偏振相机原理---学习总结

众所周知，光是振动平面和其传播方向互相垂直的横波，具有传播方向、强度、波长等诸多特性。除此之外，光还具有一种神奇的特性——偏振特性。

偏振光分为完全偏振光和部分偏振光，其中完全偏振光又分为圆偏振光和线偏振光。

图中给出了无偏振的自然光与线偏振光的区别：灯泡发出的光具有任意的振动方向，因此是无偏振的，当它穿透偏振滤光片时，只有沿着某一个特定振动方向传播的光可以通过，其他振动方向的光要么被吸收，要么被反射，此时透射光成为了完全的线偏振光。

无偏振的自然光，经过偏振片以后变为线偏振光

由于人眼的生理结构限制，在不借助于光学器件的条件下，裸眼无法感知光的偏振特性。而自然界中许多复眼昆虫却是运用偏振光的高手，如蜜蜂、蚂蚁、蜻蜓、蟋蟀、天牛等等，它们可以借助于天空偏振光的分布信息来给自己导航。

（1） 偏振光导航

偏振相机的一大特点就是模仿复眼昆虫所具备的天空偏振光导航能力，并利用它精确测量出天空的偏振分布模式，进而通过推断出太阳的准确方位来实现导航。

下图给出了获得的天空偏振模式分布结果，可见天空的偏振角沿着太阳子午线的方向呈现出严格的对称分布图样。

天空灰度图像以及对应的偏振角分布图像（箭头所指为太阳方位）