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词条 红外摄影
释义 红外摄影

§ 简介

近年数码DC/DV的流行,尤其是SONY率先推出红外夜视机型后人们开始对红外线及其摄影产生了兴趣,因为数码相机及摄像机所采用的CMOS/CCD感光元件能够接收到红外波长,现在我们只需配以红外滤镜即可拍摄红外照片及动态景象,以所拍即所见的方式更为方便去了解观察奇异的红外世界。

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红外摄影的由来

红外摄影

单从科学的意义讲,传统的摄影是一个“光-化学”过程,数码摄影是一个“光-电子”过程,但无论是“光-化学”还是“光-电子”都离不开“光”,可以说“光”是摄影之源。那么“光”又是什么呢?光是一种电磁波!

一百多年前,物理学家麦克斯韦提出一个理论,认为所有的辐射都与电磁现象有联系,而一般可见光只是这个电磁辐射家族中的一小部分而已。后来的物理学研究证实了麦克斯韦的理论,人们绘制出了从电磁波,到可见光,直到γ射线的完整的电磁波谱。

图中波长的单位为埃(),1 = 10-10 m.目前人们用得更多的单位是纳米(nm),1nm=10-9m.可见光的波长范围在380-780nm之间,红外线的波长范围则介于可见光与无线电波之间,换一种更形象的图示方式就是:红外摄影

我们通常所接触的摄影,是可见光摄影,是利用可见光来形成影像的一种技术。从图中可以看出,电磁波的波长从数千米的电磁波,直到只有十亿分之一微米的γ射线,范围非常广,而可见光只是其中很小的一段范围。既然可见光是电磁波的一种,可见光能够成像,其他电磁波是否也能够成像呢?答案是肯定的。几乎所有波长的电磁波都能够形成影像,只是获得这种影像的手段不同而已,医疗上常用的透视成像就是利用X光成像,工业产品探伤会利用到γ射线成像,天文研究中的射电望远镜就是利用无线电波成像。

§ X光照片

红外摄影

这样说来,红外摄影就没有什么稀奇了,而且,红外线、紫外线是可见光最近的邻居,成像效果及方式也与可见光最为接近,即都是通过光学镜头聚焦形成清晰的影像。

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红外摄影的用途

在数码摄影诞生之前,拍摄红外照片需要使用专门的红外胶片。胶片的感光特性是可以通过调整其化学成分进行控制的,早期从事过黑白摄影的朋友都知道,黑白胶片有分色胶片与全色胶片之分,分色胶片只对某一种特定颜色的光线感光,全色胶片则对所有的可见光感光,而红外胶片就对特定波长范围的红外线特别敏感。使用红外胶片拍摄和冲印的技术难度都较大,成本也高,普通摄影爱好者很少有条件去尝试,多用于科研、刑侦、军事等领域。红外摄影

由于不同物质对于可见光、红外线的吸收性能不同,所以通过红外摄影可以发现在可见光下看不到的一些差别,刑侦技术检验中常常利用红外摄影达到以下目的:显示被苯胺染料、有机染料及红色污斑掩盖或浸染的墨汁、石墨铅笔、炭墨复写纸和油墨字迹;鉴别纺织物品的结构、污渍斑痕;显现模糊不清的邮戳标记;显现褪色或变色的字迹或图案;拍摄薄雾笼罩的室外现场;呈现被挖掉或刮掉的文件字迹等。

比如这顶迪派帽子,用普通数码相机拍摄就是我们肉眼看到的样子。

红外摄影

但是用红外相片的效果就大不相同,原来并不显眼的的线条、气孔特别突出,这是因为纯棉布料与化纤的缝纫线对红外线的吸收、反射性能大不相同,纯棉织物会将红外线吸收,而化纤的缝纫线会将红外线几乎全部反射(纯棉的贴身衣服之所以穿着舒适就是因为它吸收身体的红外辐射,再散热出去,而不像化纤织物那样将红外线又反射回人体)。

除了上述技术应用之外,由于红外摄影在艺术摄影领域,尤其在风光摄影领域也有非常独特的表现力,成像效果相当特殊,也使得许多摄影爱好者为之痴迷,以致有爱好者红外摄影

如此断言:“一旦你拍下了第一张红外照片,就会被这种如梦如幻的效果所魅惑。你会迷上它,无法自拔”。

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红外摄影的对焦问题

红外摄影

在传统红外摄影中,由于胶片本身解决了对光线波长的选择问题,所以拍摄时并不需要特殊的滤镜,但,由于红外线的波长比较长,在光学玻璃中的折射率小于可见光,通过相同的透镜成像时红外线的成像位置要比可见光靠后一些,所以相机的对焦系统要进行一些修正。为了方便进行红外摄影,以前的手动对焦镜头,常常带有一个“R”标记或红点标记,以方便进行焦距修正。红外摄影

“R”标记红外摄影

红点标记

如果被摄物体较远时,红外成像与可见光成像的对焦误差比较小,基本可以忽略,拍摄距离较近时,就要进行焦距修正了,修正的方法是先按日常可见光的拍摄方法调好焦距,再将对焦线稍转动向前,对准“R”标记或红点标记就可以了。

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红外摄影的曝光控制

红外线摄影滤镜

由于自然界中红外线的变化非常剧烈,红外摄影的曝光比较难以控制,虽然也有测光设备可以使用,但一般只能作为参考,通常需要摄影师依据经验确定曝光量。

小结

由上面的介绍可以看出,在传统摄影时代,无论在材料还是技术方面,红外摄影的门槛都是比较高的,幸运的是,随着数码摄影技术的成熟,红外摄影也变得简单易行,接下来的其他文章,我们将重点围绕数码成像技术,介绍红外摄影的器材与拍摄技巧。

§ 参考资料:

翟冬敏:《红外线与摄影》

I. 阿西莫夫:《阿西莫夫最新科学指南·宇宙学》

南开大学:《摄影基础》

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更新时间:2024/12/19 1:09:26