什么是紫外线

除了可见光（即波长范围从400到750 nm）和红外光之外，地面水平的日光还包含UV-A（400-320 nm），UV-B（320-280 nm）和少量UV-C（280-200 nm）的光。在大气之上，UV-D或真空UV是太阳光谱的重要组成部分。几乎没有UV-D通过大气。在甚至更短的波长下，UV范围也可以归入软X射线范围。

UV-B被通常用于制造镜头的大多数材料吸收，并且普通的数码相机传感器在这些范围内也具有较低的灵敏度。UV-C被大气中的氧气迅速吸收，而在地面上太阳UV-C与摄影无关。UV-D被包括氮气在内的大气迅速吸收。

 

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我如何到达紫外线摄影

大约十年前，我在近紫外线摄影方面的早期尝试并没有取得多大成功，原因是存在非常大的技术问题，几乎无法解决。当时很少有摄影师处理这一非常奇特的摄影工作，而可靠的信息比现在要难得多。

对于初始实验，NIR摄影可能只需要一个便宜，易于查找的滤镜和较长的曝光时间（尽管现代数码相机在将通过其内置滤镜的NIR数量减少到无用方面要比旧相机好得多）低水平）。相反，获得用于UV摄影的入门级设备既昂贵又费时。本质上，相机，数字传感器，镜头和普通滤光片均设计为可阻挡紫外线辐射，并且您必须游向上游才能获得奇数个碎屑，这些碎屑偶然或偶然地以与正常情况相反的方式工作想要的。

它现在更容易在紫外照相开出比几年前，由于目前的布告栏像ultravioletphotography.com和，前后者，www.fotozones.com（链接删除，因为不再自由访问）是自由分发和讨论技术信息。但是，UV摄影需要大量的决心，时间和金钱来获得必要的设备，还需要额外的决心和时间来学习如何正确使用此设备。冒着重复自己的风险：

• 紫外线摄影并不是您可以在下午开始练习的偶尔追求。您一周内也无法这样做。如果您有足够的财务资源，运气和正确的信息来源，则可能在几周或（更可能是）几个月的准备后就可以开始。购买正确设备的最初错误可能会造成巨大的损失。
• 使用简单，便宜且易于购买的设备无法完成UV摄影。紫外线照相好的设备的财务成本明显高于通用照相设备。
• UV摄影设备基本上不是两用设备。它可以大部分或仅用于单个目的：UV摄影（或有时也用于IR摄影和多光谱摄影）。对于更常见的摄影类型，大多数用于UV摄影的物品没有实际用途，或者价格太昂贵。

奖励是我们可以记录和研究一个我们无法看到的世界。除了视觉吸引力外，紫外线摄影在科学，技术和法证学中也有许多用途。但是，没有太多的科学家使用紫外线摄影来记录宏观物体（除了花和鸟的羽毛外，这是成百上千篇论文的主题）。举个例子，当我决定用紫外线（和红外线）看蜗牛的壳而又不完全了解我在看什么时，我发现显然没有其他科学家想到过做同样的事情，可以充分利用我在以下论文中从紫外线摄影中学到的知识：

Savazzi，E。＆Sasaki，T。2013：在近紫外，可见光和近红外辐射中对蜗牛壳的观察。软体动物研究杂志79：95-111。doi：10.1093 / mollus / eys039

一个现实的时间和行动计划去如下：

• 在购买任何东西之前，请慢慢开始并在初始阶段阅读很多东西。在公告板上提问。尽力了解技术方面。关于UV摄影设备和方法的已发表观点有所不同，并且您可以在相对较短的时间内（数周或数月）将知识渊博的资源与不可靠的资源和/或具有既得商业利益的资源区分开。
• 不要依赖单一的信息来源，尤其不要依赖可能具有商业利益的“锁定”您所出售的特定设备的信息来源。一些有关UV摄影的网站是公开商业的，并且仅出售可用于此类摄影的设备的一小部分。乍看之下，其他网站可以自由交流有关紫外线摄影的信息，但要清楚地识别用于产生已发布图像的滤镜，镜头和技术，远远不够，因此其他摄影师无法使用相同的方法或构建在他们。适用于此评估的良好标准是：
  • 在提供实际的，可用的信息（包括有关竞争对手产品或其他卖方的信息）时，特定的信息源有多开放？
  • 他们是否在试图向您出售“黑匣子”滤镜/镜头/相机，而没有关于哪家公司的信息？例如，将“幻想名称”用于UV通滤镜或UV透镜是一种早期的赠品。Google提议出售的任何商品的名称。如果找不到任何内容，或者只是在同一网站上提到了该特定项目，请询问他们为什么。如果他们无法获得真实的，可验证的信息，请让他们走到其他地方。即使是Tochigi Nikon，CoastalOpt，Thorlabs，Edmund Optics，Asahi Spectra等知名公司，即使是特定产品的独家制造商或分销商，也可以信赖，并且通常会提供有关其产品的非常详细的技术信息。另一方面，一个人的公司 当然不是在地下室生产UV通滤镜和镜片，而是仅销售大型公司生产的产品，并可能直接从这些公司提供给任何感兴趣的买家。在这种情况下，如果仅设法确定实际来源，就可以避免加价，因此值得调查。
  • 特定的信息来源是否推荐由多个网络来源进行了充分记录，测试和审查但只能从单一来源购买的设备？这可能是一个警告标志，尽管不一定是避免它们的标志。在UV摄影中最有用的许多滤镜仅由一家公司制造。但是，除了制造商本身之外，这些过滤器通常还可以从多个分销商处获得。其他公司的过滤器可能略有不同，但基本相同。在目前为紫外线和多光谱摄影设计的少数镜头中，CoastalOpt 60 mm Apo Macro和Tochigi Nikon 105 mm UV Nikkor可以通过一些大型摄影器材经销商来购买，但个人购买者可以直接从各自的工厂订购这些产品，通常可以在此过程中节省大量资金。取出信用卡之前，先橱窗购物。
  • 来自商业来源的信息是否与可从公告栏和不出售设备的网站之类的开放来源获得的信息一致？如果后一种来源可验证地独立于商业来源，则这是一个令人鼓舞的信号。如果他们只是模仿商业来源提供的信息，请谨慎操作。在这种情况下，实际上，无论信息被复制和重新发布的频率，您只有一个信息来源。
• 继续保持最新状态。您学得越多，您就越有能力从谷壳中分离出小麦。在过去的五年中，紫外线摄影发生了很多变化，并且在接下来的几年中还有很多变化。几年前，许多公认的智慧仍然是真实的，但其中一些不再被认为是有效的。我建议从紫外线摄影网站开始，但要搜索其他信息来源-可用性和有用性变化很大。
• 在六个月到一年的时间内逐步建立您的初始套件，并在这段时间内分散购买。有时确实会发生“一生的交易”，但通常只对卖方而言，这是一笔划算的交易。有时在eBay上可以获得很好的交易，但是一笔太过难以置信的交易是显而易见的礼物。一款eBay紫外线UV尼克尔105毫米广告纸，价格为2,000美元，就像7月的大虾残in剩饭一样，尤其是如果来自上周在eBay上注册的卖家收到了两个用户反馈，或者直到现在一直在出售旧明信片，这尤其如此和来自同一eBay帐户的厨具（欺诈者通常使用被劫持的eBay帐户）。
• 千万不能吝啬相机。从一台好的紫外线相机开始，因为您可能会使用很多年。如果相机不适合进行紫外线摄影，您将永远不知道还有什么（如果有的话）做错了。
• 一定要从相对便宜的UV镜片开始，但只有一两个。有足够不错的选择。除非您因其他原因已经可以使用它们，否则请不要从非常昂贵的产品开始。不要随意购买旧的镜头，希望有机会买到一款适合紫外线摄影但至今仍未被发现的镜头。绝大多数新旧镜头都不适合进行紫外线摄影，因此，在找到可用的镜片之前，您可能需要先购买一百片。对于您最初购买的镜头，请遵循更有经验的UV摄影师的建议。
• 千万不能吝啬滤波。从只有一个经过验证的Baader U开始。它并不便宜，但可以正常工作（或者更确切地说：如果您无法获得良好的结果，则故障出在其他地方，而不是过滤器中）。只有经过一段时间和实践（以及足够的调查），才能尝试更多的异国情调。购买可以在紫外线透镜和照相机上使用的滤光片。在许多情况下，对中长焦距的镜头右侧适配器，就可以使用25毫米/28毫米/ 1.25″过滤器，而不会造成任何暗角。你可以请使用52mm / 48mm / 2“滤镜，但是在大多数情况下，并不需要特别大的直径，尤其是在小型传感器上，并且更昂贵。您可以测试给定的滤镜尺寸以使其在可见光范围内渐晕（例如带有圆形孔在订购紫外线滤镜之前，先在给定的相机和镜头上切下安装在滤镜支架上的黑色硬纸板片），找出哪种滤镜尺寸在镜头光圈完全打开时不会产生渐晕现象，请购买此尺寸或更大的尺寸。
• 在日光充足的情况下开始对UV摄影进行试验，并使用三脚架。调试完最初的问题后，请购买价格不贵且合适的无涂层电子闪光灯（请参阅www.ultravioletphotography.com或下面的某些链接），或者如果您已经有摄影棚闪光灯并且对以下内容感兴趣在室内对象中，请考虑投资购买无涂层的试管和圆顶。最终您将需要一个人工紫外线源，但是最好从直接日光开始，除非您已经有一个带有易于更换的灯管的影室频闪和/或居住在阳光是稀有或不可靠商品的地方（例如我）。

相机和相机传感器

相机传感器对UV-A中等敏感，尽管程度不如可见范围（400-750 nm）。在比UV-A短的波长下，普通相机传感器的灵敏度会随着波长的减小而迅速降低。这是由于多种因素的综合，其中最重要的因素可能是拜耳彩色滤光片和内置在传感器芯片顶部的微透镜的吸收。取决于其厚度和成分，覆盖芯片并将其密封在其陶瓷封装内的玻璃窗可能成为透射或UV-B和UV-C的障碍，但通常对UV-A非常透明。该窗户的抗反射涂层通常被设计为在可见光范围内最有效，并且其中一些可能会反射不同程度的紫外线。

不带微透镜和拜耳滤光片的摄像机传感器可以在UV-A和UV-B范围内使用。保护传感器的窗口有时没有涂层，或者经过了针对紫外线透射而优化的涂层处理。相同类型的摄像机传感器有时完全没有保护窗，并且完全暴露于通过镜头的任何辐射下。在这种情况下，传感器极易受到损坏（例如，大气湿度可能腐蚀真空沉积的铝电气路径，因此为此目的需要使用金，并且在不损坏传感器的情况下也无法清除任何灰尘颗粒），并且切勿从相机上取下镜头。该设备价格昂贵，并且具有特定的技术用途，但它根本就是错误类型的UV摄影设备。

Fujifilm过去曾制造过用于紫外线（正式波长只有380 nm）和多光谱摄影的DSLR模型。它们不再可用，并且修改通用DSLR或无反光镜相机以尝试获得这些特殊相机之一更加实用。

紫外线和多光谱转换

实际上，通用数码相机中的所有传感器都覆盖有单独的防紫外线和防红外线滤镜。在大多数情况下，尤其是在现代相机中，此滤镜对于其预期目的非常有效，必须将其移除以在UV（和IR）范围内成像。通常，该滤镜还带有两层双折射材料薄层，它们提供了抗锯齿功能。越来越多的缺少这种抗混叠滤镜，并且通过相机软件可以校正混叠和相关的色彩波纹现象。

在数码单反相机中，通常用对目标波长透明的光学玻璃窗代替该滤光片。这是必要的，因为简单地卸下滤镜会改变镜头座和传感器之间的光学距离，而镜头座和光学取景器之间的光学距离不变。卸下过滤器而不更换它会导致两个单独的问题：

• 相机无法再用普通镜头对焦于无限远。
• 正确聚焦在取景器中的图像聚焦在传感器上，反之亦然。如果仅使用实时取景进行对焦，仍然可以使用以这种方式修改的DSLR。

在所谓的多光谱转换中，传感器可以记录的对大多数或所有波长都透明的窗口代替了内置滤镜。在UV转换中，使用UV通滤镜代替。各种红外通滤镜也可以用作红外照相的替代品。此修改基本上是永久的。因此，最通用的转换是多光谱类型，它需要在相机镜头的前部（或后部）安装滤镜以隔离光谱的子集。

大多数数码单反相机允许调节毛玻璃和镜头座之间的距离，在某些型号的相机中，调节范围可能足够大，从而可以在取下紫外和红外滤镜后重新校准取景器的焦点，而无需更换窗口。原始的UV截止滤光片和IR截止滤光片的厚度在相机品牌和型号之间变化很大，这在该解决方案的可用性中也起着重要作用。这种重新校准不能解决镜头不再聚焦于无限远的问题。因此，DSLR转换通常用透明窗口或过滤器替换内置过滤器。另一方面，当使用无反光镜照相机和安装在适配器上的镜头时，可以简单地卸下内置滤镜而无需更换，

可以重新校准许多镜头的无限远对焦位置，并且在某些情况下，调节范围足够大，可以在已取下内置滤镜但未更换内置镜头的相机上进行无限远对焦。例如，Novoflex Noflexar 35 mm就是这种情况。

在尼康数码单反相机，旧的D70和D70S频传特别适合于紫外线摄影。尽管并非全部，但许多其他模型也适用。几个Micro 4/3相机也可以正常工作。我在这里讨论的Panasonic G3经改装后可用于多光谱（包括UV）摄影，效果非常好。过去，经常有人说佳能数码单反相机不合适。过去也曾说过，CCD传感器比CMOS传感器更合适，但是目前的知识并不支持这一点。功能强大的UV相机，例如Panasonic G3和GH系列具有CMOS传感器。在某些站点上指出，即使不进行任何改动，这些照相机中的一些也适合进行UV摄影。我更喜欢用这样的说法来证明这一点，即其中一些未经修改的相机即使在存在大量紫外线辐射的情况下，也可以以非常长的曝光时间在（非常）近紫外线范围内成像，但是肯定不能称其为最佳选择。应用。

要考虑的另一个因素是，使用安装在镜头上的紫外线滤光片（只要有足够强的连续紫外线照明），实时取景对于取景和对焦非常方便。实时取景还可以实现精确对焦（通过电子放大实时取景图像的一部分），尽管这需要比查看整个帧所需的更强的UV源。尼康D70等较旧的相机缺乏实时取景，因此必须在没有紫外线滤镜的情况下进行对焦和取景。UV焦点移动（请参阅下文），以及在高放大倍率下，滤镜的厚度可能会略微改变焦平面，而对于这些较旧的相机，只有在检查了图片之后，此问题才变得明显。

紫外线摄影的技术方面 

UV图像记录了人类可见范围之外的辐射。因此，没有“正确的”白平衡来显示这些图像，并且，如果您只想尝试假彩色图像的视觉效果，则可以自由尝试最离谱的白平衡和颜色重新映射技术。

借助可记录相对较宽的紫外线光谱的照相机，镜头和紫外线滤光片，拜耳传感器通常会提供一系列假色，包括红色，品红色，黄色，绿色以及蓝色和紫色阴影。之所以将它们称为假色，是因为它们与在可见范围内显示的对象的实际颜色无关。花的图像通常提供最广泛的UV假色范围。但是，大多数花朵只显示一种或两种UV假色，要体验全部色域，您需要尝试使用相当多的花朵。

如果您的镜头仅透射最长的UV波长（即最接近VIS范围的波长），则您的UV图像将是单色紫罗兰色（如果您使用相机的内置阳光白平衡），并且与您所拍摄的物体无关不会得到其他假色。另外，如果您使用的是单色照明光源（例如，UV LED手电筒），即使可能出现在拍摄对象中，您也只会得到很少的伪色或没有伪色。

UV伪色与对象反射的近似UV波长之间似乎存在某种关系。但是，这种关系在不同的相机型号中可能会有所不同，并且会受到所使用的色彩平衡以及包括被摄体和照明源在内的其他因素的强烈影响。

“蜜蜂视觉”及所有其他 

有时，UV假色与VIS颜色结合在一起，并且在后期处理中重新映射图像的颜色通道并重新混合，以给人留下印象，即昆虫，鸟类和其他能够在UV光谱中视觉的动物如何看待给定的对象。

我强烈反对将这些图像称为“蜜蜂视觉”，“蝴蝶视觉”，“鸟类视觉”等。动物（和人类）视觉涉及视网膜以及大脑中的大量数据后处理。记录该物种在视觉上感知给定主题的方式，并将其转化为人类感知体验，这超出了我们目前的能力范围，而且可能是不可能的。另一个物种的视觉感知神经信号很可能对我们的大脑完全陌生。

例如，某些动物可以感知到四种或更多种颜色。我们的大脑只能处理三种成分的颜色，因此它们无法以与这些物种相同的方式处理第四种颜色通道，就像它们无法处理多维实体的感知一样（我们可以可以通过使用许多图表和公式来最好地可视化数据，但是传达实际感知是完全不同的事情）。因此，这些“蜜蜂视觉”等图像充其量仅是对普通非科学公众的科学博览会和展览会有用的好奇心，并且应始终贴上以上警告。

好的科学确实可以在蜜蜂的视觉等方面完成。它是在实验科学框架内和经过精心设计的实验中完成的，例如，通过观察蜜蜂的行为以及在受控环境下对自然和人为改变的花朵和照明光谱的响应，以及当蜜蜂以不同的辐射波长出现时，与视觉系统有关的神经活动。参见例如：

• Horridge A.2019-视觉系统的发现：蜜蜂。CABI 296页。
• Horridge A. 2011-蜜蜂看到了什么？我们怎么知道？对科学理性的批判。360 pp，ANU E出版社。

我的观点是，要通过使用UV和VIS滤镜拍摄花朵的图像，在Photoshop中重新映射花朵的色彩通道并将其称为“蜜蜂视觉”，就无法做到良好的科学。

 

用于紫外线摄影的相机

相机（包括我不再使用或不再使用的旧相机）
我的相机和镜头（半严肃的叙述）
Olympus OM-D E-M1 Mark II 
Olympus OM-D E-M1 Mark II设置电子表格（下载Excel文件）
Olympus OM -D E-M1 
Olympus OM-D E-M5 
Panasonic G3（针对IR + VIS + UV修改）
Olympus E-PM2（针对IR + VIS + UV修改） 
Olympus Pen Lite E-PL6（针对IR + VIS + UV修改） ）
索尼Alpha 7R II
索尼Alpha 7 II（针对IR + VIS + UV修改）
尼康D300s
尼康D200 
Nikon D70s（针对IR + VIS + UV修改的）（也用于测试和其他测试）及其性能
Nikon Coolpix 7900 
Nikon Coolpix 5700 
Nikon Coolpix 950 
Olympus OM-2n 
Olympus OM-10 
Pentax ES-II 
Pentax Spotmatic 
SPII Ferrania Condor 1

 

 

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