偏光鏡的原理介紹

當光線經過水面、金屬、玻璃......物體表面而反射時,會產生多個方向的散射光線,導致干擾我們的視覺,造成看不清楚物體及傷害眼睛視力,偏光片利用薄膜中數百萬個矽晶分子同一方向排列(偏光子),類似百葉窗原理只讓某一方向反射光通過,以阻擋來自四面八方散射的刺眼光線、阻隔眩光及反射光,如此讓光線僅能以相同的方向前進稱之為偏光,有這樣效果的鏡片就稱做偏光鏡。  

偏光鏡的運用未必僅止於太陽眼鏡,汽車擋風玻璃所貼的隔熱紙有偏光膜產品、專業攝影有偏光濾鏡,在我們釣魚上的使用主要是減輕水面反光可以看清楚水底下的石頭、魚群,此外,偏光鏡還有減光的效果,亦可當太陽眼鏡使用。  

 

下圖是偏光鏡基本構成圖:

 

偏光鏡基本組成  

 

 

由上圖及前述原理可知,偏光片主要功能是偏光膜中百葉窗原理的矽晶分子,不管是玻璃、壓克力、塑膠只要貼上偏光膜就可以稱作偏光片(鏡),但是由於偏光膜很脆弱,容易刮傷漏光、沿著矽晶分子排列方向撕裂,也就發展出多層膠合的鏡片,以達到保護偏光膜提升耐用度。  有些要防刮需求還做了表面的硬化處理(hard  coat簡稱HC),但是HC處理的鏡片反光倒影的情況很嚴重,長時間配戴會讓眼睛不舒服,而將HC處理的鏡片外鍍上AR鍍膜(NASA研發出來的光線干擾系統)讓介面反射回來的光束跟光波產生相互干擾,去除有害反射光。  需要高潑水、高抗污也有鍍上或貼合相關特性的薄膜。  如下圖所示:

 

偏光板組成3   

圖片來源:GAMAKSTSU官網 http://www.gamakatsu.co.jp/

 

使用偏光鏡效果在釣魚運用上效果:

一、左圖無使用偏光鏡,水面反光明顯,看不見水底石頭,需要涉水時易發生危險。  右圖有使用偏光鏡,水面反光及散光濾除後可見水底情況。

偏光效果1

 

二、左圖無使用偏光鏡,水面反光明顯,水底錦鯉看不清楚,顏色也較暗淡。  右圖有使用偏光鏡,水面反光及散光濾除後,錦鯉清晰可見,顏色飽和。

偏光效果2  

 

 

簡易測試法介紹

前面介紹過偏光片利用薄膜中數百萬個矽晶分子(偏光子)同一方向排列,類似百葉窗原理只讓某一方向反射光通過,測試即是利用這樣的原理來試驗,將偏光鏡片二片放一起,旋轉其中一片,轉到當二片互為補角的時候全黑。  下二圖為使用抗眩偏光片做的測試示範:

a、二片均為90度偏光片,放置同方向均能透光。

偏光板1

 

 

 

b、旋轉其中一片使其與另一片成90度角交叉,可見二片重疊處變成不透光。

偏光板2

 

 

 

簡易測試法<一>

試驗法同上述偏光片試驗,改用二支偏光鏡來試驗,若其中有一支不是或全部不是偏光鏡則不會變黑。

偏光鏡片測試  

 

簡易測試法<二>

在LCD(液晶)螢幕或電視前旋轉要測試的偏光鏡,若有偏光效果,則轉到某個角度會變不透光。  LCD顯示器製作過程需前後各貼一張偏光片,所以可以測試出來,傳統映像管電視則不行。

偏光鏡LCD測試1

 

偏光鏡LCD測試2  

 

 

 

偏光鏡原理很簡單,但是市面上價差相當大,姑且不論鏡架材質、品牌附加價值,鏡片價格主要左右於多層貼合後的耐久度(剝離程度)、鍍膜種類(鍍種類、層數),也就有數百元至數千元的價差,在挑選上,建議量力而為,並非貴就一定不傷眼睛。

 

前面有提到偏光鏡有減光的效果,白話點就是會有太陽眼鏡的效果,我們進入比原先還暗的地方,瞳孔反射性自主放大,有墨鏡效果的也是一樣,相信大家都有個經驗,在室外我們閉上眼睛數分鐘,再打開眼睛的時候會覺得很亮、很刺眼,因為瞳孔放大了,接收到的紫外線也多。

 

同樣的,我們戴減光效果的偏光鏡也是會讓瞳孔放大,選購要注意的是偏光鏡包覆性的問題,包覆性差的會從側邊漏光,讓紫外線進入放大的瞳孔造成傷害。  夾帽的包覆普遍不佳(如下圖),紫外線會從側邊進入眼睛,想看看,當你的瞳孔放大時,紫外線跑進來會怎樣? 

DSC_0219  

 

為解決漏光問題,有的產品會加大鏡片,有的會加大曲度,下圖一即是曲度差異性的比較,黃色這支明顯的曲度較大。  下圖二為黃色這支配戴情況,側邊遮蔽性稍好,但是還有空間(箭頭處),該款也有姐妹品在二側有加折角的款式,以降低側邊三角地帶漏光情況。

偏光鏡曲度比較  

daiwa偏光鏡  

 

有近視問題會壓縮選購配件的選擇性,矯正眼鏡先天上跟眼睛的距離,造成夾帽式無法如非夾帽式貼近臉的弧度、距離,這樣先天上的缺憾使得釣具廠在夾帽式偏光鏡的產品極少,甚至無該類產品。

單車風鏡  

 

坦白說,夾帽式偏光鏡我個人現在是沒在用,夏天用夾帽回家眼睛都熱又紅。  很羨慕沒近視可以找到包覆性好的產品來使用、種類又多、又帥氣。   有視力矯正的可以參考看看オーバーグラス,直接套在矯正鏡架(眼鏡)的外圍,在最常被詬病的包覆性問題也得到解決,部份產品的偏光片還能直接上翻。

 

 

over偏光 

 

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