下の2枚の写真は、同じ場所からほぼ同じ時刻に、同じカメラ・レンズ・フィルムを使って撮影したものです。見た目が大きく違っているのが分かるでしょうか？特に、背景の空の色や明るさがずいぶん違っています。実は、左側はフィルター無しで撮影したのに対して、右の写真は偏光フィルター (Kenko PLフィルター) を使用したものです。このように、偏光フィルターを使用すると風景写真のコントラストを高くすることができます。

【写真1】フィルター無し, Nikkor 50mm F1.4 (F2.8)で撮影

【写真2】偏光フィルター (Kenko PL 52mm) 使用

もし入射光が無偏光だったら、偏光フィルターは単に光の強度を半分に弱めるだけのように見えます。でも、入射光が無偏光だけでなく偏光した光が混じっていたら…
偏光の向きと平行にフィルターを揃ると、透過光 = 0.5 × 無偏光 + 偏光
偏光の向きと垂直にフィルターを回すと、透過光 = 0.5 × 無偏光
と、フィルターの向きによって偏光成分を強調したりカットしたりできるのです。

右の図5は、光源からの離角と偏光度・方向の関係を示したものです。太陽からの光が大気中で一回だけレーリー散乱してからカメラに到達する、というモデルの場合、偏光度は離角θに対してsin²θに比例します。また、偏光の方向は常に光源と垂直方向ですので、太陽を中心とした同心円状に偏光するわけです。θ=90°で偏光度は最大になります（モデルでは100%の偏光ですが、実際には多重散乱などがありますから100%とはなりませんが）。
この性質を利用して、偏光フィルターでレーリー散乱光をカットすることで空を深い紺碧に写し出すことができます。冒頭の写真は、この効果を利用しているのです。太陽が南東方向にあるときに、富士山を北東方向から撮影したもので、ちょうど散乱角が90°に近くて強く偏光しているため、偏光フィルターの効果が如実に現われています。
青空の他にも、水面やガラス面などでの境界面反射も偏光しており、その偏光の度合いは反射面の屈折率と反射角に依存します。水の中にいる魚を撮影するときや、ショーウィンドウの写り込みを押さえたい時などに、偏光フィルターは威力を発揮します。釣り人が偏光サングラスを使うのはこのためですね。

【図5】光源（太陽）からの離角と偏光度・方向の関係。矢印が長さで偏光度を示しています。偏光の向きは常に光源と垂直方向なので太陽を中心とする同心円状に偏光し、その偏光度は離角90°で最大になります。

【写真6】2枚の偏光フィルター重ね合わせ。ノートパソコンの液晶画面の手前に1枚目の大きな偏光フィルターを、偏光の向きを液晶と直交させて置くと、全く光を通さないので真っ暗に見えます。ところが2枚目の小さな偏光フィルターを45°の偏光の向きで挿入すると、そこだけが透けて見えます。

蛇足ですが、偏光フィルターを2枚と液晶モニターを使って、簡単な理科実験ができます。液晶モニターはガラスパネルの内側に偏光フィルターを用いており、画面の光は直線偏光しています。そのため、偏光フィルターを通して液晶モニターを見ると、偏光フィルターの向きによって画面の明るさは大きく変化し、向きが直交すると真っ暗に見えます。ところが、この1枚目のフィルターと液晶モニターとの間に、2枚目の偏光フィルターを45°回転させて挿入すると、あら不思議、挿入した部分が透けて見えます（写真6）。ところが、2枚目と1枚目のフィルターの順序を入れ替えると、まったく透けず、真っ暗なままです。
普通、フィルターを通した光の見え方は各フィルターの透過率の掛け算で決まりますので、フィルターの順序を変えても見え方は変わらないはずです。しかし、偏光フィルターは順番によって結果が異なるのです。どうしてでしょうか？その答えは…
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