Polarisation circulaire

[JPL]

Bonjour

C'est une question d'un nul, et en outre bassement pratique.
On utilise depuis longtemps des filtres polarisants classiques en photo pour réduire les réflexions vitreuses ou pour assombrir le ciel. Or actuellement la mode est aux filtres polarisants circulaires (sans doute parce que la structure des miroirs des reflex a changé ainsi que celle des capteurs de mise au point automatique). Or autant je comprends l'action que peut avoir dans ce cas un filtre à polarisation rectiligne bien orienté, autant je n'arrive pas du tout à voir ce que peut faire un filtre à polarisation circulaire dans ce cas.
Pourriez-vous éclairer ma lanterne... sans équation.

Merci.
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[calculair]

Bonjour

C'est une question d'un nul, et en outre bassement pratique.
On utilise depuis longtemps des filtres polarisants classiques en photo pour réduire les réflexions vitreuses ou pour assombrir le ciel. Or actuellement la mode est aux filtres polarisants circulaires (sans doute parce que la structure des miroirs des reflex a changé ainsi que celle des capteurs de mise au point automatique). Or autant je comprends l'action que peut avoir dans ce cas un filtre à polarisation rectiligne bien orienté, autant je n'arrive pas du tout à voir ce que peut faire un filtre à polarisation circulaire dans ce cas.
Pourriez-vous éclairer ma lanterne... sans équation.

Merci.

C'est une bonne question .... A part d'attenuer la lumière de 3 dB ou d'un diaphrame, je ne vois pas bien.

Cette attenuation s'applique aussi bien pour la lumière diffusée ( non polarisée) que pour la lumière refléchie ( partiellement polarisée)


Si il y a une bonne raison je suis curieux comme toi.

[Thwarn]

La premiere idee qui me vient serait que tu ne laisse pas passer une des polarisations, par exemple la gauche. Mais a vrai dire j'en sais rien

[Chip]

Or autant je comprends l'action que peut avoir dans ce cas un filtre à polarisation rectiligne bien orienté, autant je n'arrive pas du tout à voir ce que peut faire un filtre à polarisation circulaire dans ce cas.
Pourriez-vous éclairer ma lanterne...

Un filtre polarisant "circulaire" est un filtre polarisant normal (feuille polaroïd) suivi d'une lame quart d'onde (dont les axes propres sont orientés à 45% de l'axe de la feuille polaroïd), pour que la lumière émergente (polarisée circulairement) ne possède pas de direction de polarisation privilégiée. Ceci afin de ne pas perturber la mesure d'exposition et l'autofocus des reflex.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bjr à tous,
Juste la meme chose, mais en longueur d'onde "radio":
La polar circulaire admet les polars linéaires VERTICALES et HORIZONTALES , mais avec perte de - 3 db.
Bien sur elle différençie le SENS de polarisation (droite ou gauche).
Donc si la polar qui "arrive" tourne dans le sens horaire et que le systéme de réception est anti -horaire , l'on perd facilement 25 à 30 db.
Faut que la polar soit identique pour l'ensemble.

Un petit hic, une réflexion de l'onde INVERSE le sens de polarisation.

A+

[calculair]

Bjr à tous,
Juste la meme chose, mais en longueur d'onde "radio":
La polar circulaire admet les polars linéaires VERTICALES et HORIZONTALES , mais avec perte de - 3 db.
Bien sur elle différençie le SENS de polarisation (droite ou gauche).
Donc si la polar qui "arrive" tourne dans le sens horaire et que le systéme de réception est anti -horaire , l'on perd facilement 25 à 30 db.
Faut que la polar soit identique pour l'ensemble.

Un petit hic, une réflexion de l'onde INVERSE le sens de polarisation.

A+

Tu as raion, mais l'onde doit être polarisée avant la reflexion, si non tu inverses une polar aléatoire, ce qui ne change rien....

[JPL]

D'accord, je comprends mieux : il agit donc comme un polarisant classique sur la lumière partiellement polarisée (il doit être orienté de la même manière), la seule différence étant à la sortie.
Encore que je voie mal comment on peut avoir une lame quart d'onde pour l'ensemble du spectre visible. Encore un autre mystère à éclaircir.
Merci.

[Jeanpaul]

On peut créer une lame quart d'onde achromatique c'est-à-dire qui déphase de lambda/4 en 3 points du spectre visible. C'est une combinaison très astucieuse de 3 ou 4 lames, je ne sais plus. Ca complique et ça ne doit pas arranger la qualité optique ni le prix.

[JPL]

Pour le prix, c'est autour de 150 euros... pour des diamètres de l'ordre de 70 mm.
Bref c'est donné.

[pataphysicien]

Bonjour je relance le sujet car je ne suis pas certain d'avoir tout compris au sujet de la polarisation circulaire (désolé !)
Si l'on place deux filtres polarisants linéaires avec un angle de polarisation différent de 90° on stoppe la totalité des photons. Ça je comprends bien.
Mais si l'on place deux filtres polarisants circulaires (une lame quart d'onde si je ne me trompe) l'un après l'autre, ce n'est pas l'angle des filtres l'un par rapport a l'autre qui va changer le taux de photons stoppé, mais plutôt le sens sens horaire de la polarisation. Bon sang, j’espère que je ne raconte reste compréhensible, je n'utilise pas nécessairement les bons termes.

[LPFR]

Bonjour je relance le sujet car je ne suis pas certain d'avoir tout compris au sujet de la polarisation circulaire (désolé !)
Si l'on place deux filtres polarisants linéaires avec un angle de polarisation différent de 90° on stoppe la totalité des photons. Ça je comprends bien.
Mais si l'on place deux filtres polarisants circulaires (une lame quart d'onde si je ne me trompe) l'un après l'autre, ce n'est pas l'angle des filtres l'un par rapport a l'autre qui va changer le taux de photons stoppé, mais plutôt le sens sens horaire de la polarisation. Bon sang, j’espère que je ne raconte reste compréhensible, je n'utilise pas nécessairement les bons termes.

Bonjour et bienvenu au forum.
Je ne pense pas que se fut utile de déterrer cette discussion vieille de 4 ans.
Vous avez tout faux. Désolé.
Quand vous placez deux polariseurs linéaires à des angles de polarisation quelconques (thêta entre eux), vous obtenez une lumière polarisée suivant le dernier polariseur dont l'amplitude est égale à celle du premier multiplié par cos(thêta), c'est à dire la composante de la première lumière dans la direction du second polariseur.

Et quand vous travaillez avec des polariseurs, je vous conseille de laisser les photons au placard. Le fonctionnement s'explique mieux avec le modèle ondulatoire.

Un polariseur circulaire commence par sélectionner une composante de la lumière polarisé dans une direction avec un polariseur linéaire, puis la transforme avec une lame quart d'onde correctement orientée, qui ralentit une des composantes d'un quart de période par rapport à l'autre composante orthogonale. Ce qui donne une onde polarisée circulairement.
Le sens de la polarisation circulaire est donné par l'orientation de la lame quart d'onde par rapport à la lumière polarisée linéairement.


Pour ce qui est de la question originale de la discussion, les réflex actuels fonctionnent très bien avec des polariseurs linéaires (du moins les Nikon et les Sony). Il n'ont pas besoin de polariseurs circulaires.
Au revoir.

[pataphysicien]

Merci pour cette réponse rapide, et précise. Malheureusement elle reste un peu absconse pour le néophyte que je suis. Il me manque quelque concepts qui semblent fondamentaux pour comprendre parfaitement votre explication.

Vous avez tout faux. Désolé.

Mince je pensais avoir un petit peu bon quand même.

Quand vous placez deux polariseurs linéaires à des angles de polarisation quelconques (thêta entre eux), vous obtenez une lumière polarisée suivant le dernier polariseur dont l'amplitude est égale à celle du premier multiplié par cos(thêta), c'est à dire la composante de la première lumière dans la direction du second polariseur.

Ai-je tort si je dit que "l'amplitude" c'est ce que l'homme du commun appellerai "l'intensité lumineuse", et qu'elle peut tomber a zéro si elle passe au travers deux filtres polarisants perpendiculairement ?

Pour m'étaler un peu, ce questionnement provient d'un débat que j'ai eu avec un ami concernant les filtres polarisants d'appareils photographique. Moi soutenant qu'une polarisation (de la lumière naturelle) par ce type de filtre réduisait de 50% la luminosité, et lui non. Etant tout les deux non physiciens, me voila. Je reste convaincu de mon postulat, pourtant il est vrai qu'en se fiant a nos sens on a l'impression que l'atténuation est moindre. Mais peut-être que la polarisation de ces filtres n'est pas parfaite.

Par ailleurs en apprenant l'existence de la polarisation circulaire (sur ce site), je me suis demandé si on pouvait stopper totalement la lumière via l'application successive de deux filtres combinant à la fois polarisation linéaire et circulaire. D'après ce que je comprends, non.

Quelques postulats pour voir si j'ai tout faux a nouveau ! Corrigez-moi si je fait fausse route.
Soit une onde lumineuse non polarisée qui traverse les dispositifs suivants :
-A : Polarisation linéraire, puis circulaire via lame quart d'onde. => Atténuation de 50% due au 1er filtre, pour le second je ne suis pas sur de moi, mais je n'ai pas perçu dans votre explication qu'il y avait d'atténuation due a la lame quart d'onde.
-B : Polarisation linéraire, puis seconde polarisation linéaire => Atténuation de 50% due au 1er filtre, puis atténuation d'un facteur cos(thêta), ou thêta est l'angle entre les polarisateurs. J'ai tenté d'appliquer la formule, mais j'imagine que j'ai eu tort d'utiliser des degrés !
-C : Polarisation circulaire via lame quart d'onde par deux fois => Si on applique deux lame quart d'onde ça ne fait rien de spécial, si ce n'est qu'une des composantes de la lumière sera décalée d'une demi onde.
-D : Polarisation linéraire, puis polarisation circulaire via lame quart d'onde par 4 fois => la lumière a la sortie est polarisée exactement comme si elle n'avait traversé qu'un seul filtre de polarisation linéaire.

[Jeanpaul]

Je ne vais pas reprendre la théorie des polariseurs circulaires et autres lames quart d'onde. Je voudrais juste dire pourquoi on emploie des polariseurs circulaires en photo. L'idée est la suivante :
Si on veut éliminer la lumière réfléchie sur un sol mouillé (donc polarisée horizontalement), on va mettre un polariseur vertical sur l'objectif et c'est là que ça peut aller mal. Parce que l'appareil peut comporter une lame de verre qui prélève un peu de lumière pour l'envoyer sur une cellule photoélectrique (mesure TTL through the lens) et que ce prélèvement dépend de l'orientation de la polarisation quand elle est linéaire. Bref, la cellule mesure n'importe quoi. On met alors une lame quart d'onde qui crée une polarisation circulaire qui se comporte comme si la lumière n'était pas polarisée.
Avec un appareil numérique compact, c'est le capteur CCD qui mesure la lumière, donc pas de problème de prélèvement, on peut se contenter d'un analyseur simple. Avec un réflex, faut voir comment c'est fait à l'intérieur.

[pataphysicien]

Merci Jeanpaul pour cette précision. Le mystère reste sur l'atténuation (ou l'absence d'atténuation) d'un polariseur circulaire... mais au moins je progresse !

[invite50625854]

Boujour a tous,

Bon j'ai un peu parcouru la discussion est certaine chose mon frapper :

Un filtre polarisant "circulaire" est un filtre polarisant normal (feuille polaroïd) suivi d'une lame quart d'onde (dont les axes propres sont orientés à 45% de l'axe de la feuille polaroïd), pour que la lumière émergente (polarisée circulairement) ne possède pas de direction de polarisation privilégiée. Ceci afin de ne pas perturber la mesure d'exposition et l'autofocus des reflex.

J'etais d'accords, mais pour moi un filtre polarisant circulaire ce n'est pas ca !!! Peut etre les appeletons ainsi dans la photo je ne sais pas.

Puis il y a eu cette intervention qui m'a definitivement rassure sur le caractere "filtre circulaire" en photo, qui n'est pas celui de la physique (je suppute).

Si on veut éliminer la lumière réfléchie sur un sol mouillé (donc polarisée horizontalement), on va mettre un polariseur vertical sur l'objectif et c'est là que ça peut aller mal. Parce que l'appareil peut comporter une lame de verre qui prélève un peu de lumière pour l'envoyer sur une cellule photoélectrique (mesure TTL through the lens) et que ce prélèvement dépend de l'orientation de la polarisation quand elle est linéaire. Bref, la cellule mesure n'importe quoi. On met alors une lame quart d'onde qui crée une polarisation circulaire qui se comporte comme si la lumière n'était pas polarisée.
Avec un appareil numérique compact, c'est le capteur CCD qui mesure la lumière, donc pas de problème de prélèvement, on peut se contenter d'un analyseur simple. Avec un réflex, faut voir comment c'est fait à l'intérieur.

Et ma confusion vient d'ici :

Un polariseur circulaire commence par sélectionner une composante de la lumière polarisé dans une direction avec un polariseur linéaire, puis la transforme avec une lame quart d'onde correctement orientée, qui ralentit une des composantes d'un quart de période par rapport à l'autre composante orthogonale. Ce qui donne une onde polarisée circulairement.

C'est peut etre le cas pour les "filtre circulaire employee en photo" mais je pense pas que cette image soit vrai dans le cas des "vrai filtre polarisant". Ou alors je debarque de tres loin la ^^

Sinon une polarisation purement circulaire se trouverais toujours attenuer de 3 dB au minimum apres le passage dans un polariseur circulaire...
Ce que je ne pense pas comme vrai (je peux me tromper).

Bon mon intervention etait simplement de dire (peut etre a tords) que ce qu'on appelle filtre polarisant circulaire n'est probablement pas la meme chose en physique et en photo. Merci de confirmer ou d'infirmer.

En physique je n'ai jamais entendu ca : polariseur circulaire = polariseur rectiligne + lambda/4

Cordialement.

[LPFR]

Bonjour.

...
En physique je n'ai jamais entendu ca : polariseur circulaire = polariseur rectiligne + lambda/4
Cordialement.

Regardez wikipedia.


@Jeanpaul:
Je n'ai pas testé ni tous les appareils ni toutes le marques. Sur un Sony compact non réflex et sans filetage porte filtre, le polariseur linéaire a de l'influence (exposition perturbée suivant l'orientation).
Sur un Sony Alpha 100 ou sur un Nikon D80, le polariseur linéaire ne change rien.

@pataphysicien:
L'intensité est la puissance par unité de surface. L'amplitude est l'amplitude du champ électrique de l'onde. L'intensité est proportionnelle au carré de l'amplitude.
Avec des polarisateurs Je préfère travailler avec les amplitudes, car il s'agit de composantes de la lumière polarisées dans une ou dans une autre direction. On peut le faire avec les amplitudes, pas avec les intensités (qui n'ont pas de direction).
Un polariseur idéal transmet 50% de la puissance de la lumière incidente non polarisée. Pas les filtres Polaroid qui n'ont pas un rendement parfait. Mais avec d'autres diapositifs (prisme de Nicol) c'est presque 50%. Presque car il y a toujours une partie réfléchie au passage des interfaces, comme pour une vitre de fenêtre.
La polarisation des filtres polaroid n'est pas parfaite. Ils laissent passer un peu de lumière polarisée dans l'autre sens.

A - On peut effectivement bloquer la lumière polarisée circulairement avec un polariseur circulaire placé en sens opposé: lame quart d'onde en premier, qui transforme la lumière polarisée circulairement en polarisée linéaire. Puis le polariseur linéaire placé de sorte de bloquer la lumière qui sort du quart d'onde.
B - Pour les deux filtres polarisateurs linéaires, le second laisse passer cos(bêta) de l'amplitude qui reçoit du premier. ce qui fait cos²(bêta) de l'intensité.
C - C'est vrai si le deuxième quart d'onde a la même orientation que le premier. Si ce n'est pas le cas, c'est beaucoup plus merdique.
D - Même réponse.

Au revoir.

[invite50625854]

Bonjour.

Citation Envoyé par Youry Voir le message
...
En physique je n'ai jamais entendu ca : polariseur circulaire = polariseur rectiligne + lambda/4
Cordialement.

Regardez wikipedia.

Re,
Je persiste, il y a une difference entre fabriquer une onde polarisee circulaire... Et fabriquer un polariseur circulaire.
C'est sur cette nuance que je mettais le point...

Je n'ai pas de doute sur le fait qu'apres le filtre l'onde soit polarisée circulaire.
Mais j'ai des doutes pour appeller ce filtre un polariseur circulaire...

Je reflechirais en detail plus tard.

Une question, si un onde polarisee circulaire droite, traverse un filtre polarisant gauche... Quel quantité en sortie ?
(Je peux me tromper, je ne raisonne jamais en décomposition circulaire...)

[coussin]

Je n'ai pas de doute sur le fait qu'apres le filtre l'onde soit polarisée circulaire.
Mais j'ai des doutes pour appeller ce filtre un polariseur circulaire...

Je ne comprends pas comment vous passez de votre première phrase à la seconde
Si après le filtre l'onde ets circulaire alors le filtre est un polariseur circulaire (l'un entraîne l'autre par définition).

[invite50625854]

Non l'un n'implique pas l'autre...

Moi la definition d'un polarizer circulaire, c'est sa matrice de Jones... Et cette matrice montre 2 choses :
1) Un etat circulaire droite passera a 100% (et pas de -3dB comme avec l'image proposee)
2) Un etat circulaire gauche passera a 0% (et pas de -3dB comme avec l'image proposee)

(inverser droite et gauche en fonction de votre polariseur).

Cordialement,

[invite50625854]

Wikipedia ne se trompe pas vraiment (car il parle de faire un etat circulaire).
Sauf dans la legende de la premiere image du lien de LPFR, ou il disent clairement "circular polarizer"...
Mais (sauf erreur de ma part) la fonction introduite par lambda/4 et polariseur rectiligne. N'est clairement pas celle d'un polariseur circulaire.
(j'ai fait un rapide calcul de matrice de Jones, pour confirmer mon intuition)

J'ai pas calculer la matrice de passage du cas : "Homogenous circular polarizer", qui de loin ressemble plus a un polariseur circulaire...

Cordialement,

[LPFR]

Re.
Je pense que c'est une question de dénomination.
Ce que vous appelez "circular polarizer" est ce que wikipedia appelle "homogenous circular polarizer".
Pour les applications pratiques, photo, cinema3D, un polarisateur circulaire simple (non homogène) suffit.
Cordialement,

[invite50625854]

Re.
Je pense que c'est une question de dénomination.
Ce que vous appelez "circular polarizer" est ce que wikipedia appelle "homogenous circular polarizer".
Pour les applications pratiques, photo, cinema3D, un polarisateur circulaire simple (non homogène) suffit.
Cordialement,

C'est exactement ce que je dis.
Mais le wikipedia n'est pas clair, on ne peut pas dire :

Circular polarizers, also referred to as circular polarizing filters,

Et ensuite appeller polariseur circulaire un simple filtre a polarisation circulaire.
Si on regarde la question initiale :
"Pourquoi un polariseur circulaire permet il de supprimer la composante de lumiere qui se reflechit sur le sol humide."
La reponse n'est pas :
Un polariseur circulaire c'est lambda/4 + polariseur rectiligne.
La reponse est :
Ce qu'on appelle polariseur circulaire en photographie, est simplement un filtre a polarisation circulaire, composer de lambda/4 + polariseur rectiligne.

Sinon on va embrouillait les gens...

[LPFR]

...
Si on regarde la question initiale :
"Pourquoi un polariseur circulaire permet il de supprimer la composante de lumiere qui se reflechit sur le sol humide."
La reponse n'est pas :
Un polariseur circulaire c'est lambda/4 + polariseur rectiligne.
La reponse est :
Ce qu'on appelle polariseur circulaire en photographie, est simplement un filtre a polarisation circulaire, composer de lambda/4 + polariseur rectiligne.
...

Bonjour Youri.
Petite correction:
Ce qu'on appelle polariseur circulaire en photographie, est simplement un filtre a polarisation circulaire, composé d'un polariseur rectiligne suivi d'une lambda/4.

C'est le polarisateur linéaire qui est en tête. Dans l'autre ordre il ne servira à rien en photographie.
Cordialement,

[invite50625854]

Bonjour,

Oui, j'avais bien compris ce point,

Si j'ecris "lambda/4 + polariseur rectiligne" c'est simplement que ca rappel l'ordre des matrices de Jones...

[lolopicsou]

Bonjour,
Je suis désolé de rerelancer le sujet alors qu'il date d'il y a 2 ans mais j'ai besoin de m'éclaircir au sujet de la polarisation circulaire, plus précisément sur les tv. Je suis en 1ère et mon sujet de tpe porte sur la 3D sur les télévisions, je me demande alors comment fonctionne la polarisation circulaire dans ce cas là? Est-ce la même chose que pour la photographie?
J'aimerais beaucoup avoir des renseignements sur cela seulement tout ce que je trouve explique le fonctionnement de la polarisation circulaire au cinéma alors que ce n'est pas la même chose.
Si quelqu'un pouvait éclairer ma lanterne je lui en serais reconnaissant.
Merci.

[invite50625854]

Bonjour,
Un nouveau sujet aurait probablement était mieux.
Connaissez-vous un peu ce qu'est la polarisation de la lumière ? Ce qu'est un polariseur ?
Et la stéréoscopie ?
Comment et pourquoi voyons nous en 3D dans la vie de tous les jours ? Et pourquoi 2 yeux sont nécessaire ?

Car si oui la réponse est trivial.

Je précise que je n'y connais rien, d'aut

[invite50625854]

Petit bug désolé...

Simplement 2 images, une pour chaque œil avec un etat de polarisation conjuguee (circulaire droite/gauche ou rectiligne et orthogonal), un polariseur devant chaque œil (lunette) pour supprimer l'image ne correspondant au point de vue de l'oeil. Et le cerveau se débrouille ensuite.

Aucune idee de ce qui est utilisee pour les TV...

[lolopicsou]

Effectivement j'ai compris comment fonctionne la polarisation, pourquoi voit on en 3D (stéréoscopie), etc... Seulement j'ai compris comment fonctionne la polarisation linéaire sur la TV mais la polarisation circulaire, en fait je me demande qu'est ce qui donne la rotation au champ électrique de la lumière de la TV? est-ce qu'il y a un polariseur circulaire sur l'écran? ou bien est-ce que tout ce joue avec les cristaux liquides et les pixels?

[invite50625854]

Ca doit dependre du type d'ecran,
Les écrans LCD, pour se que j'en sais, ont une lumiere polarisee "de base", donc oui tout se joue surement deja la. Mais je pense que ce sont des polarisations lineaire non ? Peut etre c'est circulaire aucune idee... Peut être les 2 existe pour les télévisions...

Pour plasma je sais pas.

Il y a aussi la 3D active, avec obturation synchronisee sur l'ecran.

Désolé de pas pouvoir aider plus que ça.

[invite50625854]

Pour la 3D, la polarisation circulaire permet de pencher la tête. Ce qui est pas possible avec les polarisation lineaire... Mais le circulaire reste beaucoup plus difficile et donc chere a mon avis. Les 2 doivent exister.