Фотография полного спектра - Full-spectrum photography
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Март 2016 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Фотография полного спектра это подмножество мультиспектральная съемка, который среди энтузиастов фотографии определяется как съемка с помощью потребительских камер всего спектра пленки или датчик камеры пропускная способность. На практике специализированная широкополосная пленка с полным спектром позволяет снимать изображения в видимом и ближнем свете. инфракрасный свет, обычно называемый "ВНИР ".[1]
Модифицированные цифровые камеры могут обнаруживать некоторые ультрафиолетовый, весь видимый и большая часть ближнего инфракрасного спектра, поскольку большинство датчиков цифрового изображения чувствительны в диапазоне от 350 до 1000 нм. Стандартная цифровая камера оснащена инфракрасным горячее зеркало фильтр, который блокирует большую часть инфракрасного излучения и немного ультрафиолета, который в противном случае был бы обнаружен датчиком, сужая допустимый диапазон примерно от 400 до 700 нм. Замена горячего зеркала или фильтра, блокирующего инфракрасное излучение, на пропускающий инфракрасный свет или фильтр, пропускающий широкий спектр, позволяет камере обнаруживать свет более широкого спектра с большей чувствительностью. Без горячего зеркала красный, зеленый и синий (или голубой, желтый и пурпурный) элементы массив цветных фильтров размещенные над сенсорными элементами пропускают различное количество ультрафиолета и инфракрасного излучения, которое может быть зарегистрировано в любом из красных, зеленых или синих каналов в зависимости от конкретного используемого сенсора и красителей, используемых в фильтре Байера. Переделанная камера полного спектра может использоваться для ультрафиолетовая фотография или же инфракрасная фотография с соответствующими фильтрами.
Использование фотографии полного спектра включает художественная фотография, геология, криминалистика и правоохранительных органов, и даже некоторые заявили об использовании в охота за привидениями.
История
| Эта секция не цитировать любой источники. (Январь 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Фотография полного спектра уходит корнями в спектральная визуализация, обе мультиспектральный и гиперспектральное изображение, который начался еще в конце 1950-х - начале 1960-х годов как средство для геологических и военных дистанционное зондирование. Широкополосный панхроматическая пленка был доступен в различных формах с 1920-х годов, когда некоторая чувствительность к УФ и ИК оставалась в коммерчески доступных эмульсиях. Самые ранние цветные пленки иногда включали более широкую цветную полосу, чем недавняя реклама. фотографические эмульсии, и его можно распознать по более красноватым или ограниченным цветовым тонам ранних цветных отпечатков (не путать с выцветанием отпечатка).
В конце 1990-х фотографы-энтузиасты начали снимать в инфракрасном свете цифровыми камерами, что потребовало либо длительной выдержки, либо удаления внутренних горячее зеркало. Большинство заменили горячее зеркало на инфракрасный фильтр того же оптическая толщина (чтобы сохранить фокус) и пропускать только инфракрасный свет для достижения результатов, видимых на инфракрасной черно-белой пленке. Примерно в 2000 году инженер-электрооптик Дэвид Тведе, уже занимавшийся VNIR и инфракрасным спектральным дистанционным зондированием, занялся искусством фотографии полного спектра, используя модифицированную цифровую камеру для исследования более широкого спектрального изображения и развития художественного стиля с его помощью. Примерно в 2003 г. судебные фотографы использование специально разработанных камер для конкретных целей начало модифицировать стандартные цифровые фотоаппараты приобрести менее дорогие инструменты. Фотографией полного спектра пользуются энтузиасты охота за привидениями, хотя никаких заявлений о фотографировании психическое явление с полным спектром или инфракрасной фотографией.
Сегодня есть несколько мест, которые модифицируют цифровые камеры, чтобы пропускать широкий, полный спектр света для получения полного спектрального изображения. Несколько камер DSLR, таких как Fujifilm FinePix IS Pro специально разработаны для использования в полном спектре и реагируют примерно от 1000 нм (ИК) до 380 нм (УФ).
Основы
Цифровые датчики и фотопленки могут быть сделаны для записи невидимого ультрафиолетового (УФ) и инфракрасного (ИК) излучения. В каждом случае для них обычно требуется специальное оборудование: преобразованные цифровые камеры, специальные фильтры, линзы с высокой пропускной способностью и т. Д. Например, большинство фотографических линз сделаны из стекла и отфильтровывают большую часть ультрафиолетового света. Вместо этого необходимо использовать дорогие линзы из кварца. Инфракрасные пленки можно снимать в стандартных камерах с использованием инфракрасных фильтров, хотя фокусировка должна компенсировать инфракрасную точку фокусировки.
Переделанная цифровая камера обычно требует, чтобы горячее инфракрасное зеркало было удалено и заменено широкополосным спектрально плоским стеклом того же типа. длина оптического пути. Типичные используемые типы стекла включают Schott WG-280 и BK-7, которые пропускают до 90% от примерно 300 нм до более 1000 нм. Удаление горячего зеркала утомительно и может потребовать специальных инструментов и чистых помещений.[2]
Когда камера становится чувствительной к полному спектру, можно использовать внешние фильтры для выборочной фильтрации участков УФ, видимого и инфракрасного излучения для достижения различных эффектов. Например, стандартный красный цвет # 25a может использоваться для включения красного света и инфракрасного света вместе, что дает особенно сильные двухцветные цветные изображения красноватой природы, за исключением тех случаев, когда инфракрасный свет высокий и отображается как голубой. Другой пример: использование УФ / ИК-фильтров, таких как 18A или U-330, дает двух- или трехцветное изображение, в котором преобладают синий и желтый цвета. Утверждается, что менее распространенные фильтры дают различные цветовые эффекты, начиная от разнообразной пастельной листвы и темно-синего неба до сюрреалистических эффектов неба и земли. цифровая обработка изображений вероятно требуется для достижения полного эффекта. Одна проблема с фотографией полного спектра в пленочной или цифровой фотографии - это Хроматическая аберрация производится широкополосной информацией. То есть разные спектры, в том числе ультрафиолетовый и инфракрасный, будут фокусироваться в разных фокусных точках, что приведет к размытым изображениям и цветовым краевым эффектам в зависимости от используемого фокусного расстояния. Существуют специализированные объективы, такие как Nikon 105mm f4.5 UV-Nikkor, которые предназначены для устранения этой хроматической аберрации.
Важно отметить, что, хотя преобразованный датчик камеры способен записывать как в ультрафиолетовой, так и в инфракрасной области, когда смешанный свет попадает на датчик, в записи будут преобладать более длинные инфракрасные волны. Небольшое количество коротковолнового ультрафиолетового света или его отсутствие может быть записано, если не применяется избирательная фильтрация, чтобы исключить часть или весь инфракрасный свет. Длинноволновый инфракрасный свет также может размывать значительную часть видимого света в синей и зеленой областях на фотографии с полным спектром. Точно так же, если инфракрасный свет полностью заблокирован, видимый свет может подавить запись ультрафиолетового света. Таким образом, невозможно сделать действительно полнофункциональную фотографию.
Фотография с полным спектром позволяет получить различные эффекты и сюрреалистические цвета благодаря взаимодействию отражательной способности (УФ, видимое, ИК-излучение) природы и материалов, созданных руками человека, и определенной спектральной передачи красного, зеленого и синего фильтров на камере. Добавление внешних фильтров уменьшит и подчеркнет различные взаимодействия, давая различные эффекты.
Приложения
Изобразительное искусство
Фотография полного спектра используется для художественная фотография и может давать цвета, подобные видимой цветной пленке, но с яркостью и тональностью инфракрасные фотографии. Наиболее полный спектр искусства - пейзажи. Также создается движение для художественной фотографии человека с фотографией полного спектра, которая захватывает реального человека, взаимодействующего с сюрреалистическим пейзажем. Искусство фотографии полного спектра представлено в галереях Колорадо и Флориды.
Любители науки
Гиперспектральный и большинство мультиспектральный камеры дороги и сложны в эксплуатации, требуют приобретения компьютера и трудоемкой постобработки. Модифицированные цифровые камеры с надлежащей фильтрацией имеют ограниченное спектральное зондирование для геология /минералогия, сельское хозяйство и океанографические цели. Большинство потребительских фотоаппаратов сохраняют красный, зеленый и синий микрофильтры, что ограничивает их полезность при создании изображений в научных целях.
Криминалистика
Криминалистическая визуализация часто используются камеры полного спектра, чтобы выделить невидимые материалы, которые имеют более разнообразную отражательную способность в ультрафиолете и инфракрасном диапазоне. Приложения включают невидимые чернила (УФ и ИК), нарушенную почву (УФ и ИК), остатки огнестрельного оружия (ИК), биологические жидкости (УФ), волокна и т. Д. По аналогии с судебной экспертизой, камеры полного спектра исследуются для улучшения фотографических изображений. записи археологических находок.
Смотрите также
- Инфракрасная фотография
- Ультрафиолетовая фотография
- Гиперспектральная визуализация
- Мультиспектральная съемка
- Полный спектр света
- История судебной фотографии
- Fujifilm FinePix IS Pro камера полного спектра
Категория