У якийсь камери Никон знімний інфрачервоний фільтр. Інфрачервоні світлофільтри для фотографії. Відмінності між чорно-білим і інфрачервоним зображенням

Нам знадобиться шматок НЕ засвічений, але виявленої оборотної (тобто, «слайдовий») фотоплівки. Знімаючи цифровою фотокамерою через цей обрізок слайда, ми і отримуємо інфрачервоні зображення. При цьому фотоплівка виконує обов'язки інфрачервоного світлофільтру.

Той факт, що така плівка на вигляд абсолютно непрозора і має чорний колір, не повинен нас насторожувати. Сама по собі не засвічена проявлена ​​емульсія затримує випромінювання того діапазону спектра, до якого чутлива фотоплівка (тобто, весь видимий діапазон), пропускаючи все інше (тобто ультрафіолетовий і інфрачервоний діапазони). Але, незважаючи на таку «демократію» емульсії по відношенню до невидимого діапазону, пластикова підкладка плівки не в змозі пропустити ультрафіолет. Тому комбінації «емульсія / підкладка» залишається пропускати тільки інфрачервоне випромінювання.

Матриця цифрової фотокамери, як ми знаємо, здатна його зафіксувати, незважаючи на зусилля виробників в зворотному напрямку. Оскільки об'єктив фотоапарата, особливо дзеркального, має досить великий діаметр, рекомендується користуватися фотоплівкою формату 120. Ширина такої плівки складає 6 см, тому з неї можна вирізати шматок потрібного розміру, на відміну від вузько-форматної плівки. Таку плівку зовсім необов'язково купувати і тут же проявляти: готові непотрібні обрізки можна випросити у оператора в будь-якому пролабе. В якості власника такого «світлофільтру», можна використовувати все, що є під рукою, включаючи саму руку. Якщо наш саморобний ІК фільтр має опукло-увігнуту форму то його необхідно виправити поклавши в середину важкою книги на пару днів.

Краще користуватися плівкою Fujichrome Velvia 100F або Agfachrome RSX II 100 яка дає нітрохи не гірший результат.

До недоліків описаного методу можна віднести знижений контраст, порівняно зі справжніми інфрачервоними зображеннями, знятими через фільтр, і невисоку механічну міцність саморобного «фільтра».

Як працюють ІК-камери?

Інфрачервоне випромінювання є одним з видів випромінювання, яке не можна побачити очима людини. Його довжина хвилі більше, ніж у світла у видимому спектрі. Інфрачервоне підсвічування дозволяє камері «бачити» навіть у повній темряві. Це стає можливим за допомогою лампи або діодів, що випромінюють інфрачервоне світло певної довжини хвилі. Три довжини хвиль 715 нм, 850 нм і 940 нм є загальними для інфрачервоних освітлювачів. Людське око здатне бачити до 780 нм і, отже, може злегка бачити освітлювачі, які використовують 715 нм. Для справжнього прихованого нічного спостереження необхідно використовувати ІК-прожектори, що працюють при 850 нм і 940 нм.

Світло лампи фільтрується таким чином, щоб відбувалося випромінювання тільки заздалегідь визначених довжин хвиль 715 нм, 850 нм і 940 нм.

Інфрачервоний фільтр своїми руками для креативного освітлення Никон

Ці цифри є відправними точками щодо частоти випромінюваних хвиль - вони є абсолютним нижньою межею діапазону, використовуваним камерою. Якщо людина підійде досить близько, то він зможе зрозуміти, що камера є інфрачервоної, хоча не зможе бачити використовувані довжини хвиль.

Здатність камери для захоплення зображень в залежності від рівня освітленості вимірюється в люксах. Чим нижче значення люкс, тим краще камераможе бачити в умовах низької освітленості. Все ІК-камери мають значення 0 люкс, що означає, що вони можуть бачити в непроглядній пітьмі. Кольорові ІК-камери перемикаються в чорно-білий режим для відеоспостереження вночі, щоб досягти максимальної чутливості. Фотоелемент всередині камери відстежує денне світло і визначає, коли необхідно перемикання. Слід розрізняти ІК-камери і камери День / ніч. День / ніч камери можуть ефективно працювати в умовах низької освітленості, але вони не оснащені світлодіодами, що унеможливлює їх роботу в повній темряві, на відміну від камер з ІК-підсвічуванням.

При використанні ІК-камер для вуличного застосування, краще застосовувати готові комплекти вуличних відеокамер з кожухом або камери з ІК-прожектором. Поєднання ІК камер для приміщень з вуличним кожухом може працювати недостатньо добре, адже ІК світло може відбиватися від скла кожуха. Крім того, при покупці ІК-камери або освітлювача треба завжди дивитися на значення дальності променя. Встановивши в приміщенні ІК камери з більш широким діапазоном, ніж розміри приміщення, можна отримати розмиті зображення. Слід зазначити, що ІЧ-камери не можуть бачити крізь дим. Для того щоб домогтися цього, повинна бути використана тепловизионная камера.

Переклад Хай-Тек Сек'юріті. Джерело: http://www.surveillance-video.com/ea-ir.html

Саморобний інфрачервоний світлофільтр

Думаю, що таке інфрачервона фотографія, знає не кожен, а даремно, це досить-таки цікава штука. Можна зробити інфрачервоний фільтр з фотоплівки, але в цій статті мова піде про те, як з CD диска зробити ІК фільтр. Сам CD диск повинен бути темно-червоного кольору, такі диски продають в багатьох магазинах. Що нам потрібно в першу чергу - взяти кришку від будь-якої пластикової пляшки, В моєму випадку це мінералка, і вирізати отвір якомога більшого діаметра. Кришка від пластикової пляшки добре підійшла в якості насадки на об'єктив.

фотографія №1


Далі вирізаний отвір потрібно очистити від задирок і пофарбувати чорною АВТОФАРБИ з балончика або будь-який інший - аби трималася.

Щоб очистити диск від верхнього шару, потрібно ножем від середини до краю провести лінію, і під напором води верхній шар швидко змиється. Потім з диска потрібно вирізати три або два квадрата однакового розміру і склеїти. Наш саморобний фільтр готовий, залишилося тільки його наклеїти на заздалегідь підготовлену кришку з пластикової пляшки. Готово, надягаємо фільтр на мильницю і йдемо фотографувати.

фотографія №2


Фотографувати будемо в режимі фотозйомки « М», Так як нам потрібен доступ до всіх налаштувань мильниці. Бажано взяти штатив, але так як я фотографував влітку в сонячні дні, світла вистачало, при чутливості ISO 200 вдавалося фотографувати пейзажі з рук, діафрагма була відкрита, що знижувало різкість знімка.

фотографія №3


При додатковій обробці в Adobe Photoshop можна отримати найрізноманітніші результати: знизити шум, тонувати або пофарбувати фотографію як вашій душі завгодно.

фотографія №4


На знімках видно що інфрачервоний фільтр з CD диска недостатньо різкий, більш того скоріше він створює ефект монокля. Якщо подивитися канали знімка, то червоний постійно засвічений, а якщо і присутня, то його різкість вкрай низька, синій канал самий контрастний, зелений не так, але зображення досить добре проглядається.

фотографія №5


Фотографії, зроблені за допомогою цього фільтра, нагадують інфрачервоні знімки: зелене листя світлішає, синє небо і вода темніє.

фотографія №6

А якщо ваша мильниця підтримує формат RAW, зображення можна зробити набагато привабливіше, спробуйте, і я впевнений, у вас вийде не гірше! Про сайт fotomtv.

Навіщо мені потрібна SplitCam?

Безкоштовна програма для веб камери SplitCam дозволяє додавати до відео барвисті вебкам ефекти, які додадуть веселощів вам і вашим друзям! Крім того SplitCam - це простий і зручний спосіб поділу відеопотоку від вебкамери.

Інфрачервона цифрова камера своїми руками

За допомогою SplitCam ви можете спілкуватися в чаті з усіма друзями, роздавати відео на онлайн-сервісах і все це одночасно! Детальніше…

  • Барвисті ефекти для веб камери

    Додавайте наші ефекти для веб камери в ваше відео під час відеодзвінків
    і отримуйте море позитивних емоцій від спілкування з друзями! Приклади прикольних ефектів програми SplitCam: спотворення обличчя і заміна особи іншим об'єктом, криве дзеркало, підміна заднього плану ...

  • азделеніе відео потоку і підключення декількох додатків

    З SplitCam ви можете підключити вебкамеру до декількох додатків відразу
    і не отримати при цьому помилку з повідомленням, що «веб камера вже використовується».
    Повірте, ваша вебкамера може більше!

  • еалістічние 3D маски

    Проста програма для веб камери SplitCam дозволяє віртуально замінити вашу голову будь-яким 3D об'єктом. 3D ефекти для вебкамери виглядають особливо привабливо. Це може бути, наприклад, голова слона або іншої тварини, яка повторює всі рухи вашої справжньої голови. Також ви можете постати перед співрозмовником в 3D масці з популярного фільму, наприклад, в масці Дарта Вейдера.

  • Підтримка всіх популярних сервісів

    Skype, Windows Live Messenger, Yahoo Messenger, AOL AIM, ICQ, Camfrog, Gtalk, YouTube, ooVoo, Justin.tv, Ustream і інші ...

  • Трансляція відео на популярних сервісах

    Надсилайте відео на Livestream, Ustream, Justin.tv, TinyChat і інші сервіси в кілька кліків. Безкоштовна програма для вебкамери SplitCam зробить ваші трансляції більш яскравими і гнучкими.

  • Підтримка різних дозволів відео, в тому числі HD

    Надсилайте відео з HD камери без втрати якості. Вибирайте будь-який з доступних дозволів: 320 × 180, 320 × 240, 400 × 225, 400 × 300, 512 × 384, 640 × 360, 640 × 480, 800 × 600, 960 × 540, 1024 × 768, 1280 × 720, 1280 × 960, 1400 × 1050, 1600 × 900, 1600 × 1200, 1920 × 1080, 1920 × 1440, 2048 × 1536

  • азлічних джерела відео

    З SplitCam ви можете поширювати відео з вебкамери, з відео файлу, слайд шоу або робочого столу (робочий стіл цілком або обраної його частини)!

  • спользование IP камери як джерела

    Підключіться до будь-якої IP камері і відправляйте відео з неї в улюблені відео месенджери і відео сервіси.

  • Невеликі, але корисні відео функції

    Записуйте відео без спеціалізованих програм і завантажуйте його на YouTube в кілька кліків безпосередньо з вікна SplitCam!

  • Збільшення / зменшення відео (Zoom)

    У SplitCam ви можете збільшити і передавати тільки потрібну частину відео. Збільшувати / зменшувати відео можна за допомогою клавіатури і миші.

Крім всім відомих фарб для малярних робіт існують і спеціальні види фарб. Вони застосовуються для захисту штрих коду і блокування інфрачервоних променів. Знання про них розширять наш кругозір і може навіть знадобляться.

  • Фарби для захисту штрих-коду (бар-коду).Призначені для запобігання оригінального штрих-коду від фотокопіювання.
  • IR-blocking - фарби, що блокують інфрачервоні промені.Призначені для друку на прозорих ПВХ-плівках, для виробництва прозорих пластикових карт. Ці фарби, блокують або відображають інфрачервоне світло. Джерела випромінювання: банківські автомати або інші аналогічні пристрої, що зчитують.

Фарби для захисту штрих-коду (бар-коду)
Дані фарби призначені для запобігання оригінального штрих-коду від фотокопіювання. У разі використання такої фарби чорного кольору оригінальний штрих-код завжди буде невидимий і для людського зору. Можна також нанести цю блокує фарбу під плівкою ламінації, а потім надрукувати оригінальний штрих-код на карті зверху. Після ламінування вже неможливо відокремити верхній шар від основи, не пошкодивши штрих-код. Всі ці фарби не містять вуглецю.

Стандартні кольори:

  • S 3374- червона фарба, що блокує штрих-код, який можна зчитувати за допомогою оптичних зчитувальних пристроїв.
  • S 4500- чорно-блакитна барва, що блокує штрих-код, який можна зчитувати за допомогою інфрачервоних зчитувальних пристроїв.
  • S 4501- чорно-коричнева фарба, що блокує штрих-код, який можна зчитувати за допомогою інфрачервоних зчитувальних пристроїв.

Печатка:Підходить для всіх типів трафаретів, крім клейких плівок Stenplex Amber і Solvent. Рекомендується використовувати моноволокон сітки 77 Т-90 Т. При використанні сітки з осередками 90Т здатність, що криє фарби становить 35-35 кв.м / кг.

закріплення:
Сушка займає від 30 хвилин до 1 години в залежності від умов. Можна використовувати струменевий сушку.

ламінування:Цими фарбами можна друкувати безпосередньо поверх надрукованого штрих-коду або на ламінаційної плівці, а потім заламинировать звичайним способом.

Використання:Виготовлення кредитних карток і квитків, де потрібен захист штрих-коду від фотокопіювання.

Можуть також постачатися фарби, що блокують штрих-код, для друку на поліестрових плівках

IR-blocking

Ці фарби є прозорі фарби, які блокують або відображають інфрачервоне світло. Джерела випромінювання: банківські автомати або інші аналогічні пристрої, що зчитують.

Стандартні кольори - прозорий жовтий і зелений.

Інфрачервоний фільтр своїми руками з CD диска на мильницю

Ці фарби мають різну відбивну здатність. Вони призначені для друку на прозорих ПВХ-плівках, для виробництва прозорих пластикових карт. Цими фарбами можна друкувати, як на плівках-основах, так і на ламінації.

Стандартні кольори:

  • S 17699- зелений ІК-блокер з максимальним ступенем поглинання 860-900 нм
  • S 18203- жовтий ІК-блокер з максимальним ступенем поглинання 980 нм
    Обидві ці фарби відповідають стандарту ISO при друку через сітку 90Т.
  • S21143- висококонцентрований ІК-блокер з максимальним ступенем поглинання 980 нм
    Ця фарба відповідають стандарту ISO при друку через сітку 120т.

Для отримання інших колірних відтінків поверх даних фарб можна надрукувати іншими прозорими фарбами.

Печатка:
Підходить для будь-якого типу трафарету, крім клейких плівок Stenplex Amber і Solvent. Рекомендується використовувати моноволокон сітку № 90Т, при цьому здатність, що криє фарби становить 60 кв.м / кг.

закріплення:
Сушка займає від 30 хвилин до 1 години в залежності від умов сушіння. Можна використовувати струменевий сушку.

ламінування:
Ці фарби можна використовувати для друку безпосередньо на пленке- основі або на ламінаті, потім ламінувати звичайним способом.

Використання:
Виготовлення прозорих кредитних карт для зчитування інформації за допомогою інфрачервоних зчитувальних пристроїв і для ідентифікації банківськими автоматами.

«Клас! Ная фізика» - на Youtube

Інфрачервоне і ультрафіолетове випромінювання.
Шкала електромагнітних хвиль

« Фізика - 11 клас »

Інфрачервоне випромінювання

Електромагнітне випромінювання з частотами в діапазоні від 3 10 11 до 3,75 10 14 Гц називається інфрачервоним випромінюванням.
Його випускає будь-яке нагріте тіло навіть у тому випадку, коли воно не світиться.
Наприклад, батареї опалення в квартирі випускають інфрачервоні хвилі, що викликають помітне нагрівання навколишніх тіл.
Тому інфрачервоні хвилі часто називають тепловими.

Чи не сприймаються оком інфрачервоні хвилі мають довжини хвиль, що перевищують довжину хвилі червоного світла (довжина хвилі λ = 780 нм - 1 мм).
Максимум енергії випромінювання електричної дуги і лампи розжарювання доводиться на інфрачервоні промені.

Інфрачервоне випромінювання застосовують для сушіння лакофарбових покриттів, овочів, фруктів і т. Д.
Створені прилади, в яких не видиме оком інфрачервоне зображення об'єкта перетвориться у видиме.
Виготовляються біноклі й оптичні приціли, що дозволяють бачити в темряві.

Ультрафіолетове випромінювання

Електромагнітне випромінювання з частотами в діапазоні від 8 10 14 до 3 10 16 Гц називається ультрафіолетовим випромінюванням(Довжина хвилі λ = 10-380 нм).

Виявити ультрафіолетове випромінювання можна за допомогою екрану, покритого люмінесцирующим речовиною.
Екран починає світитися в тій частині, на яку падають промені, що лежать за фіолетовою областю спектра.

Ультрафіолетове випромінювання відрізняється високою хімічною активністю.
Підвищену чутливість до ультрафіолетового випромінювання має фотоемульсія.
У цьому можна переконатися, спроектувавши спектр в затемненому приміщенні на фотопапір.
Після прояви папір почорніє за фіолетовим кінцем спектра сильніше, ніж в області видимого спектру.

Ультрафіолетові промені не викликають зорових образів: вони невидимі.
Але дія їх на сітківку ока і шкіру велике і руйнівно.
Ультрафіолетове випромінювання Сонця недостатньо поглинається верхніми шарами атмосфери.
Тому високо в горах не можна залишатися тривалий час без одягу і без темних окулярів.
Скляні окуляри, прозорі для видимого спектру, захищають очі від ультрафіолетового випромінювання, так як скло сильно поглинає ультрафіолетові промені.

Втім, в малих дозах ультрафіолетові промені роблять цілющу дію.
Помірне перебування на сонці корисно, особливо в юному віці: ультрафіолетові промені сприяють зростанню і зміцненню організму.
Крім прямої дії на тканини шкіри (утворення захисного пігменту - засмаги, вітаміну D 2), ультрафіолетові промені впливають на центральну нервову систему, стимулюючи ряд важливих життєвих функцій в організмі.

Ультрафіолетові промені багатодітній родині і бактерицидну дію.
Вони вбивають хвороботворні бактерії і використовуються з цією метою в медицині.

Отже,
Нагріте тіло випромінює переважно інфрачервоне випромінювання з довжинами хвиль, що перевищують довжини хвиль видимого випромінювання.

Інфрачервоний фільтр своїми руками №2

Ультрафіолетове випромінювання - більш короткохвильове і має високу хімічну активність.

Шкала електромагнітних хвиль

Довжина електромагнітних хвиль змінюється в широкому діапазоні. Незалежно від довжини хвилі все електромагнітні хвилі мають однакові властивості. Істотні відмінності спостерігаються при взаємодії з речовиною: коефіцієнти поглинання і відображення залежать від довжини хвилі.

Довжина електромагнітних хвиль буває найрізноманітнішою: від 10 3 м (радіохвилі) до 10 -10 м (рентгенівські промені).
Світло складає незначну частину широкого спектра електромагнітних хвиль.
При вивченні цієї малої частини спектру були відкриті інші випромінювання з незвичайними властивостями.

На малюнку зображена шкала електромагнітних хвиль із зазначенням довжин хвиль і частот різних випромінювань:

Прийнято виділяти:
низькочастотне випромінювання,
радіовипромінювання,
інфрачервоні промені,
видиме світло,
ультрафіолетові промені,
рентгенівські промені,
γ-випромінювання
.

Принципової різниці між окремими випромінюваннями немає.
Всі вони являють собою електромагнітні хвилі, що породжуються зарядженими частинками.

Виявляються електромагнітні хвилі в основному по їх дії на заряджені частинки.
У вакуумі електромагнітне випромінювання будь-якої довжини хвилі поширюється зі швидкістю 300 000 км / с.
Межі між окремими областями шкали випромінювань досить умовні.

Випромінювання різних довжин хвиль відрізняються один від одного по способам їх отримання (випромінювання антени, теплове випромінювання, випромінювання при гальмуванні швидких електронів і ін.) І методам реєстрації.

Всі перераховані види електромагнітного випромінювання породжуються також космічними об'єктами і успішно досліджуються за допомогою ракет, штучних супутників Землі і космічних кораблів.
В першу чергу це відноситься до рентгенівського і у-випромінювання, сильно поглинається атмосферою.
У міру зменшення довжини хвилі кількісні відмінності в довжинах хвиль призводять до суттєвих якісних відмінностей.

Випромінювання різної довжини хвилі дуже сильно відрізняються один від одного по поглинанню їх речовиною.
Короткохвильові випромінювання (рентгенівське і особливо γ-промені) поглинаються слабко.
Непрозорі для хвиль оптичного діапазону речовини прозорі для цих випромінювань.

Коефіцієнт відбиття електромагнітних хвиль також залежить від довжини хвилі.

трохи теорії

Межами видимого (оком) діапазону прийнято вважати ультрафіолетову УФ (380 нм) і інфрачервону ІК (760 нм). Все що знаходиться за ними, око не розрізняє. Сітківка, насправді, чутлива і до більш короткохвильового зоні спектра. Але кришталик і склоподібне тіло захищають її від щодо «жорсткого» випромінювання. Проте, сітківка може сприймати «залишки» ультрафіолету у вигляді флюоресцентного блакитного світіння кришталика (переизлучения в більш довгохвильовій зоні спектра). В ІК діапазоні ми не бачимо, тому що в іншому випадку зліпили б себе своїм же теплом.

За межами видимої зони спектра випромінювання не закінчується. І механізми і принципи оптики продовжують діяти (там є і лінзи і дзеркала). Радіолокатори бачать в невидимій оку зоні радіодіапазону (ще більш довгохвильової, ніж ІК), а дзеркала-тарілки для радіохвиль повсюдно псують архітектурні види. Джерела світла світять і в ІК і в УФ діапазоні. А в горах і біля моря без УФ фільтра не обійтися, інакше те, що невидимо оці може істотно зіпсувати знімки (у моря і в горах немає димки, що поглинає ультрафіолет). Розсіяне світло, серпанок створює враження глибини простору, але якщо вам потрібна чіткість чорно-білого знімка і для далеких предметів - поставте на камеру помаранчевий фільтр.

Зона УФ умовно поширюється до 1 нм, а ІК до 1 мм. Атмосфера (озон, пар, пил) сильно поглинає і розсіює ділянку діапазону 10-300 нм, а скло відсікає і більш довгі хвилі, тому для фотографії (без додаткових джерелсвітла і спеціальних об'єктивів) можна використовувати фактично тільки ближню зону УФ - 300-400 нм.

Головне обмеження все ж фотоматеріали. Несенсибілізовані світлочутливі матеріали чутливі в діапазоні 350-450 нм, тому на зорі фотографії нічого крім «синього» кольору і УФ відобразити було не можна. Зате в фотолабораторії при друку можна використовувати червоні і зелені світлофільтри і контролювати процес проявлення візуально. Для зйомки в ІК діапазоні потрібні спеціальні фотоматеріали. Зазвичай ІК плівки вимагають дотримання особливих умов зберігання і експлуатації, а корпус камери не повинен бути «прозорим» для променів, засвічує ІК плівку.

Щоб проілюструвати різні аспекти видимої і «невидимої» фотографії розглянемо наступний флеш-ролик. На ньому графічно представлені (умовно, але близько до дійсним значенням): спектр, видимих ​​оку квітів, спектри джерел освітлення, спектральна чутливість очі і фотоемульсій, спектральні характеристики фільтрів і скла. За замовчуванням включений тільки видимий спектр. Для того щоб зрозуміти, що можна зняти на певну фотоемульсію при певному джерелі світла і з певним фільтром потрібно «включити» (поставити галочку) потрібні елементи. Відділення знаходиться на перехресті залишиться ту ділянку спектра, який буде знятий або бачимо.

Відзначимо наступні важливі для фотозйомки моменти:

1) спектральні склад світла, коли Сонце знаходиться в зеніті дозволяє знімати і в ІК і в УФ діапазоні і це єдиний потужний і універсальне джерело світла; світло Сонця над горизонтом практично повністю позбавлений УФ складової;

2) лампа розжарювання добре підійде тільки для ІК зйомки;

3) відбиття світла від спалаху містить як ІК, так і УФ випромінювання;

4) максимум чутливості ока при нормальному освітленні лежить близько 555 нм, а в сутінках близько 510 нм (ефект Пуркіньє);

5) практично всі фотоматеріали підходять для УФ зйомки, а для ІК тільки инфрахроматические;

6) оптичне скло зі збільшенням товщини «відрізає» все більше ультрафіолету; для фотозйомки краще використовувати старі об'єктиви або спеціальні сучасні;

7) фільтр на матриці цифрової камери відрізає значну частину ІК і УФ випромінювання;

8) ступінь пропускання випромінювання фільтрів і оптичного скла залежить від їх товщини; деякі фільтри, непрозорі для видимого світла можуть пропускати одночасно і ІК і УФ.Практіка

Для фотозйомки в «невидимих» променях будемо використовувати цифрові фотокамери. Відомий тест на «чутливість» до ІК діапазону - зняти пульт ДУ (джерело ІК спрямований в об'єктив камери, кнопка на пульті натиснута) дозволяє визначити чи підходить камера для ІК зйомки. Якщо на фотографії або дисплеї компактної камеридобре видно світіння ІК джерела пульта - підходить. На матриці зазвичай встановлений фільтр, істотно відрізує ІК і УФ випромінювання, тому щоб знімати в цьому діапазоні, будуть потрібні довгі витримки і фільтри, ще більш ефективно отрезающие видиме світло (використовуються і тонкі ебонітові пластини). Далі наведена таблиця поширених ІК фільтрів різних виробників, в якій вказані межі повного відсікання і 50% пропускання ІЧ випромінювання.

Для фотозйомки використовувалися вітчизняні світлофільтри УФС 6 (4 мм), ІКС 1 і більше контрастний ІКС 3 (2,5 мм), фотокамери Canon EOS 300D і Canon PowerShot G2, комплекти кріплення Cokin. Встановити порівняно товсті фільтри в стандартні утримувачі для фільтрів Cokin виявилося неможливо, тому фільтр просто кріпився гумками до кільця Cokin. Якщо все ж вам вдасться прикріпити фільтр до держателю Cokin стандартним чином, добре закрийте всі щілини фольгою, інакше на довгих витримках залишки видимого світла засвітять матрицю сильніше ІК.

Кільце Cokin і фільтри

При фотографуванні в ІК і УФ діапазоні є дві «труднощі», в яких експлуатаційні особливості «цифри» виявляються дуже корисними. Ці труднощі - визначення експозиції і наводка на фокус. Так як «на око» не те ні інше в разі «невидимого» світла не настроїш, то доводиться робити кілька дублів і по знімку на дисплеї вже вводити необхідні корективи. Визначити експозицію простіше, ніж правильний фокус. Адже фокус для «зелених» видимих ​​променів і ІК або УФ не збігаються (тому в хороших сучасних об'єктивах ці невидимі оку, але видимі плівкою промені намагаються повністю відрізати, щоб вони не зменшували видиму на відбитку різкість і контраст). Доводиться встановлювати дистанцію на око і диафрагмированного об'єктив. Компактні цифрові камери типу Canon G2, володіючи маленькою матрицею і більшою відносною глибиною різкості при тій же діафрагмі, зручніше для першого методу (фокусування на око). Але при витримці в 10 секунд і чутливості 400 картинка у них виходить дуже галасливою. З дзеркальною камерою доведеться зробити більше дублів, пробую різні дистанції фокусування, але зображення буде чистішим.

на хорошому об'єктивізазвичай є спеціальна мітка (червона лінія «R») для ІК зйомки. Це звичайно плюс, але універсальної лінії для різних ІК фільтрів і плівок немає, як її немає і для УФ. Тому метод проб, в загальному, єдиний.

фотографії

сонячний день

Canon EOS 300D, ISO 100, f / 9,0, 1/200 з.

ІКС 1, Canon EOS 300D, ISO 800, f / 11,0, 15 с.

ІКС 1, Canon EOS 300D, ISO 800, f / 11,0, 15 с, обробка Photoshop.

Похмурий день

Кілька років тому я вперше почув про інфрачервоної фотографії і про дивовижні можливості, які вона відкриває перед любителем фотографічних експериментів. На жаль, інформації на цю тему в мережі було занадто мало і нерідко вона була суперечлива. Зокрема, у багатьох джерелах вказувалося, що для власників дзеркальних цифрових камер інфрачервона фотографія абсолютно неможлива.


1. Загальна інформація про інфрачервоної зйомки

Інформації про інфрачервоному спектрі в мережі досить багато, тому обмежуся коротким описом.

Спектр інфрачервоного випромінювання ділиться приблизно на три ділянки, межі між якими строго не визначені:
Ближнє (IR-A): 750-1400 нм
Середнє (IR-B): 1400-3.000 нм
Дальнє (IR-C): 3.000-1.000.000 нм (0,003-1 мм)

Різниця між ними полягає в здатності передавати енергію молекулам води і, тим самим, живим організмам. Дальнє інфрачервоне випромінювання, що володіє такою здатністю, сприймається нами як тепло. Матриця цифрової камери не може зафіксувати хвилі цієї частини спектру, тому для інфрачервоної фотографії представляє інтерес тільки ближнє інфрачервоне випромінювання.

Ефекти, яких дозволяє домогтися ІК-фотографія, пов'язані з кількістю відбитого від різних матеріалів світла. Як видно з графіка, листя відображає інфрачервоні промені набагато сильніше, ніж видиме світло, в той час як вода відображає видиме світло і поглинає інфрачервоне випромінювання.

Відсоток відбитого світла в залежності від довжини хвилі і матеріалу. Пунктирною лінією приблизно позначено початок інфрачервоного спектра.
Оригінал графіка: © J. Andrzej Wrotniak

Ще раз хочу підкреслити, що результати ІЧ-фотографії ніяк не пов'язані ні з випромінюваними, ні з відбиваними тепловими хвилями. Теплові хвилі лежать в діапазоні IR-C і на матрицю цифрових камер якщо і впливають, то тільки в якості збільшення шуму від нагрівання світлочутливих елементів. Однак ці частини спектра часто плутають, оскільки предмети, що відображають далеке теплове інфрачервоне випромінювання, відображають найчастіше і ближнє випромінювання IR-A. Так листя, що відображає теплові промені, щоб уникнути перегріву, відображає до того ж практично весь спектр від IR-A до IR-C. Тому хвоя і листя на ІК-фотографіях виглядають світлими. Це явище називається називається Wood-ефектом, але не за аналогією з лісом, а в честь фотографа Роберта Вуда, який в 1910 першим опублікував інфрачервоні фотографії, зроблені за допомогою особливого, експериментального типу плівки.

2. Інфрачервоний фільтр

Незважаючи на те, що матриці цифрових камер чутливі до інфрачервоного випромінювання, їх чутливість до видимого світла в сотні, а то і в тисячі разів більше, тому для того, щоб зробити ІК-фотографію, необхідно блокувати видиме світло. Інфрачервоні фільтри блокують випромінювання, починаючи з різної довжини хвиль, і, в залежності від виробника, можуть також називатися по-різному. У таблиці наведено назви та характеристики деяких з них. В останній колонці вказані довжини хвиль, при яких пропускна здатність фільтра дорівнює 50%. Фільтри Heliopan виготовляються зі скла фірми Schott і носять ту саму назву. У деяких джерелах можна зустріти дещо інші дані. А.Вротняк призводить таблицю, в якій RG695 і B + W092 сответствуют характеристикам # 89B і R72. Судячи з фотографій, які я знаходив в мережі, це невірно. Фільтр RG695 пропускає занадто багато видимого світла і робити якісні інфрачервоні фотографії з ним неможливо. Пропускні характеристики фільтра Cokin 007, судячи по знімках, зроблених на камери Canon, також не відповідають характеристикам Hoya R72.

Інфрачервоні та темно-червоні фільтри
© Gisle Hannemyr

Фільтри і їх пропускна здатність
© J. Andrzej Wrotniak

З графіка, що показує пропускну здатність різних фільтрів в залежності від довжини хвилі, слід, що деякі фільтри пропускають також частина видимого світла, червона частина якого закінчується на 700-720 нм. Для фотографа це не є недоліком. Елементи матриці, відповідальні за різні кольори, По-різному чутливі до інфрачервоного світла і до проникаючим через фільтр невеликим кількостей червоного, тому на фотографії виходять так звані фальшивих кольорів. З цієї причини для цифрової інфрачервоної зйомки найкраще підходить фільтр Hoya R72 (# 89B), блокуючий випромінювання, починаючи з 680 нм. З одного боку, він пропускає трохи видимого світла, що скорочує час витримки; з іншого, дозволяє робити типово інфрачервоні фотографії.

Якщо ви впевнені, що ваша камера володіє достатньою чутливістю до інфрачервоного спектру, можете поекспериментувати з "чорним" фільтром B + W 093 (# 87C), який блокує весь видимий спектр і дає можливість робити монохромні фотографії, збільшуючи витримку в середньому на два ступені по порівняно з R72. Правда, фотографії, зроблені # 87C, практично не відрізняються від фотографій з фільтром Hoya R72, так що нічого, крім зайвих ступенів витримки, це не дає.

Альтернативою накручувався фільтрам є фільтр Cokin 007, який також зустрічається під назвою Cokin # 89B і теоретично пропускає ту ж частину спектру, що і Hoya R72. Крім незручностей, властивим всім Кукінського фільтрам (подряпини, сліди від пальців), у Cokin 007 є проблема зі світлом, проникаючим між об'єктивом і фільтром за тривалий час витримки. Я тестував цей фільтр тільки один раз і відмовився від нього саме з цієї причини - при світлі збоку або ззаду відблиски на фотографії занадто сильні, щоб їх можна було непомітно відретушувати. Однак в цій статті розказано, як за допомогою простого резино-тканинного паска позбутися від цієї проблеми. Крім того, хоча за специфікацією фільтр Cokin 007 має ті ж властивості, що і Hoya R72, виробники швидше за все не змогли через особливості матеріалу відповідати пропускній характеристиці 89B. На фотографіях, які утворюються при зйомці камерами Canon через Cokin 007, інфрачервоний ефект виражений помітно слабкіше, ніж при використанні Hoya R72.

Найдешевшою можливістю фільтрувати видиме світло є використання замість фільтра виявленої незасвічені слайдовий плівки. Такий варіант випробуваний багатьма фотографами, але сам я його не перевіряв, так що про переваги і недоліки нічого сказати не можу.

Якщо ви вирішите на користь Навинчивающийся фільтра або фільтра Cokin, раджу спершу дізнатися, які з наявних об'єктивів підходять для інфрачервоної зйомки, потім придбати фільтр або утримувач для самого великого діаметру, а для інших об'єктивів купити перехідні кільця. Про що підходять для ІК-фотографії об'єктивах - трохи нижче.

Так, мало не забув, - не дивлячись на те, що темні фільтри на зразок Hoya R72 не пропускають видиме світло, не варто через них дивитися на сонце. Хоча побачити крізь них майже нічого не можна, вони прекрасно пропускають інфрачервоні і ультрафіолетові промені, так що сітківці ока подібні експерименти навряд чи сподобаються. Якщо ж ви знайомі з людьми, які все ж інтересу заради проводили багато годин, дивлячись на сонце крізь інфрачервоні фільтри, напишіть мені, будь ласка, як вони поживають.

3. Про фільтрі, що заважає жити ІК-фотографу

Перш ніж задуматися про покупку ІК-фільтра, слід переконатися, що камера здатна робити інфрачервоні фотографії. Насправді я поки не чув про камерах, які були б абсолютно непридатні для цієї мети. Матриці всіх цифрових камер сприйнятливі до інфрачервоного світла, але справа в так званому Hot-mirror фільтрі, блокирующем інфрачервоне світло. Цей фільтр знаходиться безпосередньо на матриці і предназначем для того, щоб уникнути невірних відображень квітів, які вносить інфрачервоне випромінювання. Різниця в експозиції між видимим і інфрачервоним світлом 11-13 ступенів, як у Canon 5D або Nikon 200D, достатня, щоб інфрачервоні промені не мали ніякого ефекту на звичайній фотографії. Але і менші значення, як у D50 / D70 (утвеждают що 6-8) також цілком прийнятні. При такій різниці вплив ІЧ-світла настільки мало, що воно не відбивається на контрасті і кольорах зображення.

У камерах Leica m8 (вересень 2006) цей анти-ІК-фільтр був не дуже ефективний (якщо він взагалі був), що призводило до спотворення сірих відтінків одягу в сторону магента. Фірмі Leica довелося вирішувати проблему, розсилаючи власникам камер безкоштовні фільтри, Що блокують ІК-світло. Така ось жарт гумору. Це тим більше дивно, якщо врахувати, що проблема була відома по іншим камерам.

У деяких камерах, наприклад, Sony, є можливість прибирати з матриці фільтр Hot-mirror, перемикаючись в режим Night Shot. На жаль, мінімальна витримка при цьому обмежена досить великим значенням. Причина обмеження - в здатності променів IR-A проникати через деякі текстильні матеріали, особливо світлих тонів. Ранні моделі відеокамер Sony, як стверджують мережеві, дозволяли таким чином відобразити набагато більше, ніж хотілося б об'єктів зйомки, особливо в сонячну погоду на пляжі. Після того, як цей факт став відомий, відеокамери були швидко вилучені з продажу, і з тих пір про всяк випадок і на всіх фотокамерах Sonyвстановлені обмеження мінімальної витримки в режимі нічної зйомки. Відеокамерами Sony я не користувався, так що не знаю, як вони розібралися в них з цією проблемою. Що стосується здатності камер Canon просвічувати через одяг, то мої експерименти з різними матеріалами не увінчалися успіхом. Навпаки - деякі матеріали, наприклад, поліамід, в сонячному світлі на звичайних фотографіях просвічують набагато сильніше, ніж на інфрачервоних.

Коли в лютому 2005-го Canon оголосив про випуск нової моделі 20Da зі збільшеною пропускною спроможністю фільтра в області 656 нм і призначеної спеціально для астрофотографії, любителі ІК-фотографії радісно оживилися. Але пожвавлення швидко вляглося, коли з специфікації 20Da стало відомо, що ІЧ-хвилі від 700 нм блокуються в цій камері так само, як і в 20D, тобто дуже сильно. Незважаючи на це, з фільтром Hoya R72, пропускає частину видимого світла, 20Da приблизно на 5 ступенів експозиції чувствительней до ІК-світла, ніж 20D.

У багатьох джерелах вказується, що фільтр Hot-mirror запобігає появі муару. З технічної точки зору це невірно. Муар з'являється на фотографіях сітчастих або лінійних структур, як москітні сітки. Відбувається це через накладення періодичного малюнка, переданого лінзою, на світлочутливі елементи матриці цифрової камери, також представляє собою періодичну дискретну структуру. Аналогічний ефект можна побачити, якщо покласти дві москітні сітки з дрібними осередками один на одного під кутом. Одна сітка в нашому випадку - об'єкт зйомки, інша - матриця. Коротше кажучи, інфрачервоні промені тут абсолютно ні при чому.

Проти муару на матриці встановлюють так званий Low-pass фільтр, який трохи розмиває зображення. Проти впливу інфрачервоного світла встановлюють фільтр Hot-mirror, зазвичай представляє з себе напилення на фільтрі Low-pass, що відбиває інфрачервоні промені, не даючи їм потрапляти на матрицю. Сам фільтр Low-pass також блокує якусь частину інфрачервоних променів, але це скоріше побічний ефект матеріалу, з якого він виготовлений, а не основне його призначення. Тобто та штука, яка лежить на матриці більшості цифрових камер, представляє з себе бутерброд з фільтрів Low-pass і Hot-mirror (напилення), товщина яких може варіюватися незалежно один від одного. У деяких камерах цей бутерброд включає в себе також фільтр, додатково поглощаюшій промені інфрачервоного спектра.

У камер різних виробників фільтр на матриці різниться по влаштуванню. Так, на камері Canon 5D на матриці знаходиться комбінація з двох фільтрів Low-pass; фільтра, що поглинає інфрачервоні промені; фільтра, що перетворює лінійно поляризоване світло в циркулярно поляризований; плюс напилення Hot-mirror (5D-White Paper, сторінка 7, pdf). У деяких джерелах всі вони разом називаються антіаліасним фільтром (АА filter), хоча дійсно антіаліасним (запобігає муар) з них є тільки фільтр Low-pass.

У камер Kodak, за твердженням самої фірми, немає фільтра Hot-mirror, оскільки ІК-промені повністю затримуються їх АА-фільтром. Коротше кажучи, в термінології між АА, Low-Pass і Hot-mirror панує велика плутанина.

Як приклад незалежності фільтрів АА і Hot-Мirror один від одного, можна, по-перше, згадати, що деякі умільці видаляють зі своїх камер фільтр-бутерброд, щоб досягти максимальної різкості, тобто їх метою є видалення АА фільтра. Після цього їм доводиться спеціально замовляти фільтр Hot-Мirror, щоб уникнути зниженого контрасту через вплив ІЧ-світла. По-друге, антіаліасние здатності фільтра Canon 5D менше, ніж у 350D, завдяки чому в принципі можливі різкіші зображення, але і схильність муару у 5D більше. У той же час чутливість до інфрачервоного випромінювання у 5D приблизно на один щабель нижче, ніж у 350D.

4. Цифрові камери для інфрачервоної зйомки

Класичний метод повірки камери на ІК-придатність - за допомогою дистанційного пульта, наприклад, від телевізора. З компактними цифровими камерами, які показують об'єкт зйомки безпосередньо на екрані, все просто: пульт слід направити лампочкою в об'єктив і натиснути на ньому якусь кнопку. На екрані фотоапарата буде видно, як лампочка світиться рожевим або блакитним світлом.

Canon PowerShot S40, 1/25 сек.

З цифровими зеркалками тест трохи складніше - камеру слід поставити на стіл або на штатив, навпаки об'єктива покласти пульт і сфокусуватися на пульті. Витримку поставити побільше - на кілька секунд, відкрити діафрагму ширше і відключити автофокус. Тепер вимкнути світло в кімнаті і зробити кадр. Якщо на фотографії не буде світлої плями від лампочки, то можна спробувати збільшити витримку в кілька разів. Якщо кадр все ще чорний, то не виключено, що в пульті потрібно поміняти батарейки. Якщо не перше, ні друге не допоможе, напишіть, будь ласка, мені, оскільки поки я перебуваю в упевненості, що все дзеркалки чутливі до ІК-хвилях, але, звичайно ж, всіх їх я не тестував.

Canon 350D, ISO100. Зліва - EF 50 / 1,8, справа - EF 50 / 1,4. Обидва об'єктиви - f2, 1 секунда. Причина різниці між результатами тесту описана в розділі 6.

Дзеркальні камери Canon забезпечені дуже ефективним фільтром Hot-mirror, тому власники цих камер повинні бути готові до дуже довгим витягів, це ж стосується і власників Nikon D200, анти-ІК-фільтр якого набагато сильніше фільтрів D70 або D50. За умов зйомки, що вимагають на Nikon D70 всього 1 секунду витримки, на D200 або Canon 20D потрібно витримка в 30 секунд. Власникам цифрозеркалок Olympus також доведеться знімати з довгими витримками - при ІК-зйомці на E-500 експозиція збільшується на 11 сходинок у порівнянні з видимим світлом, в той час як для C-2000Z ця різниця становить 7 ступенів, тобто витримка на ньому в 16 разів менше.

Таблицю зі списком деяких компакт-камер і зразковим збільшенням експозиції для ІК-світла можна знайти на jr-worldwi.de.

Приклади інфрачервоних фотографій, зроблених різними камерами, а також рівень шуму в колірних каналах і при різних значеннях чутливості можна знайти на dimagemaker.com.

Камери, які точно дозволяють робити ІК-фотографії:


- Canon IXUS 430, 500, 700, V2, Powershot A70, A75, A80, A95, G1, G2, G3, G5, G6, 10D, 1D Mark II, 5D, 20D, 30D, 300D, 350D, 400D, 500D, D30, D60
- Fuji S3 Pro UVIR, Fuji S5600, Fuji S9500
- Minolta Dimage 7
- Kodak P880
- Nikon Coolpix 950, 990, 4500, 5400 5700, 8400, 8800, D100, D200, D50, D70
- Olympus C-220, C-720, C-2000Z, C-3030, C-4000, C-4040, C-5060, C-7070, C-70, C-750, C-770, C-765, C8080, E-10, E-20p, E-330, E-500
- Panasonic FZ30
- Pentax K100D
- Samsung Pro815
- Sony DSC F828, F504V, F707, F717, A100, H1, H5, P52, R1, S75, S85, V1, V3, W1

На исходник для нових зображень, знятий не тільки в похмуру погоду, але ще і в тіні, треба було 40 хвилин.

5.4. Баланс білого

Фотографії, сделaнние з фільтрами, пропускають частину видимого червоного світла, як Hoya R72, зазвичай здаються рівномірно забарвленими в червоні тони: в залежності від камери, в червоний або пурпурний. Насправді тональність не однакова на всіх об'єктах, тому зміна балансу білого може зробити фотографію кольоровий. На цифрокомпактах для цього слід попередньо встановити баланс білого по траві або листям через фільтр. Якщо є можливість, робіть зйомку в RAW. Це дозволить, по-перше, виправити помилки експозиції, які неминучі при визначенні витримки на око, по-друге, виставити баланс білого в RAW-конвертері.

Ліва верхня фотографія конвертована з RAW без зміни балансу білого. У правій верхній фотографії баланс білого був виставлений по листю. Дві нижні фотографії вийшли з відповідних верних за допомогою зміни каналів, про яку розказано в розділі 7.1.

Результат зміни балансу білого залежить від використаного об'єктива і, звичайно ж, від кольору об'єкта, яка була обрана як "нейтральний". Баланс білого по листю або траві трохи відрізняється від балансу білого по хвої.

Список об'єктивів для камер Canon із зазначенням придатності для інфрачервоної зйомки наведено в кінці статті. Серед непридатних згадані також об'єктиви, придатні тільки при повністю відкритій діафрагмі або тільки при максимальній фокусній відстані.

6:43 am - інфрачервона фотографія

Що таке інфрачервона фотографія?

Це ще не тепло, але вже не світло.
Як отримати інфрачервоне зображення на звичайному фото-апараті. Як зробити ІК-фільтр з підручних матеріалів. Спеціалізовані камери. Складнощі при зйомці і як їх обійти. Вибір об'єктивів, камер і фільтрів.
Цікаві сюжети в інфрачервоному діапазоні.

На живих прикладах інфрачервоних знімків спробуємо разом їх обробити. отримаємо готові рішенняпо обробці знімків і разом розберемо, як ці рішення працюють.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Подання про інфрачервоному, видимому і ультрафіолетовому випромінюванні. Різниця інфрачервоного і теплового випромінювання.


Інфрачервоне випромінювання було відкрито в 1800 англійським ученим В. Гершелем, який виявив, що в отриманому за допомогою призми спектрі Сонця за межею червоного світла (т. Е. В невидимій частині спектра) температура термометра підвищується. Тоді ж було доведено, що це випромінювання підкоряється законам оптики і, отже, має ту ж природу, що і видиме світло.

Рис.1 Розкладання в спектр сонячного випромінювання


З протилежного боку, за фіолетовою смугою спектра знаходиться ультрафіолетове випромінювання. Воно так само невидимо, але так само трохи нагріває термометр.

Дальнє інфрачервоне випромінювання (саме довгохвильове) застосовують в медицині у фізіотерапії. Воно проникає під шкіру і нагріває внутрішні органи, не обпалюючи при цьому шкіру.

Середнє інфрачервоне випромінювання реєструється тепловізорами. Найбільш популярне застосування тепловізорів - це пошук витоків тепла і безконтактний контроль температури.

Мал. 2. Тепловізор (середня інфрачервона область)


Нас же найбільше цікавить близьке (саме короткохвильове) інфрачервоне випромінювання. Це вже не теплове випромінювання навколишніх предметів кімнатної температури, але ще не видиме світло.
У цьому діапазоні частот досить сильно випромінюють предмети, нагріті до помітного червоного світіння. Наприклад, цвях, нагрітий до червоного на полум'я газової плити в інфрачервоному світлі - яскраво білий (рис.3) Ділянки більш холодні (почервоніння яких непомітно в видимому діапазоні) залишаються темними в ІК.

Мал. 3 Близький ІК діапазон


Саме цей діапазон випромінювання «працює», коли предмети нагріваються на сонці або під лампами розжарювання. І це ж випромінювання поглинають «термальні» вікна автомобілів і домашні енергозберігаючі склопакети.
Найбільш популярне його застосування - це пульти дистанційного керування(Рис.4), інфрачервоні камери спостереження з інфрачервоними прожекторами підсвічування.
Свого часу була популярна передача даних за стандартом IrDA. Той самий інфрачервоний порт в телефонах і ноутбуках.

Мал. 4. Пульт дистанційного керування


У цифровій, як втім і плівкової фотографії чутливість камери до інфрачервоного випромінювання небажана. Вона призводить до спотворення кольору - чорні велюрові піджаки виглядають синіми, вибірково втрачається насиченість червоного.
Тому в сучасних камерах всіляко борються з нею найрізноманітнішими методами. Однак залишкова чутливість все одно є, хоч і зовсім невелика.

Відмінності між чорно-білим і інфрачервоним зображенням.

В інтернеті досить популярні фільтри, що роблять з кольорової фотографії подобу інфрачервоної. Однак вони не можуть працювати коректно, тому що в кольоровій картинці немає інформації про відбивної здатності матеріалів в інфрачервоному спектрі. Грубо кажучи, вони не можуть розрізнити зелений автомобіль і зелену листя і роблять все зелені об'єкти в кадрі білими. Точно так же все синє стає чорним.
Точно так само не виходить інфрачервоної фотографії за простим червоним фільтром неважливо, плівковим або цифровим.

Як отримати інфрачервоне зображення

Для того щоб отримати даний інфрачервоне зображення потрібно, в найпростішому випадку, не пропустити в об'єктив видиме випромінювання, щоб залишкова чутливість камери до інфрачервоного випромінювання сформувала зображення.
інфрачервоні плівки
У разі плівкової фотографії це забезпечується застосуванням спеціальних плівок Kodak High Speed ​​Infrared HIE, Konica Infrared 750 і найпопулярнішою - Ilford SFX 200. Однак плівки недостатньо, потрібно ще встановити фільтр, який відсіче видиме світло. Інакше плівка перетворюється на звичайну чорно-білу панхроматическую плівку зі збільшеним зерном. Абсолютно нецікаве поєднання.
Інфрачервона плівка дуже вимоглива до умов зберігання - настійно рекомендується зберігати в холодильнику. Заряджати плівку в фотоапарат необхідно в повній темряві, тому що хвостик плівки працює як світловод і засвічує до полвіни плівки. Плюс лічильники кадрів в плівкових фотоапаратах також засвічують плівку. Ні в якому разі не можна засвічувати плівку при скануванні багажу в аеропорту, а зробити це в сучасних заходи безпеки практично нереально - служба безпеки встає дибки і настійно просить показати, що в коробочці.
Після експонування плівку потрібно проявляти за класичним чорно-білому процесу в непроглядній темряві і бажано в металевому бачку.
Разом плівкова інфрачервона фотографія це заняття швидше героїчне, ніж практичне.
цифрові камери
У цифровій фотографії все набагато цікавіше. У більшості популярних цифрових фотоапаратівматриця має залишкову чутливість до інфрачервоного діапазону достатню, щоб фотографувати на сонці з витримкою в кілька секунд.

Мал. 5. Інфрачервона фотографія. Canon EOS 40D, F8, 30 ". Фільтр з слайдовий плівки.


Незважаючи на те, що матриця цифрової камери чутлива до інфрачервоного випромінювання, їх чутливість до видимого світла в тисячі разів більше, тому, щоб зробити ІК-фотографію, необхідно блокувати видиме світло спеціальним фільтром.
Наприклад, камери Canon EOS 40D і 300D на літньому сонці вимагали витримку 10 ... 15 секунд при діафрагмі F5.6 і чутливості ISO 100. У аналогічних умовах Nikon D70 дозволяв працювати з витримкою в ½ ... 1 секунду (що говорить про значно більш слабкому ІК фільтрі в камері).
Якщо не боятися тривалої витримки, то цілком можна працювати і в такому режимі - просто встановити перед об'єктивом інфрачервоний фільтр і фотографувати зі штатива.
Мінус такого рішення не тільки в довгих витримках, а й в неможливості кадрувати картинку - в оптичному видошукачі нічого не видно. Доводиться завжди користуватися LiveView, а він є не у всіх камер.
Камери з прибирається інфрачервоним фільтром (NightVision)
Свого часу, коли цифрові дзеркальні камери ще не набрали сьогоднішньої популярності, серед фотографів користувалися авторитетом камери Sony DSC-F707 / 717/828.

Ріс6. Камери Sony DSC-F717 / 828/707


Їх особливістю був режим зйомки Night Shot- в ньому з матриці камери знімався фільтр, який поглинає інфрачервоне випромінювання. Це дозволяло встановити перед об'єктивом спеціальний фільтр, що пропускає тільки інфрачервоне випромінювання і отримати чесну інфрачервоний знімок з відносно короткими витягами. Нехай і з масою обмежень автоматики, але це дозволило фотографувати портрети в ІК-діапазоні.
Існує легенда, що камери, призначені для астрофотографії, Canon EOS 20Da і Canon EOS 60Da пристосовані до інфрачервоної зйомки, проте це не так. У них по-іншому влаштований Low-Pass фільтр і підвищена чутливість в червоному діапазоні. Однак до інфрачервоного діапазону вони так само нечутливі.

Модифікація камери для інфрачервоної зйомки.

Якщо можливостей звичайної камери з фільтром здається недостатньо і хочеться отримувати інфрачервоні фотографії з короткими витягами, то можна з камери прибрати фільтр відтинає інфрачервоне випромінювання (Hot Mirror) і отримати камеру з досить високою чутливістю до ІК-діапазону. У звичайному видимому світлі камера нормально працювати перестане - кольору буду постійно спотворюватися, а впоратися з цим можна тільки встановивши фільтр Hot Mirror вже на об'єктив. Тому для зйомки в ІЧ-діапазоні часто використовують стару камеру, яка вже відслужила своє і її не так шкода зламати.
А якщо вже пішло втручання в камеру, то можна прямо інфрачервоний фільтр поставити прямо перед матрицею. Плюси цього рішення в тому, що в видошукачі знову видно картинку, а перед об'єктивом більше не потрібно ставити інфрачервоний фільтр. А раз не потрібен фільтр, то можна використовувати об'єктиви з різним діаметром різьби під світлофільтр.
У домашніх умовах поміняти фільтр перед матрицею теоретично можна, але на практиці вигідніше віддати камеру на доопрацювання фахівця - результат вийде істотно якісніше, а зберіганням камери зламана. Знову ж, обізнана людина оттестірует автофокус камери під інфрачервону зйомку і внесе поправки, якщо це треба.

інфрачервоні фільтри

Для зйомки в інфрачервоному діапазоні практично завжди необхідне застосування інфрачервоних фільтрів (Infrared passing filter). Фільтрів, які не пропускають видиме світло, однак прозорі для інфрачервоного випромінювання.
І в цій справі найпростіший помічник це фотоплівка: виявлена ​​кольорова плівка прозора в ІК-діапазоні. А це означає, що засвічена і проявлена ​​негативна або просто проявлена ​​слайдовая плівка виявиться чорної у видимому діапазоні, але прозорою в інфрачервоному.
До речі, саме ІК-прозорістю плівки користуються плівкові сканери з автоматичним видаленням пилу. Вони роблять додатковий знімок в ІК-діапазоні - пил залишається видимої на тлі прозорої плівки. А це готова маска для видалення пилу.

Рис.7. слайдовая плівка


А раз так, то можна вирізати з відповідною плівки гурток потрібного діаметру і вкласти його між захисним фільтром і об'єктивом. Якщо ефекту виявиться недостатньо - можна вкласти кілька шарів плівки. Картинка трохи втратить контраст і різкість, але інфрачервона складова стане очевидна.

Ріс.7A слайдового плівка і ІК випромінювання


Так само можна пошукати чорні CD-Rдиски. Вони були популярні для запису музики, але останнім часом, зі зниженням популярності компакт-дисків, їх стало складно знайти. Якщо з подібного диска змити обкладинку, то вийде чорний диск, прозорий в ІЧ-діапазоні.

Рис.8. Чорний компакт-диск.


Виробляються безліч варіантів готових фабричних ІК-фільтрів. Найбільш популярний в Росії це фільтр Hoya R72. Він блокує випромінювання коротше 720 нанометрів, а це якраз межа видимого світла. Трохи менш популярний фільтр Schneider B + W 093 - він також повністю блокує видиме випромінювання.
Фільтри Schneider B + W 092 і Cokin P007 блокують видиме випромінювання не повністю, тому картинка виходить тільки злегка забарвленої. Слайдовая фотоплівка показує проміжний результат, тому її доводиться складати в кілька шарів.

об'єктиви

Одного світлофільтру для зйомки недостатньо - потрібно ще чимось сформувати зображення. Складність інфрачервоної фотозйомки в тому, що об'єктив буде використовуватися в ненормальному для нього застосуванні. Довжина хвилі світла хоч трохи, але довше видимої, а це значить, що заломлення світла буде менше (згадаємо призму з рис.1), а це означає, що масштаб картинки зміниться. Об'єктив стане трохи більш довгофокусним. Одночасно з цим виникає і цілий розсип проблем, які десь позначаються сильніше, а де - то слабше. Розглянемо їх докладніше
фокусування
Якщо об'єктив навести на нескінченність у видимому світлі, то в ІК-діапазоні він виявиться наведеним трохи ближче. З'явиться фронт-фокус. Але є і хороша сторона цієї помилки - вона стабільна і досить просто довернуть кільце фокусування на певний кут. Саме для цього на радянських об'єктивах (наприклад на Юпітер-37А, Юпітер-9, Геліос 44М-8 і деяких інших) коштує додаткова червона мітка R. Для правильного фокусування в ІК потрібно спочатку навести різкість у видимому світлі, а потім довернуть кільце фокусування на мітку R.
У сучасних об'єктивів ця мітка буває досить рідко і у зум-об'єктивів її положення залежить від фокусної відстані. Тому звичайному фазового автофокусу дзеркальних камерособливо довіряти не варто. Обійти проблему можна або скориставшись Live View і наведіть вже за контрастом або сфокусуватися вручну, контролюючи різкість по екрану. Якщо у камери немає Live View, то можна просто задіафрагміровать об'єктив сильніше і тим самим заховати помилку фокусування в глибині різкості.

Рис.9 Інфрачервона мітка на шкалі фокусування.


На об'єктивах з постійною фокусною відстанню цю мітку можна встановити самостійно, зробивши кілька знімків і вибравши позицію з найвищою різкістю. Положення цієї мітки не залежить від дистанції фокусування і діафрагми, тому її досить просто один раз намалювати і надалі користуватися цією поправкою.
якість просвітлення
Покриття, що просвітлює на об'єктивах - це кілька шарів тонких плівок, на кордоні яких промінь світла відбивається, інтерферує з основним променем і значно знижує інтенсивність відображення. Тобто кожен шар просвітлення розрахований на певну довжину хвилі. Однак, для інфрачервоного випромінювання свого шару просвітління може і не бути. Тому деякі об'єктиви починають «ловити зайців», показувати досить сильні відблиски і втрачати мікрорезкость. А деякі - нормально працюють в інфрачервоному діапазоні.
Нерівномірність поля, Hot-Spot
Ще одна проблема з інфрачервоною оптикою - це переотражения на стиках лінз в об'єктиві. У особливо багатолінзові об'єктивів вони іноді складаються настільки невдало, що в середині отриманого зображення з'являється яскрава пляма засвітки - Hot-spot (рис.10). Ефект сильніше позначається на закритих діафрагмах, і на коротких фокусних відстанях. Якщо згадати, що на матриці часто стоїть фільтр hot-miror, що відображає інфрачервоне випромінювання назад в об'єктив, картинка виходить зовсім безрадісна.

Рис.10 Hot-spot


Прикро, що найчастіше цей ефект виникає у надширококутним зум-об'єктивів. Саме тих об'єктивів, на які виходять найцікавіші інфрачервоні картинки.
відблиски
Більшість об'єктивів не призначене для інфрачервоної зйомки. Тому чорніння внутрішніх поверхонь, захист від перевідбиттів і розташування приводів в об'єктиві може призводити до сильних відблисків при попаданні прямого сонячного світла всередину об'єктива. Доводиться застосовувати глибокі бленди, знімати з тіні або робити кілька знімків з різним положенням відблисків і збирати з них панорами-мозаїки.

Мал. 11 Відблиски


Всі перераховані особливості в більше частини залежать від типу об'єктива і можуть незначно змінюватися в залежності від екземпляра або камери. У Мережі є відгуки з різних об'єктивам, таблиці з описом придатності і проблем, які виникають з об'єктивами. Знайти їх можна по рядку пошуку «об'єктиви придатні для інфрачервоної зйомки». Але це не означає, що знімки з іншими об'єктивами не отримають зовсім. Вони можуть вимагати якогось додаткового уваги - наприклад, прикрити їх від сонця, або трохи по-іншому кадрувати. Але на моєму досвіді не було жодного об'єктива, який був би зовсім не придатний.
Єдиний випадок повної непридатності до ІК-зйомці - це камери з об'єктивом, встановленим на гіперфокальна відстань (камери без автофокусу). У них в ІК - діапазоні зона різкості їде вперед, а поправити фокусування просто нічим. Але такі камери вже практично не зустрічаються у вигляді окремих фотоапаратів. Їх можна зустріти тільки в самих недорогих телефонах або в ролі фронтальної камери на планшетах. Не думаю, що зйомка в ІК-діапазоні на фронтальну камеру планшета може мати хоч найменший сенс.

Практична частина

Інфрачервона фотографія хороша своєю незвичністю, відмінністю від звичайної фотографії. Тим, що звичні предмети починають виглядати інакше. Тому є сенс робити акцент на сюжетах, що підкреслюють цю різницю.
В ІК-діапазоні є можливість отримати картинку з дуже великим контрастом. Вона чимось нагадує за контрастом чорно-білу фотографію за насичено червоним світлофільтром К 8Х, але картинка ще контрастнее.В основному інфрачервона фотографія хороша в пейзажах. Як міських, так і природних пейзажах. З великою кількістю неба, листя і простору.

Рис.12 Градієнт на небі в контровому світлі


Цікавим виходить небо. Чисте небо виглядає чорним, оскільки воно не відображає ІК-випромінювання. Перисті хмари в свою чергу дуже добре відображають сонячне і розсіяне ІК-випромінювання, тому виглядають яскраво-білими на тлі чорного неба. А ось грозові хмари, як містять великі краплі дощу і великі обсяги води, вже поглинають ІК. Тому грозові хмари виглядають чорними. Картинка виходить схожою на небо, зняте крізь щільний червоний світлофільтр, але набагато контрастніше. При цьому в ІК-діапазоні видно навіть найменші хмарки, практично непомітні в видимому діапазоні.

Рис.13 Вода і небо в ІК


У наших широтах практично не буває сухого і безхмарного неба. Майже завжди є невелика серпанок в небі і тому небо стає дуже світлим в контровому світлі. Це заважає зйомці панорамних зображень, але виглядає цілком природно на ширококутних знімках навіть з сонцем в кадрі, як це показано на малюнках 11 і 12.
Якщо ж сонце заховати, наприклад, за деревами, як це зроблено на малюнку 12, то виходить позбутися відразу від двох проблем - і від відблисків від прямих сонячних променів, і від градієнтів на небі.
Дуже незвично виглядає водна гладь в ІК-діапазоні (малюнок 13). Вода поглинає інфрачервоне випромінювання краще видимого і виглядає в ІК діапазоні набагато темніше, ніж у видимому. Однак при цьому відображає здатність трохи краще, ніж у видимому світлі. Ці фактори разом створюють відчуття темного дзеркала.
Сильно перетворюється в ІК-діапазоні листя дерев і трава. Вони стають дуже світлими, практично білими. Що, втім, цілком логічно - листя на сонці не повинні нагріватися, а в ІК надходить найбільша кількість енергії Сонця. Стовбури дерев і висохла рослинність поглинає ІЧ-випромінювання і виглядає значно темніше. Цією особливістю ІК-знімків користуються при аерофотозніманні для потреб сільського господарства, Щоб виділити ділянки із загиблою рослинністю.
Знімки з великою кількістю листя стають схожими на зимові пейзажі. Квіти в ІК можуть виявитися як світлими, так і темними.
Комахи найчастіше виявляються дуже темними - оскільки вони не можуть підтримувати температуру свого тіла, їм вигідно максимально добре поглинати сонячне тепло.

Мал. 14 Квіти в ІК


Міський пейзаж також таїть в собі несподівані повороти - яскравість пігментів фарб в інфрачервоному світлі може сильно відрізнятися від видимого, а темні вікна будинків виявитися прозорими (або дзеркальні - темними, як на фото 13). Все це в поєднанні з контрастним небом і білою листям робить пейзаж незвичайним і тому цікавим.
З портретами в ІК все непросто. Губи по яскравості зрівнюються зі шкірою обличчя, бліднуть брови і вії. Шкіра виглядає значно світліше, ніж у видимому діапазоні. Втрачається обсяг. Очі ж виглядають дуже темними на тлі посветлевшей шкіри.
У людей зі світлою шкірою виступають кровоносні судини (рис. 15). Додає невизначеності і косметика - ніколи не виходить заздалегідь вгадати, темною або світлою в ІК виявиться помада, тіні або тональний крем. Фарбоване волосся теж стають непередбачуваними, але частіше за все стають темними. Незабарвлені ж волосся світлішають.
Недорогі пластикові темні окуляри найчастіше стають прозорими, а одяг змінює яскравість. Все це робить непередбачуваним результат при зйомці великих портретів, однак зйомка в зростання, та ще й у поєднанні з пейзажем може урізноманітнити фотосесію. За рахунок віддаленості фігур особи можна заховати, а незвичайний контраст і передача тонів залишиться.
Якщо має бути портретна інфрачервона фотосесія, то бажано перед візажем перевірити всі застосовувані засоби на адекватність - буде дуже сумно, якщо пудра, яку візажист завдасть на лоб і щічки раптово виявиться насичено чорної в ІК-діапазоні. Якщо є можливість умовити модель не фарбуватися перед ІК-фотосесією, то краще так і зробити. Простіше намалювати при обробці світлотіньовий малюнок, ніж намагатися виправити всі помилки, які проявилися в ІК. Але якщо не пощастило і макіяж в ІК не працює, то можна обмежитися загальними планами, а відсутні великі портрети зробити у видимому світлі.

Мал. 15 Портрет в ІК.

Рис.16 Channel mixer


Після цього небо стане не червоним, а синім, та й листя перестане бути синьою.
Остётся вирівняти баланс білого, а з цим прекрасно справляється Image -> Auto Color.
Ці дві операції можна записати в окремий Action і надалі просто викликати його, а не шукати інструменти по меню.
Залишається кривими і масками довести картинку до ідеалу і у разі потреби привести в зображення в чорно-білий режим будь-яким зручним вам способом.

Мал. 17 Результат заміни синього і червоного каналів

Список літератури

Хеймен Р. Світлофільтри. - М .: Світ, 1988. - 216с.
Соловйов С.М. Фотографування в інфрачервоних променях. - М .: Мистецтво, 1957. - 90с.
Joe Farace Complete Guide to Digital Infrared Photography. - Lark Books, 2008. - 160c.
Cyrill Harnischmacher Digital Infrared Photography. - Rocky Nook, 2008. - 112с.
Deborah Sandidge Digital Infrared Photography (Photo Workshop). - Wiley 2009 - 256c.
David D. Busch David Busch "s Digital Infrared Pro Secrets. - Course Technology PTR, 2007 - 288c.

Не знаю як вам, а мені завжди було цікаво: як виглядав би світ, якби колірні канали RGB в оці людини були чутливі до іншого діапазону довжин хвиль? Порившись по засіках, я виявив інфрачервоні ліхтарики (850 і 940нм), комплект ІК фільтрів (680-1050нм), чорно-білу цифрову камеру (без фільтрів взагалі), 3 об'єктива (4мм, 6мм і 50мм) розраховані на фотографія в ІК світлі. Що-ж, спробуємо подивитися.

На тему ІК фотографії з видаленням ІК фільтра на Хабре - на цей раз у нас буде більше можливостей. Також фотографії з іншими довжинами хвиль в каналах RGB (найчастіше з захопленням ІК області) - можна побачити в постах з Марса і в цілому.


Це ліхтарики з ІК діодами: 2 лівих на 850нм, правий - на 940нм. Око бачить слабке світіння на 840нм, правий - тільки в повній темряві. Для ІК камери вони сліпучі. Око схоже зберігає мікроскопічну чутливість до ближнього ІК + випромінювання світлодіода йде з меншою інтенсивністю і на більш коротких (= більш видимих) довжинах хвиль. Природно, з потужними ІК світлодіодами потрібно бути акуратним - при везінні можна непомітно отримати опік сітківки (як і від ІК лазерів) - рятує лише те, що око не може випромінювання в точку сфокусувати.

Чорно-біла 5-й мегапіксельна noname USB камера - на сенсорі Aptina Mt9p031. Довго тряс китайців на тему чорно-білих камер - і один продавець нарешті знайшов те, що мені було потрібно. У камері немає ніяких фільтрів взагалі - можна бачити від 350Нм до ~ 1050нм.

Об'єктиви: цей на 4 мм, ще є на 6 і 50мм. На 4 і 6 мм - розраховані на роботу в ІК діапазоні - без цього для ІК діапазону без перефокусировки знімки виходили б не в фокусі (приклад буде нижче, зі звичайним фотоапаратом і ІК випромінюванням 940нм). Виявилося, байонет C (і CS з відмінним на 5мм робочим відрізком) - дістався нам ще від 16мм кінокамер початку століття. Об'єктиви до сих пір активно виробляються - але вже для систем відеоспостереження, в тому числі і відомими компаніями на кшталт Tamron (об'єктив на 4 мм як раз від них: 13FM04IR).

Фільтри: знайшов знову у китайців комплект ІК фільтрів від 680 до 1050нм. Однак тест на пропускання ІЧ випромінювання дав несподівані результати - це схоже не смугові фільтри (як я собі це уявляв), а схоже різна «щільність» забарвлення - що змінює мінімальну довжину хвилі світла, що пропускається. Фільтри після 850нм виявилися дуже щільними, і вимагають довгих витримок. IR-Cut фільтр - навпаки, пропускає тільки видиме світло, знадобиться нам при зйомці грошей.

Фільтри в видимому світлі:

Фільтри в ІК: червоний і зелений канали - в світлі 940нм ліхтарика, синій - 850нм. IR-Cut фільтр - відображає ІК випромінювання, тому у нього такий веселенький колір.

Приступимо до зйомки

Панорама днем ​​в ІК: червоний канал - з фільтром на 1050нм, зелений - 850нм, синій - 760нм. Бачимо, що дерева особливо добре відображають саме найближчий ІК. Кольорові хмари і кольорові плями на землі - вийшли з-за руху хмар між кадрами. Окремі кадри поєднувалися (якщо міг бути випадковий зсув камери) і зшивалися в 1 кольорову картинку в CCDStack2 - програма для обробки астрономічних фотографій, де кольорові знімки часто роблять з декількох кадрів з різними фільтрами.

Панорама вночі: видно відміну за кольором різних джерелсвітла: «енергоефективні» - сині, видно тільки в самому ближньому ІЧ. Лампи розжарювання - білі, світять у всьому діапазоні.

Книжкова полиця: практично всі звичайні об'єкти практично безбарвні в ІК. Або чорні, або білі. Лише деякі фарби мають виражений «синій» (короткохвильовий ІК - 760нм) відтінок. ЖК екран гри «Ну постривай!» - в ІК діапазоні нічого не показує (хоча працює на віддзеркалення).

Стільниковий телефонз AMOLED екраном: абсолютно нічого не видно на ньому в ІК, так само як і синього індикаторного світлодіода на підставці. На задньому фоні - на ЖК екрані також нічого не видно. Синя фарба на квитку метро прозора в ІК - і видно антена для RFID чіпа всередині квитка.

На 400 градусах паяльник і фен - досить яскраво світяться:

зірки

Відомо, що небо блакитне через релєєвського розсіювання - відповідно в ІК діапазоні воно має набагато менше яскравість. Чи можливо побачити зірки увечері або навіть вдень на тлі неба?

Фотографія першої зірки ввечері звичайним фотоапаратом:

ІК камерою без фільтра:

Ще один приклад першої зірки на тлі міста:

гроші

Перше, що спадає на думку для перевірки справжності грошей - це УФ випромінювання. Однак купюри мають масу спец.елементов, що виявляються в ІК діапазоні, в тому числі і видимих ​​оком. Про це на Хабре вже - тепер подивимося самі:

1000 рублів з фільтрами 760, 850 і 1050нм: лише окремі елементи надруковані фарбою, що поглинає інфрачервоне випромінювання:

5000 рублів:

5000 рублів без фільтрів, але з освітленням різними довжинами хвиль:
червоний = 940нм, зелений - 850нм, синій - 625нм (= червоне світло):

Однак інфрачервоні хитрості грошей на цьому не закінчуються. На купюрах є антістоксовскіе мітки - при освітленні ІК світлом 940нм вони світяться в видимому діапазоні. Фотографія звичайним фотоапаратом - як бачимо, ІК світло трохи проходить через вбудований IR-Cut фільтр - але тому об'єктив не оптимізований під ІК - зображення в фокус не потрапляє. Інфрачервоне світло виглядає світло-бузковий тому, що RGB фільтри Байєра -.

Тепер, якщо додати IR-Cut фільтр - ми побачимо тільки світяться антістоксовскіе мітки. Елемент вище «5000» - світиться яскравіше за все, його видно навіть при не яскравому кімнатному освітленні і підсвічуванню 4Вт 940нм діодом / ліхтариком. У цьому елементі також червоний люмінофор - світиться кілька секунд після опромінення білим світлом (або ІЧ> зеленого від антістоксовского люмінофора цієї ж мітки).

Елемент трохи правіше «5000» - люмінофор, що світиться зеленим деякий час після опромінення білим світлом (він ІК випромінювання не вимагає).

резюме

Гроші в ІК діапазоні виявилися вкрай хитрими, і перевіряти їх в польових умовахможна не тільки УФ, але і ІК 940нм ліхтариком. Результати зйомки неба в ІК - народжують надію на любительську астрофотографія без виїзду далеко за межі міста.