Введение в инфракрасную фотографию

Введение в инфракрасную фотографию
Введение в инфракрасную фотографию

Инфракрасная, или «ИК» фотография, предлагает фотографам любого уровня подготовки и бюджета возможность исследовать новый мир - мир невидимого. Почему «невидимый»? Потому что наши глаза буквально не могут видеть ИК-свет, поскольку он лежит сразу за пределами того, что классифицируется как «видимый» спектр - того, что может обнаружить человеческое зрение. Когда мы делаем фотографии с помощью инфракрасной пленки или фотоаппаратов, мы открываемся миру, который часто может сильно отличаться от того, который мы привыкли видеть. Цвета, текстуры, листья и растения, человеческая кожа и все другие объекты могут отражать ИК-свет уникальными и интересными способами, которые невозможно имитировать с помощью таких инструментов, как Photoshop (да, возможности Photoshop ограничены!).

Однако, как и в любом виде фотографии или искусства, это дело вкуса. Я настоятельно призываю людей исследовать мир IR. По мере увеличения количества устройств, оснащенных камерами, и совершенствования связанных с ними технологий, ИК-фотография может дать фотографам возможность выйти на новые арены и дифференцировать свои предложения от предложений других.

Виноградники Барбурсвилля
Виноградники Барбурсвилля

Терминология

В этой статье я буду называть спектр инфракрасного света «ближним инфракрасным» или просто «ИК». Ближний инфракрасный диапазон относится к спектру света, находящемуся за пределами диапазона, который человек может обнаружить своим зрением. Этот световой диапазон находится в пределах 700-1200 нм (нанометров). Другой аспект ИК-спектра, выше ближнего ИК, связан с тепловидением. Тепловая технология была популяризирована такими фильмами, как «Игры патриотов» и другими триллерами, благодаря которым спецслужбы или военные могли обнаруживать злодеев, измеряя температуру их тела в ночных условиях. Современные сенсоры цифровых камер не способны обнаруживать тепловые изображения. Однако при определенных обстоятельствах цифровые камеры могут отлично записывать ИК-изображения.

История инфракрасной фотографии

Первые попытки ИК-фотографии с использованием специальных пленочных пластинок начались в начале 20 века. Во время Первой мировой войны ИК-фотография оказалась чрезвычайно ценной, поскольку на изображения, использующие ИК-спектр, атмосферная дымка не влияла так сильно, как на обычные фотографии. ИК-изображения также смогли показать резкие различия между растительностью и зданиями, что позволило лучше идентифицировать потенциальные цели противника, такие как замаскированные заводы по производству боеприпасов и другие ключевые объекты. Реки, ручьи, озера и другие водные пути были изображены очень темными оттенками, что делало их более заметными.

В 1930-х и 1940-х годах кинематографисты представили множество пленок, чувствительных к инфракрасному излучению, которые привлекли как фотографов-любителей, так и голливудских кинематографистов. Военные также расширили использование инфракрасной фотографии, стремясь получить все возможные преимущества во время Второй мировой войны. В 1960-е годы в ИК-фотографию появилось много новообращенных, поскольку некоторые ведущие музыканты того времени, такие как Grateful Dead и Джимми Хендрикс, популяризировали ее использование посредством своих психоделических обложек альбомов. С появлением цифровой камеры в конце 1990-х годов как обычная, так и инфракрасная фотография должны были существенно измениться. Помимо профессиональных фотографов и фотографов-любителей, сотрудники правоохранительных органов используют ИК-фотографию для обнаружения криминалистических доказательств, которые невозможно различить обычным зрением.

Национальный мемориал Второй мировой войны
Национальный мемориал Второй мировой войны

Качество ИК-света

Отраженный ИК-свет создает захватывающий набор сюрреалистических эффектов. Растительность выглядит белой или почти белой. Кожа приобретает очень молочную, гладкую текстуру, хотя вены, расположенные близко к поверхности кожи, могут быть выделены и приобретать довольно омерзительный вид. Глаза могут казаться немного призрачными: радужная оболочка приобретает очень темный оттенок, а белки глаз приобретают сероватый оттенок. Черная одежда может выглядеть серой или белой в зависимости от ткани. ИК-свет может проходить через солнцезащитные очки, которые на первый взгляд кажутся очень темными или зеркальными (см. изображение ниже). Голубое небо также приобретает гораздо более драматичный вид.

Другой аспект ИК-фотографий немного сложнее описать и классифицировать. Я обнаружил, что существует определенный тип контраста, или то, что я называю «четкостью», редко встречающийся в обычной фотографии. Высококонтрастные черно-белые изображения по своей природе наиболее близки к ИК-фотографии, но даже они не имеют такого же внешнего вида, как ИК-изображения. Эти и другие эффекты создают волшебство ИК-фотографии: практически все выглядит совсем не так, как вы привыкли видеть в видимом спектре света.

ИК-свет, проходящий через солнцезащитные очки
ИК-свет, проходящий через солнцезащитные очки

ИК-свет, проходящий через солнцезащитные очки и разглаживающий кожу

Параметры ИК-съемки

ИК-пленка 35 мм по-прежнему доступна всего за 11 долларов за рулон из 36 отпечатков. Его достаточно легко использовать в существующей зеркальной фотокамере, что позволяет вам экспериментировать с ИК-фотографией, не тратя ничего, кроме одного-двух рулонов пленки и некоторых затрат на разработку. Однако в зависимости от возможностей вашей лаборатории вы можете обнаружить, что вам придется отправить ИК-пленку в другую лабораторию, которая имеет возможность ее обработать, так же, как это требуется для высококачественной черно-белой пленки.

Другая альтернатива требует покупки кругового ИК-фильтра (похожего на УФ-фильтр или фильтр с круговой поляризацией), который крепится к передней части объектива камеры. ИК-фильтр предотвращает прохождение видимого света, позволяя только ИК-излучению попадать на датчик вашей камеры. Эти фильтры будут различаться по цене в зависимости от размера фильтра и конкретной части ИК-спектра, на который они направлены. Основное различие между фильтрами заключается в том, как отображаются цвета (подробнее об этом чуть позже), но это в первую очередь дело вкуса. Потратив больше денег на фильтр, который фокусируется на другой части ИК-спектра, не обязательно гарантирует, что результаты вам понравятся больше, чем на ИК-фильтр, который стоит гораздо дешевле.

Каковы недостатки использования ИК-фильтра, прикрепленного к объективу? Основная проблема - размытие изображения в движении. Поскольку перед вашей цифровой зеркальной камерой установлен ИК-фильтр, до нее доходит очень мало ИК-излучения, если оно вообще вообще есть. ИК-фильтр пропускает на датчик только ИК-излучение, фильтруя при этом видимый свет. Комбинация ИК-фильтра и ИК-фильтра на передней части объектива требует очень длительного времени выдержки. Поскольку ИК-фильтр очень темный, вам также необходимо сфокусироваться, прежде чем прикреплять ИК-фильтр к объективу.

Замок Белхерст
Замок Белхерст

Конкретное время экспозиции будет зависеть от конкретного используемого ИК-фильтра, чувствительности датчика камеры к ИК-излучению, особенностей блокирующего фильтра зеркальной камеры и, конечно же, количества ИК-света. Когда я впервые экспериментировал с ИК-фотографией с помощью Pentax K10D в 2007 году, я обнаружил, что мне нужно оставить затвор открытым на 45-60 секунд в солнечный летний день, чтобы получить правильно экспонированную ИК-снимку. Это может подойти, если вы фотографируете здания или другие неодушевленные объекты, но не очень хорошо работает со всем, что движется, например, с людьми, животными, листьями, цветами и т. д. Но если вы хотите быстро освоить ИК-фотографию с минимальными инвестициями вы можете купить ИК-фильтр, такой как Hoya R72, всего за 64 доллара (в зависимости от требуемого размера фильтра) и определить, подходит ли он вам. R72, пожалуй, самый популярный ИК-фильтр, поскольку он охватывает широкий спектр ИК-диапазона, экономичен и создает превосходное ИК-изображение.

Последний вариант - переоборудовать зеркальную камеру для использования исключительно с ИК-подсветкой. Это более затратно, но дает наилучшие результаты и обеспечивает максимальную гибкость.

Цифровые зеркальные фотокамеры, предназначенные для специализированной ИК-съемки

Для этого варианта необходимо снять блокирующий ИК-фильтр, расположенный перед сенсором вашей зеркальной камеры, и заменить его фильтром, пропускающим только ИК-свет. Это эквивалентно использованию внешнего ИК-фильтра, описанного ранее, и замене им ИК-фильтра. Каковы преимущества этого подхода? Вы можете использовать свою зеркальную камеру так же, как и сегодня, полагаясь на обычные значения экспозиции и выдержки. Просматривая метаданные своих ИК-фотографий, я обнаружил, что в обычный солнечный день с мая по август при f/8 и ISO 100 я достигал выдержки не менее 1/125, а часто и намного выше. Никаких длительных выдержек, временной фокусировки и последующего переключения режима фокусировки с автофокусировки на ручной, никаких возни с ИК-фильтрами на передней части объектива. Самое главное - никаких размытых изображений.

Минусами использования специальной ИК-камеры являются стоимость, невозможность использовать переоборудованную камеру для чего-либо, кроме ИК-фотосъемки, а также аннулирование гарантии на вашу зеркальную камеру (глоток!). У вас есть два варианта преобразования зеркальной камеры для использования в ИК-режиме:

  1. Отправьте его в надежную компанию по преобразованию IR
  2. Сделай сам

Я настоятельно рекомендую вариант 1, если вы не знакомы со следующим: просмотром обучающего видео, умением обращаться с очень маленькими, чувствительными электрическими компонентами (на этом можно остановиться любителям кофеина!), разборкой камеры Чтобы добраться до датчика в сверхчистой среде, снимите блокирующий ИК-фильтр, замените его ИК-фильтром, приобретенным у конверсионной компании, соберите камеру обратно и устраните любые тривиальные проблемы, такие как пыль, волосы и другие частицы. попадание в камеру, а также любые эксплуатационные проблемы, возникающие на некоторых этапах процесса разборки/сборки. Хотя я видел обучающее видео и переписывался со многими людьми, которые выполняли эту операцию, я бы просто сказал, что это не для слабонервных!

Существует множество компаний, специализирующихся на услугах по преобразованию инфракрасного излучения. Одним из самых известных является Lifepixel. Я пользовался услугами Lifepixel дважды и могу только похвалить профессионализм их сотрудников и качество их работы. Lifepixel сначала конвертировал мой Nikon D40X. Через два года я отправил им свой D90. Должен признаться, что я испытывал некоторый трепет, когда впервые отправил свой Nikon D40X в компанию Lifepixel. D40X был совершенно новым, и я даже не сделал с его помощью ни одного снимка, прежде чем отправить его в мягкой коробке. Что-то было неправильным в отправке новой камеры кому-то другому, кроме Nikon, для разборки, модификации и, в процессе, аннулирования моей гарантии!

Но прежде чем сделать это, я подробно поговорил с Дэниелом, одним из представителей службы поддержки клиентов Lifepixels. Я отправил ему электронное письмо с исчерпывающим списком вопросов и опасений. Дэниел был чрезвычайно терпелив и тщательно решал каждую поднятую мной проблему. Другие представители Lifepixel были столь же отзывчивы и полезны. И за почти 4 года съемки в ИК-режиме я не могу указать ни на одну проблему ни с одной из зеркалок с ИК-преобразованием. Одно предостережение: какую бы компанию вы ни выбрали для переоборудования ИК-камеры, тщательно изучите ее и будьте уверены, что они модифицируют вашу зеркальную камеру.

Захват ИК-изображений

Поскольку зеркальная камера была модифицирована только для работы в ИК-диапазоне, вы можете использовать ее так же, как и при фотографировании изображений в видимом спектре света. Комбинации ISO, выдержки и диафрагмы будут работать вместе так же, как и с любой зеркальной камерой без ИК-подсветки. Матричный замер всегда беспроигрышный вариант с ИК-излучением, хотя вы можете поэкспериментировать с камерой, объективом и условиями освещения, чтобы определить, дает ли центрально-взвешенный замер лучшие результаты в конкретной ситуации.

Мой D40x требовал от меня время от времени регулировать кнопку компенсации экспозиции, увеличивая/уменьшая значение до 1,7. Обычно диапазон регулировки был меньше - +/- 0,3 - 0,7. Хотя у меня на D90 такой же ИК-фильтр, я заметил, что D90 требует гораздо меньше регулировки компенсации экспозиции. Вероятно, это произошло из-за того, что в D90 и D40X использовались разные сенсоры камеры. Чтобы понять, как выглядит «хорошее» изображение RAW на вашем ЖК-дисплее, потребуется немного проб и ошибок. Однако со временем вы поймете, правильно ли вы экспонировали ИК-изображение и нужно ли настраивать компенсацию экспозиции.

А как насчет линз?

Нас учат верить, что лучшие линзы дают наилучшие результаты. Однако в мире ИК линза, которая лучше всего работает в видимом спектре, может оказаться совершенно бесполезной в мире ИК. И наоборот, более дешевые линзы могут работать намного лучше, чем их аналоги. Основные недостатки объективов с плохой работой ИК-излучения двояки; создание горячей точки в центре изображения (экспозиция и цвета немного отличаются от остальной части изображения) и более восприимчивость к бликам. Вы можете свести к минимуму появление горячей точки при постобработке, но это может занять немало времени.

И так же, как и в случае с бликами, связанными с видимым спектром света, ИК-блики невозможно легко исправить без тщательной работы в Photoshop. Хуже того, ИК-вспышки труднее обнаружить. При фотографировании в видимом спектре света вы часто можете определить, когда находитесь на грани появления бликов, по углу объектива относительно солнца. Однако при использовании ИК-сигнала вы не всегда получаете один и тот же видимый сигнал, поскольку вы не можете видеть ИК-свет. Поэтому важно проверять ЖК-дисплей во время съемки в ИК-диапазоне, чтобы убедиться, что на фотографиях не появляются блики, поскольку вы не можете доверять своим глазам.

Лучшая стратегия - использовать объективы, которые хорошо подходят для ИК-съемки. Такие знания получить нелегко. Хотя вы всегда можете найти множество обзоров качественных объективов, лишь немногие из них, если таковые имеются, затрагивают вопрос производительности ИК-излучения. Одним из таких источников является сайт Бьорна Рорслетта. Roreslett - одна из немногих компаний, которая специально тестирует линзы для использования в ИК-диапазоне. Как вы можете видеть на его сайте, скромный Nikon 18-55mm демонстрирует отличные результаты по сравнению с некоторыми другими объективами, стоимость которых значительно превышает его цену. С годами я стал во многом полагаться на свой Nikon 16-85mm VR. Он редко снимается с моей инфракрасной фотокамеры D90, поскольку он обеспечивает превосходные ИК-спектры, чрезвычайно резок и имеет очень полезный диапазон масштабирования, который охватывает практически все, что я хотел бы запечатлеть. А поскольку у меня есть множество объективов и я экспериментировал с их ИК-характеристиками, я могу ручаться за многие рекомендации Рореслетта по ИК-подсветке.

Обработка ИК-изображений

Файлы RAW обеспечивают максимальную гибкость при постобработке ИК-изображений, так же, как и для фотографий, сделанных в видимом свете. Изображения в формате RAW, просмотренные прямо с камеры, не очень впечатляют - тусклые, розоватые цвета, недостаточная контрастность. Изображения в формате RAW, полученные с инфракрасной зеркальной камеры, скорее всего, не убедят многих людей углубиться в этот стиль фотографии. ИК-изображение ниже (Мемориал Пенсильвании в Геттисберге, штат Пенсильвания) обладает приличным уровнем контрастности, но другие могут выглядеть более тусклыми или «мутными».

ИК-фотография в формате RAW до постобработки.
ИК-фотография в формате RAW до постобработки.

Что придает ему такой розоватый оттенок? На внешний вид ИК-изображения в формате RAW влияет ряд факторов: конкретный используемый датчик зеркальной камеры, ИК-фильтр, установленный на зеркальной камере компанией, занимающейся преобразованием ИК-изображений, и программные алгоритмы, используемые для баланса белого, возглавляют список. ИК-изображения на самом деле не имеют цвета, но датчик вашей зеркальной камеры должен что-то назначить красному, зеленому и синему датчикам, связанным с шаблоном Байера. Хотя ИК-изображения каждой камеры будут немного отличаться от изображений других, большинство современных зеркальных фотокамер создают файл RAW, который чем-то похож на изображение выше.

Я обрабатываю свои ИК-изображения в Adobe Photoshop Lightroom, используя пресет, который служит хорошей отправной точкой для настройки баланса белого, тона, контрастности, резкости и т. д. Наиболее важной из этих настроек является баланс белого, который я выставил на температуру 2100 и оттенок -72. Полученное изображение выглядит так, как показано ниже. Теперь изображение формируется и выглядит намного лучше, чем розовое море из исходного файла RAW. Предупреждение: изменение настроек баланса белого ИК-изображений может привести к резким психоделическим ощущениям!

После корректировок Лайтрума
После корректировок Лайтрума

Затем я импортирую изображение выше в Adobe Photoshop CS5, где создал несколько действий, которые в разной степени меняют местами красный и синий каналы. Я неравнодушен к серии действий, в результате которых получается смесь синего и желтого цветов. Как я пришел к этим настройкам? Чистое экспериментирование. Когда я нахожу конкретный образ, который мне нравится, я быстро создаю экшен Photoshop, имея все настройки на виду и могу вспомнить соответствующие шаги. Иногда я уменьшаю насыщенность цвета в зависимости от того, чего я пытаюсь достичь, и/или характера рассматриваемого изображения. В других случаях я меняю оттенок данного цвета. Опять же, поскольку ИК-изображение не содержит реальных цветов, то, что вы видите, является результатом множества факторов, которые варьируются от камеры к камере. Таким образом, мои настройки Lightroom и действия Photoshop могут дать несколько иные результаты, если применить их к фотографиям, сделанным с помощью вашей конкретной марки и модели камеры, преобразованной в ИК-излучение.

Ниже приведена окончательная версия после некоторой дополнительной обработки, шумоподавления и повышения резкости:

Окончательный вариант
Окончательный вариант

Сводка

ИК-фотография открывает перед фотографами захватывающие новые миры, особенно с учетом гибкости, которую обеспечивают зеркальные фотокамеры с ИК-преобразованием. Эта статья представляет собой лишь введение в различные вопросы и соображения, связанные с IR. Если вы хотите узнать больше об этой теме, напишите мне ниже, и я обязательно расскажу о дополнительных аспектах ИК-фотографии в будущих статьях.

Обновление:

С тех пор, как я написал эту и другие статьи, связанные с инфракрасной фотографией, многие люди писали мне по электронной почте с вопросами, связанными с ИК-съемкой, и советами относительно услуг ИК-преобразования. Последние несколько лет я рекомендую Kolari Vision. Kolari Vision переоборудовала для меня четыре зеркалки. Я был очень впечатлен качеством обслуживания, сроками выполнения работ, стоимостью и производительностью зеркальных фотокамер с ИК-преобразованием. Илья Мелентиевич, основатель Kolari Vision, проявил особое терпение и помог объяснить технические и нюансы преобразования и использования цифровых камер для инфракрасной фотографии. Kolari Vision предлагает полный спектр инфракрасных, ультрафиолетовых и других специализированных цифровых камер, а также соответствующих фильтров.