Здравствуйте, друзья!

Я давно хотел написать на эту тему, но всё как-то казалось, что материала маловато и сейчас, спустя год кажется также. Процесс набора материала очень долгий и если быть к себе очень критичным, то можно и одной теме всю жизнь посвятить.

Что даёт инфракрасная фотосъемка

Давно вы занимаетесь фотографией или начали недавно, скорее всего, вы обратили внимание, что многие достопримечательности уже сфотографированы со всех сторон. Видов природы столько, что сервера Амазон и Гугл уже не вмещают, а фотостоки не принимают. Проблема заключается в том, что мало просто сфотографировать. В наше время когда вы вряд ли будете первым в месте съемки, нужно сфотографировать как-то по особенному.

И здесь нам приходят на помощью необычные способы съемки и экзотические светофильтры.

Видеоролик интервью со мной для канала Наука 2.0 про инфракрасную фотосъемку

Единственное замечание к ролику — я всё-таки снимаю инфракрасные фото как раз на коротких выдержках. На длинных снимал когда у меня не было модифицированной камеры.

Цифровые фотокамеры для инфракрасной фотографии

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

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

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

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

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

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

Пленочные фотокамеры для инфракрасной фотографии

Я не занимался инфракрасной фотографией на пленочных камерах. В теории тут есть свои плюсы и минусы. Есть плюс в том, что вы можете купить инфракрасную плёнку любого производителя и начать снимать, никакие фильтры вам не мешают. А минус в том, что единственный доступный способ фокусировки это ставить на объективе шкалу дистанций на специальную красную метку. С одной стороны это просто, а с другой... Разные длины волн фокусируются в разных местах и потому с одними инфракрасными фильтрами вы будете попадать точно в фокус, а с другими снимки будут нерезкими. Придётся экспериментально искать правильное положение фокуса для конкретного инфракрасного фильтра.
Еще есть один плюс... Плёночные камеры дешевые и пленка для них тоже недорогая.

Объективы для инфракрасной фотографии

Инфракрасный спектр не блокируется стеклом объектива, так что подойдет любой объектив. Если на нём есть специальная красная метка для занятий инфракрасной фотографией — вообще здорово, может облегчит работу с некоторыми инфракрасными светофильтрами, не нужно будет тщательно фокусироваться.

Теория и практика светофильтров для инфракрасной фотографии

Для инфракрасной фотографии существуют специальные фильтры с разным пропускаемым спектром. Дело в том, что диапазон инфракрасного спектра большой, а нас интересует только определенный участок, плюс если к инфракрасному спектру подмешивать видимый спектр, то будет иногда интереснее, чем просто инфракрасный спектр.

Я использую светофильтры B+W 092 , B+W 093 , но существует еще много других инфракрасных светофильтров которых у меня нет или они уже не производятся.

Внешний вид

Почти непрозрачный инфракрасный фильтр B+W 092 , который выглядит темно-красным с фиолетовым оттенком (dark purplish red), если смотреть на просвет.

Кривая пропускания

Блокирует видимый спектр до 650нм
Пропускает только 50% с 650нм до 730нм (отсюда тёмно-красный цвет)
730-2000нм — пропускает более 90% спектра

Это светофильтр в основном используется пейзажными фотографами для фотосъемки на чёрно-белую инфракрасную плёнку и на модифицированную для инфракрасной съемки цифровую камеру.
20-40.

кадр инфракрасного фото со светофильтром B+W 092 и балансом белого по-умолчанию

кадр инфракрасного фото со светофильтром B+W 092 с другим балансом белого

пример обработанной инфракрасной фотографии, сделанной со светофильтром B+W 092

Обработка может быть совсем разной, цвета неба, деревьев и прочего здесь условны и вы выбираете такие, которые вам нравятся. Чаще всего небо и здания лучше сделать естественных цветов. А вот листья деревьев, трава и проч. могут быть какие угодно.

Попытка имитировать работу инфракрасного фильтра 092 в фотошопе

Раньше инфракрасное изображение всегда переводили в ч.б., но сейчас появилась мода и на цветные инфракрасные фотографии.

Уверен, что вы снимите что-то более интересное т.к. это просто тестовый снимок, чтобы показать как работает фильтр.

Такое ч.б. изображение не получить имитацией в фотошопе или в настройках камеры — проверено. Потому как все объекты отражающие ИК (листья деревьев и трава, например) получают бОльшую яркость, а поглощающие (вода, например) становятся темнее.

Обратите внимание, что на настоящем инфракрасном фото чёрные фары стали белыми, листья деревьев белые даже снизу. На снимке появились тучи на небе. И это с фильтром, где всё-таки есть примесь видимого спектра.

Примеры снимков

Внешний вид

Инфракрасный фильтр 093 — с бликом от мощного источника света. По блику его иногда называют тёмно-зелёным. Такой блик получается потому что фильтр пропускает только ИК спектр (красный) и отражает синий и зеленый, которые мы и видим

Фильтр B+W 093 полностью блокирует видимый спектр, таким образом фильтр выглядит как полностью непрозрачный.
Этот светофильтр делает возможными инфракрасные фотографии без примешивания красной составляющей, в отличие от предыдущего светофильтра (092).

Кривая пропускания

Результирующее изображение обычно переводят в черно-белое.

Такое ч.б. изображение не получится имитацией в фотошопе — проверено. Потому как все объекты отражающие ИК (листья деревьев и трава, например) получают бОльшую яркость, а поглощающие (вода, например) становятся темнее.

Пропускание B+W 093 начинается с 800 нм, поднимается до 88% на 900 нм и остается таким высоким далеко за пределы чувствительности инфракрасной плёнки. Этот фильтр редко используется для пейзажной съемки т.к. вынуждает снимать на очень чувствительные пленки (высоком ISO). Но в научном плане, судебной экспертизе и проч. ограничение спектра только инфракрасным особенно важно. Фактор фильтра очень зависит от освещения и характеристик светочувствительного материала (плёнка, сенсор).

пример инфракрасного фото снятого с фильтром B+W 093 с балансом белого по-умолчанию

пример ифракрасного фото, снятого со светофильтром B+W 093 с другим балансом белого

пример инфракрасного фото, снятого со светофильтром B+W 093 и переведённого в черно-белое

Примеры снимков с инфракрасным фильтром B+W 093

>

Очарование снимков с этим фильтром в передаче цветов зелёной растительности в оранжево-красных цветах, которая получается благодаря высокой способности отражать инфракрасный спектр у хлорофилла в растениях.
Фактор этого фильтра очень зависит от светочувствительного материала (плёнка, сенсор) и степени отражения инфракрасного спектра от объекта съемки.

Камера

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

Фокусировка

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

Какой светофильтр выбрать

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

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

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

Итоги

Вариантов съемки много хороших и разных, желаю вам поскорее взять камеру и идти на улицу пока на дворе лето (если вы этого еще не сделали или делаете редко)! Особенно это касается инфракрасной съемки, зимой от которой мало пользы.

Удачных вам снимков! :)

P.S. Я еще многое мог бы вам рассказать об инфракрасной фотосъемке, но если буду вдаваться слишком глубоко, то не успею написать другие интересные статьи. Так что позже постепенно буду дополнять эту статью.

Инфракрасная фотография позволяет нам увидеть мир, который недоступен нашему глазу.

Сначала эти снимки могут показаться безжизненными, но присмотревшись, в них можно увидеть другое пространство и другую реальность. Картины, полученные с помощью инфракрасной фотографии очень сюрреалистичны: жаркое лето на них превращается в холодную зиму, небо и вода становятся практически черными.

Все это - снимки из других, параллельных миров.

Прогулочные лодки на канале

Это не зима, это лето, здесь деревья и трава зеленые.

Что нужно сделать, чтобы запечатлеть этот сказочный, невидимый мир? Первым делом определить, подходит ли ваша камера для съемки в ИК-диапазоне. После чего обзавестить специализированными фильтрами и штативом. Но есть и народный метод.

Один из специалистов поделился своим опытом и несколькими работами в области инфракрасной фотографии:

«Для того, чтобы получить такие снимки, я купила б/у цифровую камеру Canon 350D и „сломала“ ее, заменив hot mirror на обычное стекло. Было очень страшно случайно сломать аппарат окончательно. Но операция прошла удачно, все работает, хотя у меня осталась пара „лишних“ шурупов после сборки.»

Впервые инфракрасное излучение, находящееся за пределами видимого диапазона, обнаружил англичанин Вильям Гершель еще в 1800-м году. Сначала инфракрасная фотография применялась астрономами, использовалась при аэрофотосъемке, а также военными и реставраторами при работе с полотнами великих живописцев.

Сегодня инфракрасная фотография - это отличный прием для тех фотографов, которые хотят запечатлеть что-то необычное и выделить свои творения из общей массы.

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

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, +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.

Человеческий глаз способен воспринимать лучи в диапазоне длин волн от 380 нм до 760 нм (от фиолетового до красного). Все, что выходит за эти рамки, без специального оборудования увидеть невозможно.

Видимый свет - это лишь малая часть широкого спектра волн. Соседние области спектра - ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Они могут быть запечатлены на фотографии, так как преломляются линзами объектива, и изображение может быть сфокусировано на матрицу фотоаппарата. Инфракрасная фотография позволяет запечатлеть длины волн в недостижимом для нашего глаза диапазоне - от 700 до 1100 нм.

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».

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.

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.

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.

Уяснив требования к системе видеонаблюдения, вы готовы чтобы определиться с ее основными характеристиками: одним из самых важных этапов проектирования системы видеонаблюдения является определение требований с учетом рисков, которые существуют в здании или на территории, на которой будет работать система видеонаблюдения. Если вы планируете установить системы видеонаблюдения, в начале нужно определиться, какие системы это будут - аналоговая или цифровая. В целом можно сказать, что система полностью аналоговая практически не бывает, так как в любом случае видеоматериал записывается цифровым способом. Выбор, однако, остается по-прежнему - аналоговые или цифровые камеры. Аналоговые видеокамеры все еще дешевле по сравнению с IP-камерами и во многих случаях очень подходят для выполнения этой задачи, не уступают более дорогим цифровым системам. Выбор между аналоговыми и цифровыми камерами диктует выбор типа записывающего оборудования. Для аналоговых камер видеонаблюдения часто используют современные цифровые видеорегистраторы, в случае записи видео для цифровых камер будет эквивалентен NVR. Другим аспектом является то, что должна ли она быть локальной системой или для удаленного доступа. Видеонаблюдение представляет собой замкнутую систему так, что никто из посторонних не должен иметь к нему доступ. Такая система должна гарантировать безопасность хранимых данных. С другой стороны, развитие Интернета для широкой доступности дает ему новые возможности для удаленного мониторинга объекта без ограничений по месту. Современные системы мониторинга и видеонаблюдения дают возможность задавать опции изображения, формируемое камерой видеонаблюдения. В зависимости от конфигурации, камера может быть доступна для просмотра в реальном времени и просмотра архива, что позволяет нам резервное копирование данных на внешний носитель, а также управлять записанным материалом. Все эти возможности могут быть доступны или заблокированы на определенных уровнях доступа отдельным паролем. Для владельца, или для удаленного управления компании можно дать полный удаленный доступ ко всем функциям соответствующего доступа безопасности и к журналу регистрации в системе. С другой стороны, можно блокировать любые функции, для тех, кто не зарегистрирован. Пару слов о проблемах, связанных с качеством изображения. Не существует никаких сомнений, что качество изображения играет ключевую роль в идентификации объектов для множества камер видеонаблюдения. Заметим, однако, что это зависит от многих факторов: уровень видимости и план освещения для наблюдения, правильный выбор параметров камеры, качество напряжения питания, качество электроснабжения, качество используемых разъемов, качество провода. Следует помнить, что в экстремальных случаях, отсутствие хотя бы одного из этих пунктов может иметь решающее значение для ухудшения изображение даже при выборе наилучшего оборудования. В очень простых систем видеонаблюдения, которые не должны различать мелкие детали, и будут работать под хорошим светом, не нужно использовать дорогие камеры, будет достаточно использовать стандартную черно-белую или цветную камеру с разрешением 400-500 ТВЛ. Однако, если видеонаблюдения должно позволить идентификацию личности или регистрационный номер автомобиля - следует использовать камеры слежения с высоким разрешением 600-700 ТВЛ. Типы и способ провода. В небольших системах видеонаблюдения, где сигнал передается на расстояние в несколько метров нет необходимости в профессиональном сигнальном кабеле и шнурах питания с увеличенным диаметром. Тем не менее, если камеры расположены на значительном расстоянии от записывающего оборудования должен использоваться кабель лучшего качества. Помехи для системы видеонаблюдения могут возникать из-за шума, который генерируется в длинных сигнальных кабелях. Они вызывают помехи в изображении камеры видеонаблюдения. Помехи могут также возникать, если провода расположены в непосредственной близости от линии электропередачи, радиопередатчиков, генераторов магнитноых волн и трансформаторов. Какие линзы вибрать: регулируемые линзы или фиксированные линзы? Выбор типа объектива тесно связан с тем, что будет наблюдать камера наблюдения. Если план камеры не меняется, для примера, входная дверь, не стоит использовать камеры с зум-объективами. Однако, если камера будет приспосабливаться к модификации окружающей среды, целесообразно рассматривать при выборе камеры с переменным фокусным расстоянием и с ручной регулировкой. Однако, если камера видеонаблюдения будет использоваться для частой смены плана и просмотривать большую площадь, возможно стоит выбрать камеру с моторизированным зум-обьективом. В особых случаях, когда мы хотим быть в состоянии патрулирования местности, отслеживание PTZ камерой могжет быть использовано очень продуктивно. Мониторинг объекта, где оборудование было выбрано правильно и правильно настроено, существенно повышается уровень безопасности, а деньги, вложенные в установку быстро вернутся.