Инфракрасная фотография — infrared photography

Оборудование для съёмки в ИК-диапазоне

Выбор плёнки

Для съёмки нужна ИК-плёнка. Сейчас из всех производятся только Rollei Infrared 400S, Agfa PAN400, Agfa PAN80, ILFORD SFX (условно ИК).

Плёнка Rollei Infrared 400S

Раньше производилась также лучшая, на мой взгляд, плёнка Kodak HIF/HIE, которая воспринимала излучение до 900–950 нм и позволяла снимать с красным фильтром с рук! С таким же эффектом, как на плотный фильтр (Hoya R72). Не могу обойти стороной и плёнку Efke Aura 820HM, которая, на мой взгляд, была наиболее близкой к плёнке Kodak, но, к сожалению, всё, что нам теперь доступно, требует штатива и длинных выдержек.

Все ИК-плёнки обладают зернистостью, и чем глубже и плотнее фильтр — тем сильнее этот эффект, который можно усилить при печати.

Фильтры для ИК-съёмки

Светофильтр HOYA Infrared R72

Для фотографирования нужен фильтр с длинной волны около 720 нм (отсекает видимый свет) — например, Hoya R72, B+W, Heliopan 715.

Фильтры и систему Cokin я бы не рекомендовал из-за возможной засветки при боковом свете через крепление фильтра к камере и между стеклом и держателем, что сильно снижает контраст сцены. И ещё эти фильтры имеют явный недостаток — они очень быстро пачкаются и царапаются.

Так как плёнка имеет расширенную чувствительность к красному свету, это позволяет снимать с рук с плотным красным фильтром (например, Hoya 25A) при ISO 100 для 400S и ISO 200 для плёнки Agfa Pan 400.

Также могу посоветовать снимать со связкой «поляризационный фильтр + красный или оранжевый». Потери в экспозиции составляют около 5–6 стопов, снимать лучше в солнечную погоду или в день, когда много мелких облачков.

Если нет фильтра, то можно взять широкий неэкспонированный слайд Velvia 50 и проявить, а потом использовать как фильтр.

Для съёмки нужен штатив, так как выдержки днём доходят до 10–20 минут! Также нужен пульт ДУ или тросик с фиксацией.

Выбор камеры для ИК-съёмки

Nikon F4

Для ИК-фотографирования пригодна любая камера без ИК-датчика (например, Canon 1N, A-1, Nikon F4, Contax rts 3) или механическая, а при съёмке на «любитель» 166в возможна засветка через окошко на задней крышке, находящейся под красным стеклом, чтобы можно было видеть номер кадра.

Если у вас на камере на задней крышке есть окно для просмотра типа плёнки, его надо заклеить чёрной изолентой, иначе при выдержке более 30 секунд будет засветка, особенно если свет будет за спиной. Также обязательно нужно закрывать наглазник платком или шторкой (есть на камере Nikon F4, Canon 1N, Contax и других) при выдержках более 1 секунды.

Фокусировка при ИК-съёмке

Инфракрасные и красные лучи по-разному отражаются в объективе. Поэтому нужна коррекция фокуса при съёмке. На некоторых объективах есть риска красного цвета с буквой (R), фокус следует наводить по ней. Есть ещё одна хитрость: можно наводить фокус при надетом красном фильтре (red 25 или любом другом кратностью х8 или х16) — тогда коррекция практически не нужна, но надо 2 раза надевать и снимать фильтр, что не очень удобно.

При съёмке на грани бесконечности я бы порекомендовал чуть-чуть не доводить фокус, т.е. фокусироваться ближе. И использовать закрытые диафрагмы от f/8 – f/11, чтобы практически исключить промахи фокуса. Оптика при съёмке в ИК-диапазоне сильнее подвержена бликам, но это ничуть не портит картинку, в творческой части статьи я опишу, как это можно применять.

Особенности инфракрасного излучения

Если сфотографировать одинаковые предметы различных цветов через инфракрасный фильтр, все они окажутся схожего оттенка, что исключает предположение о соответствии тона ИК-изображения определенному цвету. Информация о предмете в ближнем диапазоне ИК-спектра не зависит и от температуры. В этом можно убедиться, сфотографировав через инфракрасный фильтр любой предмет в холодном и нагретом состоянии – вы получите идентичные снимки. 

Стало быть, фотоаппарат регистрирует не тепло и не цвет, а отражающую способность по отношению к инфракрасному излучению. Светло-серый асфальт в ИК-спектре и зимой, и летом будет выглядеть темным, потому что способен нагреться (поглотить ИК-излучение). А листва, хвоя и трава получатся белыми – они, защищаясь от перегрева, отражают тепловое излучение.

ИК-съемка на «цифру» осложняется наличием встроенного инфракрасного фильтра, защищающего матрицу от ощутимой доли ИК-излучения. Для такой съемки необходимо использовать специальную камеру. Несмотря на то, что матрицы цифровых камер чувствительны к инфракрасному излучению, их чувствительность к видимому свету в тысячи раз больше. Поэтому, чтобы получить ИК-изображение, необходимо блокировать видимый свет.

При съемке в ИК-диапазоне требуется использовать фильтр, отсекающий излучение видимого диапазона. Это приводит к возникновению других проблем: во-первых, при инфракрасном фильтре в видоискателе ничего не видно, что препятствует выполнению автофокусировки; во-вторых, инфракрасный свет фокусируется не в той же точке, где видимый. Эти особенности требуется учитывать при разработке решений, использующих цифровое изображение в инфракрасном диапазоне. В то же время для анализа изображения в ИК-диапазоне есть возможность получить картинку с большим контрастом, напоминающую черно-белую фотографию, но более яркую.

На анализе изображения в инфракрасном диапазоне основаны многие методы биометрической идентификации. С его помощью можно определить, что процедуру проходит живой человек и провести распознавание по радужной оболочке глаз или рисунку кровеносных сосудов. Рассмотрим, как это происходит на примере рисунка вен ладони.

Выбираем фильтр для объектива правильно

Любой вид светофильтра меняет оптическую схему и дает порой самый непредсказуемый результат. Он может не только скорректировать изображение, но и испортить готовую картинку: например, значительно снизить детализацию, добавить лишние блики, засветить кадр или минимизировать контрастность. Поэтому перед тем, как купить ту или иную насадку, убедитесь, что она соответствует параметрам вашего объектива и рекомендуемым режимам съемки

Обратите внимание на надежность производителя и качество работы с отраженным светом. Ведь если вы собираетесь снимать объекты в условиях плохого освещения, то справиться с возникшей задачей сможет светофильтр высокого ценового сегмента

Если у вас в личном арсенале топовое широкоугольное или сверхширокоугольное оборудование, следует уделить пристальное внимание оправе светового фильтра. Слишком толстая оправа способствует появлению затемненных углов в кадре, создав тем самым незапланированный эффект виньетирования

Как правило, дорогостоящие профессиональные фильтры имеют облегченную тонкую оправу, следовательно, приобретая их, вы гораздо меньше рискуете испортить будущий снимок.

Перхоть

Негативы скрыты счетчиком выстрелов Minolta Maxxum 4 .

Для фотосъемки в ближнем инфракрасном диапазоне можно использовать большинство обычных фотоаппаратов . Съемка в дальнем инфракрасном диапазоне видимого спектра, называемая термографией , требует специального оборудования.

Приложив терпение и изобретательность, можно использовать большинство перхоти . С другой стороны, некоторые камеры 1990-х годов, в которых используются инфракрасные датчики для обнаружения отверстий для подачи пленки, могут скрывать негативы.

Черно-белая перхоть

Черно-белые инфракрасные пленки чувствительны к длинам волн от 700 до 900  нм (ближний инфракрасный спектр) и, по большей части, к синему свету. Этот тип пленки требует определенного времени проявки, но с теми же продуктами, что и обычные пленки.

Дом Вальтера Рудина архитектора Фрэнка Ллойда Райта  : слева панхроматическая пленка, справа инфракрасный.

Фотографии с инфракрасной негативной пленкой очень похожи на фотографии, снятые на обычную пленку, потому что синий свет печатает пленку таким образом, чтобы скрыть эффекты инфракрасного света. Поэтому фильтры используются для удаления длин волн, соответствующих синему, например, оранжевый (15 или 21) или красный (23 или 25), фильтры пропускают часть синего света, темно-красные фильтры (29) очень мало, а непрозрачные фильтры (72 ) пропускают только длины волн, соответствующие инфракрасному.

Некоторые пленки, например, черно-белые Kodak High Speed ​​Infrared (HIE) , демонстрировали на фотографиях светящийся ореол. Этот эффект вызван не какими-либо характеристиками инфракрасных пленок, а проблемой дизайна некоторых из них: у них не было слоя, препятствующего гало, который предотвращает прохождение света через пленку, отражения от пленки. пленка снова образует ореол. По тем же причинам их нужно заряжать и разряжать в полной темноте.

В ноябрь 2007 г.Kodak объявила о прекращении производства HIE 35  мм по соображениям стоимости.

Цветная перхоть

Пример цветной инфракрасной фотографии.

Обратимые цветные пленки (слайд) имеют три чувствительных слоя, два из которых улавливают зеленый и красный свет, а третий — инфракрасный. Однако, поскольку зеленый слой также чувствителен к синему свету, их следует использовать с желтым или оранжевым фильтром, чтобы избежать слишком голубоватого оттенка. В результате зеленый свет будет отображаться на изображении синим, красный — зеленым, а ближний инфракрасный — красным. Об активности хлорофилла в листве можно судить по их преобладанию в зеленом и инфракрасном цветах на фотографии, что указывает на стадию развития или состояние здоровья.

Первые пленки должны были быть проявлены с обработкой E-4 , но впоследствии компания Kodak разработала проявляющуюся пленку с использованием обычных продуктов E-6 , хотя наилучшие результаты были получены с обработкой AR-5 . В общем, эти пленки не требовали использования инфракрасного смещенного фокуса или разряда в темноте.

Kodak объявила о прекращении производства Ektachrome Professional Infrared (EIR) 35  мм из соображений стоимости.

Предыстория

Все началось, когда я в Instagram увидел удивительные фотографии в инфракрасном диапазоне. После этого я заказал ИК-фильтр – 88 мм 760 нм от B&H, если быть более точным. Но я не особо разбирался в этом вопросе. Фильтры обычно варьируются от 590 до 800-900 нм. Инфракрасные снимки получаются с фильтром 590 нм на модифицированной камере, потому что он пропускает как видимый свет, так и инфракрасный.

У меня была немодифицированная камера и неправильный фильтр, но я все равно решил попробовать. Вскоре я обнаружил, что у моих зеркалок «горячее зеркало» (часть DLSR, которая обычно блокирует попадание инфракрасного света на датчик). Но позже я обнаружил, что сенсор моего телефона довольно чувствителен к инфракрасному излучению.

Так началось мое путешествие.

Samsung S10E, переходное кольцо, переходник с телефона на выдвижную стойку, инфракрасный фильтр 760 нм.

5 причин попробовать себя в инфракрасной фотографии

1. Это невидимый мир, который абсолютно реален

Инфракрасный свет существует в невидимом человеческому глазу диапазоне. Это будто цвет, который еще краснее, чем красный. Иногда цвета ИК снимков называют «ложными». Это определение появилось из-за того, что при инфракрасной съемке невидимый свет передается так, чтобы стать видимым. В результате получается фотография с неестественными цветами. Есть способы постобработки, позволяющие получить «корректные» цвета. Однако, цвет в ИК съемке – это всего лишь интерпретация реальности. Здесь нет цвета по определению. По этой причине многие предпочитают делать ИК фотографии черно-белыми. Других же наоборот притягивает этот цвет. Он другой.

2. Вы можете обеспечить вид и ощущения, которые невозможно передать другим способом

Черное небо посреди дня, ярко-белые облака и белая листва – такая фотография выглядит очень необычно. Конечно, часть эффекта можно воссоздать при постобработке, но вид все равно будет другим.

Это в особенности относится к цветной ИК съемке. Если такой вид вас впечатляет, лучший способ его воссоздать – модифицировать свою камеру для работы с ИК диапазоном.

Характеристики инфракрасного света совершенно другие. Это означает, что в освещении также применяются другие правила. Если вы работаете в помещении с различными видами искусственного освещения, вы заметите, что ИК фотографии получается не совсем такими, как нужно.

Это означает, что наружная съемка станет для вас нормой. Фотографы зачастую избегают полуденного освещения, поскольку оно создает резкие тени, а сам свет плоский и неинтересный. Из-за того, что ИК свет совершенно по-другому отражается от окружающих предметов, съемка в полдень дает отличные результаты. Дайте себе повод выйти на улицу и сделать несколько фотографий во время обеденного перерыва!

4. Это узкая ниша и возможность выделиться из толпы

Я уже неоднократно говорил, что ИК съемка – это нечто совершенно другое. А выделяться зачастую выгодно. В современном мире, где нас окружают тысячи фотографий, преподнести что-то новое очень трудно. Если у вас намеченный взгляд на хорошие ИК снимки, это может стать отличным способом обрести уникальность.

5. Это интересно!

Пятый пункт говорит сам за себя. Это просто интересно. Попробуйте и, если будете не согласны, вы хотя бы поймете, что это не для вас. Готов поспорить, сам процесс вам понравится.

Если хотите получить больше причин попробовать ИК съемку, прочитайте эту статью.

Принцип действия инфракрасной рефлектографии

Рабочий элемент инфракрасной рефлектографии является отражением источника света от полотна под слоем красок. Этот элемент проявляется наиболее эффективно, когда картина художника имеет белую или светлую основу с предварительным эскизом.

Также отмечается усиление эффекта на картинах, где в качестве инструмента рисования применялся древесный уголь или черная (жжёная) кость.

Инфракрасный свет поглощается этими богатыми углеродом материалами, но отражается от светлого фона. Именно этот контраст способна фиксировать инфракрасная рефлектография (ИР).

Установка ИР рефлектографии: 1 — лампы инфракрасного и видимого света; 2 — ИК-луч приходящий и отражённый; 3 — картина; 4 — видимый луч приходящий и отражённый; 5 — фильтр видимых лучей; 6 — цифровая видео камера

Между тем, очевидной видится проблема, когда начальные наброски и основа покрыты слоями краски. Красящие пигменты обычно не пропускают свет в его видимой части спектра, но способны пропускать лучи света более длинных волн.

Когда художественная картина находится под видимым светом, его поглощение и рассеяние слоями краски столь велико, что краска становится всем тем, что воспринимается взглядом.

Лишь малая доля света достигает основы картины. Но даже тот свет, что проникает за красочные слои, подвержен дальнейшему рассеянию и поглощению на обратном пути.

Только благодаря инфракрасным источникам света, например, таким как вольфрамовая галогенная лампа, отражённые от объектов художеств лучи, дают возможность видеть сквозь краску и соответственно изучать все невидимые (скрытые) элементы живописных композиций.

Простая модель отражения, предложенная Полом  Кубелька и Францем Мунк, помогает объяснить теорию подобного явления. Принципиальный подход модели – направление света на картину, и запись отраженных лучей.

Для получения скрытого изображения должна обеспечиваться достаточная разница или контраст между областями света, отражённого от основы (полотна) и поглощаемого элементами скрытого рисунка.

Инфракрасная фотография NIR

Коэффициенты рассеяния и поглощения в области NIR (ближняя инфракрасная спектроскопия) немного меньше, чем в видимом свете. Это позволяет детекторам, чувствительным к NIR, «видеть» определенное количество деталей под краской.

Современная рефлектография использует тепловую камеру ближнего ИК излучения в спектральном диапазоне 900-1700 нм. Дополнительно применяются фильтры узкой пропускной способности

Для изучения этой части спектра, как правило, используются стандартные кремниевые датчики, благодаря чему выстраивается достаточно экономичный способ записи информации, полученной с картин в виде слабо проявляющихся слоев краски.

Между тем результат отображения инфракрасной фотографией NIR всё равно содержит большое количество света, рассеянного в слоях краски. Поэтому часто фиксируется относительно небольшой контраст между областями с интересными особенностями и без таковых.

Коротковолновая инфракрасная рефлектография (SWIR)

Процесс визуализации с применением техники SWIR (коротковолновая спектроскопия), с использованием инфракрасной рефлектограммы, «видит» краску более прозрачной.

Доля света, отраженного от девственного полотна, значительно улучшается. Повышается контрастность изображения, открываются возможности для углубленного изучения скрытых слоёв.

Методология рефлектографии SWIR позволяет проводить более точный анализ произведения искусства, более глубже проникать под верхние слои красок

Чтобы иметь возможность в рамках анализа рефлектографии записывать отражённый свет короткой длины волны, необходим специализированный датчик на основе индий-галлий арсенида (InGaAs).

Подобные датчики чувствительны к свету в части спектра 1-1,7 мкм и оптимизированы для получения высоко-контрастных изображений.

Перспективы использования более длинных волн MIR

Логическим видится использование более длинных волн, что должно делать краску более прозрачной и открывать возможности для получения более подробной информации.

Однако, как только достигается часть спектра MIR (диапазон 2 – 20 мкм), появляется проблема теплового излучения.

Теоретически все материалы излучают свет такой длины волны, которая напрямую связана с температурой этих материалов.

В частности, все объекты комнатной температуры излучают свет в области MIR. Этот фактор ограничивает использование диапазона MIR под инфракрасную рефлектографию.

2 Инфракрасная съемка

Из первого раздела мы видим, что инфракрасные изображения, которые мы видим, на самом деле являются пассивными изображениями, которые получают полное тепловое излучение за счет теплового излучения целевой сцены. Распространенная система визуализации «инфракрасного движения» гражданской безопасности в основном длинноволновая инфракрасная (справочная компания:). Следует отметить, что средневолновое инфракрасное излучение, как правило, не используется для видеоизображения, и его комбинация поляризации может достичь превосходных результатов через несколько лет. Поскольку энергия длинной волны слабая и индекс производительности отечественной фокальной плоскости (зарубежные импортные детекторы B и C) низок, был создан ряд алгоритмов обработки изображений движения в инфракрасном диапазоне. Такие как:

  • Алгоритм инфракрасной коррекции;
  • Инфракрасное изображение DDE (алгоритм улучшения детализации);
  • Алгоритм объединения инфракрасных изображений;
  • Инфракрасный алгоритм отслеживания цели и т. Д.

Состав системы инфракрасной визуализации:

Created with Raphaël 2.1.2

Инфракрасное (тепловое) излучение

Оптическая структура линзы

Фокальная плоскость-

АЦП-

FPGA (DSP) —

ЦАП-

Видео дисплей

Вывод видео

Разработка инфракрасных детекторов в фокальной плоскости значительно обогатила содержание технологии инфракрасной визуализации, в том числеСканирование / просмотр / микросканирование инфракрасных изображений, инфракрасные изображения средней / длинной волны / коротких волн, охлаждение / охлаждение инфракрасных изображенийПодождите. Вот инфракрасный детектор (схема развития движения), а именно:

Из структуры устройства можно обнаружить, что инфракрасная фокальная плоскость четвертого поколения начала интегрировать поляризационную структуру выше структуры третьего поколения. Ключевыми моментами становятся:。 Давайте снова посмотрим на классическую структуру фокальной плоскости, как показано на рисунке ниже. Оранжевая часть сверху — это фокальная плоскость, снизу — схема считывания (ROIC: ReadOut IC), а структура ножки моста расположена с обеих сторон.

2.1 Особенности инфракрасных изображений

Недостатки:

  1. На инфракрасное изображение влияют неравномерность и недопустимые пиксели, фактическое температурное разрешение не высокое,
  1. Инфракрасное изображение обычно имеет явление большого шума, низкого контраста изображения, низкого отношения сигнал / шум, нечетких краев, размытых визуальных эффектов и узкого диапазона серой шкалы. Улучшение инфракрасных изображений является одним из эффективных методов решения вышеуказанных проблем. Выравнивание общей гистограммы, гистограмма платформы, маска нерезкости (UM) и т. Д.

преимущество:

  1. Пассивная работа, сильная защита от помех, всепогодные рабочие характеристики и т.д .;
  2. Местные особенности стабильны. Такие функции, как: углы, края, линии, текстуры и т. д.

Инфракрасная съемка

Инфракрасная съемка в ближней зоне ИК-спектра ( 0 7 — 2 5 мкм), по существу, является разновидностью аэрофотосъемки, так как при этом с помощью аэрофотоаппарата на спектрозональ-ной аэропленке регистрируются длинноволновые отражения солнечного света от поверхности Земли, а в двух других спектральных каналах регистрируется энергия теплового излучения.

Изменение во времени т интенсивности теплового излучения пламени Еизл водорода и пропана.

Инфракрасная съемка показала, что при горении пролитых 22 700 дм3 жидкого водорода высота пламени достигала 50 м, но при этом радиационные тепловые потоки оказались значительно меньше тех, которые наблюдаются при горении в подобных условиях керосина и бензина.

Применению инфракрасной съемки при изучении районов с термальными водами посвящена статья Н. А. Гусева и др.; совместный анализ ИК-изображений и аэрофотоснимков позволил авторам выделить несколько типов термопроявлений на Камчатке.

При инфракрасных съемках тоже приходится считаться с фокусной разницей. При установке на бесконечность точка фокуса инфракрасных лучей лежит позади плоскости пленки. Поэтому растяжение камеры необходимо увеличивать на 200 фокусного расстояния. Некоторые объективы имеют для этой цели красную контрольную риску R. Когда нет обозначенной установки для инфракрасных лучей, объектив следует после нескольких опытов подогнать для этой специальной задачи. Установку всегда надо делать с некоторым сдвигом вперед; например, в случае съемки объективом Тессар Цейсса 3 5 / 50 объектов, находящихся в бесконечности, надо ставить на 14 м вместо бесконечности и, соответственно, при съемках близлежащих объектов делать установку на несколько меньшее расстояние.

Применение: газетный фоторепортаж, аэрофотосъемка, рентгенография, спектрофотография, инфракрасная съемка и другие виды технической фотографии, когда желательно получение высокого контраста или же получение значительного контраста при коротком времени проявления.

Применение: газетный фоторепортаж, аэросъемка, рентгенография, спектрофотография, инфракрасная съемка и другие виды технической фотографии, когда желательно получение высокого контраста или же получение значительного контраста при короткой продолжительности проявления.

Геотемпературные аномалии проявляются даже на поверхности ( несколько десятых градуса), они устанавливаются инфракрасной съемкой и могут служить поисковым критерием месторождений УВ и в определенной мере критерием вертикальной разгрузки глубоких подземных флюидов.

Инфракрасная термальная сенсорная система, интерпретируя снимки Аризоны и Йеллоустонского национального парка, подтверждает, что инфракрасная съемка дает качественную информацию при изучении термальных источников и водных ресурсов. Однако для дешифрирования термальных изображений необходимо знать время дня и метеогеологические условия, при которых проводилась съемка. Вилшанс и К — Рихард приводят результаты использования фотосхем, составленных из ИК-изображений в геологических целях, а также рекомендации по проведению ИК-съемки.

Рабочий график определения температуры с помощью измерителя.

В последние годы при проведении промышленных исследований, в частности при проведении режимных испытаний, зарубежные фирмы стали использовать приборы ( системы), позволяющие осуществлять инфракрасную съемку, так называемые тепловизоры.

Снимок из космоса Северо-Восточной Африки, Аравийского полуострова и Малой Азии ( выполнен 8 августа 1969 г. АМС Зонд-7, примерный масштаб 000 000.

С помощью спектрометрической съемки исследуют спектр естественного электромагнитного излучения природных объектов в различном диапазоне частот. Инфракрасная съемка фиксирует лишь спектр ИК-излучения, устанавливает региональные и глобальные тепловые аномалии Земли.

Минкуса и др. изложены физические основы инфракрасной съемки и первые примеры ее применения в геологии, гидрогеологии и географии. Достаточно уверенно дешифрируются контакты разновозрастных пород и зоны разломов.

Здесь наиболее значительны по объему и разнообразны по возможностям интерпретации результаты фотографирования природных образований из космоса, а также данные телевизионных и инфракрасных съемок.

Резюме

Инфракрасная фотография – это ещё один пример богатого творческого потенциала фотографии, который многим начинающим фотографам ещё только предстоит раскрыть. Необычных фотографических техник – огромное множество, и совсем не обязательно владеть всеми ими в совершенстве, чтобы делать потрясающие сознание масс снимки. Смею вас уверить, фотошедевр можно получить даже при помощи одноразовой плёночной мыльницы. Самое главное в этом деле заключается всё же не в продвинутой камере вкупе с самой сексапильной моделью планеты, а непосредственно в голове автора, которую, как показывает практика, должен органично дополнять шустрый и умелый указательный палец правой руки. В общем, берите вашу «цифру» и бегите снимать ИК-пейзажи, пока листва совсем уж не опала, а в следующий раз мы расскажем о потрясающей технологии под названием HDR (High Dynamic Range).

Оборудование для создания УФ-фотографии

Ультрафиолетовая фотография – достаточно специфический жанр, требующий определенных навыков и специализированного оборудования.

Первое, что должно учитываться, — это особенности матрицы фотоаппарата. Именно от нее зависит качество и четкость фотографии на выходе. Причем, камера может быть и пленочная, и цифровая, результат будет схожий, нужно только учитывать особенности материала и правила его использования в конкретных условиях съемки.

При выборе оборудования для ультрафиолетовой съемки, необходимо внимательно выбирать и объектив, так как оптика призвана защищать матрицу от ненужных лучей, «доносить» только максимально привлекательную «нужную» информацию. Все дело в пропускных способностях стекла, из которого они изготовлены. Если применяется покрытие, удерживающее УФ-лучи, то никакие фильтры и ухищрения не помогут получить заданный результат.

Современные объективы практически не дают искажений картинки, или они настолько малы, что не улавливаются глазами человека. Поэтому и УФ лучи с длиной волны до 340-350 нм проходят беспрепятственно. Что не скажешь про более «длинные» от 360 до 400 нм, они практически полностью удерживаются на поверхности стекол объективов.

Чувствительность объектива и матрицы к ультрафиолетовым лучам необходимо проверять опытным путем, используя светофильтры и лампы УФ-света. При выборе специализированного фильтра необходимо учитывать их редкость и непопулярность среди фотографов. Поэтому компании производители не спешат предоставить их широкий ассортимент. Чаще всего в фотографии используются стекла, покрытые фиолетовой пленкой, с креплением для объектива или без такого. Последние изыскиваются из оборудования промышленного назначения и приспосабливаются для работы с камерой. В зависимости от плотности покрытия, различаются и границы пропускания лучей. Это может быть 340 нм или 360 нм, светофильтры для камеры имеют крепления на объектив, в то время как стекла другого назначения чаще всего выпускаются прямоугольными или квадратными листами небольшого размера (около 40-50 см).Тоже самое и с ценой, в зависимости от производителя, назначения и качества обработки, она может сильно варьироваться.

Особенностью таких стекол является и возможность пропускать не только УФ, но и лучи ИК-спектра, что можно использовать для работы с камерой, дабы разнообразить творческую составляющую снимков.

Что же делать фотографу, если фильтра найти не удалось, а снимать фотографии в УФ-спектре очень хочется? Один из вариантов – комбинирование поляризационных фильтров, а именно линейного и циркуляционного, эффект будет схожий. Также можно использовать фонарик или лампу, которой освещается объект съемки в полной темноте, тогда обычный объектив и стандартная матрица уловят только УФ-отражение предмета. Минусами такого метода являются невозможность снимать крупные предметы и сложность работы в темноте.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Область фото
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Как начать заниматься инфракрасной съемкой

Как снимать ИК-фото

Подбор экспозиции, и как получать результат

Съёмка ИК-фото больше похожа на лотерею, но за 3 года я научился — и хочу рассказать, как можно получить результат.

Расскажу на примере плёнки Rollei Infrared 400S. Согласно спецификации производителя, плёнка без фильтра имеет чувствительность 400 единиц. С красным чувствительность выходит около 125–200 единиц.

С ИК-фильтром Hoya R72 или аналогичным РЕАЛЬНАЯ чувствительность составляет около 6–25 единиц ISO. С более плотными фильтрами чувствительность будет ещё ниже.

Ориентировочные цифры:

  • Солнечный день, дерево против солнца 12 единиц, замер по листьям, делаем 3 кадра — один +2 стопа экспозиции, нормальную (что показывает камера без фильтра) и -2 стопа. Все данные записываем, проявляем, сканируем или печатаем.
  • В пасмурный день (солнечный диск в дымке или вообще не виден) ISO, как ни странно, составляет около 25 единиц, свет будет мягким без резких теней.
  • Выдержки в лесу или при рассеянном свете часто выходят за 10–15 минут. Я бы рекомендовал не бояться пересветить кадр: как ни странно, плёнка очень хорошо и без заметных потерь терпит пересвечивание на 2–3 стопа. При экспозиции более чем 1 секунда выдержку следует увеличивать в 2 раза: т.е. вместо 15 секунд мы ставим 30, вместо 30 — 60 и так далее.

Я бы рекомендовал не бояться сильно менять экспозицию, особенно в плюс.

Чтобы усилить ИК-эффект, можно и нужно использовать разные экспериментальные объективы: монокли, триплеты, пинхолы и т.п. Применять разные связки фильтров и мультиэкспозицию, а также альтернативные технологии печати.

Инфракрасная фокусировка

Большинство апохроматических (APO) линз не имеют инфракрасной метки индекса и не нуждаются в перефокусировке для инфракрасного спектра, потому что они уже оптически скорректированы в ближний инфракрасный спектр. Катадиоптрические линзы не часто требуют такой регулировки, потому что их элементы, содержащие зеркало , не страдают хроматической аберрацией, и поэтому общая аберрация сравнительно меньше. Катадиоптрические линзы, конечно, все еще содержат линзы, и эти линзы все еще обладают свойством диспергирования.

Увеличить линзы могут рассеивать больше света через их более сложные оптические системы , чем простые линзы , то есть линзы фиксированного фокусного расстояния; например, инфракрасная фотография, сделанная с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм, может иметь больший контраст, чем то же изображение, снятое на 50 мм с увеличением 28–80.

Некоторые производители объективов, такие как Leica, никогда не наносят на свои объективы индексные метки IR. Причина этого в том, что любая индексная метка действительна только для одной конкретной комбинации ИК-фильтра и пленки и может привести к ошибке пользователя. Даже при использовании объективов с индексными метками рекомендуется выполнить проверку фокусировки, поскольку между индексной меткой и плоскостью объекта может быть большая разница .

Техническая характеристика

  • Диаметр: 53 мм
  • Длина: 254 мм
  • Макс. поток воды: 250 л/24 ч
  • Макс. давление: 6 бар
  • Макс. температура: 51о С
  • Вместимость: 6000 л

Недавние исследования в области биотехнологии показали, что дальние инфракрасные лучи играют важную роль в формировании и развитии всех живых организмов. Именно, этой причине, специфические дальние инфракрасные лучи называются “биогенетическими лучами”.

Инфракрасный фильтр системы фильтрации воды с Royal укрепляет микро-сосудистую систему организма, регулирует циркуляцию крови по всему организму, включая поток в кровеносных сосудах. Еще одно преимущество инфракрасного фильтра Royal заключается в укреплении иммунитета нашего организма. Также инфракрасные лучи помогают замедлить процесс старения и повышают устойчивость организма против заболеваний.

Цветовая гамма и законы композиции

Ультрафиолетовый спектр не имеет цветов и «окрашивается» матрицей в ближайший оттенок- синий и его вариации. Причем, смещение баланса белого может кардинальным образом изменить окрашивание всего снимка. Этот эффект позволяет нам называет цвета условными и использовать любые оттенки.

Если в обычной съемке с цветовыми сочетаниями и основами композиции вполне понятно, то в УФ лучах можно увидеть совсем другую картину. Предметы имеют другую окраску:

— небо на снимке получается розовым, как бы светящимся ультрафиолетом;

— вода УФ лучи отражает, а ИК поглощает, поэтому имеет синюю окраску;

— растения, наоборот, будут красными;

— остальные предметы и объекты будут окрашены во все вариации фиолетового и розового.

Фиолетовый цвет – холодный и вызывает негативные эмоции у зрителей. Он способствует снижению активности всех процессов в организме, уменьшает выработку дофамина и адреналина. Это следует учитывать в работе, комбинировать в одном кадре объекты с разными поглощающими и отражающими способностями.

У форматов сохраняемых файлов в УФ-спектре также есть свои особенности, поэтому одно и то же фото в JPEG и в RAW буду значительно различаться. Происходит это из-за ограниченных возможностей RAW-конвертера, который не всегда способен отконвертировать как задуман фотографом.

Оборудование

К сожалению, далеко не любая камера способна фиксировать свет в ИК-диапазоне. Если говорить о плёночных аппаратах, то тут всё просто: требуется специальная плёнка, которую чрезвычайно сложно найти в продаже и проявить в типичной лаборатории, – необходимы соответствующие навыки работы с таким достаточно редким материалом. Если сравнить финансовые и временные затраты на подготовку и осуществление ИК-съёмки на плёночнике и рядовой «цифре», то последний вариант со старта даёт 100 очков форы капризным негативам. Благо 2007 год уж на дворе, потому именно цифровой пример и рассмотрим.

Некоторые умельцы ловко удаляют лишние детали из фотокамер (на снимке – Canon 20D), чтобы сделать их максимально пригодными для съёмки в ИК-диапазоне. На сайте http://www.ferra.ru/click/article/http://www.lifepixel.com/ можно найти множество подробнейших инструкций по адаптации зеркалок. Жаль, что после такой «модернизации» аппарат уже непригоден для обычной съёмки в видимом спектре

В принципе, оптическая система любой цифровой камеры пропускает ИК-излучение. Другое дело, что свет приходит на сенсор порой с недостаточной интенсивностью, потому что на абсолютном большинстве современных камер установлены специальные фильтры (Hot Mirror), предотвращающие появление назойливого муара при повседневной цветной фотосъёмке. Некоторые такие фильтры почти полностью отсекают ИК-диапазон (к примеру, абсолютное большинство зеркальных камер Canon менее всего пригодны для фотографирования в ИК), другие же позволяют получать приемлемые результаты даже на сравнительно коротких выдержках. Как выяснить, подходит ли ваша «камера-обскура» для съёмки летнего снега?

Для проверки вашей камеры на предмет профпригодности к ИК-съёмке существует чрезвычайно простая, но эффективная методика. В полной темноте следует навести пульт на объектив и нажать любую кнопку. Если в видоискателе появится светлая точка (чаще всего голубого или розового цвета) – значит, всё отлично, камера подходит. Для зеркальных камер, у которых визирование осуществляется через оптический видоискатель посредством объектива, следует сделать пару снимков со штатива или стола на разных выдержках и при разных диафрагмах. Если точка так и не появилась даже на 30-секундной выдержке – ищите другую камеру.

Снимок сделан на Canon Powershot A70. В кадре – обычный бытовой ПДУ

Итак, с камерой более-менее понятно, но этого, конечно же, мало. Ещё одна необходимая деталь – светофильтр. Тут пользователям зеркальных камер повезло немного больше – в рознице можно довольно часто встретить ИК-фильтр практически любого диаметра. Стоят они недёшево: от $80 и более. Наибольшей популярностью пользуются проверенные временем модели Hoya R72 и Cokin 007, хотя вместе с каждой отдельной связкой «тушка»-объектив-фильтр нелишней будет возможность протестировать работоспособность комплекта перед покупкой. Обладатели цифромыльниц дополнительно к фирменному фильтру должны будут позаботиться и о переходных кольцах, которые позволяют «насаживать» разнообразный обвес на нестандартный объектив.

Фильтр Hoya R72 диаметром 77 мм. Стоимость – от $150

Существует также возможность обойти стороной необоснованные для начинающего ИК-фотографа траты на фильтры. Для пущей экономии можно поступить так: взять один кадр проявленной, но незасвеченной (sic!) позитивной (sic!) плёнки 35 мм или же квадратный кусок аналогичной плёнки, но шириной 60 мм (формат 120). Возникает вопрос: «А где, собственно, такую плёнку взять?» В любой более-менее продвинутой фотолавке. Там же или в ближайшей фотолаборатории эту плёнку можно сдать на проявку.

Самодельный фильтр на М42 объективе «Гелиос» 58/2

Весь фокус в том, что такой позитив (ещё его называют слайд) «отсекает» видимый спектр света, зато пропускает ИК и УФ-диапазон, что нам и требуется. Затем кусочек плёнки (а возможно, даже несколько её слоёв – зависит от конкретной камеры/«стекла») необходимо приделать к объективу таким образом, чтобы была закрыта вся область внешней линзы. Конечно же, полностью покрыть эту поверхность не получится, потому следует использовать чёрный картон или другой светонепроницаемый материал, желательно чёрного цвета. Основная задача – соорудить фильтр, который покрывает большую часть поля зрения объектива и не пропускает лишний свет. Если всё получилось – самое время приступить непосредственно к творческому процессу.

Полезные советы для съемки с инфракрасным светофильтром

Камера

Хорошие инфракрасные фильтры довольно «плотные» (тёмные) и потому обычной камерой приходится снимать со штатива. Например, через B+W 093, который пропускает только инфракрасный спектр вообще ничего не видно глазами. Выдержка при этом становится весьма длинной. В яркий солнечный день параметры съемки могут быть F4 1/4sec iso 1600. По этой причине снимок может иметь довольно сильные шумы, которые впрочем успешно подавляются в RAW-конвертере. Но хуже то, что на длинной выдержке листья деревьев часто получаются размытыми.
Потому я сильно рекомендую купить модифицированную под инфракрасную съемку камеру и снимать на нормальной выдержке. Тогда для инфракрасной съемки в яркий солнечный день параметры могут быть такими: F4 1/200sec iso 100. Как видите, можно вполне нормально снимать что угодно с рук.
Вариантов найти модифицированную камеру или модифицировать свою несколько. Самый простой — купить или модифицировать в американской конторе LifePixel. Второй путь — попытаться сделать это самому. Я отдавал свой Nikon D300 на модификацию специалистам, которые работают с мелкой электроникой. Они успешно разобрали камеру, но рамка на сенсоре по их словам так «закисла» на винтах, что её было не снять. Так что пришлось всё собрать обратно. Третий вариант — найти специалиста там где живёте. Если будет необходимость, обращайтесь ко мне, я постараюсь помочь с камерой модифицированной под инфракрасную съемку.

Фокусировка

При смене фильтров желательно перефокусироваться тщательно, используя LiveView фотокамеры на максимальном увеличении. Причину я уже выше объяснял, фильтр с другим спектром смещает фокусировку. Также имеет смысл использовать шторки на ЖК экран фотокамеры или увеличитель («лупу») на ЖК экран для более точной фокусировки на солнце, иначе экран засвечивает и плохая фокусировка портит хороший снимок.

Какой светофильтр выбрать

При выборе фильтра стоит учесть, что плотные инфракрасные светофильтры, которые отсекают весь видимый спектр оставляют только один по сути канал в цветном изображении и потому оно превращается в черно-белое.
На экране фотокамеры оно чаще выглядит как фиолетовое, но это условно т.к. инфракрасный спектр цвета не имеет и с помощью баланса белого вы можете поставить любой цвет, если хотите оставить изображение цветным.

Другое дело светофильтры где пропускается часть видимого спектра. Он примешивается к инфракрасному и тогда есть некоторая информация в цветовых каналах изображения, это позволяет перекрашивать изображение в разные необычные цвета.

Вы также можете заказать себе установку специального светофильтра прямо на матрицу и тогда у вас будет то цветное изображение, которое вы «заказывали».
В этом есть свой плюс т.к. аналоговое расщепление изображение на цвета не даёт артефактов на изображении, в отличие от цифровой «раскраски». Но есть и минус — ограничение свободы выбора раскраски.

Оборудование для создания УФ-фотографии

Ультрафиолетовая фотография – достаточно специфический жанр, требующий определенных навыков и специализированного оборудования.

Первое, что должно учитываться, — это особенности матрицы фотоаппарата. Именно от нее зависит качество и четкость фотографии на выходе. Причем, камера может быть и пленочная, и цифровая, результат будет схожий, нужно только учитывать особенности материала и правила его использования в конкретных условиях съемки.

При выборе оборудования для ультрафиолетовой съемки, необходимо внимательно выбирать и объектив, так как оптика призвана защищать матрицу от ненужных лучей, «доносить» только максимально привлекательную «нужную» информацию. Все дело в пропускных способностях стекла, из которого они изготовлены. Если применяется покрытие, удерживающее УФ-лучи, то никакие фильтры и ухищрения не помогут получить заданный результат.

Современные объективы практически не дают искажений картинки, или они настолько малы, что не улавливаются глазами человека. Поэтому и УФ лучи с длиной волны до 340-350 нм проходят беспрепятственно. Что не скажешь про более «длинные» от 360 до 400 нм, они практически полностью удерживаются на поверхности стекол объективов.

Чувствительность объектива и матрицы к ультрафиолетовым лучам необходимо проверять опытным путем, используя светофильтры и лампы УФ-света. При выборе специализированного фильтра необходимо учитывать их редкость и непопулярность среди фотографов. Поэтому компании производители не спешат предоставить их широкий ассортимент. Чаще всего в фотографии используются стекла, покрытые фиолетовой пленкой, с креплением для объектива или без такого. Последние изыскиваются из оборудования промышленного назначения и приспосабливаются для работы с камерой. В зависимости от плотности покрытия, различаются и границы пропускания лучей. Это может быть 340 нм или 360 нм, светофильтры для камеры имеют крепления на объектив, в то время как стекла другого назначения чаще всего выпускаются прямоугольными или квадратными листами небольшого размера (около 40-50 см).Тоже самое и с ценой, в зависимости от производителя, назначения и качества обработки, она может сильно варьироваться.

Особенностью таких стекол является и возможность пропускать не только УФ, но и лучи ИК-спектра, что можно использовать для работы с камерой, дабы разнообразить творческую составляющую снимков.

Что же делать фотографу, если фильтра найти не удалось, а снимать фотографии в УФ-спектре очень хочется? Один из вариантов – комбинирование поляризационных фильтров, а именно линейного и циркуляционного, эффект будет схожий. Также можно использовать фонарик или лампу, которой освещается объект съемки в полной темноте, тогда обычный объектив и стандартная матрица уловят только УФ-отражение предмета. Минусами такого метода являются невозможность снимать крупные предметы и сложность работы в темноте.

Выбираем фильтр для объектива правильно

Любой вид светофильтра меняет оптическую схему и дает порой самый непредсказуемый результат. Он может не только скорректировать изображение, но и испортить готовую картинку: например, значительно снизить детализацию, добавить лишние блики, засветить кадр или минимизировать контрастность. Поэтому перед тем, как купить ту или иную насадку, убедитесь, что она соответствует параметрам вашего объектива и рекомендуемым режимам съемки

Обратите внимание на надежность производителя и качество работы с отраженным светом. Ведь если вы собираетесь снимать объекты в условиях плохого освещения, то справиться с возникшей задачей сможет светофильтр высокого ценового сегмента

Если у вас в личном арсенале топовое широкоугольное или сверхширокоугольное оборудование, следует уделить пристальное внимание оправе светового фильтра. Слишком толстая оправа способствует появлению затемненных углов в кадре, создав тем самым незапланированный эффект виньетирования

Как правило, дорогостоящие профессиональные фильтры имеют облегченную тонкую оправу, следовательно, приобретая их, вы гораздо меньше рискуете испортить будущий снимок.

Цифровые фотокамеры для инфракрасной фотографии

Современные фотокамеры устроены так чтобы инфракрасный спектр, который попадает в объектив не влиял на изображение. Для того, чтобы он не влиял в фотокамеру ставят фильтр, которые этот спектр отсекает.

На приведённом ниже графике вы можете увидеть, что кремний из которого сделан сенсор камеры вполне себе пропускает излучение с длиной волны до 300нм и до 1100нм. Далее он становится «прозрачным» для излучения (за ИК излучением начинаются радиоволны).

На самом деле сенсор фотокамеры, это не просто кремний, а целый «бутерброд», в котором возникает масса дополнительных проблем с правильным распознаванием цвета.

На каждом этапе прохождения излучения через границу между слоями электромагнитная волна может менять амплитуду и направление. Часть излучения отражается обратно, часть переходит на следующий слой «бутерброда». Из отразившейся обратно части излучения, часть переотражается в предыдущем слое и переходит на следующий слой изменённой, а часть выходит за пределы сенсора (полностью отражается обратно). Т.к. степень отражения излучения зависит от его длины волны, то влияет этот процесс на спектральную чувствительность сенсора нелинейно. Особенно это касается лучей, приходящих на сенсор под углом (помните колоршифт?)

Обычно с «лишним» спектром ЭМ волн борются с помощью специального фильтра, который отсекает инфракрасный и ультрафиолетовый спектр, чтобы получить чистую картинку с видимым спектром. Иначе мы имеем искаженные цвета (красные цвета усиливаются, черный становится тёмно-фиолетовым) и т.д.). Такую проблему имела, например, камера Leica M8.

Собственной картинки снятого ИК/УФ фильтра у меня пока нет (донорская камера лежит и ждёт пока я её разберу), так что вы можете посмотреть процесс разборки и как выглядит сам фильтр на сайте компании Lifepixel, известного американского модификатора камер.

Постпроцессинг

В качестве необходимого ПО выступает один-единственный Photoshop практически любой версии. Методов облагораживания вашего ИК-снимка и доведения его до состояния «прямиком на обложку» существует уйма, мы же остановимся на одном из самых простых и действенных а-ля «три шага к совершенству».

Итак, имеем типичное ИК-фото с характерным красным (часто бывает алым или розовым) оттенком. Для начала приведём в порядок тональный диапазон, для чего следует открыть диалог Levels через Image -> Adjustments. Затем необходимо для каждого канала (NB: отдельно Red, Green и Blue) самый левый ползунок пододвинуть к левой начальной точке кривой гистограммы; правый, соответственно, к правой, а центральный выставить примерно на ту точку, которая находится посередине между абсолютным минимумом и максимумом графика.

Судя по общей гистограмме, которую мы видели во вкладке Lavels до изменения уровней, в нашем изображении преобладают красный и голубой каналы. Чтобы привести фотографию в более пригодный для общественного показа вид, требуется заменить в Channel Mixer (также Image -> Adjustments) синий диапазон на красный, а красный на синий. Делается это просто: выбирается, к примеру, канал Red, и ползунок устанавливается на 0 в строке Red, а в строке Blue – на +100. По аналогии регулируем синий канал. Для любителей «быстрой наживы» можно выбрать предустановленный набор значений BW Infrared из выпадающего списка – так можно получить монохромный вариант вашего ИК-снимка.

Остаётся лишь подшлифовать некоторые детали. Для регулировки тонального диапазона открываем Image -> Adjustments -> Shadow/Highlight. Radius рекомендую установить около 250-350 единиц, затем можно попробовать разные варианты настройки тональной ширины самых тёмных и самых светлых участков изображения. Именно тут могут пригодиться снимки с разной экспокоррекцией – порой из совершенно тёмных или полностью светлых областей на этом этапе можно «вытащить» много полезной информации.

Если начистоту, то точной формулы для обработки ИК-фотографий просто не существует. Каждый отдельный случай – уникальный. Рассмотренный алгоритм – всего лишь пример для конкретного снимка. Вам же потребуется самостоятельно выбрать настройки на каждом шаге нашей схемы, чтобы получить аутентичный цветной снимок. Благо действий не так уж много – плодотворная почва для начала экспериментов. Дерзайте, и всё получится.

Принцип работы фотоматрицы

Светочувствительная матрица или фотосенсор представляет собой интегральную микросхему (проще говоря, кремниевую пластину), состоящую из мельчайших светочувствительных элементов – фотодиодов.

Существует два основных типа сенсоров: ПЗС (Прибор с Зарядовой Связью, он же CCD – Charge-Coupled Device) и КМОП (Комплементарный Металл-Оксид-Полупроводник, он же CMOS – Complementary Metal-Oxide-Semiconductor). Матрицы обоих типов преобразовывают энергию фотонов в электрический сигнал, который затем подлежит оцифровке, однако если в случае с ПЗС матрицей сигнал, сгенерированный фотодиодами, поступает в процессор камеры в аналоговой форме и лишь затем централизованно оцифровывается, то у КМОП матрицы каждый фотодиод снабжён индивидуальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), и данные поступают в процессор уже в дискретном виде. В целом, различия между КМОП и ПЗС матрицами хоть и принципиальны для инженера, но абсолютно несущественны для фотографа. Для производителей же фотооборудования имеет значение ещё и тот факт, что КМОП матрицы, будучи сложнее и дороже ПЗС матриц в разработке, оказываются при этом выгоднее последних при массовом производстве. Так что будущее, скорее всего, за технологией КМОП в силу чисто экономических причин.

Фотодиоды, из которых состоит любая матрица, обладают способностью преобразовывать энергию светового потока в электрический заряд. Чем больше фотонов улавливает фотодиод, тем больше электронов получается на выходе. Очевидно, что чем больше совокупная площадь всех фотодиодов, тем больше света они могут воспринять и тем выше светочувствительность матрицы.

К сожалению, фотодиоды не могут быть расположены вплотную друг к другу, поскольку тогда на матрице не осталось бы места для сопутствующей фотодиодам электроники (что особенно актуально для КМОП матриц). Восприимчивая к свету поверхность сенсора составляет в среднем 25-50 % от его общей площади. Для уменьшения потерь света каждый фотодиод накрыт микролинзой, превосходящей его по площади и фактически соприкасающейся с микролинзами соседних фотодиодов. Микролинзы собирают падающий на них свет и направляют его внутрь фотодиодов, повышая таким образом светочувствительность сенсора.

Основа любой фотографии – свет. Он проникает в камеру через объектив, линзы которого формируют изображение предмета на светочувствительной матрице. При нажатии на кнопку спуска затвор камеры открывается (как правило, на доли секунды) и происходит экспонирование кадра, т.е. освещение матрицы потоком света заданной интенсивности. В зависимости от желания получить светлый или тёмный снимок, может потребоваться различное количество света, т.е. различная экспозиция.

По завершении экспонирования электрический заряд, сгенерированный каждым фотодиодом, считывается, усиливается и с помощью аналого-цифрового преобразователя превращается в двоичный код заданной разрядности, который затем поступает в процессор фотоаппарата для последующей обработки. Каждому фотодиоду матрицы соответствует (хоть и не всегда) один пиксель будущего изображения.

Разрядность определяет количество оттенков, т.е. градаций яркости для каждого пикселя. Чем выше разрядность, тем более плавные тональные переходы способна запечатлеть камера. Большинство цифровых зеркальных камер способно сохранять 12 или 14 бит информации для каждого пикселя. 12 бит означает 212=4096 оттенков, а 14 бит – 214=16384 оттенка.

Пленка и ультрафиолет

Основной особенностью пленки, так нужной для съемок в УФ-спектре, является чувствительность к ультрафиолету и абсолютное игнорирование ИК-спектра, в отличии от матрицы фотокамеры. Причем, она отлично принимает все три диапазона ультрафиолетового света.

  1. Цветная негативная пленка в отличии от обратимой принимает УФ лучи ближнего и среднего диапазонов, что позволяет делать интересные снимки. До 300 нм отлично подходят пленки Kodak Gold 100 и Superia100 от Fujicolor, а при чувствительности ISO800, как у Superia X-tra порог снижается до 280 нм.
  2. Пленка High Speed Infrarer от Kodak создана для работы в инфракрасном спектре, но ее чувствительность к УФ почти в 3 раза выше. Именно поэтому ее можно использовать для получения снимков даже обоих спектрах сразу, получаются интересные ИК+УФ черно-белые фотографии.
  3. Пленка черно-белая негативная – наиболее удачный вариант для работы в ультрафиолете. Она обладает высокой чувствительностью к лучам с длиной волны менее 360 нм, вплоть до рентгеновских.

Сложности использования пленки зачастую мешают фотографам ее использовать для съемок. При необходимости редактирования, ее нужно отцифровывать, кроме того процесс проявления и печати требует определенных навыков и оборудования. Несмотря на сложность процесса, многие фотографы используют именно пленку для работы в ультрафиолете.

История [ править ]

До начала 20-го века инфракрасная фотография была невозможна, потому что эмульсии галогенида серебра не чувствительны к более длинным волнам, чем синий свет (и в меньшей степени зеленый свет) без добавления красителя, действующего в качестве цветового сенсибилизатора. Первые инфракрасные фотографии (в отличие от спектрографов), которые будут опубликованы, появились в выпуске журнала The Century Magazine за февраль 1910 года и в выпуске журнала Royal Photographic Society Journal за октябрь 1910 года, чтобы проиллюстрировать статьи Роберта У. Вуда , открывшего необычные эффекты, которые теперь носят его имя.
RPS координировал мероприятия по празднованию столетия этого события в 2010 году. Фотографии Вуда были сделаны на экспериментальную пленку, которая требовала очень длительных выдержек; таким образом, большая часть его работ была сосредоточена на пейзажах. В следующем наборе инфракрасных пейзажей, сделанных Вудом в Италии в 1911 году, использовались пластины, предоставленные ему CEK Mees из Wratten & Wainwright. Мис также сделал несколько инфракрасных фотографий в Португалии в 1910 году, которые сейчас хранятся в архивах Kodak.

Фотопластинки, чувствительные к инфракрасному излучению, были разработаны в Соединенных Штатах во время Первой мировой войны для спектроскопического анализа, а красители, чувствительные к инфракрасному излучению, были исследованы для улучшения проникновения дымки при аэрофотосъемке. После 1930 года новые эмульсии от Kodak и других производителей стали полезными для инфракрасной астрономии .

Инфракрасная фотография стала популярной среди энтузиастов фотографии в 1930-х годах, когда на коммерческой основе появилась подходящая пленка. The Times регулярно публиковала пейзажные и аэрофотоснимки, сделанные штатными фотографами на инфракрасную пленку Ilford . К 1937 году было доступно 33 вида инфракрасной пленки от пяти производителей, включая Agfa , Kodak и Ilford.
Также была доступна инфракрасная кинопленка, которая использовалась для создания эффектов « день-ночь» в кинофильмах, ярким примером которых являются эпизоды псевдоночной съемки с воздуха в фильме Джеймса Кэгни / Бетт Дэвис «Невеста пришла» .

Инфракрасная фотография в ложных цветах получила широкое распространение с появлением Kodak Ektachrome Infrared Aero Film и Ektachrome Infrared EIR. Первая версия этой пленки, известная как Kodacolor Aero-Reversal-Film, была разработана Кларком и другими сотрудниками Kodak для обнаружения камуфляжа в 1940-х годах. Пленка стала более доступной в формате 35 мм в 1960-х годах, но инфракрасная пленка KODAK AEROCHROME III 1443 была снята с производства.

Инфракрасная фотография стала популярной среди многих записывающих артистов 1960-х годов из-за необычных результатов; Джими Хендрикс , Донован , Фрэнк Заппа и Grateful Dead выпустили альбомы с инфракрасными фотографиями на обложках. Неожиданные цвета и эффекты, которые может дать инфракрасная пленка, хорошо сочетаются с психоделической эстетикой, появившейся в конце 1960-х годов. [ необходима цитата ]

Фотография поезда братьев Ринглинг в ближнем инфракрасном диапазоне возле Массачусетского технологического института в Кембридже, штат Массачусетс.

Инфракрасные фильтры

Инфракрасный свет находится между видимой и микроволновой частями электромагнитного спектра . Инфракрасный свет имеет диапазон длин волн, точно так же, как видимый свет имеет длины волн от красного до фиолетового. «Ближний инфракрасный» свет ближе всего по длине волны к видимому свету, а «дальний инфракрасный» ближе к микроволновой области электромагнитного спектра . Более длинные волны в дальнем инфракрасном диапазоне имеют размер булавочной головки, а более короткие волны в ближнем инфракрасном диапазоне имеют размер клеток или микроскопические.

Особенности продуктов художественной живописи

Результаты, полученные методом инфракрасной рефлектографии любой картины, естественно, зависят также от качества самого произведения искусства.

Качество полотна, использованных красок и другие элементы полотен могут оказывать существенное влияние на точность анализа даже при условии применения современной рефлектографии

Существуют две особенности, которые оказывают существенное влияние на результаты ИК-рефлектографии:

  1. Толщина слоя краски.
  2. Компоненты состава краски.

Толщина слоев краски является крайне важным фактором для исследования методом ИР. Картины, созданные тонкими слоями краски, как правило, исследовать проще.

В то же время, картины, написанные толстыми слоями красок, затрудняют анализ, независимо от используемой длины волны на оборудовании рефлектографии.

Состав красок картины также значительно влияет на свойства поглощения и рассеивания. Как правило, древние краски, какие использовались ещё в шестнадцатом веке, лучше воспринимаются оборудованием инфракрасной рефлектографии, нежели современные масляные краски.

Этот момент обусловлен малым размером частиц пигмента, присутствующего в составе современных красок. Такая пигментация более эффективна при рассеивании световых лучей.

Средство, используемое в составе современных красок для суспендирования пигмента, также является более абсорбирующим. Тем не менее, технология IRR остаётся доступной для исследования работ, близких к современности.

Посредством инфракрасной рефлектографии были выявлены интересные особенности шедевров некоторых известных художников:

  • Пикассо (Picasso).
  • Винсент Ван Гог (Van Gogh).
  • Кандинский В. В. (Kandinsky).

Мультиспектральное изображение – MI (Multispectral Imaging)

Мультиспектральная визуализация (MI) характеризуется своего рода «ловчим инструментом», который включает большое количество различных систем обработки изображений.

Мультиспектральный анализ изображений — своего рода прообраз расширенной рефлектографии: 1 — VIS; 2 — RAK; 3 — UVF; 4 — UVR; 5 — IR; 6 — IRFC; 7 — IRF; 8 — IRTR; 9 — IRR

Все мультиспектральные системы визуализации разделяют концепцию записи световых лучей из ряда определенных диапазонов длин волн. Однако эти диапазоны длин волн сильно различаются.

В то время как инфракрасный свет успешно подходит для выявления первичных скрытых начертаний или изменений, мультиспектральный анализ используется для выявления различных особенностей картины.

Так, ультрафиолетовый (УФ) свет особенно полезен для изучения состава лака — поверхностного слоя картины. Рентгеновское излучение можно удачно применять для «просмотра» состава холста. Определенные диапазоны видимого спектра могут быть полезны для изучения типа пигментов картины.

Мультиспектральные технологии визуализации могут применяться непосредственно в инфракрасном спектре. Вместо изучения света, отраженного от полотна живописи, таким методом определяется свет, рассеянный изнутри слоев пигмента.

Сканированные изображения могут использоваться в сочетании с изображениями, взятыми из видимых частей спектра. Так получают дополнительную информацию о составе пигмента, а также выявляют окраску, области изменения, реконструкции.

В заключении следует отметить: помимо техники отражения и анализа мультиспектрального изображения SWIR, для сканирования картин применяется ещё одна эффективная методика.

Инфракрасная трансмиттография (IRT) — технология, способная передавать информацию не отражением света от картины, а просвечиванием картины насквозь.

Так выявляются элементы, присутствующие за белой грунтовкой. Например: подпись художника или футеровка холста.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Область фото
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: