我这里有日文的拍摄天空时的说明，原理没有解释，我也说不清楚原理，只是在拍摄天空是要注意站立的方向与太阳的角度。

空をより青く写すためにPLフィルターを使う場合、レンズを向ける角度によって偏光除去の効果が変わります。

太陽とレンズ光軸との角度が90度のときに、青空に対する偏光効果がもっとも強くなります。

90度から離れると効果は弱くなります。

逆光や、太陽を背にした180度に近い場合は、青空に対するPL効果はあまり出ません。（被写体の反射除去のPL効果はこの角度には関わりはありません）


撮影地での太陽の角度と立つ位置によって、PLフィルターをつけフィルター枠を回した時に、画面の半分だけ濃い青空になり片側のPL効果は強く出ますが、もう片側はあまりPL効果が現れない場合があります。
　
この現象は、PLフィルターに問題があるのではないのです。どのPLフィルターでも、太陽の角度とレンズの角度によって半分だけPLが効いた「片きき」といった状態になります。

http://www.kenko-tokina.co.jp/imaging/filter/kaneko/page_02.html