Цветная Инфракрасная Съемка

(на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

Инфракрасная съемка - это инструмент, позволяющий увидеть сказочность мира нас окружающего.

С появлением цифровых технологий возникла возможность получения не только черно-белых или причудливо окрашенных изображений, но и цветных фотографий с голубым небом и зеленой листвой.

В статье рассматриваются некоторые особенности InfraRed-In-Colour на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B.

Начнем с самого-самого начала…

 

 

 

1. О спектральных диапазонах и ответе на вопрос про горячие духовки.

2. Система Nikon D70+Cokin 89B. Теоретическая часть

3. Система Nikon D70+Cokin 89B. Практическая часть

4. Процесс ИК-съемки

5. Баланс белого (ББ)

6 Цветная Инфракрасная Съемка.

7 Заблуждение "Да зачем ИК-фильтр, плагин фотошопа все сделает!"

В итоге...

 

1. О спектральных диапазонах и ответе на вопрос про горячие духовки.

 

Человек наблюдает за миром в диапазоне 0.38-0.76 мкм, как показано на кривой видности человеческого глаза (относительная спектральная чувствительность к длине волны излучения). Максимум приходится где-то на 0.55 мкм, что соответствует зеленому цвету.

 

 

 

 

Часть спектрального диапазона

 

 

Кривая видности

 

Инфракрасное излучение- это часть спектра, находящаяся между красным концом видимого диапазона 0,74 мкм и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм).

В разных источниках можно встретить различные значения «границ областей»- они все условные и определяются только из удобства применения в конкретной задаче.

Инфракрасную область спектра разделяют на ближнюю ( 0,74 - 2,5 мкм), среднюю (2,5-50 мкм) и дальнюю (50-2000 мкм)

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             1

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

Все тела излучают. При комнатной температуре объекты излучают на длине волны 8-14 мкм, а разогретый утюг или духовка – где-то на 7.5 мкм. Возникает вопрос- «Так может быть, поставив ИК фильтр мы будем наблюдать тепловую картину от нагретых тел?»

- Нет! Почему? Ответ прост - ПЗС-матрица фотоаппарата не видит в этой области изначально. Спектральные характеристики несколько отличаются у различных типов ПЗС, но общий характер у них одинаковый и диапазон составляет около 0.3-1 мкм.

 

 

 

Для того, чтобы увидеть "нагретые тела" необходимо использовать тепловизоры со специальными приемниками, которые "видят" в области от 5 мкм.

Например, ИК приемники на тройных соединениях КРТ (кадмий туть - теллур) имеют рабочий диапазон 8-14 мкм и наиболее согласуется со спектром тел при комнатной температуре.

 

2. Система Nikon D70+Cokin 89B. Теоретическая часть.

 

Основным ограничением применения ИК-фильтра с цифровым фотоаппаратом является поглощение встроенным фильтром ИК-излучения. Данные фильтры ставятся специально для подавления нежелательных эффектов при съемке (муары и т.д.) и различаются по пропускной способности у разных брендов/моделей (потому, что созданы именно для улучшения качеств конкретной системы)

Для сравнения- показаны кривые пропускания встроенных фильтров Nikon и Canon. Очевидно, что фильтр Nikon пропускает больший диапазон в ИК, «захватывая» 0.75 мкм. Фильтр же Canon «спадает на нет» уже в районе 0.68 мкм.

 

 

 

     Кривые пропускания фильтров

Пропусная способность фильтра Cokin 89B изображена на рисунке, пропускание начинается где-то на 690 нм и имеет 50% на 720 нм.

 

 

 

 

И, наконец, схематическое изображение полосы пропускания Nikon+Cokin и Canon+Cokin отвечает на вопрос "почему Nikon с рук снимает, а Canon- с огромной выдержкой и только на штативе?"

Потому, что шире диапазон!

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             2

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

(следует отметить, что существует возможность замены встроенного фильтра у Canon на другой, с более широкой полосой пропускания в ИК-области. Но стоит помнить- родные фильтры сделаны с точным расчетом, чтобы минимизировать погрешности при съемке.)

 

Увеличенный отрезок полос пропускания фильтров

 

 

 

 

Схематическое изображение полосы пропускания Nikon+Cokin

 

 

 

 

Схематическое изображение полосы пропускания Canon+Cokin

 

 

 

Таким образом, на матрицу Nikon'a попадает спектр 0.69-0.75 нм, что и образует Инфракрасное фото. Это не тепло, а излучение и отражение света от объектов в данном диапазоне. Поэтому небо выходит темное, а листья - светлыми.

 

Отмечу, что данный диапазон не видим глазу, поэтому цвета там изначально нет. А одев фильтр и посмотрев в объектив вы увидите…. Ничего не увидите! Но не стоит переживать- фотоаппарат все увидит.

 

3. Система Nikon D70+Cokin 89B. Практическая часть

 

Существует ряд инфракрасных фильтров с различными спектральными характеристиками и различными стандартами крепления.

О кривой поглощения фильтра Cokin 89B было сказано выше, здесь пойдет разговор о монтажных особенностях.

 

Система Cokin имеет концепцию "творческие фильтры"- один универсальный держатель (адаптерное кольцо + собственно держатель) и широкий ассортимент фильтров, которые в него крепятся.

В зависимости от размеров объектива, разделяется 2 системы держателей Cokin- "А" и "Р". Соответственно, и фильтры делаются под эти системы и носят название "А" и "Р".

 

 

 

Поэтому, стоит сначала разобраться какая система подходит для вашего объектива, а потом уже покупать фильтр. (А то может оказаться, что вы купили фильтр "А", а держатель для вашего объектива "Р")

 

 

 

 

Диаметры объективов:

Система "А": 36 / 37 / 39 / 40.5 / 41 / 42 / 43 / 43.5 / 44 / 46 / 48 / 49 / 52 / 54 / 55 / 58 / 62 мм

Система "Р": 48 / 49 / 52 / 55 / 58 / 62 / 67 / 72 / 77 / 82 мм

 

Аппарат Nikon D70 kit имеет китовый объектив Nikkor 18-70мм с диаметром 67 мм, поэтому к нему подходит система Р.

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

 

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             3

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

 

Сам инфракрасный фильтр Cokin 89B выглядит внешне как пластмассовый темно-красный квадрат. Он продается в коробочке. Изображен на ней инфракрасный пейзаж (см. фото сбоку)

 

 

 

Отмечу положительные и отрицательные стороны Cokin 89B

 

 

 

Минусы системы:

1) Фильтр быстро пачкается, а каждый отпечаток оставляет блик. Чистить приходится только специальной салфеткой.

2) Фильтр быстро царапается. Аналогично, царапина сказывается на качестве изображения.

3) При ярком солнце фильтр отражает часть света на объектив с внутренней стороны. Поэтому появляются по краям фото блики. Необходимо использовать бленду.

4) Если вы используете широкоугольный объектив - держатель может дать виньетирование (устраняется поворотом его вместе с "цеплятелями" на 90 градусов)

 

 

 

Плюсы системы:

1) Существует возможность одновременного использования нескольких фильтров.

2) Быстрое крепление- очень важно ибо в видоискатель ничего не видно- настраивать кадр приходится со штатива без фильтра, а потом только его одевать.

3) Собственно, получение качественного ИК-изображения

 

4. Процесс ИК-съемки

 

Первая проблема, с которой сталкиваешься при ИК-съемке- в видоискатель ничего не видно! Фильтр отсекает весь видимый диапазон. Когда я первый раз это увидела, я немного испугалась «как же фотоаппарат сможет навести резкость?!» Но фотоаппарат более зоркий, чем человек, поэтому у него с этим проблем не наблюдалось. Единственное, необходимо во время фокусировки закрывать видоискатель, как во время ночной съемки.

 

Вторая проблема – это необходимость большой выдержки для получения кадра. Если в случае Canon процесс может затянуться на секунды,  Nikon снимает кадр за долю секунды, но и этого бывает достаточно, чтобы получить большой смаз. Выходы из данной ситуации:

 

1) Штатив. Самый простой способ решения всех проблем- и построения композиции (перед одеванием фильтра, когда в видоискатель все хорошо видно), и исключение шевеленки. Но при этом свобода действий ограничивается, а скорость съемки уменьшается.

 

2) С рук. Необходимо использовать режим «таймер», и в момент заветного пищания затаить дыхания и стараться не шевелиться. На 5 кадров один-два обычно выходят резкими.

 

ИК-снимки отличаются повышенной шумностью. Чтобы не усугублять ситуацию, необходимо изначально максимально точно выставлять параметры съемки, чтобы свести обработку в графическом редакторе к минимуму.

 

Параметры съемки:

 

1) Экспозиция. Обычно необходимо ставить значения +0.3+2, чтобы получить не темный кадр. Осветление в графическом редакторе усилит шумы.

2) Самый важный и ключевой параметр, максимально влияющий на результат- это БАЛАНС БЕЛОГО.

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             4

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

5. Баланс белого (ББ)

 

От баланса белого зависит то, что в итоге вы получите и это есть основной параметр, влияющий на результат.

Существует несколько вариантов выставления ББ

 

1) Баланс белого АВТОМАТ (AUTO)

 

На фото показан обычный кадр (без ИК-фильтра) и кадр с ИК-фильтром и балансом белого Автомат (аналогичная картина на бб облачность и прочих авто-балансах)

 

 

 

Параметры съемки ИК:

Выдержка 1/15 сек, f/3.5, экспозиция 0

При балансе белого АВТОМАТ получилась контрастная красная картина.

Т.е. тут присутствует только красный канал.

С такой фотографией работать очень тяжело, любые манипуляции проявляют шум.

 

Попробуем сделать у красной картинны автоуровни и переведем в ч/б через карту градиента (обычный desaturate даст серую картину) Мы получили классическое ИК! Белые листья и черное небо.

 

 

Для сравнения- кадр без ИК, переведенный в ч/б

 

 

 

 

ИК Автоуровни+desaturete (обесцвечивание)

 

 

 

ИК Автоуровни + карта градиента (где красный заменен на белый)

 

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             5

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

Таким образом, мы получили сырые кадры (базу). Далее можно проделать следующие шаги:

 

1) Ничего не проделывать и наслаждаться необычной «зимней сказкой» и «деревьями в инее»

2) Перевести в ч/б (скажем, уровни+desaturate)

 

ББ на листву, ч

Вспомним кадр с ББ Автомат….

 

 

 

 

 

Ч/б картина от баланса белого «на листья» мало отличается от «бб на небо» и «бб на белый лист». А от автомата - достаточно сильно, а именно «сохранностью деталей» и качеством

 

 

 

 

 

 

3) Перейти к Цветной Инфракрасной Съемке…

 

6 Цветная Инфракрасная Съемка.

 

Если есть скрытый цвет, зачем же его сознательно убирать! ;)))

 

Как говорилось выше, часть спектра, попадающая на ПЗС-матрицу фотоаппарата, не принадлежит видимому диапазону. Поэтому изначально цвета как такового в ней нет. Но фотоаппарат «синтезирует» его из того, что получил. При этом можно получить цветные кадры.

 

Существует 4 принципиально разных способов получения цветного ИК. Они различаются по результатам и по трудозатратам.

 

1) Раскраска вручную в графическом редакторе из ч/б варианта

 

(По аналогии с раскраской черно-белых фотографий)

Суть метода заключается в следующем- создаем несколько копий исходного слоя, окрашиваем их в разные цвета любым способом (variations, gradient map и т.д.).

 

Далее накладываем поверх исходного ч/б-слоя в режиме color. С помощью маски закрываем те места, которые не должны иметь соответствующий цвет. Процесс очень кропотливый, приходится аккуратно все обрисовывать кистью.

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             6

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

Слои и маски

Полученный результат

 

 

 

При этом результат оказывается излишне "искусственным", "цифровым" и плоским. Подобрать натуральный цвет на глаз достаточно тяжело.

 

 

 

 

 

2) Смешивание видимого и инфракрасного.

 

Способ подходит для любого ББ. Заключается он в следующем- камера ставится на штатив, снимается один кадр с инфракрасным фильтром, а второй кадр- без инфракрасного фильтра. Потом поверх ИК-фото накладывается обычное в режиме color.

Эффект получается интересным! Но это уже не совсем ИК-фото, мы имеем информацию о цвете из видимого диапазона- множество красок.

 

Баланс Белого

AUTO

На листья

На небо

На белый лист

БАЗА (базовый кадр без обработ-

ки)

 

 

 

 

 

Стандар-

тно обработанный кадр

(уровни+контраст)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             7

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

Но существует ряд проблем с данным методом. Главная из которых- два изображения практически невозможно идеально совместить. Даже если штатив стоял неподвижно, ветер трепал крону дерева, а облака уплывали  в даль... В итоге после наложения цвета наблюдается эффект «смещения», который можно устранить в графическом редакторе. (но это займет время)

 

3) Раскраска изображения с помощью channel-mixer

 

Подходит только для фото с ББ-preset т.к. необходимы нормальные неусеченные каналы. (в фотографиях же с auto-ББ присутствует доминирующе красный канал)

Тут все сводится к одному- крутить каналы до тех пор, пока не получится что-то более-менее похожее на реальную картину. При этом есть общая рекомендация- у красного канала поставить red-0% и blue 100%, а у синего канала red-100% и  blue 0%. Можно далее подкрутить "по вкусу" до получения более приятной картины.

Данный метод менее трудоемкий, чем ручное раскрашивание, но все-таки займет какое-то время. Хорошего результата добиться можно, но не просто.

 

ББ

Листья

Небо

Белый лист

 

База

 

 

 

RED: red 0%, blue 100%

BLUE: red 100%, blue 0%

 

 

То же, но + подкрутка каналов «на вкус»

 

 

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             8

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

4) Золотая Формула Цветного ИК

 

И, наконец, последний способ получения цветного ИК. Я называю его «золотой формулой» Потому, что в три клика мы получаем цвет из самого фото, без колдовства в графическом редакторе, без затрат времени. И при этом результат- это чистая цветная инфракрасная фотография, без лишней компьютерности.

Волшебная формула проста и тем она сильна : « Копируем в синий канал красный, а в красный - инфракрасный!»

Слова излишни, смотрите сами:

 

ББ

На листву

На небо

На белый лист бумаги

БАЗА

 

 

БАЗА+ФОРМУЛА

 

 

БАЗА+

ФОРМУЛА +Стандартная обработка (уровни+контраст)

 

 

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             9

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

В качестве замечания- наиболее живой цвет выходит у фото с балансом белого на белом листе бумаге.

 

Таким образом:

1. Для цветной инфракрасной съемки лучше всего подходит съемка с ручной настройкой баланса белого на белом листе бумаге (или на небе, разница есть, но невелика)

2. Для экономии времени и сил, лучше использовать "золотую формулу" цветной ИК-съемки (повторю ее- "в синий- красный, в красный- инфракрасный")

3. А дальше - открываются просторы для творчества!!!

 

Сводная таблица приемов цветной ИК-съемки

 

 

Занимаемое время, особенности

Авто ББ

ББ на листья

ББ на небо

ББ на белый лист

Положительные стороны

1 Раскраска вручную с помощью режима color и нескольких цветных слоев

От 30 мин до нескольких часов.

Очень много ручной работы, требует аккуратности и терпения

+ единст-

венное решение

+

+

+

Если у вас снят один кадр на автомате и все- это единственный способ получить цветное ИК.

2. Смесь ИК и обычного кадра

От 5 минут и больше в зависимости от степени отличия ИК кадра от обычного кадра (сдвиг листвы, облаков)

+

+

+

+

Получение полноцветного изображение, всех оттенков.

 

3. Раскраска изображения с помощью chanel-mixer

От 5 минут в зависимости от того, как удачно удастся «покрутить каналы»

-

+

+

+

Можно накрутить фиолетовое небо и желтую траву и назвать "космическая осень", достаточно простой метод, простор для творчества.

4. «Золотая Формула»

Минуты

-

+/-

+

+

Цветная Инфракрасная Съемка

В самом прямом смысле слова.

 

7. Заблуждение "Да зачем ИК-фильтр, плагин фотошопа все сделает!!!"

 

Не сделает! Да я и отвечала уже на данный вопрос, в самом начале, когда приводила спектральные характеристики. Без инфракрасного фильтра у нас поступает на матрицу весь видимый диапазон.

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             10

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

 

Он массивен и могущественнен, а маленький сигнальчик, пропущенный через "конец полосы пропускания" встроенного фильтра фотоаппарата- ничтожен. И он заглушен Видимым Диапазоном. Вычислить его и усилить теоретически возможно, но практически - получится максимум - это картинка-шумелка.

Или очень дальняя от оригинала итерация. ;))))

А еще… читайте ниже!

 

В итоге...

 

Как видно, инфракрасная съемка не ограничивается "белыми листьями и черным небом", которые получаются банальным способом стандартной обработки. Инфракрасная съемка- это сказка, окружающий мир, который мы не видим. (точнее видим, но совсем немного, поэтому не замечаем! ;))) ) Фотографии могут быть не только с причудливыми фиолетовыми листьями и коричневым небом, но и с натуральными красками.

В конце, отвечу на вопрос "зачем цветное ик, если есть обычная съемка" (хотя…. Все ведь итак очевидно! :)) )

1. "монохромность" цвета. В итоге мы получаем цветовую картину, где замешаны всего лишь несколько оттенков. При этом возникает эффект "чистоты" цвета.

2. Размер файла в JPEG, соответственно, тоже уменьшается. Можно сохранить кадр размером 520*559 пикс с 90% сжатия в 200 кб.

3. Полная очистка от мусора окружающей среды! Любые банки, стекляшки, бумажки  теряются на ИК-картине. Идеально для съемки городских парков (эх…)

4. Всегда прорабатывается небо, оно не будет засвеченным, можно быть спокойным. А там, где даже глаза видят пересвет или просто чистое небо, ИК выявит художественные облачка на темном фоне.

5. Эффект 3D. Дымка, пар, туман, смог- не отражаются в ИК-съемке. Поэтому воздух прозрачен. При этом деревья, небо, вода, люди- становятся отдельными сущностями, которые как будто бы друг на друга не влияют, а существуют отдельно...

 

... Мы живем в сказке. Мы ее можем увидеть!!! ...

 

 

 

 

 

Кузьмина Татьяна (Koutania), июнь 2006 г.

koutan@rambler.ru

http://koutania.photosight.ru

http://koutan.narod.ru

ISQ 339187745

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             11

 

 

Цветная Инфракрасная Съемка (на примере системы Nikon D70+ Cokin InfraRed 89B)

 

 

 

 

Выставка ИК- работ

 

 

Для просмотра фото перейдите по гиперссылке.

 

 

Инфракрасная цветная съемка, 0.69-0.75 мкм.

Как всегда...
Спектральный диапазон 690-750 нм, ББ на белый лист пресет.
Может возникнуть подозрение на "завал"- берег там круглый. В принципе, поворот имхо испортил картину, поэтому оставила так...

Есть 2 работы у меня, которые меня почему-то задевают! Просто хочу, чтобы одна из них, эта, была на моей страничке.

Так выглядит наша Земля в области спектра 700-750 нм. Снято Д70+ кукин инфраред фильтр.

Давно хотела снять камни у берега моря... Но это не море совсем! :)) Не будет мне пока что моря.
Инфракрасная съемка. Можно в ч/б- тоже есть что-то.

Инфракрасная съемка, опять

Как будто бы иней опутал все кругом! :))
Это инфракрасная съемка

Сегодня

Сегодня. Возможно, недоконтрастила?

К вопросу о горизонте- это я специально :))) Понравилось просто.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Любое использование материалов статьи возможно только с разрешения автора

Кузьмина Татьяна Koutania (koutan@rambler.ru)             12

 

Hosted by uCoz