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いつも貴重なテストをしてくれている「デジタル一眼をテストしてみるブログ」でPLフィルタを使ったカメラ内ローパスフィルタの効果抑制の実験がなされていて興味深いです。
デジタルカメラについているローパスフィルタ（=ハイカットフィルター）は高周波部分のモアレを防ぐために入れていると言われる。ローパスフィルターは水晶などで出来てるそうだが、水晶は入射してくる自然光の偏光面のちがいにより2種類の異なる屈折率を生じるため（復屈折）、像が２重になって見える。像が２重になるということはその２重像のズレの間隔を非常に微細にうまく調節すれば、おおざっぱな画像部分ではボケを気にせず、緻密な部分では適度なボケを生じさせることが出来るということだ（と思う）。
実際にデジタルカメラで使うローパスフィルターはその素材や厚みを吟味し、２重像のピッチをうまく調節して、撮像素子やベイヤーフィルタとの相互作用で生じるモアレや偽色の量と解像度をバランスよく調整していると思われる...というのが素人の理解だ。
さて、そのローパスフィルターで得られる複屈折だが、これは入射して来る様々な偏光面を持った光のうち、互いに直交する直線偏光に対して作用するため、ローパスフィルターを通過した２重像も互いに直交した直線偏光となるそうだ。
そこで箱根の大湧谷にかつてあった自然科学館で買った方解石でちょっと実験してみたぉ。方解石は複屈折の話で必ず例に出されるあまりに有名な鉱物でR。
まずこれが素の状態で見たもの。２重になっているのがわかる。
これに直線偏光板をレンズにかざして見てみる。なお、残念なことに昔ながらの直線偏向PLフィルターが見当たらないので、液晶のデジタル置き時計を代用してみた。液晶は偏光板が張り合わされてるんだな。こんなやつ↓
さてこれをレンズ前にかざして撮影するとこうなる。レンズ前に水平に置いたとき。
デジタルカメラについているローパスフィルタ（=ハイカットフィルター）は高周波部分のモアレを防ぐために入れていると言われる。ローパスフィルターは水晶などで出来てるそうだが、水晶は入射してくる自然光の偏光面のちがいにより2種類の異なる屈折率を生じるため（復屈折）、像が２重になって見える。像が２重になるということはその２重像のズレの間隔を非常に微細にうまく調節すれば、おおざっぱな画像部分ではボケを気にせず、緻密な部分では適度なボケを生じさせることが出来るということだ（と思う）。
実際にデジタルカメラで使うローパスフィルターはその素材や厚みを吟味し、２重像のピッチをうまく調節して、撮像素子やベイヤーフィルタとの相互作用で生じるモアレや偽色の量と解像度をバランスよく調整していると思われる...というのが素人の理解だ。
さて、そのローパスフィルターで得られる複屈折だが、これは入射して来る様々な偏光面を持った光のうち、互いに直交する直線偏光に対して作用するため、ローパスフィルターを通過した２重像も互いに直交した直線偏光となるそうだ。
そこで箱根の大湧谷にかつてあった自然科学館で買った方解石でちょっと実験してみたぉ。方解石は複屈折の話で必ず例に出されるあまりに有名な鉱物でR。
まずこれが素の状態で見たもの。２重になっているのがわかる。
これに直線偏光板をレンズにかざして見てみる。なお、残念なことに昔ながらの直線偏向PLフィルターが見当たらないので、液晶のデジタル置き時計を代用してみた。液晶は偏光板が張り合わされてるんだな。こんなやつ↓
さてこれをレンズ前にかざして撮影するとこうなる。レンズ前に水平に置いたとき。
おお、見事に一方の像がカットされくっきりと「ひとえ」の画像に。
さらにデジタル置き時計を90度回転させると、もう一方の像のみ見える様になる。
つまり方解石によって得られた複屈折像は互いに直交する直線偏光になり、それが直線PLフィルターにより一方の画像のみ取り出せることが分かった。が、実 際にデジタルカメラで撮影するときは、被写体、PLフィルター、カメラ（ローパスフィルタ）という順番になるのだから、その並びでもちゃんと像が1つにな るかどうかを確認しておきたい。
被写体（オレの文字）の上にPLフィルターを置いて、その上に方解石（ローパスフィルタに相当）を置いた。これで実際の撮影のときと同じ並びになる。それがこれ↓
つまり直線偏光板を通った単一の偏光方向を持った光は、もはや復屈折を起こす物体（ローパスフィルター）を通過しても２重像が生じないということも確かめられた。
なお、今時のカメラ用の円偏光フィルター（サーキュラーPLフィルター）で試してみたが、上の2つの場合とも２重像のまま全く画像は変わらなかった。
さて、おそらく現実のデジタルカメラでは、少なくとも直交する2組の複屈折像が生じる様にする気がするので（４重像）、1枚のPLフィルターでカットできるのは一方の2重像だけであると思われる（デジタル一眼をテストしてみるブログでも述べられている通り）。
なお、考えてみればパソコンの液晶ディスプレイは偏光板を使ってる訳だから、パソコンの表示はおもいっきり直線偏光しているはず。実際、さっきの置き時計をかざしてみれば、下の写真のように見事に明暗が現れる。
と言うことは、ディスプレイの上に方解石を置いても２重像は現れないということになるはずだが、実際にやってみるとやはり２重像にはならなかった。
ということは液晶画面をデジカメで撮影すると、ローパスフィルターの効きが悪い、つまり高解像度の写真が撮れているかもしれないという訳でR。
※追記：前から思っていたのだが、液晶ディスプレイをデジカメで撮るとモアレがやたらに目立つ印象だった。これは今回の実験が示すように、直線偏光したディスプレイの光がカメラのローパスを効きにくくしていることが影響しているのかもだ。でもファインダー覗いてもモアレが良く見えるから全然関係ないかもしれない。
偏光についてネットで調べているうちに、ちょっと物知りになったぉ。
人間は周知の通り、偏光フィルターを通さないと普通は偏光を認識することは出来ないが、昆虫直接偏光を感じることが出来るそうだ。そしてなんと人間にも僅かながら偏光を直接感じることが出来るそうで、ハイディンガーのブラシと呼ばれる現象で簡単に確認出来るらしい。
パソコンのディスプレイを真っ白にして、首を左右に振り振り見てみたけど、なんとなくうす青い亜鈴型のモノが見えた気がした。
