什么是红外摄影?哪些相机有红外功能?,红外相机的特点是什么

红外线是电磁波谱中频率范围比较宽的一个波段,波长范围从780nm直到300um(um,微米,1um=10-6m),电磁波谱中波段的划分并无一个固定的界限 , 往往互有交错,习惯上,其中距离可见光区域比较近的波长780nm-3um波段称为近红外、3um-30um称为中红外,30um-300um称为远红外 。
一说到红外成像 , 很多人不由自主会联想到夜视,其实我们这里所说的红外摄影基本与夜视无关 。
监视用的红外摄像头一般要配红外灯才能工作,而军用夜视仪通常使用波长8-12um的红外波段,因为机车发动机和人体自身释放的红外线在这个波长范围,一般胶片或数码相机的CCD/CMOS是不能对其感光的,我们所讨论的红外摄影是利用近红外区域的红外线进行成像的摄影,而且只利用到其中780nm-1200nm波段 。

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柯达HIE红外胶片拍摄效果
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彩色红外胶片效果(摄影:无忌网友zhou_baron)
在使用胶片的红外摄影中,通过调整胶片感光药膜的化学成分,来控制对某个波段的红外线的敏感性,从而实现对波段的选择 。
黑白红外胶卷中,柯尼卡的红外胶卷的敏感波长在650-750nm之间,柯达HIE的敏感波长在750-900nm之间,彩色红外胶片则对红外线和可见光均敏感 , 可以拍摄混合感光照片 。
事实上彩色红外胶片的彩色只能称为伪彩色 , 因为它将红外成像显示为红色,并非人眼所感知的可见光的效果 。比如上图中大片红色的草坪,我们日常所见中其实是绿色 。
在数码摄影中,图像传感器(CCD或CMOS)其实可感应相当宽范围的电磁波,包括红外线、可见光和紫外线 。
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绘图:Wangzgx
在日常的可见光摄影中 , 红外线和紫外线都是成像的有害因素 。一方面 , 因为镜头对它们的折射率与可见光不同,成像的聚焦位置也就不同,当可见光所形成的影像对焦清晰时,这些非可见光所成的影像是对焦不实的,会在照片中形成雾霭;另一方面,拍摄对象对于可见光、非可见光反射、吸收性能不同,可见光中的低光区域可能是红外线的强反射区域,如果可见光、红外线同时成像,共同作用的结果就是照片反差降低,产生灰雾 。
我们常在镜头前加UV镜,就是为了避免紫外线参与成像,影响成像的清晰度,而对于红外线,则靠相机内置的红外截止滤镜ICF来阻挡 。
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可见光下几乎全黑的雷登87C红外滤镜
严格来讲,相机对非可见光过滤得越干净,成像就越清晰 , 也就无法拍摄红外照片,要拍摄红外照片就要反其道而行之 , 使用特殊的滤镜,只允许红外线通过 , 而不允许或者选择性允许可见光通过,能滤除大部分可见光的深红色雷登25和过滤掉大部分可见光的雷登87、87A、87C、88A等用得最多 。
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曾引发透视风波的索尼DSC-F717
有些数码相机带有专门的红外拍摄功能,例如索尼F717、818、V系列、W系列等,可以通过“夜视”功能移开红外截止滤镜ICF 。这类数码相机,只要加装红外滤镜 , 就可以拍摄红外照片,而多数其他一些数码相机的ICF滤镜并未将所有的红外线全部阻挡,这给利用这些数码相机进行红外拍摄创造了条件 。