Infraraudonoji fotografija
Saulius Pakrijauskas
Straipsnis spausdintas žurnale "Naujoji komunikcija"
Žinome, jog mūsų akys sugeba matyti dalį elektromagnetinių bangų ruožo. Ji gana siaura - tarp 400 nm ilgio (mėlynos spalvos) ir 700 nm ilgio bangos (raudonos spalvos). Tačiau juk tikrai įdomu, kaip atrodytų pasaulis, jei galėtume pažvelgti toliau už šių ribų? Šiai temai ir skirtas šis straipsnis.
Seniau infraraudonoji fotografija buvo sudėtingas procesas, reikalaujantis specialios juostelės, jos apdorojimo ir atitinkamo rezultatų vertinimo „po to". Dabar kone kiekvienas, turintis skaitmeninį fotoaparatą, gali pabandyti įsiskverbti į infraraudonąjį spektro ruožą.
Pats principas tikrai paprastas. Tiek CCD, tiek CMOS matricos yra jautrios netolimam infraraudonajam spektrui, kuris prasideda tuoj už raudonos spalvos, maždaug virš 700 nm. Pakankamas jautrumas pastebimas iki maždaug 1200 nm. Toliau jau reikalinga speciali įranga.
Infraraudonoji fotografija
Žinoma, šis infraraudonasis jautrumas tam tikra prasme slepiamas nuo fotoaparatų vartotojų. Fotoaparatai skirti regimajai šviesai fiksuoti, o kad infraraudonosios bangos nebūtų fiksuojamos ir nesugadintų nuotraukų, fotoaparato jutiklis slepiamas už filtro, kuris „nukerta" infraraudonuosius spindulius. Tačiau kaip ir viskas šiame pasaulyje, šie filtrai nėra idealūs ir infraraudonuosius spindulius vis dėlto praleidžia. Tik tas praleidžiamas kiekis yra palyginti labai nedidelis. Tačiau kameros objektyvą paslėpus po specializuotu filtru, kuris praleidžia tiktai infraraudonuosius spindulius, įmanoma užfiksuoti visai kitokį pasaulį. Žinoma, pailgėja ekspozicijos trukmė, dažnai neįmanoma išsiversti be trikojo. Tačiau svarbiausia, kad tai įmanoma ir padaryti gali kiekvienas.
Šiek tiek apie spalvas
Infraraudonosios nuotraukos labai skiriasi nuo įprastų. Nespalvotos nuotraukos atrodo kontrastingos, medžiai ir žolė - ryškiai balti, dangus ir vanduo - beveik juodi, debesys - ryškūs. Kai kurie daiktai visai neatpažįstami. O spalvotos nuotraukos gali būti apdorotos taip, kad atrodytų beveik kaip įprastos, jei ne balta augmenija. Taip, augmenija yra pagrindinis akcentas, išsiskiriantis infraraudonojoje fotografijoje. Taip yra todėl, kad visi lapuočiai ir iš dalies spygliuočiai atspindi visą infraraudonąją šviesą. Dėl to jie ir įgauna akinamai baltą atspalvį.
Įdomiausiai, su infraraudonuoju filtru padarytos nuotraukos atrodo spalvotos. Žinoma, tos „spalvos" yra tiesiog tam tikri iškraipymai, atsirandantys dėl to, kaip fotoaparatas interpretuoja infraraudonuosius spindulius, apšviečiančius raudonus, žalius ir mėlynus matricos taškus. Tačiau šios netikros spalvos pagyvina nuotraukas ir prideda papildomus matmenis. Tokias spalvotas nuotraukas reikia ilgokai apdoroti kompiuteryje, tačiau tai tikrai verta padaryti.
Artimajam infraraudonajam ruožui, maždaug iki 770 nm, spalvotas matricos filtras turi šiek tiek įtakos tam, kiek šviesos pasiekia kiekvieną tašką. Kadangi raudoni taškai yra arčiausiai infraraudonojo spektro, jie natūraliai praleidžia daugiausia šių spindulių. Tad dažnai tiesiai iš fotoaparato gautos nuotraukos atrodo beveik raudonos, žalias ir mėlynas kanalai būna beveik juodi. Nespalvotai nuotraukai galima iš karto imti tik raudonąjį kanalą ir kitus tiesiog išmesti. O norint gauti netikromis spalvomis nuspalvintą nuotrauką, reikia prie jos padirbėti. Artimasis infraraudonojo spektro ruožas dėl galimybės gauti spalvotas nuotraukas ir gan didelio matricos jautrumo yra pats populiariausias.
Tulpės: nespalvostos ir IR diapazone.Tolimesnis ruožas, virš 770 nm, su atitinkamu filtru sukuria tiesiog nespalvotas nuotraukas. Tokiu atstumu nuo matomų bangų spalviniai matricos filtrai yra vienodai permatomi ir dėl to nuotraukos išeina nespalvotos.
Dar toliau, virš 850 nm, nuotraukos įgauna keistai melsvą atspalvį. Taip greičiausiai yra dėl to, kad mėlynos spalvos filtras „nukerta" artimuosius infraraudonuosius spindulius, o šiuo atveju jų iš viso nebėra ir fotoaparatas automatiškai bando kompensuoti šio kanalo trūkumą.
Iš šios techninės informacijos galima padaryti vieną išvadą - baltojo balanso nustatymas fotografuojant infraraudonajame ruože turi prasmę, jei norime gauti spalvotą nuotrauką. Šiek tiek padeda kaitinamosios lemputės nustatymas, kuris padidina jautrumą mėlynai spalvai ir šiek tiek - žaliai. Fotografuojant tolimesniajame ruože spalvų tikėtis neverta. Beje, pasitelkus baltą popieriaus lapą taip pat galima sukalibruoti baltą balansą - popierius yra baltas ir infraraudonajame ruože.
Tinkamiausias fotoaparatas
Visuotinai pripažintas ir labai jautrus infraraudonajam spektrui yra žymusis „Olympus C-2020Z". Taip pat jautrus ir „Nikon Coolpix 900". Tačiau šie fotoaparatai seniai nebegaminami, tad jei norėsite tokį įsigyti, teks paieškoti, kas norėtų atsikratyti senienos. Iš šiuolaikinių tinkami „Sony" fotoaparatai, turintys naktinio matymo funkciją. Tad įjungus ją ir uždėjus filtrą galima fotografuoti „iš rankos", ekspozicija yra ganėtinai trumpa. Tiesa, gamintojas specialiai naktiniam režimui yra apribojęs išlaikymą iki 1/30 s, kad infraraudonosios fotografijos mėgėjai per daug nesidžiaugtų. Taip pat galite įsigyti „FinePix
S3 Pro UVIR" arba „FinePix IS-1" specialios paskirties fotoaparatus, kurie yra jautrūs infraraudoniesiems spinduliams. Tiesa, jie gerokai brangesni už įprastus.
Jeigu jau turite skaitmeninį fotoaparatą, galite pabandyti jį patikrinti. Kaip? Labai paprastai! Šiais laikais kiekvienuose namuose yra televizoriaus nuotolinio valdymo pultelis, kurio gale įrengtas infraraudonuosius spindulius skleidžiantis diodas. Jei jūsų fotoaparatas rodo „gyvą" vaizdą ekrane, žiūrėkite pro jį į pultelio galą ir paspauskite bet kurį mygtuką. Pamatysite, kad diodas sužibo melsva spalva. Taigi jūsų fotoaparatas gali fiksuoti infraraudonuosius spindulius. Jei turite veidrodinį fotoaparatą, pro akutę, žinoma, šios šviesos nepamatysite. Tad laikykite nuspaudę kurį nors pultelio mygtuką ir tuo metu jį nufotografuokite.
Veidrodiniai fotoaparatai, palyginti su „muilinėmis", turi didelį trūkumą - su infraraudonuoju filtru per akutę absoliučiai nieko nematyti. Tuo tarpu su „muiline" sėkmingai galima toliau žiūrėti per LCD ekraną. Taip pat dažna muilinė fokusavimui naudoja tą pačią matricą, kaip ir fotografavimui, o veidrodiniai fotoaparatai turi papildomą CCD jutiklį, kurio charakteristikos gali gerokai skirtis nuo pagrindinės matricos. Tad su veidrodiniu fotoaparatu automatinis fokusavimas gali sukelti problemų. Beje, reikėtų pažymėti, kad objektyvai yra skirti matomai šviesai ir kiek kitaip laužia infraraudonuosius spindulius.
Ant daugelio senesnių objektyvų nubrėžti raudoni brūkšneliai, rodantys, kur yra fokusuojami infraraudonieji spinduliai. Šiuolaikiniai skaitmeniniams fotoaparatams skirti objektyvai šių žymių neturi, nes skaitmeniniai fotoaparatai neprivalo fotografuoti kitos, nei matoma, šviesos.
Alternatyvus būdas pagerinti fotoaparato savybes yra jį modifikuoti, t. y. pakeisti infraraudonųjų spindulių blokavimo filtrą paprasta stiklo plokštele. Tai rizikingas darbas: fotoaparatą reikia išardyti, nuimti filtrą nuo matricos ir uždėti paprastą atitinkamo storio ir matmenų plokštelę. Internete galima rasti meistrų, kurie tuo užsiima. Tačiau toks modifikuotas fotoaparatas dėl savo jautrumo pasidaro nebetinkamas paprastoms nuotraukoms - infraraudonieji spinduliai iškraipo spalvas. Tad po modifikacijos reikalingas ir dar vienas išorinis - infraraudonųjų spindulių blokavimo filtras.
Infraraudonoji fotografija
Infraraudonoji fotografija
Kaip tai daryti?
Užteks teorijos, pradėsime praktinę dalį. Jei jūsų fotoaparatas išlaikė nuotolinio pultelio testą, galite pasidairyti po infraraudonąjį pasaulį. Pirmas dalykas, kurio reikia, - infraraudonasis filtras. Antras, kuris rekomenduotinas, - trikojis. Laikas eksperimentuoti.
Infraraudonieji filtrai yra nepigūs ir labai priklauso nuo objektyvo skersmens. 58 mm stiklinis filtras gali kainuoti apie 120, o 72 mm - jau apie 250 litų. Galima naudoti želatininius filtrus, kurie įstatomi į specialų kvadratinį filtro laikiklį (tokie pigesni). Turintys tokį laikiklį gali iš pradžių paeksperimentuoti su alternatyviais filtrais. „Muilinių" savininkams derėtų pasidomėti, kaip ant jų objektyvų užsidėti filtrą. Kai kurie fotoaparatai, atrodantys beveik kaip veidrodiniai, turi šią galimybę „nuo gimimo". Kitiems, tokiems kaip, tarkim, „Canon" iš A serijos, reikia specialaus priedo.
Taigi kokie yra tie filtrai? Pats paprasčiausias - apšviestas ir apdorotas nespalvotas fotografinis filtras. Jis atrodo beveik juodas, pro jį sunkiai galima ką nors įžiūrėti. Tačiau jis gan neblogai praleidžia infraraudonuosius spindulius. Nors rezultatai yra tik patenkinami ir su nemodifikuotu fotoaparatu vargiai „infraraudoni".
Patys populiariausi filtrai, kuriuos naudoja skaitmeninių fotoaparatų savininkai, yra iš artimojo infraraudonojo ruožo. Tai „Hoya R72", praleidžiantis spindulius virš 720 nm, „Wratten 89B" su panašiomis charakteristikomis, taip pat „Heliopan" - 715 nm. Jei jūsų fotoaparatas pakankamai jautrus, šviesią dieną su šiais filtrais galima fotografuoti maždaug 1/60 s greičiu. Su šiais filtrais gaunamos švelnios ir spalvotos nuotraukos. „Wratten 87" filtras praleidžia spindulius virš 800 nm, gaunamos nespalvotos nuotraukos, tačiau infraraudonieji peizažai atrodo gilūs, detalės - ryškios, augalai - akinamai balti. Dar tolimesniam ruožui gali būti naudojamas „Wratten 87C", praleidžiantis spindulius virš 850 nm. Tačiau net ir šviesią dieną reikės trikojo ir keleto sekundžių išlaikymo.
Jei jūsų fotoaparatas negali fotografuoti RAW formatu, reikia būtinai pakoreguoti baltą balansą. Kaip minėta, baltas popieriaus lapas šiam reikalui tinkamas, tik vaizdas gali būti nebūtinai malonus akiai. Juolab kad toks dalykas kaip spalvų balansas nematomo spektro ruože yra kiekvieno fotografo skonio reikalas.
Infraraudonajame ruože atsiranda ir fokusavimo problemų, jeigu fotoaparatas veidrodinis. Pasitaiko, kad fokusavimo jutiklis turi kitokias savybes nei pagrindinis ir dėl to fotoaparatas automatiškai negali sufokusuoti vaizdo. Jeigu turite objektyvą su infraraudonojo fokuso žymėmis, sufokusuoti bus nesunku. Tiesiog nustatykite kompoziciją per ieškiklį ir sufokusuokite. Paskui užsukite filtrą, pasukite fokuso žiedą taip, kad jis persistumtų ant infraraudonosios žymės, ir bandykite fotografuoti. Vaizdą peržiūrėkite tuoj pat ir bandykite kelis kartus, kol rezultatas bus tinkamas. Rekomenduotina nustatyti mažą diafragmą - tada fokuso klaidos bus ne tokios akivaizdžios.
Kadangi infraraudonajame ruože fotografuojama su ilgais išlaikymais, rekomenduojama įjungti vidinį fotoaparato triukšmų šalinimą.
Apdorojimas
Infraraudonoji fotografija
Jeigu jūsų fotoaparatas turi galimybę fotografuoti RAW formatu, jį ir naudokite infraraudonajam darbui. Ne visi fotoaparatai gali gerai subalansuoti spalvas, net ir ne kiekvienas veidrodinis turi galimybę balansuoti spalvas Kelvino skalėje. Tad RAW yra beveik privalomas. Žinoma, jei fotoaparatas nėra modifikuotas.
Tiesiai iš fotoaparato gaunamos artimojo infraraudonojo ruožo nuotraukos paprastai būna ryškiai raudonos, žaliasis ir mėlynasis kanalai - beveik juodi. Kadangi JPEG failuose spalvoms koduoti naudojami tik 8 bitai (256 atspalviai), tokį kanalą pašviesinus gaunamas pilnas triukšmų ir neestetiškas vaizdas. RAW failuose vienam kanalui skiriami 12 bitų (4096 atspalviai), tad iš šio formato galima „ištraukti" kur kas daugiau.
Taigi ką daryti su tokiais „raudonais" failais? Tiesiog RAW apdorojimo programoje galima bandyti nustatyti norimą baltą balansą. Jei fotografijoje matomi debesys, žolė ar lapuočiai, juos galima naudoti kaip pagrindą baltai spalvai. Jei šių objektų nėra, reikia tiesiog stengtis išlyginti skirtingų spalvų histogramas, kad jos užpildytų visą erdvę. Paprastai šviesesnėje pusėje būna susikaupę visi raudoni atspalviai, o tamsesnėje - žali ir mėlyni.
Kitas variantas - be papildomo vargo tiesiog konvertuoti RAW į 16 bitų grafinį failą ir koreguoti jį. Toks būdas lankstesnis, nes galima naudoti ne tik histogramas, bet ir kreives
(curves). Kreivių naudojimas kiek sudėtingesnis, tačiau galima gauti pačius geriausius rezultatus.
Šiek tiek pagerinti reikalus su tamsiais žaliu ir mėlynu kanalais galima dar fotografuojant. Tam naudokite „breketingą" - keleto nuotraukų fotografavimą su skirtinga ekspozicija. Jei jūsų fotoaparatas gali atlikti automatinį „breketingą", procesas paprastesnis. Jei šios savybės nėra, ekspoziciją galima keisti rankiniu būdu ir tiesiog perfotografuoti sceną.
Nuotraukos apdorojimas: baltos balanso ir ekspozicijos tvarkymas, spalvų sukeitimas.Koregavus baltą balansą ir ekspoziciją
Sukeitus raudoną ir mėlyną kanalus
Kadangi raudonasis kanalas turi daugiausia informacijos, „breketingo" parametrus reikia nustatyti taip, kad fotografuojant toliau būtų pakankamai apšviesti žalias ir mėlynas kanalai. Vėliau kompiuteryje iš skirtingų nuotraukų reikia išsirinkti geriausius spalvinius kanalus ir juos sukomponuoti į vieną nuotrauką. Rekomenduojami „breketingo" parametrai yra 0 EV raudonajam kanalui, +2 EV - žaliajam ir +2,5 EV - mėlynajam. Paprastai tokie parametrai neįmanomi automatiniame „breketinge", tad galima tiesiog nustatyti 1,5 EV „breketingo" žingsnį (arba 2 EV, jei kitaip neišeina), paskui ekspozicijos kompensavimą ties +1,5 EV ir fotografuoti tris nuotraukas. Bus gautos trys nuotraukos su 0, +1,5 ir +3 EV ekspozicijomis. Iš pirmosios bus galima paimti raudonąjį kanalą, iš antrosios - žaliąjį, o iš trečiosios - mėlynąjį. Darbo daugiau, tačiau gaunamos kur kas kokybiškesnės nuotraukos.
Kai gaunamas gražus spalvų balansas, debesys ir žolė tampa balti, galima imtis pačių spalvų korekcijos. Paprastai dėl raudonumo dangus tokiose nuotraukose gaunamas raudonas. Paskutiniame etape galima sukeisti vietomis raudonąjį ir mėlynąjį kanalus - tada nuotraukos tampa panašesnės į įprastas, dangus atrodo gilus ir ryškiai mėlynas, panašiai kaip naudojant poliarizacinį filtrą.
Saulius Pakrijauskas
Straipsnis spausdintas žurnale "
Naujoji komunikcija"
eFoto.lt
Infraraudonųjų nuotraukų galerija.
Pokalbių tema:
http://www.efoto.lt/node/10853 Sveiki,isigijau filtra IR 950 nm, stiproka labai ir foto gaunas praktiskai raudonos, gal kas zino ir gali patart kaip jas reikia apdirbti, nes manau negana tiesiog padaryt JB...Gal kas gali linku naudingu numest?Aciu is anksto.