IR fotografie

Fotografie v infračerveném spektru

Fotografování ve viditelném spektru je naprosto běžná věc. Fotocitlivý analogový materiál, ale i snímací čipy digitálních fotoaparátů, jsou citlivé – tedy „vidí“ i světlo, které lidské oko neregistruje. Jedná se o světlo vlnové délky větší než cca 700 nm. Tedy paprsky nacházející se pod červeným světlem. Jestliže toto světlo oku neviditelné je schopen zaznamenat čip fotoaparátu, nic v podstatě nebrání toto světelné spektrum zachytit, uložit a převést do viditelné oblasti. Pozor, toto světlo lze snadno zaměnit s tepelným zářením. To se ale pohybuje na ještě podstatně delší vlnové délce (cca 1200 nm a více pro teplotu lidského těla) a nelze je běžným fotoaparátem zachytit.

Co vlastně lze v tomto rozsahu vlnových délek očekávat? Největším zdrojem zachytitelného infračerveného spektra je slunce. Naopak umělé zdroje světla jako například zářivky obsahují velmi málo infračerveného světla, klasická žárovka ale logicky je zdrojem dobrým (vyzařuje rozžhavenou spirálou – tedy výsledkem je i zdroj světla v infračerveném spektru. Dá se také odvodit, že toto světlo se bude chovat stejně, jako světlo ve viditelném spektru. Pro jednoduchost budeme světlu v rozmezí vlnové délky cca 700 mn až cca 1000 nm říkat světlo IR.

Jak lze tedy světlo v IR oblasti zachytit? To je trochu problém a hned vysvětlím proč. Aby digitální senzor zachytil jen to, co vidí lidské oko, musí být před senzorem instalovántzv IR filtr, jehož jediným úkolem je zachytit a odfiltrovat právě IR pásmo. Takže – cesta vede buď:

před objekltiv předřadit obrácený IR filtr, který co nejvíce omezí světlo viditelné a doufat, že na čidlo přes vestavěný inverzní filtr dopadne alespoň nějaké IR světlo,
odstranit vestavěný IR filtr a filtrem s obrácenou charakteristikou naopak zabránit průchod viditelnému světlu. To však znamená nevratný zásah do fotoaparátu.

K první metodě – je jednoduchá, stačí použít speciální IR filtr a vyzkoušet, který typ fotoaparátu má co nevjíce propustný vestavěný filtr a zda na čip dopadně požadované spektrum. Toto je možné a používá se, nevýhodnou je malá citlivost fotoaparátu – viditelné světlo se potlačí prvním IR filtrem, a propustěné IR světlo se částečně potlačí na vestavěném filtru. Expozice pak dosahují velmi dlouhých časů – řádově vteřiny. Dalším problémem je ostření – optika a její ostřící stupnice je kalibrována na viditelné světlo, IR světlo má stupnici posunutou. Navíc – mnoho toho ve hledáčku fotoaparátu neuvidíme.

Pokud se podaří zajistit odstranění vestavěného filtru který zadržuje IR světelné pásmo a naopak instalovat filtr s opačnou charakteristikou – tedy zadržující světlo ve viditelném pásmu – je vyhráno. Fotoaparát funguje stejně jako před zásahem, řádně ostří, má rozumnou citlivost čipu, vlastně jej od neupraveného nerozlišíte. Ale – již si s ním nevyfotíte běžný snímek! Výsledkem jsou zcela jiné fotografie.

Úprava fotoaparátu

Lituji, ale zde nečekejte návod, jak svépomocí tělo fotoaparátu upravit. Tuto myšlenku jsem měl chvíli a jen do doby, než jsem nastudoval technické podrobnosti. A tak jsem se nakonec rozhodl obětovat méně používaný fotoaparát NIKON D70. Našel jsem vhodného modifikátora a po cca třech týdnech byl fotoaparát zase zpět. Úpravu jsem svěřil Dušanovi Veselému z Bratislavy, který je schopen provést tyto úpravy za přijatelnou cenu ( mne modifikace vyšla na 70 Euro).

Poznámka: když jsem upravenou D70 poprvé vybalil v Jihlavě, neměl jsem k dispozici žádný objektiv. Neváhal jsem a vyrazil do prodejny Fotolabu, kde mi ochotně zapůjčili Nikoní 50mm objektiv. Bez váhání jsem ihned zhotovil v prodejně několik snímků a hádejte, co bylo na displeji? Nic, respektive velmi málo! A tak jsem si v praxi ověřil, že zářivky skutečně neemitují v podstatě žádné IR spektrum – jenže to jsem v té chvíli ještě nevěděl. S myšlenkami na problém mne ale napadlo přesvědčit paní prodavačku, aby mne pustila ven (kupodivu pustila) a tam jsem zahlédl na displeji svůj první snímek v IR spektru.

Jak vlastně vypadá IR fotografie

To se dá odvodit z výše uvedených informací. Světlo se chová stejně, jedná se o zachycení světla odraženého a čip je citlivý na světlo o delší vlnové délce, než má červená barva. Bude tedy červená – řekl bych cihlově červená.

Pro porovnání je vedle umístěn již upravený snímek. Je převeden do černobílé fotografie.

Již na tomto snímku můžeme definovat, jak se IR fotografie vlastně odlišuje od fotografie pořízené běžným fotoaparátem.

obloha neobsahuje infračervené světlo – proto místa bez oblak jsou až černá,
zelené části stromů – listy odrážejí velké množství IR světla – na výsledném snímku pak budou velmi světlé, až bílé,
naopak jehličí odráží podstatně méně světla – bude tedy výrazně tmavší,
zem, kameny a podobně také odráží velmi míslo světla,
kdyby byl v záběru rybník (voda), obdržíme také velmi málo světla.
pleť – odražené IR světlo je velmi přívětivé k vráskám – pleť na obličeji je hladná, bez vrášek.

Ještě vzorek smíšeného lesa. Je zde krásně vidět odlišná odrazivost jehličí a svěžích listů listnáčů.

(C) 2013 www.kutlvasr.cz – all rights reserved

Samozřejmě ani tato oblast není bez technických omezení. Pro příklad uvedu jednu zajímavost. Při použití kombinace upraveného NIKONu D70 a objektivu TOKINA 12-24/4 se při vyšším zaclonění objeví ve středu snímku výrazný světlý bod. Tento bod a jeho intenzita se objevuje u clony vyšší, než f=11. Příklad poškozeného snímku pořízeného se clonou f=22.

Jedná se o neopravitelné poškození. Tato skvrna se vyskytuje zřejmě jen u některých objektivech a je nutné s tímto omezením při pořizování podobných fotografií počítat. Zřejmě jde o nekorigovanou vadu optiky, kdy výrobce nepočítá s tím, že objektiv bude používán pro zobrazování světla mimo viditelné spektrum. Některé objektivy tuto vadu nevykazují, problém lze ji snadno zjistit a náprava není složitá – stačí najít clonu, při které se skvrna projeví a tato clonová čísla prostě nepoužívat. V mé kombinaci D70 a uvedeného objektivu je nutné použít clonu max f=8.

Závěr

Cesta s úpravou fotoaparátu je cestou v nejjednodušší z pohledu dalšího využívání fotoaparátu k praktickému focení, nejen ke vyzkoušení IR fotografie. A tak se mrkněte na některé z mých IR fotografií.