Jak zkontrolovat polarizaci brýlí pomocí chytrého telefonu | Životní styl | Seldon News

Polarizační brýle pomáhají chránit vaše oči před oslněním, ke kterému dochází, když se sluneční světlo odráží od různých povrchů. Bohužel v dnešní době mnoho výrobců brýlí často klame své zákazníky tím, že běžné brýle prezentují jako polarizační. Prozradíme vám, jak zabránit oklamání a rozpoznat padělek pomocí chytrého telefonu.

Co je polarizace

Polarizační filtr ve slunečních brýlích může výrazně usnadnit život nejen řidičům, rybářům nebo profesionálním sportovcům, ale také pomoci všem cítit se na slunci pohodlněji. Ale ne každý ví, jak to funguje.

Jak je známo, světlo je elektromagnetické záření, což jsou vícesměrné vlny ve formě paprsků. Tyto rozptýlené paprsky světla se nazývají nepolarizované. Po srážce s překážkami se však takové vlny začnou pohybovat uspořádanějším způsobem. V tomto případě se říká, že světlo získalo rovinu polarizace.

Pravděpodobně jste viděli přímočaré sluneční paprsky pronikající mraky nebo tenký přímý paprsek pronikající škvírou v okně v zaprášené místnosti. Tento jev přímočarého šíření světla je nám známý z našeho školního kurzu fyziky.

Například při dopadu na vodní hladinu se světlo láme do vody a také se odráží od jejího povrchu, čímž se částečně polarizuje, tj. paprsky získávají určitý směr. Většina paprsků se po dopadu na vodní hladinu odráží od ní v horizontálním směru, což vnímáme jako oslnění. Tento efekt je obzvláště patrný, když slunce svírá s vodní hladinou ostrý úhel, například bezprostředně po východu slunce.

Tento problém lze vyřešit použitím brýlí se speciálními polarizačními filtry, což jsou difrakční mřížky s optickými osami, které nepropouštějí horizontální vlny světla.

Jednoduše řečeno, polarizační vrstva je síto, které promítá světelné paprsky pouze v určité rovině. Je nanesena mezi vrstvy čočky ve formě speciálního filmu z tekutých krystalů a promítá světlo pouze v jednosměrné rovině. Výsledkem je, že skrz brýle vidíme kontrastnější, ale méně jasný obraz. S pomocí filtru vám takové brýle nejen ochrání oči před jasným slunečním zářením, ale také zablokují veškeré odlesky a zlepší viditelnost.

Jak zkontrolovat polarizaci v brýlích

Nejjednodušší způsob, jak zkontrolovat polarizaci brýlí, je použít speciální testovací obrázky. Poctivý prodejce vám vždy před koupí slunečních brýlí nabídne provedení takového testu. Při pohledu na test v polarizačních brýlích můžete vidět obraz, který není viditelný bez speciálního filtru. Někdy může být obraz pozorovaný přes brýle doplněn o nové detaily.

Dalším snadným způsobem je pořídit si druhé brýle s polarizačním filtrem. Podívejte se skrz oba páry na libovolný předmět a poté začněte pomalu otáčet jedním párem brýlí vůči druhému o 90° v rovnoběžné rovině. Všimnete si, že objekt začne tmavnout.

Jak zkontrolovat polarizaci pomocí smartphonu

Polarizační filtry jsou také široce používány v displejích chytrých telefonů a LCD TV. Jsou jedním z prvků, které tvoří obraz uspořádáním a ovládáním umístění tekutých krystalů v matrici, úpravou intenzity jejich osvětlení a fungují také jako antireflexní filtry. Pokud tento povlak z obrazovky odstraníte, uvidíte pouze šedo-bílý obraz.

Pokud se na obrazovku smartphonu díváte s polarizačními brýlemi, obraz se bude jevit rozmazaný a při otočení čoček se ještě více zkreslí, až se úplně ztmaví. Běžné brýle bez filtru tento efekt mít nebudou.

Takže pro kontrolu polarizace brýlí stačí podívat se na displej telefonu a otáčet jím před sebou v různých úhlech. Pokud obraz ztmavne, pak vaše brýle mají polarizační filtr.

Závěr

Nyní víte, co je polarizace slunečních brýlí a jak můžete pomocí smartphonu zkontrolovat přítomnost polarizačního filtru, zejména proto, že taková kontrola vám nezabere mnoho času. Nezapomeňte, že vysoká cena ne vždy zaručuje vysokou kvalitu a při nákupu slunečních brýlí si kupujete nejen módní doplněk na léto, ale také ochranu očí před nepříznivými účinky slunečního záření.

Údaje o držiteli autorských práv k fotografiím a videím jsou převzaty z webových stránek „Hi-Tech Mail.Ru“, podrobnější informace naleznete v Pravidlech služby.

SmartPulse – držte prst na tepu špičkových technologií! Novinky, články, recenze mobilních zařízení, počítačů, komponent, radioamatérských návrhů

Hlavní — Fotografie, videa, optika — Polarizované sluneční brýle: pravda a fikce (na příkladu cyklistických brýlí — recenze)

Polarizované sluneční brýle: Fakta a fikce (na příkladu cyklistických brýlí)

Polarizační brýle jsou artikl, který obrostl spoustou legend a lidových pověstí. A také se o nich šíří masivní reklama: jak jsou úžasné, a čím dražší – tím samozřejmě lepší! No, kdo by o tom pochyboval.

Jejich princip fungování je přitom založen na zajímavé technické myšlence a určité výhody skutečně mají. Ale jaké přesně a jak významné jsou, zjistíme dále.

(Kliknutím zvětšíte, otevře se v novém okně)

Teorie polarizačních brýlí (proč by měly být užitečné?)

Výrobci polarizačních brýlí uvádějí, že chrání před oslněním. Oslnění je odraz světelných zdrojů na různých površích, což brání vidět cestu před sebou a okolní prostředí.

V praxi je zdrojem oslnění v podstatě odraz světelných zdrojů od vodní hladiny: od kaluží na silnicích (pokud mluvíme o pozemní dopravě) nebo od hladiny vodních ploch (pokud mluvíme o vodní dopravě, případně v některých případech o letecké dopravě). Občas jsou možné kombinované případy: například odraz Slunce od vodní hladiny, který ruší řidiče jedoucí po mostě přes vodní plochu.

Jaká je myšlenka polarizačních brýlí?!

Myšlenkou je využít vlastnosti světla měnit polarizaci při odrazu od objektů. Při úvahách o této problematice budeme světlo považovat za elektromagnetickou vlnu; ačkoli, jak víme ze školní fyziky, světlo je duální: je zároveň vlnou i částicí.

Vlna v elektromagnetickém záření je polarizovaná, to znamená, že má určitý směr vektoru elektrického pole: vertikální, horizontální, šikmý, nebo může mít vlna kruhovou polarizaci – pokud se vektor pole otáčí.

Obyčejné světlo není polarizované: skládá se z vln s chaotickou polarizací. Ale když se odrazí od rozhraní mezi dvěma prostředími, polarizace se stává uspořádanější, protože koeficient odrazu vln s vertikální polarizací se neshoduje s koeficientem odrazu vln s horizontální polarizací. To vše se získává ze zákonů elektrodynamiky a vypočítává se z nich.

Myšlenkou polarizačních brýlí je blokovat odražené světlo (tj. oslnění) polarizací, která v oslnění převládá. V důsledku toho se úroveň oslnění sníží a v některých případech se sníží na nulu!

Následující obrázek ukazuje graf koeficientu odrazu světla od vody s vertikální (P) a horizontální (S) polarizací elektrického pole:

V tomto grafu se úhel dopadu světla vztahuje k odchylce úhlu od vertikály (0 stupňů je vertikální dopad světla na povrch, 90 stupňů je plochý dopad).

Na tomto grafu je bod, kde odrazivost P-polarizovaného světla stává nulovou. Tento úhel dopadu se nazývá Brewsterův úhel a pro vodu je to 53 stupňů.

A teď – pozor! Pokud světlo dopadá pod Brewsterovým úhlem (nedochází k odrazu P-polarizovaného světla) a pozorovatel si nasadí brýle, které blokují S-polarizované světlo, pak neuvidí vůbec žádné odražené světlo! A je to, oslnění je pryč! Bingo!

Je tu ale jedna nuance: pokud se úhel dopadu světla liší od Brewsterova úhlu (a přesná shoda s Brewsterovým úhlem je nepravděpodobná), pak nedojde k úplnému potlačení oslnění. A co je horší: v tom nejnepříjemnějším případě, kdy je Slunce nízko nad obzorem a svítí přímo do očí (dopadákové světlo), pak bude potlačení oslnění také velmi malé. V tomto případě vám budou do očí svítit dvě Slunce najednou; ať už nosíte brýle, nebo ne!

Z tohoto grafu ale plyne i dobrá zpráva: při úhlech dopadu světla menších než Brewsterův úhel (tj. dopad světla se blíží vertikále) není třeba potlačovat oslnění: koeficient odrazu je i bez potlačení oslnění velmi malý (10 % nebo méně).

A teď další otázka: co když je polarizace světla lineární, ale ne vertikální ani horizontální, ale nakloněná pod nějakým úhlem; co se pak stane a jak vypočítat výsledek odrazu? Otázka je téměř čistě teoretická, protože nakloněné kaluže jsou extrémně vzácné.

Je to velmi jednoduché: podle pravidel pro práci s vektorovými veličinami rozložíme polarizační vektor na dva: vertikální a horizontální a zpracujeme je odděleně.

Praktický aspekt tohoto problému spočívá v tom, že pokud osoba s polarizačními brýlemi nakloní hlavu na stranu, zvýší se úroveň oslnění (S-polarizace nebude zcela potlačena).

A nakonec, jak se budou polarizační brýle chovat ne při oslnění, ale při běžném světle?!

Pro normální světlo budou tmavé, protože potlačují S-polarizaci, která je v normálním světle s chaotickou polarizací přesně poloviční než intenzita světla. Navíc dojde k určitému snížení jasu v důsledku odrazu světla od vnějšího povrchu brýlí. A navíc je možné, že na původně tmavá skla bude nanesena polarizační vrstva – poté se stanou ještě tmavšími.

Další zajímavou otázkou je, jak budou zařízení s displeji, které mají také polarizační filtry, vypadat skrz polarizační brýle: od banálních kalkulaček až po chytré telefony a počítačové monitory.

Teď, když jsme si ujasnili teorii, pojďme k praxi.

Konstrukce polarizačních cyklistických brýlí

Tyto brýle lze nazvat cyklistickými brýlemi pouze podmíněně kvůli jejich sportovnímu designu, což jim však nebrání v používání i mimo sport.

Polarizované brýle se jeví tmavé, což je v plném souladu s výše uvedenou teorií:

Rám nezakrývá brýle zcela, ale pouze horní část. Díky tomu rám nebude blokovat výhled zespodu a částečně ze stran.

Pravda, termín „brýle“ zde není zcela přesný. Ve sportovních brýlích se nikdy nepoužívá sklo, pouze plast (je bezpečnější).

Podívejme se na brýle z boku:

Každá strana brýlí má dvě červené vložky (barva se může lišit dle volby uživatele). Jejich účel je různý.

Vložka poblíž osy luku je tuhá; je čistě dekorativní.

A červená vložka poblíž špičky stranic je pogumovaná, zabraňuje sklouzávání brýlí při pohybu majitele.

Nyní se podívejme na brýle zezadu:

V tomto úhlu je vidět další červená vložka umístěná nad nosním hřbetem. Je také pogumovaná a zároveň zabraňuje klouzání brýlí na majiteli.

A teď se podívejme, jak testované polarizované brýle vypadají na jedné přísné, ale krásné sportovkyni (fotografie byla pořízena v jednom z moskevských parků):

A teď se přesuňme k praktickým testům.

Test polarizačních brýlí

Začněme praktické testy zpovzdálí: zkontrolujme, zda jsou brýle čistě polarizované, nebo zda jsou polarizované a zároveň ztmavující.

Za tímto účelem byl měřen proud z domácího senzoru osvětlení (popis). Nejprve bylo měření provedeno při přímém dopadu světla na senzor a poté při průchodu testovanými brýlemi. Ukázalo se, že při průchodu světla testovanými brýlemi se síla proudu senzoru sníží 7krát. Jak již bylo uvedeno výše, podle teorie pro čistě polarizované brýle by se měla intenzita světla snížit pouze dvakrát (přesněji řečeno, asi 2.1 až 2.2krát, s přihlédnutím k odrazu světla od vnějšího povrchu brýlí).

Testované polarizované brýle jsou tedy kombinované: zároveň tmavé i polarizované; a jako tmavé zeslabují světlo třikrát (a zbytek zajišťuje polarizační filtr). Obecně platí, že výše uvedené fotografie také ukazují, že brýle jsou velmi tmavé; a nyní bylo to experimentálně potvrzeno.

Nyní ověříme jejich fungování v jejich hlavním účelu: jako polarizátory.

První test: ověříme závislost potlačení oslnění na úhlu dopadu světla. Za tímto účelem vyfotografujeme rozsáhlý vodní objekt ve dvou verzích: bez brýlí a s brýlemi přitisknutými k objektivu fotoaparátu. Voda odráží oblohu s nepřetržitou oblačností (to dává rovnoměrné světlo).

A tady je pár kombinovaných záběrů:

Vlevo je „normální“ fotografie, vpravo je pořízená přes polarizované brýle.

Na co byste si zde měli dát pozor?

Na obou snímcích se jas odrazu oblohy ve vodě snižuje s přiblížením k pozorovateli, ale na pravém snímku (přes polarizované brýle) je tento pokles mnohem větší, jak se úhel dopadu světla blíží Brewsterovu úhlu.

V daleké zóně zůstává jas odrazu na obou snímcích vysoký. A to se zcela shoduje s výše uvedenou teorií: polarizační filtry (skla) jsou pro potlačení odrazu dopadajícího světla nepoužitelné.

Zároveň si všímáme, že malé objekty plovoucí ve vodě se na fotografii pořízené přes brýle ukázaly být jasnější.

Nyní proveďme další experiment.

Podle teorie by polarizované brýle (filtry) měly umožnit vidět objekty ve vodě, které jsou normálně kvůli oslnění neviditelné.

Ještě pár kombinovaných záběrů:

Vlevo je opět „normální“ fotografie, vpravo je fotografie pořízená přes polarizované brýle.

Zde upozorňujeme na skutečnost, že na levé fotografii není kryt poklopu topné sítě pod louží vůbec viditelný; ale na pravé fotografii je, i když ne ideálně, zcela jasně rozlišitelný ve středu fotografie.

Znatelný je také posun barevné palety fotografie směrem k červené, ale jedná se o sekundární efekt (možná umocněný nepřesným vyvážením barev fotoaparátu).

Na základě výsledků testovacích snímků je tedy možné potvrdit funkčnost a užitečnost polarizačních brýlí, ale s omezeními: jsou prakticky nepoužitelné pro boj s oslněním od posuvného světla.

Nyní uvádíme několik dalších experimentů, které vyhodnotí možnosti použití polarizovaných brýlí a zařízení s displeji, které mají vlastní polarizační filtry.

První kombinovaná fotografie je pozorování monitoru z tekutých krystalů (LCD) počítače přes polarizované brýle ve dvou orientacích brýlí:

Všechno je zde jednoduché: ve „správné“ poloze brýlí (horizontální) propouštějí světlo z monitoru, ale v „nesprávné“ poloze (vertikální) ne.

A teď složitější případ: obrazovka smartphonu, ale ne LCD, ale AMOLED:

Zde se ukázalo, že polarizační osa obrazovky smartphonu je otočena o 45 stupňů. A to je pravděpodobně pro smartphony správná volba: při jejich standardním používání (ve svislé nebo vodorovné poloze) zůstane obraz viditelný; a smartphony se obvykle nepoužívají pod úhlem 45 stupňů.

A další zajímavý případ: chytrý telefon s displejem z tekutých krystalů (LCD). Obraz u tohoto smartphonu nezmizel při žádném úhlu natočení, ale při některých úhlech se obraz proužkoval:

Ve všech třech uvažovaných případech bylo pozorování displejů elektronických zařízení úspěšné, tj. během běžného provozu těchto zařízení byla zachována viditelnost obrazovek. To je důležité z hlediska používání chytrých telefonů jako navigátorů tras.

Je však třeba mít na paměti, že tyto pozitivní výsledky nemusí platit pro celou škálu displejů elektronických zařízení. Je možné, že v některých případech se vyskytnou neúspěšné obrazovky se „špatnou“ polarizační orientací, které nelze použít s polarizovanými brýlemi (obraz nebude viditelný).

A nakonec, kvůli formě Pojďme se podívat, zda testované brýle chrání před ultrafialovým zářenímK tomu stačí osvětlit je ultrafialovou baterkou (metoda a test ultrafialové baterky – zde).

Níže na fotografii jsou běžné skleněné brýle s dioptriemi; nahoře jsou testované cyklistické brýle.

Jak vidíte na fotce, běžné UV brýle jsou průhledné a cyklistické brýle vrhají černý stín (blokují UV záření). Celkově je vše v pořádku, za UV ochranu dáváme plus.

Testování polarizačních brýlí

Zda jsou brýle skutečně polarizované, si můžete ověřit výše popsanými efekty, které vznikají při sledování displejů přes brýle s vlastními polarizačními filtry (stačí i účetní kalkulačka). V tomto případě je nutné brýle natočit do různých úhlů, protože k těmto efektům dochází při určitém natočení mezi osami brýlí a displejů.

Například displej kalkulačky v tomto případě zčernal při otočení o 45 stupňů:

V krajním případě můžete k otestování polarizačních brýlí použít kaluže po dešti venku.

V tomto bodě se můžeme přesunout k výsledkům.

Konečná diagnóza

Polarizované brýle se tedy ukázaly jako užitečné; jejich užitečnost je však omezená a mnohem nižší než ta, kterou jim připisují lidové pověsti a legendy (stejně jako bezskrupulózní reklama).

Chrání před oslněním pouze v blízké zóně, kdy je úhel dopadu světla od Slunce dostatečně strmý (Slunce je nad obzorem vyvýšeno alespoň o 20 stupňů). To znamená, že v nejhorším případě (nízké Slunce nad obzorem svítí přímo do očí) vůbec nepomohou.

A nevěřte, když vám budou tvrdit, že polarizační brýle, které nestojí 3 dolary, ale 300 dolarů, vás rozhodně ochrání před veškerým oslněním. Zákony fyziky se nedají obejít ani za 300 dolarů.

Mimochodem, nemá smysl je používat, když je Slunce zakryté mraky: prostě nevznikají žádné rušivé odlesky. Stejně tak nemá smysl je používat za suchého počasí: pak se odlesky na vozovce prostě netvoří.

Jejich úzkou oblastí použití je vlhká vozovka po (nebo během) deště, skrz kterou svítí slunce.

S polarizačními brýlemi je možné ve vodě něco vidět. Polarizované brýle se tedy dají použít k rybolovu: rybáři možná uvidí, zda ve vodě plave ryba. Ale to pouze tehdy, je-li voda dostatečně čistá.

Jejich nejužitečnějším využitím je jako tmavé brýle. V tomto případě se kromě standardní funkce slunečních brýlí (snížení nadměrného toku světla) přidává i potlačení oslnění (pokud existuje). Součástí je i ochrana proti UV záření.

V této funkci jsou testované brýle vhodné nejen pro cyklisty, ale i pro milovníky koloběžek (běžných i elektrických), jednokolek, kolečkových bruslí, kolečkových lyží a prostě pro ty, kteří rádi chodí.

Testované polarizované cyklistické brýle lze zakoupit na Aliexpressu v oficiální obchod výrobceCena v den recenze je cca 4.5 dolaru včetně dopravy (může se později změnit, ověřte si to!). Inzerce. LLC „ALIBABA.COM (RU)“ INN 7703380158

Přejít na domovskou stránku

Váš doktor.
20 2024 června

Připojte se ke skupině kontaktů SmartPuls.Ru! Oznámení o článcích a recenzích, aktuálních událostech a úvahách o nich.

Doporučte tuto stránku svým přátelům a spolužákům

Při kopírování (dotisku) materiálů nebo použití obrázků je vyžadován odkaz na zdroj (web SmartPuls.ru)! Doktoři! (Administrace stránek – kontakty a informace)
Group SmartPuls.Ru Contact – oznámení o recenzích, aktuálních událostech a úvahách o nich