红外摄影  

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红外线范围开始于为700nm(在可见光谱的红端)波长和朝向较长波长延伸。太阳光和白炽光源都含有大量红外线。数码相机中使用的传感器对近红外非常敏感(700-1200 纳米)。几乎所有数码相机都使用夹在传感器顶部的红外截止滤光片,以减少或消除红外光。这些滤光片中有许多可以让可用量的红外线通过(最多约 900 纳米),并且这些相机可用于红外线摄影(如果您能忍受长达几秒的曝光时间)。内置红外截止滤光片的结构和效果各不相同,这使得不同的相机品牌和型号或多或少适合红外摄影。在尼康数码单反相机中,据报道 D70 和 D70s 特别适合红外摄影。热成像使用更长的波长,数码相机不能用于此应用。

红外摄影的最佳效果通过两种不同的方式获得。一种是在镜头前使用红外通滤光片。这会阻挡较短的波长,因此它们不会对图片产生影响。取景和对焦时,滤镜必须移开。另一种方法是移除内置的红外截止滤光片(实际上,内置滤光片必须更换为相同厚度的透明窗口,否则对焦会失效)。以这种方式修改的相机对于通用摄影基本上没有用,但您可以在镜头前放置一个红外截止滤镜并恢复部分原始性能(尽管色彩平衡可能会关闭,因为它通常是无法与内置滤波器的光谱特性完全匹配。不能在镜头前放置抗锯齿滤镜)。另一方面,通过去除抗混叠滤波器提高了精细细节的分辨率。这可能也使用IR通滤波器与变形照相机,如果你想记录只有红外光。

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提供多种玻璃和塑料红外通滤光片。我使用Fuji IR 82获得了不错的效果。上图显示了安装在尼康AF-2 上的此滤镜(75 平方毫米)明胶过滤器支架。我将过滤器半永久性地安装在支架上,并在其角上使用双面胶带。滤光片支架摆动打开,从而允许取景和对焦。这个支架有一个 72 毫米的过滤器外螺纹,用于连接到镜头的过滤器螺纹(通常通过转接环)。该支架可自由旋转,因此您可以转动支架,使其向合适的方向摆动打开。支架前部还有一个 82 毫米的滤光镜内螺纹,适合上面显示的特殊镜头罩(仅标记为“AF-2”,显然是尼康制造的),或者另一种适合您必须使用的镜头。AF-2 是一种轻巧但精密的金属(非铝)结构。它最初在摆动部分带有薄的内部泡沫衬垫,我取下它以固定过滤器。此支架不能容纳厚玻璃或塑料(Cokin 型)方形过滤器。

大多数镜头在近红外区域表现出相当大的焦点偏移,即它们在不同的焦平面上聚焦可见光和红外光。较旧的镜头在其景深刻度上有一个红点或类似的指示器。该指示器提供调焦环的大致偏移量,以校正 IR 焦点偏移。如果您打算用于红外摄影的镜头没有焦点偏移指示器,或者如果您想要更高的精度,则必须通过反复试验找出正确的焦点偏移量。在大多数镜头中,焦点偏移的指标只是近似值,焦点偏移量可能会在不同焦距和焦距下发生变化。

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有几个网站涉及近红外摄影的技术和艺术特征,所以我不会专注于这些方面。上面和下面的例子展示了我使用 Fuji IR 82 滤镜和 D70s 的结果。上面的例子是在Photoshop中通过使用不同分量颜色的不同响应曲线进行后处理,从而在最终结果中产生颜色印象(但原始图片本质上是单色的,因此该过程更像是一种调色)。

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第二个例子结合了连续拍摄的可见光和红外图像。IR 组件有助于消除雾霾并提高图片的整体清晰度和对比度。在上图中的天空中,可见范围内的图像完全没有特征,而红外图像清楚地显示了云结构。

使用红外通滤波器并不是在红外范围内拍照的唯一方法。大多数紫外线滤光片也能透过红外线,除了紫外线摄影外,还可用于后一目的。如果您已经拥有一个紫外线通过过滤器,这是可行的,但这些过滤器比红外线通过过滤器贵。另一种方法是使用两个堆叠的偏振器,如下所述。

偏振滤光片透射沿一个平面偏振的光,并吸收沿垂直于该平面的第二个平面偏振的光。实际上,沿这些平面的透射或吸收在最大值和最小值之间连续变化,而远非完全透射或吸收。两种类型的偏振器通常用于摄影目的。所谓的线性偏振器由夹在玻璃板之间的塑料偏振膜组成。所谓的圆偏光片,就是在偏光膜的背面增加了一个四分之一波长的延迟板。数码单反相机需要使用圆偏振器才能正确测光。

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此处讨论的设置(上图)由堆叠在圆偏振器顶部的线性偏振器组成。上图中还可以看到镜头阴影。圆偏光镜必须放置在最靠近相机镜头的位置。当线性偏光片旋转而圆形偏光片保持固定时,堆叠滤光片的透光范围从不透明到相对透明。一个偏光镜的每一圈都会穿过两个透明度峰值和两个不透明度峰值。实际上,当偏振器的轴平行时,堆叠会传输光,而当它们彼此垂直时会熄灭它。外偏振器必须是线性的原因是圆偏振器旋转透射光的偏振面(因此,实际上,使其非偏振)。内偏光片必须是圆形的才能进行测光。如果您手动曝光,内部偏振器也可以是线性的(稍微便宜一些)。

我的测试表明,摄影中使用的交叉偏振器可以有效地阻挡大部分可见光(非常暗的深紫色除外),但仍能透射近红外光。因此,它们可以用作 IR 通滤波器。用交叉偏振器代替红外通滤波器有几个优点。第一个是偏光镜只需要转动,而不是像滤光片安装座一样向外摆动(或像安装的圆形滤光片一样旋开)。这在特写和微距摄影中特别有用,在这些摄影中,与拍摄对象的工作距离可能太小而无法摆动或拧松。第二个优点是偏振片的消光是渐进的,这允许在同一曝光中将不同数量的可见光和红外光结合在一起。另一个优点是,在大多数情况下,

我在红外微距摄影中遇到的一个意想不到的问题是,如果使用狭窄的镜头光圈,一些波纹管的柔性材料传输的红外光足以使照片完全模糊。你需要测试你的波纹管,看看它们是否有这个问题。

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4月 ago

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