Не знаю как вам, а мне всегда было интересно: как выглядел бы мир, если бы цветовые каналы RGB в глазу человека были чувствительны к другому диапазону длин волн? Порывшись по сусекам, я обнаружил инфракрасные фонарики (850 и 940нм), комплект ИК фильтров (680-1050нм), черно-белую цифровую камеру (без фильтров вообще), 3 объектива (4мм, 6мм и 50мм) расчитанные на фотография в ИК свете. Что-ж, попробуем посмотреть.

На тему ИК фотографии с удалением ИК фильтра на хабре уже писали - на этот раз у нас будет больше возможностей. Также фотографии с другими длинами волн в каналах RGB (чаще всего с захватом ИК области) - можно увидеть в постах с Марса и о космосе в целом.

Это фонарики с ИК диодами: 2 левых на 850нм, правый - на 940нм. Глаз видит слабое свечение на 840нм, правый - только в полной темноте. Для ИК камеры они ослепительны. Глаз похоже сохраняет микроскопическую чувствительность к ближнему ИК + излучение светодиода идет с меньшей интенсивностью и на более коротких (=более видимых) длинах волн. Естественно, с мощными ИК светодиодами нужно быть аккуратным - при везении можно незаметно получить ожег сетчатки (как и от ИК лазеров) - спасает лишь то, что глаз не может излучение в точку сфокусировать.

Черно-белая 5-и мегапиксельная noname USB камера - на сенсоре Aptina Mt9p031. Долго тряс китайцев на тему черно-белых камер - и один продавец наконец нашел то, что мне было нужно. В камере нет никаких фильтров вообще - можно видеть от 350нм до ~1050нм.

Объективы: этот на 4мм, еще есть на 6 и 50мм. На 4 и 6мм - рассчитанные на работу в ИК диапазоне - без этого для ИК диапазона без перефокусировки снимки получались бы не в фокусе (пример будет ниже, с обычным фотоаппаратом и ИК излучением 940нм). Оказалось, байонет C (и CS с отличающимся на 5мм рабочим отрезком) - достался нам еще от 16мм кинокамер начала века. Объективы до сих пор активно производятся - но уже для систем видеонаблюдения, в том числе и известными компаниями вроде Tamron (объектив на 4мм как раз от них: 13FM04IR).

Фильтры: нашел опять у китайцев комплект ИК фильтров от 680 до 1050нм. Однако тест на пропускание ИК излучения дал неожиданные результаты - это похоже не полосовые фильтры (как я себе это представлял), а похоже разная «плотность» окраски - что изменяет минимальную длину волны пропускаемого света. Фильтры после 850нм оказались очень плотными, и требуют длинных выдержек. IR-Cut фильтр - наоборот, пропускает только видимый свет, понадобится нам при съемке денег.

Фильтры в видимом свете:

Фильтры в ИК: красный и зеленый каналы - в свете 940нм фонарика, синий - 850нм. IR-Cut фильтр - отражает ИК излучение, потому у него такой веселенький цвет.

Приступим к съемке

Панорама днем в ИК: красный канал - с фильтром на 1050нм, зеленый - 850нм, синий - 760нм. Видим, что деревья особенно хорошо отражают именно самый ближний ИК. Цветные облака и цветные пятна на земле - получились из-за движения облаков между кадрами. Отдельные кадры совмещались (если мог быть случайный сдвиг камеры) и сшивались в 1 цветную картинку в CCDStack2 - программа для обработки астрономических фотографий, где цветные снимки часто делают из нескольких кадров с различными фильтрами.

Панорама ночью: видно отличие по цвету разных источников света: «энергоэффективные» - синие, видны только в самом ближнем ИК. Лампы накаливания - белые, светят во всем диапазоне.

Книжная полка: практически все обычные объекты практически бесцветны в ИК. Либо черные, либо белые. Лишь некоторые краски имеют выраженный «синий» (коротковолновый ИК - 760нм) оттенок. ЖК экран игры «Ну погоди!» - в ИК диапазоне ничего не показывает (хотя работает на отражение).

Сотовый телефон с AMOLED экраном: совершенно ничего не видно на нем в ИК, равно как и синего индикаторного светодиода на подставке. На заднем фоне - на ЖК экране также ничего не видно. Синяя краска на билете метро прозрачна в ИК - и видна антенна для RFID чипа внутри билета.

На 400 градусах паяльник и фен - довольно ярко светятся:

Звезды

Известно, что небо голубое из-за Рэлеевского рассеяния - соответственно в ИК диапазоне оно имеет намного мЕньшую яркость. Возможно ли увидеть звезды вечером или даже днем на фоне неба?

Фотография первой звезды вечером обычным фотоаппаратом:

ИК камерой без фильтра:

Еще один пример первой звезды на фоне города:

Деньги

Первое, что приходит на ум для проверки подлинности денег - это УФ излучение. Однако купюры имеют массу спец.элементов, проявляющихся в ИК диапазоне, в том числе и видимых глазом. Об этом на хабре уже кратко писали - теперь посмотрим сами:

1000 рублей с фильтрами 760, 850 и 1050нм: лишь отдельные элементы напечатаны краской, поглощающей ИК излучение:

5000 рублей:

5000 рублей без фильтров, но с освещением разными длинами волн:
красный = 940нм, зеленый - 850нм, синий - 625нм (=красный свет):

Однако инфракрасные хитрости денег на этом не заканчиваются. На купюрах есть антистоксовские метки - при освещении ИК светом 940нм они светятся в видимом диапазоне. Фотография обычным фотоаппаратом - как видим, ИК свет немного проходит через встроенный IR-Cut фильтр - но т.к. объектив не оптимизирован под ИК - изображение в фокус не попадает. Инфракрасный свет выглядит светло-сиреневым потому, что RGB фильтры Байера - прозрачны для ИК .

Теперь, если добавить IR-Cut фильтр - мы увидим только светящиеся антистоксовские метки. Элемент выше «5000» - светится ярче всего, его видно даже при не ярком комнатном освещении и подсветке 4Вт 940нм диодом/фонариком. В этом элементе также красный люминофор - светится несколько секунд после облучения белым светом (или ИК->зеленого от антистоксовского люминофора этой же метки).

Элемент чуть правее «5000» - люминофор, светящийся зеленым некоторое время после облучения белым светом (он ИК излучения не требует).

Резюме

Деньги в ИК диапазоне оказались крайне хитрыми, и проверять их в полевых условиях можно не только УФ, но и ИК 940нм фонариком. Результаты съемки неба в ИК - рождают надежду на любительскую астрофотографию без выезда далеко за пределы города.

Тест: Александр СЛАБУХА, Сергей ЩЕРБАКОВ

Перед нами два фильтра, через которые ничего не видно. Точнее через один из них, имеющий темно-красную, почти черную окраску, все же удается что-то разглядеть. Это инфракрасный фильтр B+W Infrared Dark Red 092, выпускаемый компанией Schneider Optics — дочерним подразделением концерна Schneider-Kreuznach.

Будь этот фильтр один, данный материал, скорее всего, не появился бы. Cokin 007, Hoya R72, Heliopan RG715 — эти фильтры, давно представленные на нашем рынке и уже вполне освоенные фотографами, практически являются аналогами «девяносто второго». И в этом плане вряд ли от B+W 092 следует ожидать каких-либо сюрпризов.

Зато от полностью черного B+W Infrared Black 093, а это второй рассматриваемый фильтр, сюрпризы вполне возможны. Их причина — в спектральных характеристиках этого фильтра применительно к художественной фотографии, принципиально отличающихся от характеристик B+W Infrared Dark Red 092.

Фильтр B+W Infrared Dark Red 092 блокирует видимый свет до длины волны 650 нм, пропускает 50% на 700 нм. От 730 до 2000 нм пропускает более 90% излучения. Рекомендуется для художественной фотографии на черно-белых инфракрасных материалах. Увеличение экспозиции для различных материалов может составить 20-40x.

Фильтр B+W Infrared Black 093 блокирует видимый свет до длины волны 800 нм, пропускает 88% на 900 нм. Предназначен преимущественно для научной фотографии. Редко используется в художественной фотографии по причине катастрофического падения светочувствительности черно-белых инфракрасных пленок общего назначения.

Если сказать совсем коротко, фильтр 093 пропускает только инфракрасное излучение, в то время как в полосе пропускания 092 фильтра есть определенная доля видимого спектра, которая может быть зафиксирована, например, сенсорами цифровых фотокамер.

Фильтры выпускаются в круглых резьбовых оправах диаметрами от 30,5 мм до 77 мм. Правда, в московских магазинах такого изобилия не встретишь, а представленный ассортимент обычно ограничивается самыми ходовыми диаметрами, начиная от 58 мм и выше.

На тестирование поступили фильтры с диаметром 72 мм. Признаться, нам бы хотелось 77 мм, чтобы поработать профессиональными светосильными зумами (напомним, что эти объективы, как правило, имеют именно такую присоединительную резьбу для фильтров). Выход из положения, впрочем, нашелся — переходное понижающее кольцо 72/77 мм.

Будет виньетирование от оправы фильтра или нет, зависит от конструкции оправы объектива и его фокусного расстояния (точнее, угла поля зрения). Единственный объектив, где мы наблюдали виньетирование, был особоширокоугольный зум Sigma 10-20/3.5-5.6 EX DC HSM (для цифровых зеркальных камер с сенсором APS-C). Но даже на фокусах 10-12 мм наблюдалось лишь незначительное срезание углов кадра, а начиная с f=13 мм оно полностью исчезало.

Камеры
То обстоятельство, что тестируемые фильтры резьбовые, причем большого диаметра, предопределило и выбор типа тестовой камеры — зеркальная со сменной оптикой. И хотя ролик инфракрасной черно-белой фотопленки мы все же отсняли, но основным инструментом тестирования была камера цифровая.

В интернете встречается информация о пригодности той или иной цифровой камеры для инфракрасной съемки. Сама матрица чувствительна, иногда даже весьма значительно, к инфракрасному излучению. Но перед цифровым сенсором стоит фильтр (internal IR cut filter), который это излучение задерживает. И от того, каковы спектральные характеристики матрицы и этого фильтра, зависит, насколько пригодна конкретная камера к инфракрасной фотосъемке. Впрочем, в абсолютную непригодность современных зеркалок нам как-то не верится…

В качестве тестовых камер мы выбрали Nikon D50 и Canon EOS 350D. Считается, что первая хорошо подходит для инфракрасной съемки, а вторая — не очень.

Основная часть съемки выполнена объективами Nikkor AF 24-120/3.5-5.6, Tokina AF 20-35/2.8 и Tokina AF 80-400/4.5-5.6 на камере Nikon D50; EF-S 17-55/2.8 IS USM и EF 28-105/3.5-4.5 II USM — на Canon EOS 350D.

Фокусировка
Несмотря на то, что при установленном фильтре 092 картинка в видоискателе едва различима, система автофокуса обеих камер оказалась работоспособной. В условиях достаточного освещения, например, днем на природе, камеры вполне четко фокусировались на объект (вот только сам он с трудом просматривался в видоискателе).

Следует ли из этого, что можно положиться на автоматику камеры? Ответ будет таким: смотря какой камеры, да и то не всегда. Дело в том, что в инфракрасном участке спектра фокальная плоскость оказывается несколько смещенной, т.е. объектив рисует резкое изображение немного не в той плоскости, что для видимого участка спектра. А автофокус настроен на работу именно в видимом диапазоне.

Здесь, правда, есть некоторые нюансы. Так, камера Nikon D50 без и с установленным фильтром 092 фокусировалась строго на одну и ту же дистанцию. А это значит, что кадры, снятые с автофокусировкой через этот инфракрасный фильтр, будут получаться не в фокусе.

С камерой Canon EOS 350D картина иная. С надетым фильтром она автофокусировалась на чуть более близкую дистанцию, снимки получались вполне резкими, так что ручную коррекцию фокуса можно не делать. Как показала практика, при использовании Canon EOS 350D шкала коррекции для съемки а инфракрасном диапазоне подходит для сильного фильтра 093, а для фильтра 092 метку следовало бы сдвинуть примерно вдвое ближе к обычной метке фокусировки в видимом диапазоне.

Говоря о коррекции фокуса, мы имеем в виду следующее. Иногда на оправах объективов, точнее на шкале дистанций, нанесена одна или несколько (в случае зум-объектива) дополнительных к основной меток. Их назначение — скорректировать фокусировку объектива таким образом, чтобы после установки инфракрасного фильтра изображение в фокальной плоскости камеры оставалось резким. Поступают следующим образом. Сначала без фильтра производят фокусировку на объект — автоматически или вручную. Затем, установив фильтр и переведя автофокус камеры в ручной режим, сдвигают метражную шкалу объектива так, чтобы дистанция наводки на резкость напротив основной метки переместилась на «инфракрасную».

При работе с фильтром 093 приходится поступать именно так. И хотя камеры иногда смогли сфокусироваться и через такой черный фильтр, все же стоит признать, что для работы с ним системы автофокуса не предназначены.

Выполняя такую коррекцию фокусировки с фильтром 092, мы всякий раз на камере Nikon D50 получали кристально резкие инфракрасные снимки, причем на полностью открытой диафрагме. В абсолютно тех же условиях изображение с фильтром 093 получалось чуть мыльным.

А что делать, если на объективе нет фокусировочных инфракрасных меток (как правило, это бюджетные недорогие объективы)? Нужно попытаться самостоятельно практическим путем определить хотя бы приблизительно необходимую подвижку и сильно диафрагмировать объектив. Диафрагмирование, правда, будет заметно удлинять выдержки, а они при инфракрасной съемке и так большие. Если не сказать — длительные.

Экспозиция
Съемка с инфракрасными фильтрами требует увеличения экспозиции, в практическом плане — отрабатываемой затвором выдержки. Для фильтра 092 это увеличение значительное, для 093 — очень значительное.

Экспозамер Nikon D50 вполне точно работает через фильтр 092, при этом увеличение экспозиции составляет порядка 5-6 ступеней, что очень даже неплохо. Назовем эту экспозицию базовой для инфракрасной съемки. Но даже если бы экспозамер камеры работал с фильтром неточно или не работал вообще (как с 093), найти базовую экспозицию несложно, хотя бы по гистограмме снимка — она должна быть «хорошей». Кстати, найдя расхождение базовой и обычной экспозиций (т.е. для съемки в видимом диапазоне спектра) в ступенях EV, можно не пользоваться камерной экспосистемой, а замеряться внешним экспонометром.

Экспозамер на камере Canon EOS 350D тоже работает через фильтр 092, но снимки получаются темными (сильная недодержка), и требуется дополнительно добавить 4-5 ступеней. При этом общее увеличение экспозиции до базовой составляет 10-11 ступеней.

По сравнению с 092 фильтр 093 потребует увеличить экспозицию еще ступени на 4. Таким образом, при съемке через него придется увеличивать экспозицию: для Nikon D50 на 10 ступеней, для Canon EOS 350D — на 16 (!).

Что такое 16 ступеней на практике? Скажем, в солнечный день при чувствительности ISO 200 выдержка при диафрагме f/5.6 может составлять 1/2000 с. Увеличение на 16 ступеней удлиняет ее до… 30 с! А в пасмурную погоду при плохой освещенности счет пойдет на минуты. Так что работа на высоких ISO (при этом выдержки будут короче) для камеры Canon мера вынужденная, но изображению на пользу это не идет. Длительные выдержки и высокие ISO — это как раз те причины, которые осложняют инфракрасную съемку Canon EOS 350D.

При съемке через фильтр 092 мы бы рекомендовали не ограничиваться базовой экспозицией, а делать дополнительно 2-3 кадра, увеличивая каждый раз выдержку еще на одну ступень. При этом снимок на ЖК-экране камеры будет выглядеть просто ужасно, а гистограмма — показывать сильную передержку, но все же эти дополнительные «бракованные» кадры сделать желательно. Почему — расскажем чуть позже.

Обработка
При съемке с обоими фильтрами получаются сильно окрашенные изображения. Для 092 преобладающий оттенок красно-оранжевый, для 093 — красно-фиолетовый. Во всяком случае, большинство натурных снимков камерой Nikon были именно такими. (Оттенок зависит от спектрального состава освещения, характеристик инфракрасного фильтра, характеристик внутреннего отрезающего фильтра и цветных фильтров на матрице, а также алгоритма интерпретации цветов процессором камеры или компьютерной программой.) Поэтому сильная коррекция баланса белого неизбежна, и делать ее лучше в RAW-файле. Мы использовали конвертеры Adobe Camera Raw (ACR) и Pixmantec RawShooter 2006 (RS 2006).

При переводе изображения в черно-белое практически полностью беспроблемным оказался фильтр 093. Достаточно выставить баланс белого пипеткой, как изображение становится монохромно серым (или почти таким). Да, оно вялое, контраст сильно понижен, но это легко правится прямо в конвертере или позднее в редакторе. Словом, фильтр 093 — это легкое и быстрое преобразование инфракрасного изображения в черно-белое.

Чего не скажешь о фильтре 092. В этом случае картинка никак не получится чисто черно-белой. Причина в том, что данный фильтр помимо инфракрасного пропускает и часть видимого участка спектра, поэтому изображение на снимке есть комбинация обычного и инфракрасного. Так что в конвертере, несмотря на то, что снимок будет выглядеть цветным, нужно создать хорошую основу, чтобы потом в редакторе получить визуально приятный инфракрасный эффект. Словом, придется повозиться.

Как отличить обычный черно-белый снимок от инфракрасного? Прежде всего, по тональности зеленой растительности — она становится светло-серой и даже почти белой. Все правильно — зелень хорошо отражает инфракрасное излучение, поэтому и должна выглядеть светлой. Такое ее высветление на снимке называется вуд-эффектом (wood effect), но к дереву это не имеет никакого отношения. (На самом деле, эффект назван именем известного физика-экспериментатора, который применял ультрафиолетовую и инфракрасную съемку в своих исследованиях — Роберта Вуда/Robert Wood).

Как нами было замечено, некоторые снимки переводились в черно-белое инфракрасное изображение довольно легко, другие — весьма хлопотно. По распределению тональностей изображение отличалось от обычного черно-белого, но и на инфракрасное не очень походило. Понятно, что инфракрасная составляющая картинки как-то распределилась по RGB-каналам изображения. Важно уметь эту информацию находить и наиболее эффективно извлекать.

На снимках, выполненных Nikon D50, в большинстве случаев инфракрасный сигнал находился в синем канале изображения, иногда — в зеленом и совсем редко — в красном или во всех трех одновременно. (Для других камер эта зависимость может сохраниться, но может быть иной, поэтому поизучайте свою модель.)

Чтобы не вытягивать «слабый» синий канал, мы советуем делать при съемке несколько дублей, увеличивая экспозицию относительно базовой. Передержки в 2-3 ступени будет вполне достаточно.

При наличии такого запаса исходного материала процедура конвертации снимков, снятых через фильтр 092, значительно облегчается. Нужно выбрать кадр с наилучшим синим каналом и «тянуть» этот канал, не обращая внимания на остальные. Такова общая схема, детали в каждом конкретном случае могут варьироваться.

И еще. Изначально хорошая наполненность «инфракрасного канала» (например, синего) потребует меньших его преобразований в конвертере, а следовательно, шумов и артефактов в финальном изображении тоже будет меньше. Мы, например, получали абсолютно чистые, без шумов инфракрасные снимки, хотя исходный цветной кадр больше походил на откровенный брак.

Так что затраченное на съемку дублей время вполне оправдано.

Заключение
Какому из рассмотренных инфракрасных фильтров отдать предпочтение? Для фотографов, все еще остающихся верными фотопленке, вряд ли это будет B+W Infrared Black 093. Для работы с ним требуются фотопленки, сенсибилизация которых далеко заходит в инфракрасную область.

Но этот же фильтр позволяет быстро (если только не принимать в расчет весьма продолжительные выдержки при съемке) и легко получать цифровые черно-белые фотографии.

Фильтр B+W Infrared Dark Red 092 можно считать универсальным, подходящим для пленочной и цифровой фотографии. А некоторые хлопоты, которые могут возникнуть при обработке сделанных с его помощью кадров, с лихвой компенсируются эксплуатационными преимуществами — работающей автоматикой камеры и более короткими выдержками при съемке.
F&V

Если закрыть глаза и поднести руку к лицу, можно почувствовать ее тепло. Открыв глаза, мы увидим руку воочию. Хотя оба эти явления знакомы человеку тысячи лет, но то, что в основе их лежит общий принцип — излучение, мы поняли лишь относительно недавно, фактически одновременно с появлением фотографии.

Тепло, ощущаемое кожей, — это т.н. дальнее инфракрасное излучение (условно от микронной до миллиметровой длин волн), которое расположено за видимым участком спектра 400-700 нм. А непосредственно рядом с ним — ближнее инфракрасное (700-900 нм), которое сейчас без особого труда можно использовать для фотографии.

В истории инфракрасной фотографии есть два события и два связанных с ними человека, обязательно заслуживающие упоминания. Первое событие доказало, что за видимым есть свет невидимый, второе продемонстрировало возможность фотосъемки в этом невидимом диапазоне.

Раскладывая свет в спектр с помощью призмы, английский астроном Уильям Гершель/William Herschel в своих экспериментах обнаружил (1800 г.), что за видимым диапазоном есть что-то, что способно действовать на светочувствительные материалы в области ультрафиолета и нагревать градусники в инфракрасной области.

Используя сенсибилизированные эмульсии и собственноручно созданные фильтры, знаменитый американский физик Роберт Вуд/Robert Wood сделал в 1910 г. первые инфракрасные фотографии. Среди них были и ландшафтные снимки, демонстрирующие неожиданную для неискушенных зрителей белизну живой растительной зелени и черноту ясного дневного неба.

Чтобы фотографировать в инфракрасном диапазоне, пришлось изобрести сенсибилизацию и фильтры, отрезающие видимую составляющую света. Вещество-сенсибилизатор работает как посредник — улавливает энергию инфракрасного излучения и затем запускает процесс засвечивания чувствительных в коротковолновой области спектра солей серебра. Т.к. при этом их чувствительность к видимому излучению сохраняется, отделить инфракрасную картинку от видимой глазом, если не отрезать последнюю фильтром, нельзя. Если этого не делать, то смесь видимого и инфракрасного изображения будет давать для ландшафтных сюжетов унылую неконтрастную картину, в чем-то близкую смеси позитива и его же собственного негатива.

Матрицы цифровых камер в отличие от традиционных материалов обладают хорошей светочувствительностью и к видимому свету, и к ближнему инфракрасному. Т.к. яркостной контраст инфракрасного изображения не совпадает с яркостным контрастом в видимых цветовых каналах, для корректного воспроизведения видимого глазом изображения инфракрасную составляющую приходится отрезать специальным фильтром, который обычно устанавливается прямо на матрице.

Другой причиной, по которой в цифре инфракрасный диапазон отрезать необходимо (а для фотопленок общего назначения, к нему не чувствительных, такой проблемы просто не существует), является дисперсия — зависимость показателя преломления от длины волны.

Более длинная волна преломляется линзами фотообъективов меньше, чем короткая. Для того чтобы фотографии были четкими, используют оптические системы из стекол разных сортов, что позволяет более-менее свести в одну точку видимые лучи. Но такие ахроматы и апохроматы не учитывают инфракрасных лучей. В результате либо видимое изображение, либо инфракрасное оказываются несфокусированным, а суммарная картинка выглядит нечеткой и неконтрастной.

Современному фотографу-любителю инфракрасная фотография вполне доступна. Для этого понадобится решить две задачи: найти чувствительный к инфракрасному излучению фотоматериал (пленка или матрица) и фильтр, отрезающий видимое изображение. При этом такая пара должна быть правильно подобрана исходя из следующего принципа: фильтр должен как можно сильнее отрезать видимую и ультрафиолетовую области и оставлять только инфракрасную — и при этом пересекаться с областью, в которой светочувствительный материал еще обладает достаточной чувствительностью.

В инструкции к инфракрасным пленкам приводятся рекомендации, с какими фильтрами и при каких условиях обработки можно получить хороший результат. Производители же цифровых фотокамер (за исключением разве что узкоспециализированных) не пишут, как с их помощью снимать в инфракрасном диапазоне.

Проходя через объектив, свет разных длин волн преломляется по-разному. В результате в плоскости пленки или матрицы точно сфокусированными оказываются только лучи некоторого спектрального диапазона. Фокусировка по видимому в видоискателе изображению приводит к тому, что инфракрасные лучи не фокусируются в точку, а образуют пятно в этой плоскости. Если фотоматериал малочувствителен к инфракрасному излучению, это пятно на резкость изображения существенно не повлияет.

При инфракрасной съемке все наоборот. Мы хотим выделить довольно слабый инфракрасный сигнал на фоне сильного видимого. При этом нужно выполнить два условия: сфокусировать именно инфракрасные лучи и не позволить лучам видимого диапазона размыть изображение.

Фокусироваться при инфракрасной съемке можно как вручную, так и с помощью автоматики камеры. Поскольку визуальная фокусировка через инфракрасный фильтр невозможна, вручную приходится фокусироваться, либо используя метод последовательных проб (для цифры, даже зеркальной, это вполне пригодный прием), либо пользуясь указателем сдвига для съемки в инфракрасном диапазоне. Этот указатель обычно наносится на шкалах дистанций большинства хороших объективов. (Чтобы иметь представление о конкретных цифрах, приведем пример. Для объектива Canon EF 28-105/3.5-4.5 II USM при фокусном расстоянии 28 мм фокус для инфракрасных лучей, приходящих из бесконечности, достигается при установке на шкале дистанций значения примерно 4 м.)

Шкалы коррекции для съемки в инфракрасном диапазоне, которые наносятся на объективы, рассчитываются для случая использования определенных светочувствительных материалов и конкретных фильтров. Поэтому надеяться на то, что ими можно пользоваться для любого инфракрасного фильтра на любой цифровой зеркалке, нельзя.

Система автофокуса зеркальной камеры использует датчики, обладающие определенной спектральной чувствительностью. Если их диапазон чувствительности расширен и в инфракрасную область, то и за фильтром эти датчики работать будут. Но полагаться на них тоже особенно не стоит. У систем фильтр + матрица и фильтр + датчик автофокуса максимумы чувствительности, вообще говоря, совпадать совсем не должны.

Итак, самый надежный способ фокусировки — методом последовательных проб. Если же вы постоянно пользуетесь конкретным набором аппаратуры для инфракрасной съемки, то будете знать ее особенности и нанесете на шкалу объектива собственные метки или при везении просто будете пользоваться автофокусом.

Второму условию — не позволить видимым лучам размыть инфракрасное изображение — удовлетворить нетрудно, выбирая «правильный» фильтр. Для сильных фильтров оно выполняется автоматически. А вот для слабых, через которые проходит и видимое изображение, четкий снимок иногда получить непросто. Покупая фильтр, лучше ориентироваться на «непрозрачный», т.е. полностью отрезающий видимый участок спектра.
____________________________________

Инфракрасные фильтры Schneider
Оба фильтра Schneider были промерены в нашей лаборатории на спектрометре. Для сравнения приводятся результаты измерений ИК-фильтра Heliopan RG715. Как видно на графиках спектральных зависимостей коэффициента пропускания (1), полученные результаты хорошо согласуются
с заявленными характеристиками фильтров. Максимум пропускания 092 IR и RG715 расположен в видимой области на длине волны 750 нм. Максимум пропускания 093 IR лежит за пределами полосы пропускания лабораторного спектрометра (792 нм) в ближней ИК-области.

На графике (2) показана спектральная зависимость коэффициента пропускания теплового фильтра, устанавливаемого перед матрицей для отсекания ИК-излучения. Протестированный фильтр был снят с ПЗС-матрицы типоразмера 1/1,8 дюйма от компактной камеры. Как видно, пересечение областей пропускания тестируемых фильтров и защитного теплового фильтра лежит в узкой полосе длин волн 650-700 нм, а коэффициент пропускания в этой полосе не превышает уровень 0,1. Поэтому требуется значительное увеличение экспозиции для тональной проработки изображения. Волновой характер коэффициента пропускания на длинах волн 450-600 нм является признаком того, что фильтр интерференционный (в старой литературе можно встретить термин дихроичный).

А какова спектральная чувствительность собственно цифрового сенсора? Мы приводим типовую относительную чувствительность ПЗС-матрицы Sony типоразмера 1/3 дюйма, сделанной по технологии EX view HAD CCD (данные производителя). Матрица черно-белая без цветных мозаичных фильтров перед фотодиодами. На графике (3) видно, что спектральная чувствительность распространяется на ближнюю ИК-область спектра, вплоть до 1000 нм. На уровне 50% от максимума граничная длина волны составляет 800 нм, а на уровне 20% — 910 нм.
___________________________________

Schneider B+W Infrared Dark Red 092
Характеристики : пропускание 0% на 650 нм, 90% на 730 нм
Ориентировочная цена : 2900 руб. (D 72 мм)
Плюсы : высокая резкость изображения
Минусы : хлопотное получение ИК-картинки
Доп. информация :

Инфракрасные фотографии - очень сложна форма фотографии. В процессе урокам Вам нужно быть очень внимательным к процессу настройки оборудования и съёмки. Я подготовил для Вас список , по которому удобно сверять свои действия. Советую распечатать его и положить в сумку вместе с камерой. Все пункты списка мы рассмотрим далее в уроке.

Может ли Ваша камера принимать инфракрасные лучи?

Прежде чем идти и покупать фильтр, проверьте свою камеру на восприятие инфракрасных лучей. Некоторые камеры не могут этого. Самый простой способ проверить это - направить камеру на светодиодную лампочку дистанционного пульта и нажать на нём на несколько кнопок. Если Вы заметите, что мигает красный свет, то камера воспринимает инфракрасные лучи.

Если свет от светодиода тусклый, значит, камера воспринимает инфракрасные лучи, но время экспозиции возрастёт из-за внутреннего фильтра, блокирующего их.

Если Вы не видите мигания светодиода, установите длинную экспозицию и сделайте несколько снимков, при этом нажимая на кнопки пульта, направленного в объектив камеры. На фотографиях должен быть виден красный свет от светодиода. Если его нет, значит Ваша камера не может принять инфракрасные лучи, и данный урок Вам не поможет.

Покупка фильтра

У меня есть несколько предложений при выборе инфракрасного фильтра. Это накручивающиеся фильтры как Hoya, и квадратные фильтры от Cokin.

Накручивающиеся фильтры - очень хороший инструмент при инфракрасном фотографировании. Одна они относительно дорогие. Я советую покупать фильтры от известных брендов для достижения наилучших результатов. У меня, например, фильтр Hoya R72, который очень впечатлил меня своими результатами, хоть он и стоит больше $100.

Квадратные фильтры можно быстрее надеть или снять. В этот момент риск испортить снимок лучами света намного выше, чем при работе накручивающимися фильтрами. Цена за такой фильтр в среднем $60.

Если Вы собираетесь купить большой накручивающийся фильтр, возьмите ещё и переходное кольцо, чтобы этот фильтр подошёл ко всем другим объективам. Это избавит Вас от необходимости покупать отдельный фильтр на каждый объектив.

Длина волны и другие варианты

Фильтр 720нм считается стандартом для инфракрасной съёмки. Я считаю, что начинать стоит именно с него. Есть и другие варианты, например, 900нм (RM90), но цены на такие фильтры очень высокие, они превышают $300. Эти фильтры предназначены для профессиональных инфракрасных фотографов с «большими карманами».

Существует ещё один вариант на случай, если Вы не хотите использовать фильтр. Вы можете настроить свою DSLR камеру на постоянное восприятие инфракрасного спектра. Для этого нужно откалибровать камеру и объектив. Эта очень дорогая услуга, после которой Ваша камера будет снимать только в инфракрасном режиме.

Когда и где снимать?

Один из наиболее популярных жанров инфракрасной съёмки - это ландшафтная съёмка. Из-за эффектов, создаваемых при съёмке, листва может стать белой при рендеринге, что сделает фотографию очень мрачной и запоминающейся. Можете поэкспериментировать деревьями, цветами и травой.

Идеальные условия для съёмки - это солнечные дни. В процессе рендеринга (при неправильной цветовой обработке) небо будет иметь глубокий синий цвет, а листья - белый. Но это не значит, что в плохую погоду нельзя добиться нужного результата.

Если установить большое время экспозиции для инфракрасного фильтра, результаты почти такие же, как при работе с Нейтральным светофильтром (Neutral Density) (ND). На фотографиях будет получиться сильный эффект движения.

Не бойтесь экспериментировать и не ограничивайте себя простыми ситуациями и объектами.

Проблемы с объективом

Некоторые объективы могут создавать аномальные эффекты при инфракрасной съёмке, а именно горячие пиксели. Когда это случается, на изображении можно заметить светлое, бесцветное пятно в центре. Бывает, что появляются полосы по всей фотографии. Их можно убрать в процессе постобработки, но это отнимает много времени и сил.

В настоящее время не существует полного списка объективов, которые правильно работают, и тех, которые создают бесцветные пятна. На сайте dpanswers.com предоставлен немаленький список большинства объективов и их проблемы.

1. Настройка

Настройка камеры очень важна, чтобы получить качественную инфракрасную фотографию. Не устанавливайте фильтр до тех пор, пока не настроите фокус, экспозицию и баланс белого.

Для начала установите камеру на треногу. Повесьте сумку для камеры на крючок треноги, чтобы увеличить весь штатива и минимизировать движения.

Следующие советы помогут Вам получить чистое изображение:

• Съёмка в формате RAW. Съёмка в RAW позволит Вам без проблем изменить баланс белого в процессе пост-обработки. Никогда не снимайте в формате JPEG, иначе Вы получите шумы и другие дефекты будут сильно заметны.
• Выключите Long exposure noise reduction (Подавление шума при длительных выдержках). Так как большое время экспозиции обязательно при инфракрасной съёмке, нужно выключить данный параметр. В процессе обработки не будет шума. Это также поможет Вам изменить интенсивность шума в процессе пост-обработки.
• Включите Exposure delay mode (Режим задержки экспозиции) / Mirror Lock-Up (Режим фиксации зеркала). Если Вы включите любой из этих режимов, то минимизируете вибрацию при спуске затвора.
• Пульт дистанционного спуска затвора или таймер. Использование дистанционного пульта не обязательно, но может уменьшить количество вибрации, так как Вы не прикасаетесь к камере в момент съёмки. В качестве альтернативы можно установить таймер на 2 секунды.

2. Баланс белого (White Balance)

Баланс белого очень при инфракрасной съёмке. Вы можете использовать предустановленные значения или Pre-White Balance, чтобы получить нормальный баланс в текущих условиях. В любом случае Вам нужно будет уделить время этому в процессе пост-обработки.

Нет ничего плохого в использовании предустановленных настроек. Например, настройка Incandescent наиболее подходящая.

Перейдите в меню White Balance (Баланс белого) и выберите пункт PRE. Затем сделайте следующее:

• Нажмите ОК.
• Выберите пункт Measure и нажмите ОК.
• Выберите Yes и перезапишите имеющуюся информацию.
• Убедитесь, что на видоискателе основная часть объекта имеет зелёный цвет. Можете навести камеру на участок травы.
• Сделайте снимок и подождите ответа камеры. Должна появиться надпись «Data Acquired» или «Gd».
• Если камера покажет надпись «Unable to acquire» или «No Gd», то проверьте экспозицию.

В результате должен получиться снимок с сильным красно-оранжево-пурпурным оттенком. Его мы исправим при пост-обработке.

3. Фокусировка и стабилизация

Фокусировка может отнять у Вас немало времени, если на объективе нет отметок для инфракрасной съёмки. Лучше использовать маленькую апертуру, например, f/20, чтобы получить хорошую глубину резкости и минимизировать проблемы с фокусировкой.

Если на Вашем объективе есть отметки фокусировки для ИК съёмки, настройте фокус в соответствии с фокусным расстоянием. Если таких отметок нет, то сфокусироваться на объекте будет непросто. Лучшее, что Вы можете сделать, это установить маленькую апертуру, чтобы получить большую глубину резкости. Благодаря этому снимки будут иметь хорошую резкость, но это не значит, то можно использовать большую апертуру для маленькой глубины резкости. Без калибровки объектива под постоянную инфракрасную съёмку нельзя добиться нужной фокусировки с большой апертурой.

Сначала сфокусируйтесь на объекте при помощи обычного Автофокуса. Затем переключитесь на ручной режим. Если у Вас камера с вращающимся кольцом на объективе, то будьте аккуратны и не сдвиньте кольцо.

Любая система стабилизации должна быть отключена. Использование VR/IS/OS не рекомендуется, так как камера установлена на треногу, и ещё потому, что объектив будет производить ненужные коррекции, из-за которых может появиться размытие.

4. Апертура

Одна из важных настроек при ИК съёмке - это маленькая апертура. Она даёт большую глубину резкости и минимизирует проблемы с фокусировкой, описанные выше.

5. ISO

В большинстве случаев лучше использовать наименьшую светочувствительность (ISO), чтобы минимизировать количество шума. Принимайте во внимание и длину экспозиции. Я бы порекомендовал использовать ISO не более 800 для съёмки между 10 секундами и минутой. Для экспозиции больше 1 минуты используйте ISO 400 или меньше.

Любые значения, превышающие эти пределы, повышают риск получить большое количество шума и горячих пикселей в процессе пост-обработки.

Если использовать ISO от 100 до 200, то время ожидания ИК экспозиции сократится вдвое. 8-минутная экспозиция при ISO 100 будет сокращена до 4 минут при ISO 200. Количество шума немного увеличится, но это поможет Вам, когда времени очень мало.

6. Скорость затвора.

В завершении поговорим о скорости затвора. Для начала нужно определить время экспозиции. Подготовьте секундомер.

ИК фильтры требуют малую скорость затвора. Как и в случае с фильтрами ND, Вы можете просчитать количество задержки, которое нужно компенсировать, при помощи калькулятора экспозиции (Exposure Calculator).

Например, если экспозиция видимого света - 1/30, ISO 100, f/11, и наилучший результат при ИК съёмке 1 секунда, то у Вас должен быть 5-ступенчатый фильтр блокировки света.

7. Делаем снимок!

Теперь можно прикрутить ИК фильтр к объективу. После этого не изменяйте настройки и не крутите кольцо фокусировки. Нажмите на кнопку спуска затвора и ждите результата!

Во второй части урока мы займёмся обработкой ИК снимков в программе Lightroom.

Поделитесь уроком

Правовая информация

Переведено с сайта photo.tutsplus.com , автор перевода указан в начале урока.

Александра Войтеховича об инфракрасной съёмке. Картинки впечатлили, не впечатлила вероятность того, что куплю я светофильтр, а моя камера окажется совершенно слепой в инфракрасном диапазоне. Потом прошло ещё немного времени, я прочитал где-то статью (не помню где, пытался снова найти - не нашёл) о том, как некий гражданин заказал из Штатов (теперь-то я точно знаю, что ) инфракрасный светофильтр на матрицу и поставил его на свой D50. Но тогда мне свой D50 было жалко, платить 180 баксов злобным капиталистам не хотелось, поэтому желание приобщиться к инфракрасной съёмке стало угасать, а потом и вовсе забылось. И тут внезапно замечательная milaya_o разжилась новой зеркалкой, а мне подарила свой старый Nikon D70s. Камера для опытов появилась, не было светофильтра. И я решил его вырезать из светофильтра, накручивающегося на объектив.

Ну, хватит общих слов, рассказываю как испортить свой D70. Для умучения нужны:
- фотоаппарат Nikon, они все устроены примерно одинаково;
- светофильтр инфракрасный для объектива;
- маленькая крестовая отвёртка;
- двусторонний скотч;
- перчатки;
- стеклорез;
- пассатижи;
- пригодится пинцет.

Для начала с дна камеры выкручивается куча винтов.

Потом отстоединяются шлейфы, идущие на экран с кнопками и матрицу. Шлейфы отсоединяются так: серая защёлка ногтями или пицетом поддевается вверх, потом из разъёма вынимается шлейф.

Выкручиваются два винта с одного бока...

И с другого. После этого аккуратно снимается кусок корпуса с экраном с кнопками.

Остоединяется шлейф от блока с матрицей и выкручиваются четыре винта, держащие этот блок. Да, шлейф, идущий на матрицу, надо отключать с обоих сторон, потом будет понятно почему.

Вынимается блок с матрицей (уже страшно, да?), из неё вынимается разъём с проводами питания.

С держателя фильтров на матрице вывинчиваются четыре винта.

И вот оно, сердце камеры в препарированном виде.

Теперь приступаем к умучению фильтра. По сообщению осведомлённых источников, самым годным фильтром для инфракрасной съёмки является Hoya Infrared R72.

Сдираем с него оправу. Для этого ножовкой по металлу или напильником подрезаем её, не обязательно до конца. Потом хватаемся пасастижами за обод оправы с одного края от распила, тянем за него, потом за другой край, и, наконец, вынимаем стекло. После этого стекло можно резать.

Касаемо размеров вырезаемого (или, точнее, выгрызаемого, поскольку стекло неслабо крошится и режется очень неровно) фильтра я порядком ошибся. По глупости, я хотел вырезать фильтр такого же размера, что и снятый антиинфракрасный с матрицы, однако не учёл того, что новый фильтр толще, и в держатель не войдёт. Так что правильно вырезать кусок размером примерно 41х31 мм (размер окна, в котором находится затвор), не боясь ошибиться или криво отрезать. И выглядеть будет аккуратнее, и крепить проще. Ещё будет не лишним потренироваться сначала на старом ненужном или поцарапанном светофильтре. Мне такой предоставил sergey_ershov , за что ему огромное спасибо.

Снимаем с матрицы резиновую прокладку под фильтр, сдуваем с матрицы и фильтра пыль, лепим двусторонний скотч на края пластины матрицы.

Надеваем резинку, лепим на неё скотч. Особой крепости не надо, скотч нужен только чтобы при монтаже платы ничего не отвалилось. Потом фильтр будет зажат между резинкой и окном затвора, настолько он толстый.

Лепим фильтр и собираем фотоаппарат в обратном порядке.

При сборке следует обратить внимание вот на что: шлейф к матрице нужно сначала вставить из всех сил до упора в разъём блока платы с матрицей, предварительно надев на него ферритовое кольцо, а потом уже пропихивать вниз. Разъём очень тугой, и если сделать наоборот, то шлейф скорее всего не зайдёт до конца. Кстати, если вы собрали фотоаппарат, он щёлкает, но отказывается писать на карту, ссылаясь на то, что "this card cannot be used", то карта скорее всего не при чём, это фотоаппарат не видит матрицу. Проверяйте злощастный шлейф.

Далее была задумка настроить автофокус. Дело в том, что инфракрасные лучи имеют несколько другой ход, чем те, с которыми мы обычно имеем дело, поэтому на отъюстированный под обычный свет камере при съёмке через инфракрасный фильтр всегда будет порядочный фронт-фокус.

Внутри байонета на камере находятся два юстировочных винта. Дальний - под автофокус, ближний - под ручную наводку.

Однако, хода юстировочного винта не хватает, чтобы полностью убрать фронт-фокус. Увы и ах, пока оставил это дело, потом как-нибудь заберусь в камеру поглубже и постараюсь что-нибудь придумать.

Вот в общем и всё. Нормально потестировать пока не получилось, но аппарат исправно снимает. Самые эффектные кадры обещают быть на природе в тёплое время года, а пока получается вот так:

Вообще при том, что фотография получается практически монохромная, если бы удалось как-нибудь смыть с матрицы байеровский фильтр, было бы гораздо круче, но это, боюсь, нереально.

Хотели бы вы узнать, как бы выглядел окружающий мир, если бы человеческий глаз воспринимал световые лучи не только, так называемого «видимого спектра», но и далеко за его пределами?

Одним из способов увидеть мир таким, каким его неспособен увидеть человеческий глаз, является фотосъемка в инфракрасном диапазоне.

ИК фильтр на объектив, необходимый элемент для инфракрасной съемки

Уже давно из сугубо технической, прикладной области, инфракрасная съемка вошла в мир художественной фотографии. При помощи съемки в ИК диапазоне, можно получить невероятные по красоте, «космические» пейзажи.

Вообще, данный вид съемки и последующей обработки, предмет для отдельной большой статьи или даже цикла статей. Но сегодня наша цель просто познакомиться с основами.

Итак, как получить инфракрасный снимок? Вариантов много. Раньше для этого использовалась специальная фотопленка. В специализированной цифровой технике используются особые матрицы.

Но можно попробовать сделать инфракрасный снимок и на простой цифровой фотоаппарат.

Оборудование для инфракрасной фотографии

По большому счету, оптика любой камеры пропускает лучи в ИК диапазоне. Но проблема в том, что матрицы современных камер оснащены специальными Hot-mirror фильтрами. И эти фильтры часто практически полностью отсекают ИК спектр.

Есть простой способ проверить, насколько ваша цифрозеркалка подходит к инфракрасной съемке. Возьмите обычный пульт дистанционного управления — от телевизора, музыкального центра и т.п. Все они работают на основе ИК лучей.

Поставьте свою камеру на штатив и в полной темноте сделайте насколько снимков, на разных выдержках и значениях диафрагмы. При этом держа пульт направленным в объектив и удерживая нажатой любую кнопку.

Если на сделанных кадрах появилась светлая точка, значит фильтр вашей камеры в достаточной степени пропускает ИК лучи и можно двигаться дальше. Если нет, то вариантов несколько. Поискать другую камеру или попробовать действовать дальше «на авось». Любопытно что часто слабым Hot Mirror оснащены относительно недорогие мыльницы, а не навороченные зеркалки.

Экспериментируйте с выдержкой и диафрагмой. Возможно для достижения цели вам потребуется очень длительная выдержка, чтобы ИК лучи пробились через фильтр.

Некоторые пускаются во все тяжкие, занимаясь тюнингом внутренностей своих цифрозеркалок под ИК съемку. Если вы решили пойти по этому пути, то для данной цели вполне можно недорого купить «донора» из числа БУ зеркалок. Суть тюнинга заключается в механическом удалении Low Pass фильтра, на который обычно механически напылен Hot Mirror фильтр.

В интернете, особенно англоязычном, много сообществ где есть подробные инструкции по разборке и удалению фильтров с разных моделей камер.

Механическое удаление фильтра после разборки камеры

Второй неотъемлемой частью является покупка светофильтра на объектив. Наиболее популярные и проверенные модели — Hoya R72 и Cokin 007. Но учитывая недешевую стоимость ИК фильтров (от 80-100$) имеет смысл сначала протестировать вашу камеру с этим фильтром, а не покупать вслепую, в интернет магазине.

Правда есть руководства по изготовлению IF фильтра из подручных средств. Но это отдельный разговор.

Интереснее всего в инфракрасном диапазоне выглядят пейзажи. Это связано с тем, что по сути, мы фиксируем способность предметов не излучать, а поглощать волны ИК волны. Например небо поглащает их в огромном количестве и на снимке будет уходить в черноту, зелень деревьев наоборот отражает лучи и на снимке будут выглядеть белыми, как покрытые инием в морозный день.

Учитывая что при применении ИК фильтров количество света попадающего на матрицу крайне мало, придется снимать на длительных выдержках а следовательно потребуется штатив.

Hoya R72 — один из самых популярных инфракрасных фильтров.

Кроме того, стоит перевести камеру в ручной режим фокусировки, так как автофокус может безбожно врать из за фильтра.
Затем стоит поэкспериментировать с различными параметрами экспозиции, анализируя полученный результат.

После того, как мы получили заветный кадр, следует заняться пост обработкой. Так как редкий кадр, сделанный в инфракрасном диапазоне будет шедевром без обработки.

Способов обработки существует великое множество. Рассмотрим один, самый простой.

Обработка инфракрасной фотографии

Существует огромное количество техник пост процессинга (обработки) инфракрасных снимков. Рассмотрим вкратце один из самых простых.

На выходе из камеры вы получите что то подобное.

Инфракрасное фото на выходе из камеры

Если съемка велась в RAW, имеет смысл изменить баланс белого, чтобы сделать зелень максимально приближенной к чистому белому цвету.

Затем, открываем снимок в Photoshop и корректируем уровни Levels. Лучше делать это для каждого канала отдельно (Red, Green, Blue).

Примерный вид Levels для необработанного снимка

Коррекция levels — смещаем ползунки слайдера к краям гистограммы

В итоге наш снимок станет более контрастным и приобретет визуальную «глубину».

Фото после изменения баланса белого и коррекции уровней

Следующий шаг — инверсия цвета.

Для этого открываем Channel Mixer (Image – Adjustments – Channel Mixer.)

Выбираем красный канал и для него Red убираем до 0, а Blue поднимаем до 100

корректируем канал Red

Затем открываем канал Blue и для него делаем наоборот. Red в 100% а Blue в 0%

Корректируем канал blue

Затем нажимаем Ok и наслаждаемся результатом. Для достижения лучшего эффекта можно еще поработать с инструментами насыщенности цветов — Adjustments – Hue/Saturation

Итоговый IF снимок

Примеры инфракрасных фотографий

Ну а для вдохновения, чтобы у вас появилось желание таки попробовать поснимать в данной технике, большая галерея инфракрасных снимков.