stringtranslate.com

Инфракрасная фотография

В инфракрасной фотографии фотопленка или датчик изображения, используемые , чувствительны к инфракрасному свету. Часть используемого спектра называется ближней инфракрасной областью, чтобы отличить ее от дальней инфракрасной области, которая является областью тепловидения . Длины волн, используемые для фотографии, находятся в диапазоне от примерно 700  нм до примерно 900 нм. Пленка обычно чувствительна также к видимому свету, поэтому используется инфракрасный фильтр; он позволяет инфракрасному (ИК) свету проходить к камере, но блокирует весь или большую часть видимого спектра света; эти фильтры, таким образом, выглядят черными (непрозрачными) или темно-красными. [a]

При использовании этих фильтров вместе с инфракрасно-чувствительной пленкой или датчиками можно получить « эффекты камеры »: ложноцветные или черно-белые изображения с призрачным или иногда зловещим видом, известные как «эффект дерева», эффект, вызванный в основном листвой (такой как листья деревьев и трава), сильно отражающей инфракрасное излучение так же, как видимый свет отражается от снега. [b] Небольшой вклад вносит флуоресценция хлорофилла , но он незначителен и не является истинной причиной яркости, видимой на инфракрасных фотографиях. Эффект назван в честь пионера инфракрасной фотографии Роберта В. Вуда , а не в честь материала дерева, которое не сильно отражает инфракрасное излучение.

Другие атрибуты инфракрасных фотографий включают очень темное небо и проникновение атмосферной дымки, вызванное уменьшенным рассеянием Рэлея и рассеянием Ми , соответственно, по сравнению с видимым светом. Темное небо, в свою очередь, приводит к меньшему количеству инфракрасного света в тенях и темным отражениям этого неба от воды, а облака будут сильно выделяться. Эти длины волн также проникают на несколько миллиметров в кожу и придают молочный вид портретам, хотя глаза часто выглядят черными.

История

До начала 20-го века инфракрасная фотография была невозможна, поскольку эмульсии галогенида серебра не чувствительны к более длинным волнам, чем у синего света (и в меньшей степени, зеленого света) без добавления красителя, действующего как сенсибилизатор цвета. [1] Первые инфракрасные фотографии (в отличие от спектрографов), которые были опубликованы, появились в выпуске журнала The Century Magazine за февраль 1910 года и в выпуске журнала Royal Photographic Society Journal за октябрь 1910 года для иллюстрации статей Роберта У. Вуда , который открыл необычные эффекты, которые теперь носят его имя. [2] [3] [4] RPS координировало мероприятия по празднованию столетия этого события в 2010 году. [5] Фотографии Вуда были сделаны на экспериментальную пленку, которая требовала очень длительной выдержки; таким образом, большая часть его работ была сосредоточена на пейзажах. Еще один набор инфракрасных пейзажей, сделанных Вудом в Италии в 1911 году, использовал пластины, предоставленные ему CEK Mees в Wratten & Wainwright. В 1910 году Мис также сделал несколько инфракрасных фотографий в Португалии, которые сейчас хранятся в архивах Kodak.

Инфракрасно-чувствительные фотографические пластины были разработаны в Соединенных Штатах во время Первой мировой войны для спектроскопического анализа, а инфракрасные сенсибилизирующие красители были исследованы для улучшения проникновения дымки в аэрофотосъемке. [6] После 1930 года новые эмульсии от Kodak и других производителей стали полезны для инфракрасной астрономии . [7]

Обложка альбома Are You Experienced (1967) группы The Jimi Hendrix Experience ; фотограф запечатлел трио с помощью объектива «рыбий глаз» на цветной инфракрасной пленке

Инфракрасная фотография стала популярной среди любителей фотографии в 1930-х годах, когда подходящая пленка появилась в продаже. The Times регулярно публиковала ландшафтные и аэрофотоснимки, сделанные их штатными фотографами с использованием инфракрасной пленки Ilford . К 1937 году было доступно 33 вида инфракрасной пленки от пяти производителей, включая Agfa , Kodak и Ilford. [8] Инфракрасная кинопленка также была доступна и использовалась для создания эффектов день-ночь в кинофильмах. Ярким примером являются псевдоночные воздушные последовательности в фильме Джеймса Кэгни/Бетт Дэвис « Невеста пришла COD» [9]

Инфракрасная фотография с ложными цветами стала широко применяться 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 в Kodak для обнаружения камуфляжа в 1940-х годах. Пленка EIR стала более широко доступна в формате 35 мм в 1960-х годах, но с тех пор ее выпуск прекращен.

Инфракрасная фотография стала популярной среди многих записывающихся артистов 1960-х годов из-за необычных результатов; Джими Хендрикс , Донован , Фрэнк Заппа и Grateful Dead выпустили альбомы с инфракрасными фотографиями на обложке. Неожиданные цвета и эффекты, которые может производить инфракрасная пленка, хорошо вписываются в психоделическую эстетику, возникшую в конце 1960-х годов. [ необходима цитата ]

Техника и специальное оборудование

Инфракрасные фильтры

Инфракрасные фильтры

Инфракрасный свет находится между видимой и микроволновой частями электромагнитного спектра . Инфракрасный свет имеет диапазон длин волн, так же как видимый свет имеет длины волн от красного до фиолетового. «Ближний инфракрасный» свет по длине волны ближе всего к видимому свету, в диапазоне приблизительно от 700 до 5000 нм, а «дальний инфракрасный» ближе к микроволновой области электромагнитного спектра , в диапазоне приблизительно от 25 до 350  мкм . [10] Более длинные, дальние инфракрасные волны имеют размер примерно с булавочную головку, а более короткие, ближние инфракрасные, имеют размер клеток или являются микроскопическими.

Исторически сложилось так, что черно-белые инфракрасные пленки чувствительны к ближним инфракрасным длинам волн короче примерно 860 нм и сохраняют значительную чувствительность к синим длинам волн. [11] : 3, 5, 21  [12] Инфракрасные фильтры используются в черно-белой инфракрасной фотографии для блокировки синих длин волн и ограничения фотографии только инфракрасными длинами волн. Без фильтров инфракрасные негативные пленки выглядят очень похоже на обычные негативные пленки, потому что синяя чувствительность снижает контрастность и эффективно противодействует инфракрасному виду пленки. [13] [14] : 16  Обычно красный фильтр ( Wratten #25) рекомендуется как лучший компромисс, который удаляет синие длины волн, при этом все еще пропуская достаточно видимого света для фокусировки. [12] [14] : 16 

Некоторые фотографы используют оранжевые или красные фильтры, чтобы небольшое количество синих длин волн достигало пленки и, таким образом, снижало контрастность. Большинство черно-белых инфракрасных художественных, ландшафтных и свадебных фотографий делается с использованием оранжевых (Wratten #15 или 21), красных (#23, 25 или 29) или визуально непрозрачных (#72) [d] фильтров над объективом, чтобы блокировать синий видимый свет от экспозиции. Очень темные красные фильтры (#29) блокируют почти весь синий, а визуально непрозрачные (#70, 89b, 87c, 72) фильтры блокируют все синие и также видимые красные длины волн, в результате чего получается более чистое инфракрасное фото с более выраженным контрастом.

Вместо числа Враттена некоторые производители встраивают в название фильтра длину волны перехода или отсечки. Например, Hoya продает фильтры R72 (отсечка 720 нм, переход 750 нм 50%) [17] и RM90 (отсечка 900 нм) для инфракрасной фотографии. [18] B+W ( Schneider Kreuznach ) и Heliopan продают фильтры, в которых используется стекло, полученное от Schott AG , включая типы RG695 (переход 695 нм, считается приблизительно эквивалентным Wratten #89B), RG715 (715 нм, #88A), RG780 (780 нм, #87), RG830, RG850 и RG1000. [19] [20] : 26, 38 

Фокусировка инфракрасного излучения

Объектив Nikon для крепления Nikon F ; инфракрасный индексный знак — это маленькая красная точка под желтой решеткой для гиперфокального диапазонаж /8.

Многие объективы с ручной фокусировкой для 35-мм однообъективных зеркальных камер (SLR) и среднеформатных SLR имеют красную точку, линию или ромб, часто с красной буквой «R», называемой инфракрасной индексной меткой, которая может использоваться для достижения надлежащей инфракрасной фокусировки; многие автофокусные объективы больше не имеют этой метки. Для этих объективов после достижения визуальной фокусировки на предполагаемом объекте расстояние, указанное визуальной фокусировочной меткой, затем переустанавливается на инфракрасную индексную метку. [21] Без повторной фокусировки можно сделать резкую инфракрасную фотографию с помощью надлежащих гиперфокальных настроек, для чего обычно требуется штатив, узкая апертура (например,ж /8); [ требуется ссылка ] однако, более широкие отверстия, такие какf /2.0может делать резкие фотографии, когда объектив тщательно перефокусирован на инфракрасную индексную метку, и только если эта индексная метка является правильной для используемого фильтра и пленки. Дифракционные эффекты внутри камеры сильнее на инфракрасных длинах волн, поэтому слишком сильное закрытие объектива может фактически снизить резкость.

Некоторые производители объективов, такие как Leica, никогда не наносят ИК-индексные метки на свои объективы. 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 провести проверку фокусировки, поскольку между индексной меткой и плоскостью объекта может быть большая разница.

Большинство апохроматических («APO») линз не имеют метки инфракрасного индекса и не нуждаются в перефокусировке для инфракрасного спектра , поскольку они уже оптически скорректированы в ближний инфракрасный спектр. Катадиоптрические линзы часто не требуют такой регулировки, поскольку их зеркальные элементы не страдают от хроматической аберрации , и поэтому общая аберрация сравнительно меньше. Катадиоптрические линзы, конечно, все еще содержат линзы, и эти линзы все еще обладают дисперсионным свойством.

Когда зеркальная камера оснащена фильтром, непрозрачным для видимого света, система отражения становится бесполезной как для кадрирования, так и для фокусировки, необходимо скомпоновать снимок без фильтра, а затем прикрепить фильтр. Для этого требуется использование штатива, чтобы композиция не изменилась.

Зум-объективы могут рассеивать больше света через свои более сложные оптические системы, чем фиксированные объективы , то есть объективы с фиксированным фокусным расстоянием; например, инфракрасная фотография, сделанная с фиксированным объективом 50 мм, может иметь большую контрастность, чем то же изображение, сделанное с фокусным расстоянием 50 мм и зумом 28–80.

Пленочные камеры

Инфракрасные негативы, запотевшие из-за счетчика кадров Minolta Maxxum 4

Многие обычные камеры можно использовать для ближней инфракрасной фотографии, где часть инфракрасного света представляет собой свет с длиной волны лишь немного больше, чем у видимого света. Фотография дальнего инфракрасного спектра с более длинными волнами называется термографией и требует специального оборудования.

При некотором терпении и изобретательности можно использовать большинство пленочных камер. Однако некоторые камеры 1990-х годов, которые использовали 35-мм пленку, имеют инфракрасные датчики с зубчатым отверстием, которые могут запотевать инфракрасной пленкой (в их руководствах может быть предупреждение об использовании инфракрасной пленки по этой причине). Другие пленочные камеры не полностью непрозрачны для инфракрасного света.

Вероятно, самым большим препятствием для инфракрасной пленочной фотографии была сложность получения чувствительной к инфракрасному излучению пленки. Kodak обычно производила только одну или две партии инфракрасных пленок в год. [12] : 100  [22] : 25  Кроме того, популярность цифровой фотографии подтолкнула производителей пленки к прекращению выпуска нишевых пленочных продуктов, включая пленки, чувствительные к инфракрасному излучению. Прекращение выпуска Konica Infrared 750 (2006), [23] Kodak High-Speed ​​Infrared (2007), [24] и Efke IR820 Aura (2012) теперь сузило выбор черно-белой инфракрасной пленки до пленки Rollei Infrared 400. [25]

Черно-белая инфракрасная пленка

Черно-белые инфракрасные негативные пленки чувствительны к длинам волн в ближнем инфракрасном спектре от 700 до 900 нм , и большинство из них также имеют присущую чувствительность к длинам волн синего света. [26] : 37–38  Высокоскоростная инфракрасная пленка Kodak (HIE), которая производила негативы для фотографических отпечатков, была одной из наиболее распространенных черно-белых инфракрасных пленок. Поскольку HIE была настолько распространена, черно-белые инфракрасные фотографии были связаны с заметным эффектом ореола или свечением, часто наблюдаемым в светлых участках, похожим на эффект мягкого фокуса нескорректированной сферической аберрации . [27] : 55  Этот ореол является артефактом прозрачной полиэфирной основы пленки , используемой для HIE, и не присущ инфракрасной фотографии; он вызван отсутствием антиореольного слоя на задней стороне пленки Kodak HIE, что приводит к рассеиванию или размытию вокруг светлых участков, которые обычно поглощаются антиореольным слоем в обычных пленках. Кроме того, прозрачная подложка означает, что Kodak HIE следует загружать и выгружать только в полной темноте. [e] [28]

Дом Рудина Фрэнка Ллойда Райта : слева панхроматическая пленка, справа инфракрасная.

Для инфракрасных черно-белых пленок требуется специальное время проявки, но экспонированную пленку можно обрабатывать с помощью стандартных черно-белых фотографических проявителей и химикатов, включая D-76; [28] : 4  выбор химиката может повлиять на характерную кривую экспонирования/плотности. [12] : 44–47  Пленка Kodak HIE имеет полиэфирную пленочную основу, которая очень стабильна, но чрезвычайно легко царапается, поэтому при обращении с Kodak HIE на протяжении всего процесса проявки и печати/сканирования следует соблюдать особую осторожность, чтобы не повредить пленку.

Kodak HIE была чувствительна к 900 нм. Другие инфракрасные черно-белые пленки включают:

Цветная инфракрасная пленка

Цветная инфракрасная фотопленка Kodak Ektachrome 35 мм (срок годности истек в 1970-х годах)

Как и HIE, наиболее часто используемая инфракрасная цветная обращаемая пленка , также называемая прозрачной или слайдовой пленкой, была произведена Kodak и продавалась как Ektachrome Infrared (EIR) под кодом 2236, упакованная в рулон на 36 экспозиций; кроме того, Kodak производила EIR в больших количествах (для киноиндустрии) и похожую Aerochrome III Infrared для аэрофотосъемки (коды 1443 и SO-734). [22] : 19  EIR изначально была разработана во время Второй мировой войны как средство обнаружения замаскированных объектов, используя разницу в инфракрасном отражении между растениями и зеленой краской, [34] и была принята военными и научными сообществами после войны. Она не продавалась потребителям до 1960-х годов. [22] : 12–13  Чтобы улучшить камуфляжную краску, компании начали включать в нее материалы, отражающие инфракрасное излучение. [35]

Цветная пленка для обращения

Структура всех цветных обращаемых пленок (как стандартных, так и чувствительных к инфракрасному излучению) содержит по крайней мере три отдельных светочувствительных слоя. Каждый слой специально сенсибилизирован для реагирования на разный набор длин волн; например, стандартная цветная обращаемая пленка имеет слои, чувствительные к красному, зеленому и синему свету. [36] Во время современного процесса проявления E-6 зерна галогенида серебра , которые были сенсибилизированы соответствующими длинами волн света в каждом слое, реагируют с восстановителем, образуя частицы металлического серебра. Затем неэкспонированные зерна сенсибилизируются химически во время второго этапа проявления и производят окисленный проявитель, который вступает в реакцию с соединениями связующего красителя , встроенными в слои эмульсии пленки , для формирования негативных изображений в различных цветных красителях , в соответствии с тем, как галогенид серебра был изначально сенсибилизирован для каждого слоя.

В обычных цветных пленках верхний (синечувствительный) слой подвергается воздействию света до слоев, чувствительных к зеленому и красному, расположенных за ним. Поскольку слои, чувствительные к зеленому и красному, также сохраняют присущую им чувствительность к синему свету, желтый фильтрующий слой размещается за слоем, чувствительным к синему, перед зеленым и красным слоями. Это позволяет минимизировать нежелательное прохождение более коротких длин волн, которые не должны экспонировать нижние слои.

Во время проявления каждый слой эмульсии формирует негативное изображение в соответствующем субтрактивном цвете (голубой-пурпурный-желтый): сине-чувствительный слой формирует окрашенное в желтый цвет («минус-синий») негативное изображение, зелено-чувствительный слой формирует окрашенное в пурпурный цвет негативное изображение, а красно-чувствительный слой формирует окрашенное в голубой цвет негативное изображение. Когда слайд просматривается или проецируется путем пропускания белого света через эти сложенные слои, видимые длины волн фильтруются соответственно с обратными цветами. Например, синий свет не приведет к образованию желтого красителя в сине-чувствительном слое, но голубой и пурпурный красители будут образовываться в красно- и зелено-чувствительных слоях. Проецируя белый свет через объединенные слои, получается синий цвет: голубой (он же негативный красный) удаляет красный и пропускает синий и зеленый, а пурпурный (он же негативный зеленый) удаляет зеленый и пропускает синий и красный; когда эти слои накладываются друг на друга, пропускается только синий свет.

Поскольку галогениды серебра чувствительны к длинам волн света за пределами видимого диапазона электромагнитного спектра , более длинные волны, соответствующие инфракрасному свету, могут быть захвачены с помощью подходящих красителей. Без специализированных красителей галогениды серебра чувствительны только к длине волны короче, чем около 450 нм. [37]

Цветная инфракрасная обращаемая пленка

Цветные инфракрасные обращаемые пленки имеют похожую трехслойную структуру эмульсии с обычными цветными обращаемыми пленками, при этом чувствительный к синему слой заменен слоем, чувствительным к инфракрасному, и для каждого из слоев используются разные красители. [38] Внешний желтый фотографический фильтр используется ( Wratten #12 или эквивалент) для блокировки синих и фиолетовых длин волн, что приводит к получению изображения в ложных цветах путем перевода или перераспределения захваченного спектра (от зеленого до инфракрасного) в видимый спектр: инфракрасные длины волн отображаются в красный цвет, хотя инфракрасные длины волн обычно не видны. Аналогично, видимые красные длины волн отображаются в зеленый, а видимые зеленые длины волн отображаются в синий. Фильтр и перераспределение цветов означают, что видимые синие и фиолетовые длины волн не фиксируются. Инфракрасно-чувствительный слой будет образовывать голубые красители (негативные красные), в то время как зелено-чувствительный слой будет образовывать желтые красители (негативные синие), а красно-чувствительный слой будет образовывать пурпурные красители (негативные зеленые). [39]

Внешний желтый фильтр используется, поскольку каждый слой эмульсии в цветных пленках (как обычных, так и инфракрасных) имеет собственную чувствительность к коротковолновому излучению (синим и фиолетовым видимым длинам волн света) из-за химии галогенида серебра. Поскольку нет слоя, чувствительного к синему, цветные инфракрасные пленки также не имеют внутреннего желтого фильтра, встроенного в обычные цветные пленки для защиты следующих слоев. Это требует от фотографов использования внешнего синего фильтра для поглощения синих и фиолетовых длин волн света, что придает фильтру желтый цвет.

Ранние цветные инфракрасные пленки были разработаны в более старом процессе E-4 , но Kodak позже выпустил цветную прозрачную пленку, которая могла быть разработана в стандартной химии E-6 , хотя более точные результаты были получены при разработке с использованием процесса AR-5. [40] Как и HIE, EIR использует прозрачную полиэфирную пленочную основу и должна быть загружена в полной темноте. В общем, цветной инфракрасный не нужно перефокусировать на инфракрасную индексную метку на объективе. [22] : 28 

Kodak EIR теряет свою инфракрасную чувствительность со временем, придавая фотографиям голубоватый оттенок, поскольку меньшее количество зерен в чувствительном к инфракрасному излучению (образующем циан) слое будет сенсибилизировано. [22] : 59  По некоторым данным, EIR наиболее чувствителен примерно до 21 дня после покупки, а затем стабилизируется на сниженной чувствительности. [22] : 26 

Доступность

Компания Kodak прекратила производство инфракрасной 35-мм пленки HIE в конце 2007 года, заявив, что «спрос на эту продукцию значительно снизился в последние годы, и продолжать ее производство больше нецелесообразно, учитывая низкие объемы, устаревшие формулы продукта и сложность используемых процессов». [24] [28] На момент прекращения производства инфракрасная пленка HIE 135-36 продавалась по розничной цене около 12 долларов за рулон в почтовых отделениях США.

Также в 2007 году компания Kodak объявила о прекращении производства 35-миллиметровой версии своей цветной инфракрасной пленки (Ektachrome Professional Infrared/EIR) из-за недостаточного спроса.

В 2008 году фотограф из Лос-Анджелеса Дин Бенничи начал резать и вручную прокатывать цветную инфракрасную пленку Aerochrome. Все средне- и крупноформатные Aerochrome, которые существуют сегодня, вышли прямо из его лаборатории. Тенденция в инфракрасной фотографии продолжает набирать обороты благодаря успеху фотографа Ричарда Мосса и многочисленных пользователей по всему миру. [41]

С 2011 года сняты с производства все форматы цветной инфракрасной пленки, в частности Aerochrome 1443 и SO-734.

Цифровые фотоаппараты

Датчики цифровых камер по своей природе чувствительны к инфракрасному свету, [42] что может помешать нормальной фотографии, запутав расчеты автофокусировки , поскольку длины волн инфракрасного света могут фокусироваться в другой точке, чем длины волн видимого света, или смягчив изображение, если красный канал становится перенасыщенным. Кроме того, некоторая одежда прозрачна в инфракрасном диапазоне, что приводит к непреднамеренному (по крайней мере, для производителя) использованию видеокамер . [43] [44] Таким образом, для улучшения качества изображения и защиты конфиденциальности многие цифровые камеры имеют инфракрасные блокираторы или горячие зеркала, установленные перед их датчиками. [45] В зависимости от объекта, добавление инфракрасного пропускающего фильтра к объективу может быть непрактичным с этими камерами, поскольку время экспозиции становится слишком большим, часто в диапазоне 30 секунд, создавая шум и размытость движения на конечном изображении. Однако для некоторых объектов длительная выдержка не имеет значения, или эффекты размытия движения фактически добавляются к изображению. Некоторые объективы также будут показывать «горячую точку» в центре изображения, поскольку их покрытия оптимизированы для видимого света, а не для ИК.

В настоящее время нет цифровой камеры, которая напрямую даст те же результаты, что и цветная инфракрасная пленка Kodak, хотя эквивалентные изображения можно получить с помощью инфракрасной цифровой камеры с полным спектром преобразования и фильтра объектива Kolari Vision Color IR Chrome. [46] Похожих эффектов можно добиться, сделав две экспозиции, одну инфракрасную, а другую полноцветную, и объединив их при постобработке . Также можно использовать желтый (минус синий) фильтр, который создает одно изображение, которое также можно постобработать для имитации вида Ektachrome. [47] Цветные изображения, полученные цифровыми фотокамерами с использованием инфракрасных фильтров, не эквивалентны тем, которые получены на цветной инфракрасной пленке. Цвета получаются из-за различного количества инфракрасного излучения, проходящего через цветные фильтры на фотосайтах, дополнительно измененного фильтрацией Байера. Хотя это делает такие изображения непригодными для тех приложений, для которых использовалась пленка, таких как дистанционное зондирование здоровья растений, полученная цветовая тональность оказалась популярной в художественном плане.

Цветной цифровой инфракрасный, как часть полноспектральной фотографии, набирает популярность. Простота создания мягко окрашенных фотографий с инфракрасными характеристиками нашла интерес среди любителей и профессионалов.

Горячее удаление зеркала

Пример цветной цифровой инфракрасной фотографии. Инфракрасный блокирующий фильтр камеры был удален. Красный и синий каналы были поменяны местами для более традиционного цвета неба.

Один из методов инфракрасной фотографии с использованием цифровых камер заключается в удалении инфракрасного блокировщика перед датчиком и замене его стеклянной крышкой, которая либо удаляет, либо ограничивает видимый свет (преобразование только инфракрасного диапазона) или пропускает инфракрасные длины волн (преобразование «полного спектра»). Этот фильтр находится за зеркалом цифровых зеркальных камер , поэтому камеру можно использовать как обычно — с рук, с нормальной выдержкой, нормальной композицией через видоискатель и фокусировкой, все работает как обычная камера. Экспозамер работает, но не всегда точен из-за разницы между видимым и инфракрасным преломлением. [48] Когда ИК-блокировщик удаляется, многие объективы, которые отображали горячую точку, перестают это делать и становятся идеально пригодными для инфракрасной фотографии. Кроме того, поскольку красный, зеленый и синий микрофильтры остаются и имеют пропускание не только в своем соответствующем цвете, но и в инфракрасном диапазоне, может быть записан улучшенный инфракрасный цвет. [49]

Поскольку фильтры Байера в большинстве цифровых камер также могут поглощать значительную часть инфракрасного света, преобразованные камеры иногда не очень чувствительны к инфракрасным длинам волн и иногда могут давать ложные цвета на изображениях. Альтернативный подход заключается в использовании датчика Foveon X3 , на котором нет поглощающих фильтров; Sigma SD10 DSLR имеет съемный ИК-фильтр и пылезащитный экран, которые можно просто убрать или заменить на темно-красный или полностью видимый фильтр. Sigma SD14 имеет ИК/УФ-фильтр, который можно снять/установить без инструментов. Результатом является очень чувствительная цифровая ИК-камера. [27] : 32 

Хотя обычно используют фильтр, который блокирует почти весь видимый свет, чувствительность цифровой камеры без внутреннего инфракрасного блокирования к длине волны такова, что можно получить множество художественных результатов с помощью более традиционной фильтрации. Например, можно использовать очень темный фильтр нейтральной плотности (такой как Hoya ND400), который пропускает очень небольшое количество видимого света по сравнению с ближним инфракрасным светом, который он пропускает. Более широкая фильтрация позволяет использовать видоискатель SLR, а также передает на датчик более разнообразную цветовую информацию, не обязательно уменьшая эффект Вуда. Однако более широкая фильтрация, вероятно, уменьшит другие инфракрасные артефакты, такие как проникновение дымки и затемненное небо. Этот метод отражает методы, используемые фотографами, снимающими в инфракрасном диапазоне, где черно-белая инфракрасная пленка часто использовалась с темно-красным фильтром, а не с визуально непрозрачным.

Постобработка

Другой распространенный метод с фильтрами ближнего инфракрасного диапазона — это замена синего и красного каналов в программном обеспечении (например, Adobe Photoshop ), что сохраняет большую часть характерной «белой листвы», придавая небу великолепный синий цвет. [50]

Задние панели цифровых камер Phase One можно заказать в инфракрасно-модифицированном исполнении.

Приложения и конкретные реализации

Здоровье листвы можно определить по относительной интенсивности зеленого и инфракрасного света, отраженного с помощью цветной инфракрасной пленки; в цветном инфракрасном диапазоне это отображается как сдвиг от красного (здорового) к пурпурному (нездоровому).

Несколько камер Sony имели функцию под названием Night Shot, которая физически отодвигает блокирующий фильтр от светового пути, делая камеры очень чувствительными к инфракрасному излучению. Вскоре после ее разработки эта возможность была «ограничена» Sony, чтобы затруднить людям съемку фотографий, которые видят сквозь одежду. [44] Для этого диафрагма полностью открывается, а продолжительность экспозиции ограничивается длительным временем более 1/30 секунды или около того. Можно снимать в инфракрасном диапазоне, но необходимо использовать фильтры нейтральной плотности для снижения чувствительности камеры, а длительное время экспозиции означает, что необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать артефактов дрожания камеры.

Fuji выпустила цифровые камеры для использования в судебной криминалистике и медицине, которые не имеют инфракрасного блокирующего фильтра. Первая камера, обозначенная как S3 PRO UVIR, также имела расширенную ультрафиолетовую чувствительность (цифровые датчики обычно менее чувствительны к УФ, чем к ИК). Оптимальная УФ-чувствительность требует специальных линз, но обычные линзы обычно хорошо работают для ИК. В 2007 году FujiFilm представила новую версию этой камеры, основанную на Nikon D200/FujiFilm S5, названную IS Pro , также способную принимать объективы Nikon. Ранее Fuji представила незеркальную инфракрасную камеру IS-1, модифицированную версию FujiFilm FinePix S9100. В отличие от S3 PRO UVIR, IS-1 не обеспечивает УФ-чувствительности. FujiFilm ограничивает продажу этих камер профессиональным пользователям своим EULA, специально запрещающим «неэтичное фотографическое поведение». [51]

Дистанционное зондирование и термографические камеры чувствительны к более длинным волнам инфракрасного диапазона (см. Инфракрасный спектр § Обычно используемая схема подразделения ). Они могут быть многоспектральными и использовать различные технологии, которые могут не напоминать обычные конструкции камер или фильтров. Камеры, чувствительные к более длинным волнам инфракрасного диапазона, включая те, которые используются в инфракрасной астрономии, часто требуют охлаждения для уменьшения термически индуцированных темных токов в датчике (см. Темный ток (физика) ). Более дешевые неохлаждаемые термографические цифровые камеры работают в длинноволновом инфракрасном диапазоне (см. Термографическая камера ). Эти камеры обычно используются для осмотра зданий или профилактического обслуживания, но могут использоваться и для художественных целей, например, для этого изображения чашки кофе.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Термин «инфракрасный фильтр» может использоваться для обозначения двух типов фильтров: либо высокочастотный фильтр для инфракрасной фотографии, который блокирует длины волн света ниже определенного значения, пропуская инфракрасное излучение, либо низкочастотный фильтр , который блокирует инфракрасное излучение и более высокие длины волн, но пропускает видимые длины волн. Чтобы различать два типа, низкочастотный фильтр иногда называют горячим зеркалом .
  2. ^ Эффект Вуда возникает из-за прозрачности хлорофилла на длинах волн более 500 нм, что позволяет свету отражаться внутри клеток растения. Обычно эффект невидим, поскольку листва отражает много зеленого света, но его можно увидеть, хотя и смутно, невооруженным глазом, если смотреть через фильтр 720 нм (или аналогичный) в солнечный день и позволить глазу приспособиться к слабому освещению.
  3. ^ Приблизительная длина волны перехода, при которой фильтр достигает 50% пропускания; более длинные волны пропускаются, а более короткие поглощаются.
  4. ^ В дополнение к своим высокочастотным спектральным характеристикам, Wratten #72B имеет дополнительную полосу пропускания, пик которой составляет приблизительно 10% в красно-оранжевой полосе с центром на 600 нм. [16] : 81 
  5. ^ Это связано с тем, что HIE не имеет противоореольных слоев и имеет полностью прозрачную основу, а не напрямую из-за инфракрасной чувствительности. Пленка обычно имеет слегка затуманенную основу и противоореольные слои, нанесенные на нее, чтобы остановить отражение света в подложке во время экспонирования пленки. Свет может проникать в пленку через хвост, выступающий из 35-миллиметрового контейнера, и без затуманенной основы он будет поступать в пленку и экспонировать ее. Без противоореольного слоя любой свет, попадающий в подложку через эмульсию, будет отражаться назад и вперед внутри пленки, становясь диффузным по мере прохождения и вызывая ореол. HIE не имеет затуманенной основы и противоореольных слоев по двум причинам: чувствительность увеличивается за счет отражения света вперед и назад, и было трудно найти какой-либо способ обработки пленки, который был бы эффективен на инфракрасных длинах волн.

Ссылки

  1. ^ "Химия фотографии" . Получено 28 ноября 2006 г.
  2. ↑ Роберт В. Вуд (февраль 1910 г.). «Новое направление в фотографии». The Century Magazine . 79 (4). The Century Company: 565–572.
  3. ↑ Роберт В. Вуд (октябрь 1910 г.). «Фотография невидимыми лучами». The Photographic Journal . 50 (10). Королевское фотографическое общество: 329–338.
  4. ^ "Пионеры невидимой радиационной фотографии – профессор Роберт Уильямс Вуд". Архивировано из оригинала 12 ноября 2006 года . Получено 28 ноября 2006 года .
  5. ^ "100 лет инфракрасного излучения". Журнал RPS . 148 (10). Королевское фотографическое общество: 571. Декабрь 2008 г. – январь 2009 г.
  6. ↑ Ежегодный отчет директора Бюро стандартов министру торговли за финансовый год, закончившийся 30 июня 1919 года. Типография правительства США, Национальное бюро стандартов США. 1919. С. 115–119.
  7. ^ Меррилл, Пол У. (1934). «Фотофизика ближней инфракрасной области звездных спектров». Astrophysical Journal . 79 : 183–202. Bibcode : 1934ApJ....79..183M.
  8. ^ Уолтер Кларк (1939). Фотография в инфракрасном диапазоне: ее принципы и применение . Wiley.
  9. ↑ Американский кинооператор 1941 Том 22
  10. ^ "Ближний, средний и дальний инфракрасный диапазон". Центр обработки и анализа инфракрасных данных . Получено 23 августа 2024 г.
  11. ↑ Инфракрасная и ультрафиолетовая фотография (второе изд.). Eastman Kodak. 1947. Получено 23 августа 2024 г.
  12. ^ abcd Уайт, Лори (1995). Справочник по инфракрасной фотографии . Буффало, Нью-Йорк: Amherst Media Inc. стр. 17. ISBN 0-936262-38-9. LCCN  95-79716 . Получено 23 августа 2024 г. .
  13. ^ Уэст, Ллойд (июнь 1956 г.). «Инфракрасная пленка для спецэффектов». Popular Photography . стр. 72, 122. Получено 28 августа 2024 г.
  14. ^ ab Clark, Walter (1939). Photography by Infrared: its principles and applications . Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc. Инфракрасные пластины и пленки чувствительны к ультрафиолетовому, фиолетовому и синему, а также к инфракрасному излучению. Их реакция на короткие длины волн настолько выше, чем на инфракрасное излучение, что необходимо использовать какие-то средства для ограничения экспозиции инфракрасным излучением. В противном случае фотографии будут выглядеть как обычные негативы.
  15. ^ Markerink, Willem-Jan (2002). "Wratten filter for Infrared- & UV-Photography" . Получено 21 августа 2024 .
  16. ^ ab Фильтры Kodak для научных и технических целей. Eastman Kodak Company. 1970. ISBN 0-87985-029-9.
  17. ^ "Hoya R72 Infrared". Hoya Filter . Получено 23 августа 2024 г. .
  18. ^ "Hoya Filter Catalog" (на немецком языке). Hoya. стр. 52. Получено 23 июля 2024 г.
  19. ^ "Фильтры для цифровой фотографии" (PDF) . Heliopan. Архивировано из оригинала (PDF) 3 января 2007 г.
  20. ^ «75 лет увлечения фильтрами» (PDF) . B+W Filter, Jos. Schneider Optische Werke GmbH. июль 2022 года . Проверено 27 августа 2024 г.
  21. ^ Купер, Джозеф Дэвид (1974). "4" . Nikon-Nikkormat Handbook of Photography . Гарден-Сити, Нью-Йорк: American Photographic Book Publishing Company, Inc. стр. 4-25. ISBN 0-8174-0566-6.
  22. ^ abcdef Беглейтер, Стивен Х (2002). Искусство цветной инфракрасной фотографии . Amherst Media. ISBN 978-1-58428-065-1. Получено 27 августа 2024 г.
  23. ^ Ishibashi, Kanji (20 января 2006 г.). «Konica собирается отказаться от камер и плёнки» . The Wall Street Journal . Dow Jones Newswires . Получено 27 августа 2024 г.
  24. ^ ab "Предварительно объявленные прекращения поставок профессиональных плёнок" (пресс-релиз). Kodak. 2 ноября 2007 г. Архивировано из оригинала 9 ноября 2007 г.
  25. ^ "Rollei Infrared Data Sheet" (PDF) . Rollei Analog . Получено 27 августа 2024 г. .
  26. ^ "Kodak Films". Справочник Kodak. Рочестер, Нью-Йорк: Eastman Kodak Company. 1946. Получено 27 августа 2024 .
  27. ^ ab Harnischmacher, Cyrill (2008). Цифровая инфракрасная фотография . Санта-Барбара, Калифорния: Rocky Nook Inc. ISBN 978-1-933952-35-2.
  28. ^ abc "Технические данные / черно-белая пленка: высокоскоростная инфракрасная пленка KODAK PROFESSIONAL" (PDF) . Kodak. Февраль 2008 г. Архивировано из исходного файла (PDF) 9 мая 2008 г. Получено 31 октября 2016 г. Из -за снижения спроса высокоскоростная инфракрасная пленка KODAK / HIE была снята с производства с конца 2007 г.
  29. ^ "Aviphot Pan 200 data sheet" (PDF) . Agfa-Gevaert NV Январь 2009 . Получено 27 августа 2024 .
  30. ^ Хикс, Роджер В. (1 февраля 2008 г.). "Инфракрасная пленка Efke's IR 820". Shutterbug . Получено 27 августа 2024 г. .
  31. ^ "Техническая информация SFX 200". Ilford Photo, Harman Technology Limited. Ноябрь 2018 г. Получено 27 августа 2024 г.
  32. ^ "Konica Infrared 750 Data Sheet" (PDF) . Konica . Получено 27 августа 2024 г. .
  33. ^ "Роллей Инфракрасный" (PDF) . Роллей ГмбХ. Октябрь 2005 года . Проверено 27 августа 2024 г.
  34. ↑ Патент США 2403722A, Джелли, Эдвин Э. и Уайлдер, Лот С., «Обнаружение камуфляжа», опубликован 9 июля 1946 г., передан компании Eastman Kodak Co. 
  35. ^ "Игра в прятки ради сокровищ". Popular Mechanics . Март 1943. С. 82–87 . Получено 27 августа 2024. Даже инфракрасная пленка, используемая в качестве рентгеновского излучения для проникновения в искусственный камуфляж, не всегда выявит военный завод, замаскированный новым способом. Были разработаны специальные инфракрасные краски многих оттенков, которые используются для обмана этого типа пленки. [...] Большинство красок поглощают инфракрасные или тепловые лучи, и даже черная краска кажется белой, если сфотографировать ее с помощью инфракрасной пленки и красного фильтра. Секрет инфракрасных красок в том, что они отражают тепловые лучи, а не поглощают их, тем самым обеспечивая темные изображения на инфракрасной пленке.
  36. ^ ab "Процесс E-6 с использованием химикатов KODAK, Процесс E-6 Публикация Z-119 | Глава 1: Растворы для обработки и их воздействие" (PDF) . Kodak . Архивировано из оригинала (PDF) 25 августа 2005 г.
  37. ^ Фудзита, Шинсаку (2004). «Спектральная сенсибилизация и сенсибилизирующие красители». Органическая химия фотографии . Springer. стр. 113–134. doi :10.1007/978-3-662-09130-2_7. ISBN 978-3-642-05902-5.
  38. ^ ab "Технические данные / цветная прозрачная пленка: KODAK EKTACHROME Professional Infrared EIR Film [TI-2323]" (PDF) . Eastman Kodak. Сентябрь 2005 г. Архивировано из оригинала (PDF) 19 сентября 2012 г.
  39. ^ Вулф, Уильям; Зиссис, Джордж, ред. (1978). "14.9 Цветная инфракрасная пленка". Справочник по инфракрасному излучению . Мичиганский институт исследований окружающей среды: Центр инфракрасной информации и анализа. стр. 14–16. LCCN  77-90786.
  40. ^ "Current Information Summary: Processing KODAK EKTACHROME Professional Infrared EIR Film" (PDF) . Eastman Kodak. Декабрь 2002 г. Архивировано из оригинала (PDF) 17 ноября 2006 г.
  41. ^ "Jotta - Статья". Архивировано из оригинала 12 ноября 2014 года . Получено 12 ноября 2014 года .
  42. ^ "Photographic Techniques". www.armadale.org.uk . Архивировано из оригинала 11 октября 2018 г. Получено 3 апреля 2018 г.
  43. ^ "Япония: Видеокамера Sony оказалась с рентгеновским зрением". AP News . 16 августа 1998 г. Получено 26 августа 2024 г.
  44. ^ ab "Ultra-Personal Sony Handycam" (пресс-релиз). Агентство новостей Reuters. 12 августа 1998 г. Получено 9 февраля 2007 г.
  45. ^ "Внутренняя передача с помощью фильтра-отсекателя - Kolari Vision". kolarivision.com . 4 марта 2015 г. Получено 3 апреля 2018 г.
  46. ^ "Kolari Vision IR Chrome Lens Filter". 6 февраля 2019 г.
  47. ^ «Имитация инфракрасного эктахрома».
  48. ^ "Цифровая инфракрасная фотография Джима Чена". www.jimchenphoto.com . Получено 3 апреля 2018 г. .
  49. ^ "110mb.com - Хотите создать сайт?". surrealcolor.110mb.com . Архивировано из оригинала 15 февраля 2012 г. Получено 3 апреля 2018 г.
  50. ^ Уолли, Робин (9 июня 2023 г.). «Как поменять инфракрасный канал в Adobe Photoshop». Lenscraft Photography . Получено 26 августа 2024 г. .
  51. ^ "IS-1 web page including EULA". fujifilmusa.com . Архивировано из оригинала 22 июля 2009 . Получено 3 апреля 2018 .

Внешние ссылки