Nel lavoro in bianco e nero il cielo si fotografa spesso più chiaro di quanto appaia. Le emulsioni pancromatiche come HP5 Plus e Tri-X conservano una residua ipersensibilità al blu e all’ultravioletto, così la volta celeste risulta pallida e le nuvole vi si perdono dentro. Il rimedio classico è un filtro colorato di contrasto — un giallo Wratten 8 (K2) o un rosso 25 — che scurisce il blu assorbendolo. Un filtro polarizzatore giunge a un risultato analogo attraverso un meccanismo del tutto diverso: seleziona la luce in base al piano di vibrazione anziché alla lunghezza d’onda. È questa distinzione a renderlo utile dove un filtro colorato non può aiutare, e a determinare quando funziona davvero.

Di cosa è fatto il filtro

Un polarizzatore fotografico è un foglio di plastica stirata, non una lastra di cristallo. Edwin Land, allora diciannovenne studente universitario ad Harvard, brevettò il primo polarizzatore a foglio dicroico sintetico nel 1929; il superiore H-sheet, quello che i filtri ancora oggi impiegano, seguì nel 1938. Un H-sheet è una pellicola di alcol polivinilico (PVA) impregnata di iodio e stirata a più volte la sua lunghezza originale, il che allinea lunghe catene poliene-iodio in filamenti conduttivi paralleli. La luce il cui campo elettrico vibra parallelo alle catene muove gli elettroni lungo di esse e viene fortemente assorbita; quella che vibra perpendicolarmente non può farlo e passa attraverso. Il filtro non riflette via un piano. Lo assorbe. “Lascia passare solo la luce che vibra su un piano” è una semplificazione di quello che è in realtà un assorbimento selettivo.

Come il polarizzatore scurisce il cielo

La luce del cielo è polarizzata perché è diffusa. Le molecole d’aria sono molto più piccole della lunghezza d’onda della luce visibile, per cui domina la diffusione Rayleigh: ogni molecola ri-irradia la luce solare come un dipolo elettrico oscillante. Un dipolo non può irradiare lungo il proprio asse, quindi la luce diffusa a 90 gradi rispetto al raggio solare emerge fortemente polarizzata perpendicolarmente al piano di diffusione. La polarizzazione raggiunge quindi il massimo in una fascia a 90 gradi dal sole e decresce verso zero guardando direttamente verso di esso o nella direzione opposta.

Quella fascia non è mai completamente polarizzata. La diffusione multipla e gli aerosol limitano il grado massimo di polarizzazione a circa il 70-80 per cento in una giornata limpida, e meno nella foschia, il che fissa un tetto invalicabile su quanto il polarizzatore da solo possa scurire il cielo. Ruotato in modo che il suo asse di trasmissione sia incrociato con la polarizzazione dominante della luce del cielo, il filtro rimuove la maggior parte di quella componente polarizzata e il cielo si registra più scuro — ma solo in quella fascia a 90 gradi. Una scena ripresa con il sole direttamente alle spalle o di fronte mostra quasi nessun cambiamento, comunque si ruoti il filtro.

Perché l’equilibrio tonale è preservato

Il vantaggio rispetto a un filtro colorato sta in ciò che il polarizzatore non tocca. La luce riflessa in modo diffuso da fogliame, rocce, pelle e dalla maggior parte delle superfici opache è in gran parte non polarizzata, quindi passa attraverso indipendentemente dall’orientamento. Solo la componente direzionalmente polarizzata — la luce diffusa del cielo e i riflessi speculari — viene rimossa selettivamente. Il cielo si scurisce mentre la resa dei verdi, dei marroni e dei toni carnali rimane prossima alla neutralità.

Un Wratten 25 rosso, per confronto, scurisce il cielo assorbendo il blu ovunque si trovi, il che simultaneamente schiarisce gli oggetti rossi e scurisce quelli blu in tutta l’inquadratura. Il polarizzatore non sposta alcun rapporto cromatico, perché non discrimina per colore. I due strumenti si combinano bene — un filtro colorato per il contrasto spettrale e un polarizzatore per i riflessi — perché agiscono su proprietà indipendenti della luce, e i loro fattori semplicemente si sommano in stop. Un polarizzatore a circa 1,5 stop combinato con un rosso 25 a 3 stop costa circa 4,5 stop, ovvero un fattore combinato vicino a 22. Attenzione a due penalità quando si sovrappongono filtri: vignettatura meccanica agli angoli su ottiche più corte di circa 28 mm, e scurimento irregolare del cielo sugli stessi grandangoli, perché la fascia di polarizzazione a 90 gradi occupa solo una parte di un campo visivo così ampio e il cielo degrada da scuro a chiaro attraverso l’inquadratura.

Lineare o circolare: l’unica decisione che conta

La singola decisione d’acquisto che conta per un fotografo su pellicola è lineare contro circolare — e “circolare” descrive l’ottica, non la forma. Un polarizzatore circolare è un normale polarizzatore lineare con una lamina a quarto d’onda incollata sul retro. L’elemento lineare fa il lavoro; la lamina a quarto d’onda ri-randomizza la luce che esce dal retro del filtro, in modo che qualsiasi beam-splitter sensibile alla polarizzazione più avanti nel percorso ottico non venga ingannato. Molti SLR usano uno specchio parzialmente argentato o un prisma per dividere la luce verso il misuratore TTL e il sensore di autofocus, e tale beam-splitter riflette una frazione della luce che dipende dalla polarizzazione. Metti un semplice polarizzatore lineare davanti a esso e la lettura dell’esposimetro oscilla mentre ruoti il filtro, per ragioni che non hanno nulla a che fare con la scena.

La regola è semplice. Se si misura con un esposimetro a mano su una fotocamera completamente manuale — una Leica M o una macchina a banco ottico — un polarizzatore lineare meno costoso è corretto e non perde nulla. Se si misura attraverso l’obiettivo su un SLR con beam-splitter, acquistare circolare.

Sopprimere i riflessi sull’acqua e sul vetro

La stessa selettività elimina i riflessi. La luce riflessa da una superficie dielettrica (non metallica) — acqua, vetro, foglie bagnate, legno verniciato — si polarizza per riflessione, e tale polarizzazione è completa all’angolo di Brewster. La legge di Brewster dà l’angolo dalla normale alla superficie come theta_B = arctan(n2/n1): per aria-vetro con n=1,5 è circa 56 gradi, e per aria-acqua con n=1,33 circa 53 gradi. Si noti che l’angolo si misura dalla normale, la linea perpendicolare alla superficie, non dalla superficie stessa. All’angolo di Brewster la luce riflessa è completamente polarizzata perpendicolarmente al piano di incidenza, quindi un polarizzatore incrociato può estinguerla del tutto, rivelando le rocce sotto uno stagno o la merce dietro la vetrina di un negozio. I metalli nudi non polarizzano la luce per riflessione, perché la riflessione da un conduttore non produce alcuna componente di Brewster, quindi un polarizzatore non può toccare un’alta luce sul cromo o sull’acciaio grezzo.

Un esempio pratico, e quanto costa

Prendiamo un lago su HP5 Plus, sole alla spalla sinistra. Il versante collinare in lontananza e il cielo sopra di esso si trovano nella fascia a 90 gradi. Ruota il filtro finché il cielo nel mirino raggiunge il tono più scuro, poi misura attraverso di esso: un polarizzatore perde una quantità fissa indipendentemente dalla scena, circa 1,5 stop per un circolare B+W o Hoya (fattore di filtro tra 2,5 e 4), meno per un Hoya HRT ad alta trasmissione. La perdita di base deriva dal blocco di un piano di luce non polarizzata e non cambia ruotando; varia con l’orientamento solo la rimozione più contenuta, dipendente dalla scena, della luce già polarizzata — quindi misura dopo aver impostato l’angolo, non prima. Se il cielo scurito si misura a zona V, un’esposizione che lo colloca a zona III lo abbassa di due stop, mantenendo le nuvole come alte luci nitide contro di esso. Poi inclina la fotocamera verso l’acqua a circa 53 gradi dalla normale e ri-ruota: il riverbero di superficie si azzera e le rocce sommerse appaiono, al prezzo di ri-misurare per il nuovo orientamento.

Per un cielo quasi nero, non chiedere al polarizzatore di fare tutto. Ansel Adams, in The Negative (1981), scuriva i cieli con una filtrazione Wratten profonda — il 25 rosso o il 29 — e completava il tono stampando in più in camera oscura anziché fare affidamento sul solo polarizzatore. Il filtro ti dà il 70-80 per cento di una fascia di cielo, non un cielo nero. L’ultimo tratto è esposizione, sviluppo e stampa.

Immagine: Ansel Adams, “Evening, McDonald Lake, Glacier National Park,” Montana, 1933–1942. National Archives (NARA 519861). Pubblico dominio.