Инфракрасная фотография: теория и практика. Блог дмитрия евтифеева Инфракрасный светофильтр для объектива

Существует замечательный вид фотографии, которая открывает взгляду иной, «параллельный» мир, скрытый от глаза человека, - инфракрасная фотография. Изображения, полученные при помощи инфракрасных фильтров, позволяют нам попасть в сказку, которая в то же время является неотъемлемой частью нашего повседневного пространства.

Инфракрасная фотография началась в пленочную эпоху, когда появились специальные пленки, способные к регистрации инфракрасного излучения. Но, поскольку в наше время цифровые зеркальные фотоаппараты гораздо популярнее пленочных и достать специальную пленку стало достаточно тяжело (к тому же, надо заметить, не каждая пленочная зеркалка позволит снимать на ИК-пленку из-за наличия внутри камеры инфракрасного датчика, который будет засвечивать кадры), в этом фотоуроке мы коснемся только аспектов инфракрасной съемки при помощи цифровых зеркальных камер.

Для начала, чтобы понять процесс получения инфракрасного изображения, необходимо разобраться в теории. Излучение, формирующее цветное изображение, воспринимаемое человеческим глазом, имеет длину волны в пределах от 0,38 мкм (фиолетовый цвет) до 0,74 мкм (красный цвет). Пик чувствительности глаза приходится, как известно, на зеленый цвет, имеющий длину волны примерно 0,55 мкм. Диапазон волн с длиной менее 0,38 мкм называют ультрафиолетовым, а более 0,74 мкм (и до 2000 мкм) - инфракрасным. Источниками инфракрасного излучения являются все нагретые тела.

Отраженное солнечное ИК-излучение чаще всего формирует картинку на пленке или матрице фотоаппарата. Поскольку самое распространенное применение инфракрасная фотография нашла в пейзажном жанре , необходимо отметить, что лучше всего ИК-излучение отражают трава, листья и хвоя, и поэтому они на снимках получаются белыми. Все тела, поглощающие ИК-излучение, на снимках выходят темными (вода , земля, стволы и ветви деревьев).

Теперь можно перейти к практической части.

Начнем с фильтров. Для получения инфракрасного изображения необходимо использовать ИК-фильтры, обрезающие большую часть или все видимое излучение. В магазинах можно найти, например, B+W 092 (пропускает излучение от 0,65 мкм и длиннее), B+W 093 (0,83 мкм и длиннее), Hoya RM-72 (0,74 мкм и длиннее), Tiffen 87 (0,78 мкм и длиннее), Cokin P007 (0,72 мкм и длиннее). Все фильтры, кроме последнего, являются обычными резьбовыми фильтрами, навинчивающимися на объектив. Фильтры французской фирмы Cokin необходимо использовать с фирменным креплением, которое состоит из кольца с резьбой под объектив и держателя фильтров. Особенность такой системы состоит в том, что для объективов с разным диаметром резьбы нужно приобретать только соответствующее кольцо, а сам фильтр и держатель остаются теми же, что получается гораздо дешевле, чем приобретение одинаковых резьбовых фильтров для каждого объектива. Кроме того, в стандартный держатель можно установить до трех фильтров с разными эффектами.

Поскольку мы рассматриваем ИК-съемку исключительно при помощи цифровых зеркальных фотокамер, нужно отметить, что у разных моделей камер разная способность к регистрации инфракрасного излучения. Сами по себе матрицы фотокамер достаточно хорошо воспринимают ИК-излучение, однако производители устанавливают перед матрицей фильтр (так называемый Hot Mirror Filter), обрезающий большую часть волн инфракрасного диапазона.

Делается это для минимизации появления нежелательных эффектов на снимках (например, муара). От того, насколько сильно фильтруется ИК-излучение, зависит возможность применения камеры для ИК-съемки. Например, камерой Nikon D70 с фильтром Cokin P007 можно снимать с рук, а для Canon EOS 350D и большинства других камер из-за длинных выдержек всегда потребуется штатив. Некоторые фотографы, увлеченные ИК-фотосъемкой, прибегают к модификации камеры, удаляя инфракрасный фильтр.

Теперь коснемся обработки снимков в Photoshop. Полученные кадры, в зависимости от установки баланса белого, будут иметь красную или фиолетовую тональность. Для получения классического черно-белого инфракрасного снимка нужно будет обесцветить снимок, например, с использованием карты градиента, предварительно настроив уровни и контраст. Также существует несколько способов получения очень эффектных цветных инфракрасных фотографий. Например, можно воспользоваться инструментом Channel Mixer, установив для начала для красного канала Red - 0%, Blue - 100%, для синего - Red - 100%, Blue - 0%, а затем путем небольших манипуляций с процентным соотношением того или иного цвета в каналах подобрать такие значения, при которых картинка будет выглядеть наиболее привлекательно.

В заключение отметим основные плюсы инфракрасной фотографии: отсутствие дымки на снимках и всегда хорошо проработанное небо, отсутствие мусора, поскольку он не отражает ИК-лучи, и, конечно, важнее всего то, о чем было сказано в самом начале, - возможность увидеть необычный, неповседневный мир, в котором, помимо сказочного цвета, все движущиеся объекты исчезают или превращаются в «призраков».

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 - 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 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 - 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 - .

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. 06:43 am - Инфракрасная фотография

Что такое инфракрасная фотография?

Это ещё не тепло, но уже не свет.
Как получить инфракрасное изображение на обычном фото-аппарате. Как сделать ИК-фильтр из подручных материалов. Специализированные камеры. Сложности при съёмке и как их обойти. Выбор объективов, камер и фильтров.
Интересные сюжеты в инфракрасном диапазоне.

На живых примерах инфракрасных снимков попробуем вместе их обработать. Получим готовые решения по обработке снимков и вместе разберём, как эти решения работают.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Представление об инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом излучении. Различие инфракрасного и теплового излучения.

Инфракрасное излучение было открыто в 1800 английским учёным В. Гершелем, который обнаружил, что в полученном с помощью призмы спектре Солнца за границей красного света (т. е. в невидимой части спектра) температура термометра повышается. Тогда же было доказано, что это излучение подчиняется законам оптики и, следовательно, имеет ту же природу, что и видимый свет.

Рис.1 Разложение в спектр солнечного излучения

С противоположной стороны, за фиолетовой полосой спектра находится ультрафиолетовое излучение. Оно так же невидимо, но так же немного нагревает термометр.

Дальнее инфракрасное излучение (самое длинноволновое) применяют в медицине в физиотерапии. Оно проникает под кожу и нагревает внутренние органы, не обжигая при этом кожу.

Среднее инфракрасное излучение регистрируется тепловизорами. Наиболее популярное применение тепловизоров – это поиск утечек тепла и бесконтактный контроль температуры.

Рис. 2. Тепловизор (средняя инфракрасная область)

Нас же больше всего интересует ближнее (самое коротковолновое) инфракрасное излучение. Это уже не тепловое излучение окружающих предметов комнатной температуры, но ещё не видимый свет.
В этом диапазоне частот довольно сильно излучают предметы, нагретые до заметного красного свечения. Например, гвоздь, нагретый докрасна на пламени газовой плиты в инфракрасном свете – ярко белый (рис.3) Участки более холодные (покраснение которых незаметно в видимом спектре) остаются тёмными в ИК.

Рис. 3 Ближний ИК диапазон

Именно этот диапазон излучения «работает», когда предметы нагреваются на солнце или под лампами накаливания. И это же излучение поглощают «термальные» окна автомобилей и домашние энергосберегающие стеклопакеты.
Наиболее популярное его применение – это пульты дистанционного управления (рис.4), инфракрасные камеры наблюдения с инфракрасными прожекторами подсветки.
В своё время была популярна передача данных по стандарту IrDA. Тот самый инфракрасный порт в телефонах и ноутбуках.

Рис. 4. Пульт дистанционного управления

В цифровой, как впрочем и плёночной фотографии чувствительность камеры к инфракрасному излучению нежелательна. Она приводит к искажению цвета - черные велюровые пиджаки смотрятся синими, выборочно теряется насыщенность красного.
Поэтому в современных камерах всячески борются с ней самыми разнообразными методами. Однако остаточная чувствительность всё равно есть, хоть и совсем небольшая.

Различия между чёрно-белым и инфракрасным изображением.

В интернете довольно популярны фильтры, делающие из цветной фотографии подобие инфракрасной. Однако они не могут работать корректно, потому что в цветной картинке нет информации об отражающей способности материалов в инфракрасном спектре. Грубо говоря, они не могут различить зелёный автомобиль и зелёную листву и делают все зеленые объекты в кадре белыми. Точно так же всё синее становится чёрным.
Точно так же не получается инфракрасной фотографии за простым красным фильтром неважно, плёночным или цифровым.

Как получить инфракрасное изображение

Для того чтобы получить настоящее инфракрасное изображение нужно, в простейшем случае, не пропустить в объектив видимое излучение, чтобы остаточная чувствительность камеры к инфракрасному излучению сформировала изображение.

Инфракрасные плёнки

В случае плёночной фотографии это обеспечивается применением специальных плёнок Kodak High Speed Infrared HIE, Konica Infrared 750 и самой популярной – Ilford SFX 200. Однако плёнки недостаточно, нужно ещё установить фильтр, который отсечёт видимый свет. Иначе плёнка превращается в обычную чёрно-белую панхроматическую плёнку с увеличенным зерном. Совершенно неинтересное сочетание.
Инфракрасная плёнка очень требовательна к условиям хранения – настоятельно рекомендуется хранить в холодильнике. Заряжать плёнку в фотоаппарат необходимо в полной темноте, потому что хвостик плёнки работает как световод и засвечивает до полвины плёнки. Плюс счётчики кадров в плёночных фотоаппаратах также засвечивают плёнку. Ни в коем случае нельзя засвечивать плёнку при сканировании багажа в аэропорту, а сделать это в современных мерах безопасности практически нереально – служба безопасности встаёт на дыбы и настоятельно просит показать, что в коробочке.
После экспонирования плёнку нужно проявлять по классическому чёрно-белому процессу в кромешной темноте и желательно в металлическом бачке.
Итого плёночная инфракрасная фотография это занятие скорее героическое, чем практическое.

Цифровые камеры

В цифровой фотографии всё гораздо интереснее. У большинства популярных цифровых фотоаппаратов матрица имеет остаточную чувствительность к инфракрасному диапазону достаточную, чтобы фотографировать на солнце с выдержкой в несколько секунд.

Рис. 5. Инфракрасная фотография. Canon EOS 40D, F8, 30”. Фильтр из слайдовой плёнки.

Несмотря на то, что матрица цифровой камеры чувствительна к инфракрасному излучению, их чувствительность к видимому свету в тысячи раз больше, поэтому, чтобы сделать ИК-фотографию, необходимо блокировать видимый свет специальным фильтром.
Например, камеры Canon EOS 40D и 300D на летнем солнце требовали выдержку 10…15 секунд при диафрагме F5.6 и чувствительности ISO 100. В аналогичных условиях Nikon D70 позволял работать с выдержкой в ½ … 1 секунду (что говорит о значительно более слабом ИК-фильтре в камере).
Если не бояться длительных выдержек, то вполне можно работать и в таком режиме - просто установить перед объективом инфракрасный фильтр и фотографировать со штатива.
Минус такого решения не только в длинных выдержках, но и в невозможности кадрировать картинку – в оптическом видоискателе ничего не видно. Приходится всегда пользоваться LiveView, а он есть не у всех камер.

Камеры с убирающимся инфракрасным фильтром (NightVision)

В своё время, когда цифровые зеркальные камеры ещё не набрали сегодняшней популярности, среди фотографов пользовались авторитетом камеры Sony DSC-F707/717/828.

Рис6. Камеры Sony DSC-F717/828/707

Их особенностью был режим съёмки Night Shot – в нём с матрицы камеры снимался фильтр, поглощающий инфракрасное излучение. Это позволяло установить перед объективом специальный фильтр, пропускающий только инфракрасное излучение и получить честный инфракрасный снимок с относительно короткими выдержками. Пусть и с массой ограничений автоматики, но это позволило фотографировать портреты в ИК-диапазоне.
Существует легенда, что камеры, предназначенные для астрофотографии, Canon EOS 20Da и Canon EOS 60Da приспособлены к инфракрасной съёмке, однако это не так. У них по-другому устроен Low-Pass фильтр и повышена чувствительность в красном диапазоне. Однако к инфракрасному диапазону они так же нечувствительны.

Модификация камеры для инфракрасной съёмки.

Если возможностей обычной камеры с фильтром кажется недостаточно и хочется получать инфракрасные фотографии с короткими выдержками, то можно из камеры убрать фильтр отсекающий инфракрасное излучение (Hot Mirror) и получить камеру с довольно высокой чувствительностью к ИК-диапазону. В обычном видимом свете камера нормально работать перестанет – цвета буду постоянно искажаться, а справиться с этим можно только установив фильтр Hot Mirror уже на объектив. Поэтому для съёмки в ИК-диапазоне часто используют старую камеру, которая уже отслужила своё и её не так жалко сломать.
А раз уж пошло вмешательство в камеру, то можно прямо инфракрасный фильтр поставить прямо перед матрицей. Плюсы этого решения в том, что в видоискателе снова видна картинка, а перед объективом больше не нужно ставить инфракрасный фильтр. А раз не нужен фильтр, то можно использовать объективы с различным диаметром резьбы под светофильтр.
В домашних условиях поменять фильтр перед матрицей теоретически можно, но на практике выгоднее отдать камеру на доработку специалисту – результат получится существенно качественнее, а камера не будет сломана. Опять же, знающий человек оттестирует автофокус камеры под инфракрасную съёмку и внесет поправки, если это надо.

Инфракрасные фильтры

Для съёмки в инфракрасном диапазоне практически всегда необходимо применение инфракрасных фильтров (Infrared passing filter). Фильтров, которые не пропускают видимый свет, однако прозрачны для инфракрасного излучения.
И в этом деле самый простой помощник это фотоплёнка: проявленная цветная плёнка прозрачна в ИК-диапазоне. А это значит, что засвеченная и проявленная негативная или просто проявленная слайдовая плёнка окажется чёрной в видимом диапазоне, но прозрачной в инфракрасном.
Кстати, именно ИК-прозрачностью плёнки пользуются плёночные сканеры с автоматическим удалением пыли. Они делают дополнительный снимок в ИК-диапазоне – пыль остаётся видимой на фоне прозрачной плёнки. А это готовая маска для удаления пыли.

Рис.7. Слайдовая плёнка

А раз так, то можно вырезать из подходящей плёнки кружок нужного диаметра и вложить его между защитным фильтром и объективом. Если эффекта окажется недостаточно – можно вложить несколько слоёв плёнки. Картинка немного потеряет контраст и резкость, но инфракрасная составляющая станет очевидна.

Рис.7A Слайдовая плёнка и ИК излучение

Так же можно поискать чёрные CD-R диски. Они были популярны для записи музыки, но в последнее время, со снижением популярности компакт-дисков, их стало сложно найти. Если с подобного диска смыть обложку, то получится чёрный диск, прозрачный в ИК-диапазоне.

Рис.8. Чёрный компакт-диск.

Производятся множество вариантов готовых фабричных ИК-фильтров. Наиболее популярный в России это фильтр Hoya R72. Он блокирует излучение короче 720 нанометров, а это как раз граница видимого света. Чуть менее популярен фильтр Schneider B+W 093 – он также полностью блокирует видимое излучение.
Фильтры Schneider B+W 092 и Cokin P007 блокируют видимое излучение не полностью, поэтому картинка получается только слегка окрашенной. Слайдовая фотоплёнка показывает промежуточный результат, поэтому её приходится складывать в несколько слоёв.

Объективы

Одного светофильтра для съёмки недостаточно – нужно ещё чем-то сформировать изображение. Сложность инфракрасной фотосъёмки в том, что объектив будет использоваться в ненормальном для него применении. Длина волны света хоть немного, но длиннее видимой, а это значит, что преломление света будет меньше (вспомним призму с рис.1), а это значит, что масштаб картинки изменится. Объектив станет чуть более длиннофокусным. Одновременно с этим возникает и целая россыпь проблем, которые где-то сказываются сильнее, а где – то слабее. Рассмотрим их подробнее

Фокусировка

Если объектив навести на бесконечность в видимом свете, то в ИК-диапазоне он окажется наведённым чуть ближе. Появится фронт-фокус. Но есть и хорошая сторона этой ошибки – она стабильная и достаточно просто довернуть кольцо фокусировки на определенный угол. Именно для этого на советских объективах (например на Юпитер-37А, Юпитер-9, Гелиос 44М-8 и некоторых других) стоит дополнительная красная метка R . Для правильной фокусировки в ИК нужно сначала навести резкость в видимом свете, а потом довернуть кольцо фокусировки на метку R .
У современных объективов эта метка бывает довольно редко и у зум-объективов её положение зависит от фокусного расстояния. Поэтому обычному фазовому автофокусу зеркальных камер особо доверять не стоит. Обойти проблему можно или воспользовавшись Live View и наведясь уже по контрасту или сфокусироваться вручную, контролируя резкость по экрану. Если у камеры нет Live View, то можно просто задиафрагмировать объектив посильнее и тем самым спрятать ошибку фокусировки в глубине резкости.

Рис.9 Инфракрасная метка на шкале фокусировки.

На объективах с постоянным фокусным расстоянием эту метку можно установить самостоятельно, сделав несколько снимков и выбрав положение с максимальной резкостью. Положение этой метки не зависит от дистанции фокусировки и диафрагмы, поэтому её достаточно просто один раз нарисовать и в дальнейшем пользоваться этой поправкой.

Качество просветления

Просветляющее покрытие на объективах – это несколько слоёв тонких плёнок, на границе которых луч света отражается, интерферирует с основным лучом и значительно снижает интенсивность отражения. То есть каждый слой просветления рассчитан на определенную длину волны. Однако, для инфракрасного излучения своего слоя просветления может и не быть. Поэтому некоторые объективы начинают «ловить зайцев», показывать довольно сильные блики и терять микрорезкость. А некоторые – нормально работают в инфракрасном диапазоне.

Неравномерность поля, Hot-Spot

Ещё одна проблема с инфракрасной оптикой – это переотражения на стыках линз в объективе. У особо многолинзовых объективов они иногда складываются настолько неудачно, что в середине полученного изображения появляется яркое пятно засветки – Hot-spot (рис.10). Эффект сильнее сказывается на закрытых диафрагмах, и на коротких фокусных расстояниях. Если вспомнить, что на матрице часто стоит фильтр hot-miror, отражающий инфракрасное излучение обратно в объектив, картинка получается совсем безрадостная.

Рис.10 Hot-spot

Обидно, что чаще всего этот эффект возникает у сверхширокоугольных зум-объективов. Именно тех объективов, на которые получаются самые интересные инфракрасные картинки.

Блики

Большинство объективов не предназначено для инфракрасной съёмки. Поэтому чернение внутренних поверхностей, защита от переотражений и расположение приводов внутри объектива может приводить к сильным бликам при попадании прямого солнечного света внутрь объектива. Приходится применять глубокие бленды, снимать из тени или делать несколько снимков с разным положением бликов и собирать из них панорамы-мозаики.

Рис. 11 Блики

Все перечисленные особенности в больше части зависят от типа объектива и могут незначительно меняться в зависимости от экземпляра или камеры. В Сети есть отзывы по различным объективам, таблицы с описанием пригодности и проблем, которые возникают с объективами. Найти их можно по строке поиска «объективы пригодные для инфракрасной съёмки». Но это не значит, что снимки с другими объективами не получатся совсем. Они могут потребовать какого-то дополнительного внимания – например, прикрыть их от солнца, или чуть по-другому кадрировать. Но на моём опыте не было ни одного объектива, который был бы совсем не пригоден.
Единственный случай полной непригодности к ИК-съёмке – это камеры с объективом, установленным на гиперфокальное расстояние (камеры без автофокуса). У них в ИК – диапазоне зона резкости уезжает вперёд, а поправить фокусировку просто нечем. Но такие камеры уже практически не встречаются в виде отдельных фотоаппаратов. Их можно встретить только в самых недорогих телефонах или в роли фронтальной камеры на планшетах. Не думаю, что съёмка в ИК-диапазоне на фронтальную камеру планшета может иметь хоть малейший смысл.

Практическая часть

Инфракрасная фотография хороша своей необычностью, отличием от обычной фотографии. Тем, что привычные предметы начинают выглядеть иначе. Поэтому есть смысл делать акцент на сюжетах, подчёркивающих это различие.
В ИК-диапазоне есть возможность получить картинку с очень большим контрастом. Она чем-то напоминает по контрасту чёрно-белую фотографию за насыщенно красным светофильтром К- 8Х, но картинка ещё контрастнее.В основном инфракрасная фотография хороша в пейзажах. Как городских, так и природных пейзажах. С обилием неба, листвы и простора.

Рис.12 Градиент на небе в контровом свете

Интересным получается небо. Чистое небо смотрится чёрным, поскольку оно не отражает ИК-излучение. Перистые облака в свою очередь очень хорошо отражают солнечное и рассеянное ИК-излучение, поэтому смотрятся ярко-белыми на фоне чёрного неба. А вот грозовые облака, как содержащие крупные капли дождя и большие объёмы воды, уже поглощают ИК. Поэтому грозовые облака смотрятся чёрными. Картинка получается похожей на небо, снятое сквозь плотный красный светофильтр, но гораздо контрастнее. При этом в ИК-диапазоне видны даже малейшие облачка, практически незаметные в видимом диапазоне.

Рис.13 Вода и небо в ИК

В наших широтах практически не бывает сухого и безоблачного неба. Почти всегда есть небольшая дымка в небе и поэтому небо становится очень светлым в контровом свете. Это мешает съёмке круговых панорам, но смотрится вполне естественно на широкоугольных снимках даже с солнцем в кадре, как это показано на рисунках 11 и 12.
Если же солнце спрятать, например, за деревьями, как это сделано на рисунке 12, то получается избавиться сразу от двух проблем – и от бликов от прямых солнечных лучей, и от градиентов на небе.
Очень необычно выглядит водная гладь в ИК-диапазоне (рисунок 13). Вода поглощает ИК излучение лучше видимого и выглядит в ИК диапазоне гораздо темнее, чем в видимом. Однако при этом отражающая способность чуть лучше, чем в видимом свете. Эти факторы вместе создают ощущение тёмного зеркала.
Сильно преображается в ИК-диапазоне листва деревьев и трава. Они становятся очень светлыми, практически белыми. Что, впрочем, вполне логично – листья на солнце не должны нагреваться, а в ИК поступает самое большое количество энергии Солнца. Стволы деревьев и высохшая растительность поглощает ИК-излучение и выглядит значительно темнее. Этой особенностью ИК-снимков пользуются при аэрофотосъёмке для нужд сельского хозяйства, чтобы выделить участки с погибшей растительностью.
Снимки с обилием листвы становятся похожими на зимние пейзажи. Цветы в ИК могут оказаться как светлыми, так и тёмными.
Насекомые чаще всего оказываются очень темными - поскольку они не могут поддерживать температуру своего тела, им выгодно максимально хорошо поглощать солнечное тепло.

Рис. 14 Цветы в ИК

Городской пейзаж также таит в себе неожиданные повороты – яркость пигментов красок в инфракрасном свете может сильно отличаться от видимого, а тёмные окна зданий оказаться прозрачными (или зеркальные – тёмными, как на фото 13). Всё это в сочетании с контрастным небом и белой листвой делает пейзаж необычным и поэтому интересным.
С портретами в ИК всё непросто. Губы по яркости уравниваются с кожей лица, бледнеют брови и ресницы. Кожа выглядит значительно светлее, чем в видимом диапазоне. Теряется объём. Глаза же выглядят очень тёмными на фоне посветлевшей кожи.
У людей со светлой кожей выступают кровеносные сосуды (рис. 15). Добавляет неопределенности и косметика – никогда не получается заранее угадать, тёмной или светлой в ИК окажется помада, тени или тональный крем. Окрашенные волосы тоже становятся непредсказуемыми, но чаще всего становятся тёмными. Неокрашенные же волосы светлеют.
Недорогие пластиковые темные очки чаще всего становятся прозрачными, а одежда меняет яркость. Всё это делает непредсказуемым результат при съёмке крупных портретов, однако съёмка в рост, да ещё и в сочетании с пейзажем может разнообразить фотосессию. За счёт удаленности фигур лица можно спрятать, а необычный контраст и передача тонов останется.
Если предстоит портретная инфракрасная фотосессия, то желательно перед визажем проверить все применяемые средства на адекватность – будет очень грустно, если пудра, которую визажист нанесет на лоб и щёчки внезапно окажется насыщенно чёрной в ИК-диапазоне. Если есть возможность уговорить модель не краситься перед ИК-фотосессией, то лучше так и поступить. Проще нарисовать при обработке светотеневой рисунок, чем пытаться исправить все ошибки, проявившиеся в ИК. Но если не повезло и макияж в ИК не работает, то можно ограничиться общими планами, а недостающие крупные портреты сделать в видимом свете.

Рис. 15 Портрет в ИК.

Рис.16 Channel mixer

После этого небо станет не красным, а синим, да и листва перестанет быть синей.
Остётся выровнять баланс белого, а с этим прекрасно справляется Image -> Auto Color.
Эти две операции можно записать в отдельный Action и в дальнейшем просто вызывать его, а не искать инструменты по меню.
Остаётся кривыми и масками довести картинку до идеала и при необходимости перевести в изображение в чёрно-белый режим любым удобным вам способом.

Рис. 17 Результат замены синего и красного каналов

Список литературы

Хеймен Р. Светофильтры. – М.: Мир, 1988. – 216с.
Соловьев С.М. Фотографирование в инфракрасных лучах. – М.: Искусство, 1957. – 90с.
Joe Farace Complete Guide to Digital Infrared Photography. – Lark Books, 2008. – 160c.
Cyrill Harnischmacher Digital Infrared Photography. – Rocky Nook, 2008. – 112с.
Deborah Sandidge Digital Infrared Photography (Photo Workshop). – Wiley, 2009 – 256c.
David D. Busch David Busch"s Digital Infrared Pro Secrets. - Course Technology PTR, 2007 – 288c.

Несколько лет назад я впервые услышал об инфракрасной фотографии и об удивительных возможностях, которые она открывает перед любителем фотографических экспериментов. К сожалению, информации на эту тему в сети было слишком мало и нередко она была противоречива. В частности, во многих источниках указывалось, что для владельцев зеркальных цифровых камер инфракрасная фотография совершенно невозможна.

1. Общая информация об инфракрасной съёмке

Информации об инфракрасном спектре в сети достаточно много, поэтому ограничусь коротким описанием.

Спектр инфракрасного излучения делится примерно на три участка, границы между которыми строго не определены:
Ближнее (IR-A): 750–1400 нм
Среднее (IR-B): 1400–3.000 нм
Дальнее (IR-C): 3.000–1.000.000 нм (0,003-1 мм)

Разница между ними состоит в способности передавать энергию молекулам воды и, тем самым, живым организмам. Дальнее инфракрасное излучение, обладающее такой способностью, воспринимается нами как тепло. Матрица цифровой камеры не может зафиксировать волны этой части спектра, поэтому для инфракрасной фотографии представляет интерес только ближнее инфракрасное излучение.

Эффекты, которых позволяет добиться ИК-фотография, связаны с количеством отражённого от различных материалов света. Как видно из графика, листва отражает инфракрасные лучи гораздо сильнее, чем видимый свет, в то время как вода отражает видимый свет и поглощает инфракрасное излучение.

Процент отражённого света в зависимости от длины волны и материала. Пунктирной линией примерно обозначено начало инфракрасного спектра.
Оригинал графика: © J. Andrzej Wrotniak

Ещё раз хочу подчеркнуть, что результаты ИК-фотографии никак не связаны ни с излучаемыми, ни с отражаемыми тепловыми волнами. Тепловые волны лежат в диапазоне IR-C и на матрицу цифровых камер если и влияют, то только в качестве увеличения шума от нагревания светочувствительных элементов. Однако эти части спектра часто путают, поскольку предметы, отражающие дальнее тепловое инфракрасное излучение, отражают чаще всего и ближнее излучение IR-A. Так листва, отражающая тепловые лучи, чтобы избежать перегрева, отражает к тому же практически весь спектр от IR-A до IR-C. Поэтому хвоя и листья на ИК-фотографиях выглядят светлыми. Это явление называется называется Wood-эффектом, но не по аналогии с лесом, а в честь фотографа Роберта Вуда , который в 1910 первым опубликовал инфракрасные фотографии, сделанные с помощью особого, экспериментального типа плёнки.

2. Инфракрасный фильтр

Несмотря на то, что матрицы цифровых камер чувствительны к инфракрасному излучению, их чувствительность к видимому свету в сотни, а то и в тысячи раз больше, поэтому для того, чтобы сделать ИК-фотографию, необходимо блокировать видимый свет. Инфракрасные фильтры блокируют излучение, начиная с разной длины волн, и, в зависимости от производителя, могут также называться по-разному. В таблице приведены названия и характеристики некоторых из них. В последней колонке указаны длины волн, при которых пропускная способность фильтра равна 50%. Фильтры Heliopan изготавливаются из стекла фирмы Schott и носят те же названия. В некоторых источниках можно встретить несколько иные данные. А.Вротняк приводит таблицу, в которой RG695 и B+W092 сответствуют характеристикам #89B и R72. Судя по фотографиям, которые я находил в сети, это неверно. Фильтр RG695 пропускает слишком много видимого света и делать качественные инфракрасные фотографии с ним невозможно. Пропускные характеристики фильтра Cokin 007, судя по снимкам, сделанным на камеры Canon, также не соответствуют характеристикам Hoya R72.

Инфракрасные и тёмно-красные фильтры
© Gisle Hannemyr

Фильтры и их пропускная способность
© J. Andrzej Wrotniak

Из графика, показывающего пропускную способность различных фильтров в зависимости от длины волны, следует, что некоторые фильтры пропускают также часть видимого света, красная часть которого заканчивается на 700-720 нм. Для фотографа это не является недостатком. Элементы матрицы, ответственные за разные цвета, по-разному чувствительны к инфракрасному свету и к проникающим через фильтр небольшим количествам красного, поэтому на фотографии получаются так называемые псевдоцвета. По этой причине для цифровой инфракрасной съёмки лучше всего подходит фильтр Hoya R72 (#89B), блокирующий излучение, начиная с 680 нм. С одной стороны, он пропускает немного видимого света, что укорачивает время выдержки; с другой, позволяет делать типично инфракрасные фотографии.

Если вы уверены, что ваша камера обладает достаточной чувствительностью к инфракрасному спектру, можете поэкспериментировать с "чёрным" фильтром B+W 093 (#87C), который блокирует весь видимый спектр и даёт возможность делать монохромные фотографии, увеличивая выдержку в среднем на две ступени по сравнению с R72. Правда, фотографии, сделанные #87C , практически неотличимы от фотографий с фильтром Hoya R72, так что ничего, кроме лишних ступеней выдержки, это не даёт.

Альтернативой навинчивающимся фильтрам является фильтр Cokin 007, который также встречается под названием Cokin #89B и теоретически пропускает ту же часть спектра, что и Hoya R72. Кроме неудобств, свойственным всем кукинским фильтрам (царапины, следы от пальцев), у Cokin 007 есть проблема со светом, проникающим между объективом и фильтром за длительное время выдержки. Я тестировал этот фильтр только один раз и отказался от него именно по этой причине - при свете сбоку или сзади блики на фотографии слишком сильны, чтобы их можно было незаметно отретушировать. Однако в этой статье рассказано, как с помощью простого резино-тканевого пояска избавиться от этой проблемы. Кроме того, хотя по спецификации фильтр Cokin 007 имеет те же свойства, что и Hoya R72, производители скорее всего не смогли из-за особенностей материала соответствовать пропускной характеристике 89B. На фотографиях, получающихся при съёмке камерами Canon через Cokin 007, инфракрасный эффект выражен заметно слабее, чем при использовании Hoya R72.

Самой дешёвой возможностью фильтровать видимый свет является использование вместо фильтра проявленной незасвеченной слайдовой плёнки. Такой вариант опробован многими фотографами, но сам я его не проверял, так что о достоинствах и недостатках ничего сказать не могу.

Если вы решите в пользу навинчивающегося фильтра или фильтра Cokin, советую сперва узнать, какие из имеющихся в наличии объективов подходят для инфракрасной съёмки, потом приобрести фильтр или держатель для самого большого диаметра, а для остальных объективов купить переходные кольца. О подходящих для ИК-фотографии объективах – чуть ниже.

Да, чуть не забыл, - несмотря на то, что тёмные фильтры вроде Hoya R72 не пропускают видимый свет, не стоит через них смотреть на солнце. Хотя увидеть сквозь них почти ничего нельзя, они прекрасно пропускают инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, так что сетчатке глаза подобные эксперименты вряд ли понравятся. Если же вы знакомы с людьми, которые всё же интереса ради проводили много часов, глядя на солнце сквозь инфракрасные фильтры, напишите мне, пожалуйста, как они поживают.

3. О фильтре, мешающем жить ИК-фотографу

Прежде чем задуматься о покупке ИК-фильтра, следует убедиться, что камера способна делать инфракрасные фотографии. На самом деле я пока не слышал о камерах, которые были бы совершенно непригодны для этой цели. Матрицы всех цифровых камер восприимчивы к инфракрасному свету, но дело в так называемом Hot-mirror фильтре, блокирующем инфракрасный свет. Этот фильтр находится непосредственно на матрице и предназначем для того, чтобы избежать неверных отображений цветов, которые вносит инфракрасное излучение. Разница в экспозиции между видимым и инфракрасным светом 11-13 ступеней, как у Canon 5D или Nikon 200D, достаточна, чтобы инфракрасные лучи не имели никакого эффекта на обычной фотографии. Но и меньшие значения, как у D50/D70 (утвеждают что 6-8) также вполне приемлемы. При такой разнице влияние ИК-света настолько мало, что оно не отражается на контрасте и цветах изображения.

В камерах Leica m8 (сентябрь 2006) этот анти-ИК-фильтр был не очень эффективен (если он вообще был), что приводило к искажению серых оттенков одежды в сторону магенты. Фирме Leica пришлось решать проблему, рассылая владельцам камер бесплатные фильтры, блокирующие ИК-свет. Такая вот шутка юмора. Это тем более странно, если учесть, что проблема была известна по другим камерам .

В некоторых камерах, например, Sony, есть возможность убирать с матрицы фильтр Hot-mirror, переключаясь в режим Night Shot. К сожалению, минимальная выдержка при этом ограничена довольно большим значением. Причина ограничения - в способности лучей IR-A проникать через некоторые текстильные материалы, особенно светлых тонов. Ранние модели видеокамер Sony, как утверждают сетевые , позволяли таким образом запечатлеть гораздо больше, чем хотелось бы объектам съёмки, особенно в солнечную погоду на пляже. После того, как этот факт стал известен, видеокамеры были быстро изъяты из продажи, и с тех пор на всякий случай и на всех фотокамерах Sony установлены ограничения минимальной выдержки в режиме ночной съёмки. Видеокамерами Sony я не пользовался, так что не знаю, как они разобрались в них с этой проблемой. Что касается способности камер Canon просвечивать через одежду, то мои эксперименты с различными материалами не увенчались успехом. Напротив - некоторые материалы, например, полиамид, в солнечном свете на обычных фотографиях просвечивают гораздо сильнее, чем на инфракрасных.

Когда в феврале 2005-го Canon объявил о выпуске новой модели 20Da с увеличенной пропускной способностью фильтра в области 656 нм и предназначенной специально для астрофотографии, любители ИК-фотографии радостно оживились. Но оживление быстро улеглось, когда из спецификации 20Da стало известно, что ИК-волны от 700 нм блокируются в этой камере так же, как и в 20D, то есть очень сильно. Несмотря на это, с фильтром Hoya R72, пропускающим часть видимого света, 20Da примерно на 5 ступеней экспозиции чувствительней к ИК-свету , чем 20D.

Во многих источниках указывается, что фильтр Hot-mirror предотвращает появление муара. С технической точки зрения это неверно. Муар появляется на фотографиях сетчатых или линейных структур, как москитные сетки. Происходит это из-за наложения периодического рисунка, передаваемого линзой, на светочувствительные элементы матрицы цифровой камеры, также представляющего из себя периодическую дискретную структуру. Аналогичный эффект можно увидеть, если положить две москитные сетки с мелкими ячейками друг на друга под углом. Одна сетка в нашем случае - объект съёмки, другая - матрица. Короче говоря, инфракрасные лучи тут совершенно ни при чём.

Против муара на матрице устанавливают так называемый Low-pass фильтр, который немного размывает изображение. Против влияния инфракрасного света устанавливают фильтр Hot-mirror , обычно представляющий из себя напыление на фильтре Low-pass, отражающее инфракрасные лучи, не давая им попадать на матрицу. Сам фильтр Low-pass также блокирует какую-то часть инфракрасных лучей, но это скорее побочный эффект материала, из которого он изготовлен, а не основное его предназначение. То есть та штука, которая лежит на матрице большинства цифровых камер, представляет из себя бутерброд из фильтров Low-pass и Hot-mirror (напыления), толщина которых может варьироваться независимо друг от друга. В некоторых камерах этот бутерброд включает в себя также фильтр, дополнительно поглощаюший лучи инфракрасного спектра.

У камер разных производителей фильтр на матрице различается по устройству. Так, на камере Canon 5D на матрице находится комбинация из двух фильтров Low-pass; фильтра, поглощающего инфракрасные лучи; фильтра, преобразующего линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный; плюс напыление Hot-mirror (5D-White Paper, страница 7, pdf). В некоторых источниках все они вместе называются антиалиасным фильтром (АА filter), хотя действительно антиалиасным (предотвращающим муар) из них является только фильтр Low-pass.

У камер Kodak, по утверждению самой фирмы, нет фильтра Hot-mirror, поскольку ИК-лучи полностью задерживаются их АА-фильтром. Короче говоря, в терминологии между АА, Low-Pass и Hot-mirror царит большая путаница.

Как пример независимости фильтров АА и Hot-мirror друг от друга, можно, во-первых, вспомнить, что некоторые умельцы удаляют из своих камер фильтр-бутерброд, чтобы достичь максимальной резкости, то есть их целью является удаление АА фильтра. После этого им приходится специально заказывать фильтр Hot-мirror, чтобы избежать пониженного контраста из-за влияния ИК-света. Во-вторых, антиалиасные способности фильтра Canon 5D меньше, чем у 350D, благодаря чему в принципе возможны более резкие изображения, но и подверженность муару у 5D больше. В то же время чувствительность к инфракрасному излучению у 5D примерно на одну ступень ниже, чем у 350D.

4. Цифровые камеры для инфракрасной съёмки

Классический метод поверки камеры на ИК-пригодность - с помощью дистанционного пульта, например, от телевизора. С компактными цифровыми камерами, показывающими объект съёмки непосредственно на экране, всё просто: пульт следует направить лампочкой в объектив и нажать на нём какую-нибудь кнопку. На экране фотоаппарата будет видно, как лампочка светится розоватым или голубым светом.

Canon PowerShot S40, 1/25 сек.

С цифровыми зеркалками тест немного сложнее - камеру следует поставить на стол или на штатив, напротив объектива положить пульт и сфокусироваться на пульте. Выдержку поставить побольше - на несколько секунд, открыть диафрагму пошире и отключить автофокус. Теперь выключить свет в комнате и сделать кадр. Если на фотографии не будет светлого пятна от лампочки, то можно попробовать увеличить выдержку в несколько раз. Если кадр всё ещё чёрный, то не исключено, что в пульте нужно поменять батарейки. Если не первое, ни второе не поможет, напишите, пожалуйста, мне, поскольку пока я пребываю в уверенности, что все зеркалки чувствительны к ИК-волнам, но, конечно же, всех их я не тестировал.

Canon 350D, ISO100. Слева - EF 50/1,8, справа - EF 50/1,4. Оба объектива - f2, 1 секунда. Причина разницы между результатами теста описана в разделе 6.

Зеркальные камеры Canon снабжены очень эффективным фильтром Hot-mirror, поэтому владельцы этих камер должны быть готовы к очень длинным выдержкам, это же касается и владельцев Nikon D200, анти-ИК-фильтр которого намного сильнее фильтров D70 или D50. При условиях съёмки, требующих на Nikon D70 всего 1 секунду выдержки, на D200 или Canon 20D потребуется выдержка в 30 секунд. Владельцам цифрозеркалок Olympus также придётся снимать с длинными выдержками - при ИК-съёмке на E-500 экспозиция увеличивается на 11 ступеней по сравнению с видимым светом, в то время как для C-2000Z эта разница составляет 7 ступеней, то есть выдержка на нём в 16 раз меньше.

Таблицу со списком некоторых компакт-камер и примерным увеличением экспозиции для ИК-света можно найти на jr-worldwi.de .

Примеры инфракрасных фотографий, сделанных различными камерами, а также уровень шума в цветовых каналах и при различных значениях чувствительности можно найти на dimagemaker.com .

Камеры, которые точно позволяют делать ИК-фотографии:

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

На исходник для следующей фотографии, снятый не только в пасмурную погоду, но ещё и в тени, потребовалось 40 минут.

5.4. Баланс белого

Фотографии, сделaнные с фильтрами, пропускающими часть видимого красного света, как Hoya R72, обычно кажутся равномерно окрашенными в красные тона: в зависимости от камеры, в алый или пурпурный. На самом деле тональность не одинакова на всех объектах, поэтому изменение баланса белого может сделать фотографию цветной. На цифрокомпактах для этого следует предварительно установить баланс белого по траве или листьям через фильтр. Если есть возможность, делайте съёмку в RAW. Это позволит, во-первых, исправить ошибки экспозиции, которые неизбежны при определении выдержки на глаз, во-вторых, выставить баланс белого в RAW-конвертере.

Левая верхняя фотография конвертирована из RAW без изменения баланса белого. В правой верхней фотографии баланс белого был выставлен по листве. Две нижние фотографии получились из соответствующих верних с помощью перемены каналов, о которой рассказано в разделе 7.1.

Результат изменения баланса белого зависит от использованного объектива и, конечно же, от цвета объекта, который выбран как "нейтральный". Баланс белого по листьям или траве немного отличается от баланса белого по хвое.

Список объективов для камер Canon с указанием пригодности для инфракрасной съёмки приведён в конце статьи. Среди непригодных упомянуты также объективы, пригодные только при полностью открытой диафрагме или только при максимальном фокусном расстоянии.

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