Невидимый свет

Поднимите мне веки...

Вий

Человечеству всегда хотелось сделать то, что сделать, казалось бы, нельзя. Увидеть то, что не видно глазом. Услышать то, что не слышно ухом. Плавать под водой и летать по воздуху. Собственно говоря, развитие науки и техники во многом обусловлено именно этим желанием. Наши органы чувств не способны что-то воспринять? Попробуем посмотреть вооруженным взглядом. Телескопы и микроскопы весьма расширяют возможности зрения - но это касается только масштабов. А что может предложить в этом смысле цифровая фотография? Оказывается, не мало. Вот об этом мы сегодня и поговорим.

Хорошо известно, что человеческий глаз воспринимает свет в диапазоне от фиолетового до темно-красного. То есть, говоря научно, он видит электромагнитные волны с длиной примерно от 400 до 700 нанометров. Люди уже давно научились расширять этот диапазон. Особенно хорошо это видно на примере астрономии. Рентгеновские, радио-, инфракрасные и прочие телескопы, работающие с "невидимым светом", весьма расширили представления человека о Вселенной. Но всю эту технику объединяет одно - она дорогая и для простого любителя недоступна. А что же доступно?

В случае фотографии - это фотопленка. Но спектральная чувствительность обычной фотопленки примерно соответствует чувствительности глаза (хотя есть и специальные пленки, воспринимающие, скажем, ИК-излучение). А вот ПЗС-матрицы, использующиеся в цифровых фотоаппаратах, очень даже замечательно "видят" инфракрасный свет в диапазоне 750-1200 нанометров (ближний инфракрасный диапазон). И этим можно воспользоваться.

На самом деле ПЗС-матрица настолько хорошо воспринимает ИК, что это представляет определенную проблему для цифровой фотографии. Действительно, представьте себе, что на фотографии вся яркостная картина будет выглядеть совсем не так, как невооруженным взглядом. Это не есть хорошо, и потому практически во всех цифровых камерах перед матрицей стоит специальный фильтр, пропускающий видимый свет и не пропускающий ИК. Однако полностью он все же ИК не блокирует, так что возможность попользоваться цифровым фотоаппаратом для инфракрасной фотографии остается. Проверить чувствительность камеры к ИК-излучению очень просто. Нужен только надежный источник - и он есть практически в каждом доме. Это обычный пульт дистанционного управления. Направьте пульт в объектив и нажмите кнопку. Видите на LCD-дисплее фотоаппарата мигание светодиода в пульте? Значит, надежда есть. И чем ярче светодиод, тем лучше камера подходит для ИК-фотографии. Кстати, уже неоднократно проверено - этот простенький фокус с дистанционкой производит на окружающих совершенно неизгладимое впечатление. Вот она - человеческая тяга к неизведанному.


Чем снимать?

Итак, теперь от лирического отступления перейдем к технической части. Что нужно для инфракрасной цифровой фотографии? Первое - это, конечно, цифровой аппарат, достаточно чувствительный к ИК. Как определить пригодность камеры, я уже написал. Второе - нам нужен фильтр, способный задерживать видимый свет (или бОльшую его часть) и пропускать ИК. То бишь, ИК-фильтр. С фильтрами ситуация сложнее, поскольку штука эта довольно специфическая. Ниже приведена небольшая табличка с универсальными номерами фильтра по системе Wratten, спектральными характеристиками и моделями разных производителей.

Номер по Wratten 0% пропу-
скания (нм)
50% пропу-
скания (нм)
Schott-
Glass
B+W Heliopan Cokin Hoya Tiffen CoCam
25 580 600 OG590 90 1025/125 3 25A   25
29 600 620 RG630 91 1029/129 - -   -
70 645 675 RG665 - - - -   -
89B 680 720 RG695 92 5695/569 - R72   R72
88 700 735 - - - - -   -
88A 720 750 RG715 - 5715/571 - -   88A
87 740 795 RG780 - 5780/578 - - TI87 87
87C 790 850 RG830 93 5830/585 - -   87C
87B 820 930 RG850 - 5850/585 - -   -
87A 880 1050 RG1000 94 5100/510 - RM90   -

Wratten 25 на просвет будет казаться темно-красным. До 88 фильтры будут становиться все темнее и темнее, пока, наконец, на 87 не станут совсем черными и непрозрачными для глаза. Насколько эта непрозрачность сохранится для ИК-диапазона, можно легко проверить с помощью все того же пульта ДУ. Кстати, заодно так можно проверить общую светочувствительность системы камера-фильтр. Если внутри установлен достаточно эффективный анти-ИК-фильтр, то вместе с внешним они вообще перекроют доступ света в камеру.

Вообще же, для первых экспериментов в качестве фильтра можно воспользоваться следующим домашним рецептом. Берется кусок обычной цветной фотопленки, засвеченный и проявленный (простейший вариант - отрезать от обработанной пленки поводок, который при зарядке торчит из кассеты). На просвет он практически черный, но тест с дистанционкой проходит отлично. Для надежности пленку можно сложить вдвое - так она вообще не пропускает видимого света. Итак, импровизированный фильтр готов.


Что снимать?

Первое, что надо учесть - фотографии будут черно-белыми. Поскольку ИК-свет мы не видим, то какого цвета он будет, не знаем. Цифровая камера, в зависимости от внутреннего устройства, типа матрицы, светофильтров и используемого в ней алгоритма обработки цветов, может дать цветное изображение. Хотя, скорее всего, оно будет красным. В любом случае, лучше всего работать с черно-белым изображением. Для этого можно, например, перевести кадр в Photoshop из RGB в LAB и затем сохранить только яркостный канал.

Второе - снимаем мы в инфракрасном свете. Но не вообще в инфракрасном, а только в ближнем инфракрасном (то есть с длиной волны 750-1200 нм). Соответственно, не надейтесь увидеть на фотографии свет, исходящий от рук, и прочие тепловые фокусы - тепловое излучение тела имеет максимум в диапазоне 8-9 микрон (то бишь, 8000-9000 нм), и камера его не увидит. Что же может излучать интересующий нас ближний ИК? Во-первых, это солнце. Максимум его спектральной характеристики лежит в видимом свете, но и в ИК оно светит достаточно ярко. Соответственно, при солнечном свете можно делать хорошие ИК-фотографии с относительно небольшой выдержкой. Особенно рекомендуется время сразу после восхода или перед закатом. Из-за особенностей преломления света в атмосфере солнце в это время кажется красным. Так вот то же самое справедливо и для ближнего ИК.

Второй основной источник ближнего ИК - раскаленные предметы. Точнее, раскаленные до красного свечения или чуть меньше. В принципе, когда вещь (например, спираль электронагревателя) только начинает приобретать тускло-красный оттенок (и имеет температуру порядка 500-600°С), она уже ярко светится в ИК. Обычные лампочки накаливания тоже являются хорошим источником ИК-излучения. В качестве эксперимента можно фотографировать тот же электронагреватель или лампочку (особенно если у вас есть регулятор мощности и можно управлять температурой нити накаливания) с разными фильтрами. В принципе, в ближнем ИК начинает светиться даже разогретый где-то до 250°С утюг. Кстати, тут самое время сказать пару слов о выдержках. Фотографировать в ИК-диапазоне придется с большими выдержками даже в солнечный день - рекомендуется от 1/15 до 1/4 секунды и больше, в зависимости от фильтра. Так что очень пригодится камера с приоритетом выдержки или с полным ручным управлением. Естественно, что при таких выдержках снимать лучше со штатива. В принципе, выдержку можно сократить за счет увеличения чувствительности матрицы - об этом тоже не стоит забывать.

Но съемка собственного ИК-свечения предметов - это не так интересно. Намного красивее получаются снимки в отраженном инфракрасном свете. Окружающий мир буквально преображается. Например, оказывается, что практически вся зеленая растительность отлично отражает ИК. А значит, на снимке будет не черной, как могло бы показаться через красный светофильтр, а ярко-белой. Вот, например, ИК-снимок обычного дерева.

А небо и вода, наоборот, становятся темными - почти черными. Облака при этом остаются ярко-белыми. Очень красивыми получаются снимки с растительностью и камнями: белые листья хорошо контрастируют с темным камнем. Еще один пример неожиданных превращений обычных вещей в инфракрасном свете - это фотографии темных очков. Точнее, темные они только в видимом свете. На инфракрасном кадре стекла станут совершенно прозрачны. В общем, полная свобода эксперимента и очень любопытные результаты гарантированы.

Обе фотографии сделаны цифровой камерой Hewlett-Packard Photosmart HP315. Левая с самодельным ИК-фильтром из фотопленки, правая — без.

Ну а познакомиться с галереей художественных инфракрасных снимков можно на сайте фотографа Эрика Ченга (Eric Cheng) по адресу www.echeng.com/photo/infrared. Там же можно найти массу советов по этому предмету и коллекцию ссылок на другие ИК-ресурсы. И под конец один полезный совет - чувствительность цифровой камеры к ИК-излучению может очень пригодиться при починке все того же пульта ДУ, настройке инфракрасного порта в компьютере или КПК и прочих задачах, связанных с инфракрасным излучением.

Константин АФАНАСЬЕВ

Версия для печатиВерсия для печати

Номер: 

20 за 2003 год

Рубрика: 

Цифровая фотография
Заметили ошибку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter!