偏振太阳镜

March 22, 2009 4:45 pm UTC | In Life, Study

偏振太阳镜里有块竖偏振片,用来滤掉横偏振光。大部分 LCD 发出来的光是 45 度偏振的,比如 iPhone 横握和纵握都可以透过偏振太阳镜看。但是也有设计的比较糟糕的 LCD 的,比如有人这样抱怨道:

… my car stereo LCD is unreadable with my sunglasses on. I have to tilt my head 45 degrees to read it, and it makes me look like a dog that just heard a weird noise. …

“像狗一样”,回想起来我戴着偏振太阳镜就常常会那样,有的超市刷卡机也有这个问题。最近发现有些 Canon 新相机的 LCD 是竖偏振,有人说,这不挺好吗,透过偏振太阳镜看恰好是最佳角度。可是如果要竖握相机拍照,我就啥都看不见了!真不知道 Canon 怎么搞的,甚至有的相机是用的横偏振 LCD(Canon SD 系列里,至少两款是竖偏振,一款横偏振)。

由于偏振太阳镜的推广,可能会在阳光下使用的设备其 LCD 的偏振性已经成为用户体验中很重要的一个部分。45 度偏振算是一个标准的解决方案,不过很多新的设备已经开始用非偏振 LCD 了,保证戴偏振太阳镜怎么歪头都一样,比如 Garmin 比较新的几款 GPS。

背景:偏振

想象你手里有一根绳子,绳子另一头穿过一片竖篱笆栏拴在树上。如果你上下晃动绳子,绳子上的波可以顺利传播到树上,篱笆像“透明”的一样;而如果你左右晃动绳子,绳子就会撞到篱笆的竹子,波也就只能传播到篱笆为止。这两种波,我们分别称作竖偏振波和横偏振波,描述的是绳子的振动方向。光是一种电磁波,也有类似的性质,而这个篱笆所对应的,就是一种叫做偏振片的东西。竖偏振光可以顺利通过竖偏振片,而横偏振光则不行;如果把这个竖偏振片转 90 度成为横偏振片,则情况会反过来。

大部分自然光,比如阳光,是非偏振光,也就是说没有一个特定的偏振方向,经过任意角度的偏振片之后都会损失掉一半的光。而自然光在水面反射之后,则会大部分变成横偏振光。如果透过一个竖偏振片去看波光粼粼的水面,则会发现波光几乎完全消失。同样的在玻璃上反射的光线也会有类似的性质,摄影时转动镜头前的偏振片,可以用来强调玻璃上反射的景物,或者强调透过玻璃看到的景物。偏振太阳镜,基本就是墨镜 + 竖偏振片。因为地面和前车玻璃反射的阳光基本是横偏振,几乎都被偏振太阳镜滤掉,所以通常推荐在开车的时候使用这类墨镜。

Wikipedia

Technological applications of polarization are extremely widespread. Perhaps the most commonly encountered examples are liquid crystal displays and polarized sunglasses.

果然,我一篇文章就涉及到了这俩。

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12 Comments »

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  1. 拜!
    我记得学大学物理的时候,发明偏振片还是发现偏振的那哥们很年轻就搞出了这个。。。

    Comment by zyw — March 22, 2009 10:22 pm UTC #

  2. 坐板凳

    问个问题,新设备是产生(椭圆|圆)偏振光,还是直接弄了非偏振的?

    Comment by antijp — March 23, 2009 4:13 am UTC #

  3. orz 专业人士来了,我闪~~~彩色多波长圆偏振好像很难呢。。。

    Comment by atppp — March 24, 2009 9:49 pm UTC #

  4. 拜 acore……

    我弱弱地问一下,难度在哪里呢?圆偏振的产生应该只要两束偏振方向垂直的光以 1/4 周期的相位差叠加似乎就可以得到吧?是不是聚焦会有麻烦?

    Comment by antijp — March 24, 2009 11:35 pm UTC #

  5. 单波长的激光只要1/4波片就可以了;可是彩色很多波长呢,你这个相位咋定义阿,而且怎么做广谱的1/4波片呢?我不懂阿不懂阿。。。

    Comment by atppp — March 24, 2009 11:51 pm UTC #

  6. 我怎么记得我的那个墨镜是45度偏振的……

    Comment by chen3feng — March 26, 2009 5:28 am UTC #

  7. faint,antijp 也来了。

    Comment by chen3feng — March 26, 2009 5:29 am UTC #

  8. LS 那是什么语气啊……

    acore 给科普一下彩色液晶的原理吧。我觉得这个很难理解啊。单色的液晶只要处理好亮/不亮就行了,彩色液晶就光靠亮/不亮最多也就出来 8 种颜色,而现实明显不是这样……

    Comment by antijp — March 26, 2009 11:43 am UTC #

  9. 倒,我不是专家啊。。。不过应该就是背后打白光,最前面用 subpixel 级别的彩色过滤片而已吧。。。

    Comment by atppp — March 26, 2009 11:50 am UTC #

  10. 屏幕可以手写的LCD也是非偏振的(加膜的缘故),看着似乎确实不累眼,不知是不是因为接近自然光

    Comment by Li — April 12, 2009 8:19 pm UTC #

  11. 欸,俺带过。。。

    Comment by windland — April 25, 2009 10:11 am UTC #

  12. 听说现在很多液晶也用圆偏振光了,就是出了液晶再次打散成圆偏振光,这样就不受偏振眼镜的影响了。

    是前几天去看家电,电视机的宣传词“自然光”,回来搜索了一下了解到的。

    Comment by chen3feng — May 13, 2009 12:55 am UTC #

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