Инфракрасная фотография
Прекрасная статья. Все-таки не оставляю мысли как-нибудь попробовать реализовать подобное самостоятельно, да. Своими лапками. Хотелка у меня такая, что поделать )))
Оригинал взят у blyg в Инфракрасная фотография
Несколько лет назад я впервые услышал об инфракрасной фотографии и об удивительных возможностях, которые она открывает перед любителем фотографических экспериментов. К сожалению, информации на эту тему в сети было слишком мало и нередко она была противоречива. В частности, во многих источниках указывалось, что для владельцев зеркальных цифровых камер инфракрасная фотография совершенно невозможна.
С тех пор прошло много времени и я собрал достаточно опыта в этой области, чтобы с уверенностью утверждать, что цифровая зеркальная камера не является препятствием на пути к вершинам инфракрасного фотоискусства. Этим знанием я и хотел поделиться в этой статье. Особое внимание уделено проблемам, с которыми сталкиваются фотографирующие на камеры Canon. Я собираюсь постоянно обновлять и дополнять этот материал, поэтому вопросы, дополнения и поправки приветствуются.
Все фотографии автора сделаны на Canon 350D, объективы Canon EF 50/1.8 и Sigma 18-50/3,5-5,6.
1. Общая информация об инфракрасной съёмке
Информации об инфракрасном спектре в сети достаточно много, поэтому ограничусь коротким описанием.
Спектр инфракрасного излучения делится примерно на три участка, границы между которыми строго не определены:
Ближнее (IR-A): 750-1400 нм
Среднее (IR-B): 1400-3.000 нм
Дальнее (IR-C): 3.000-1.000.000 нм (0,003-1 мм)
Разница между ними состоит в способности передавать энергию молекулам воды и, тем самым, живым организмам. Дальнее инфракрасное излучение, обладающее такой способностью, воспринимается нами как тепло. Матрица цифровой камеры не может зафиксировать волны этой части спектра, поэтому для инфракрасной фотографии представляет интерес только ближнее инфракрасное излучение.
Эффекты, которых позволяет добиться ИК-фотография, связаны с количеством отражённого от различных материалов света. Как видно из графика, листва отражает инфракрасные лучи гораздо сильнее, чем видимый свет, в то время как вода отражает видимый свет и поглощает инфракрасное излучение.
Процент отражённого света в зависимости от длины волны и материала. Пунктирной линией примерно обозначено начало инфракрасного спектра.
Оригинал графика: © J. Andrzej Wrotniak
Ещё раз хочу подчеркнуть, что результаты ИК-фотографии никак не связаны ни с излучаемыми, ни с отражаемыми тепловыми волнами. Тепловые волны лежат в диапазоне IR-C и на матрицу цифровых камер если и влияют, то только в качестве увеличения шума от нагревания светочувствительных элементов. Однако эти части спектра часто путают, поскольку предметы, отражающие дальнее тепловое инфракрасное излучение, отражают чаще всего и ближнее излучение IR-A. Так листва, отражающая тепловые лучи, чтобы избежать перегрева, отражает к тому же практически весь спектр от IR-A до IR-C. Поэтому хвоя и листья на ИК-фотографиях выглядят светлыми. Это явление называется называется Wood-эффектом, но не по аналогии с лесом, а в честь фотографа Роберта Вуда, который в 1910 первым опубликовал инфракрасные фотографии, сделанные с помощью особого, экспериментального типа плёнки.
2. Инфракрасный фильтр
Несмотря на то, что матрицы цифровых камер чувствительны к инфракрасному излучению, их чувствительность к видимому свету в сотни, а то и в тысячи раз больше, поэтому для того, чтобы сделать ИК-фотографию, необходимо блокировать видимый свет. Инфракрасные фильтры блокируют излучение, начиная с разной длины волн, и, в зависимости от производителя, могут также называться по-разному. В таблице приведены названия и характеристики некоторых из них. В последней колонке указаны длины волн, при которых пропускная способность фильтра равна 50%. Фильтры Heliopan изготавливаются из стекла фирмы Schott и носят те же названия. В некоторых источниках можно встретить несколько иные данные. А.Вротняк приводит таблицу, в которой RG695 и B+W092 сответствуют характеристикам #89B и R72. Судя по фотографиям, которые я находил в сети, это неверно. Фильтр RG695 пропускает слишком много видимого света и делать качественные инфракрасные фотографии с ним невозможно. Пропускные характеристики фильтра Cokin 007, судя по снимкам, сделанным на камеры Canon, также не соответствуют характеристикам Hoya R72.
Инфракрасные и тёмно-красные фильтры
© Gisle Hannemyr
Фильтры и их пропускная способность
© J. Andrzej Wrotniak
Из графика, показывающего пропускную способность различных фильтров в зависимости от длины волны, следует, что некоторые фильтры пропускают также часть видимого света, красная часть которого заканчивается на 700-720 нм. Для фотографа это не является недостатком. Элементы матрицы, ответственные за разные цвета, по-разному чувствительны к инфракрасному свету и к проникающим через фильтр небольшим количествам красного, поэтому на фотографии получаются так называемые псевдоцвета. По этой причине для цифровой инфракрасной съёмки лучше всего подходит фильтр Hoya R72 (#89B), блокирующий излучение, начиная с 680 нм. С одной стороны, он пропускает немного видимого света, что укорачивает время выдержки; с другой, позволяет делать типично инфракрасные фотографии.
Если вы уверены, что ваша камера обладает достаточной чувствительностью к инфракрасному спектру, можете поэкспериментировать с "чёрным" фильтром B+W 093 (#87C), который блокирует весь видимый спектр и даёт возможность делать монохромные фотографии, увеличивая выдержку в среднем на две ступени по сравнению с R72. Правда, фотографии, сделанные #87C, практически неотличимы от фотографий с фильтром Hoya R72, так что ничего, кроме лишних ступеней выдержки, это не даёт.
Альтернативой навинчивающимся фильтрам является фильтр Cokin 007, который также встречается под названием Cokin #89B и теоретически пропускает ту же часть спектра, что и Hoya R72. Кроме неудобств, свойственным всем кукинским фильтрам (царапины, следы от пальцев), у Cokin 007 есть проблема со светом, проникающим между объективом и фильтром за длительное время выдержки. Я тестировал этот фильтр только один раз и отказался от него именно по этой причине - при свете сбоку или сзади блики на фотографии слишком сильны, чтобы их можно было незаметно отретушировать. Однако в этой статье рассказано, как с помощью простого резино-тканевого пояска избавиться от этой проблемы. Кроме того, хотя по спецификации фильтр Cokin 007 имеет те же свойства, что и Hoya R72, производители скорее всего не смогли из-за особенностей материала соответствовать пропускной характеристике 89B. На фотографиях, получающихся при съёмке камерами Canon через Cokin 007, инфракрасный эффект выражен заметно слабее, чем при использовании Hoya R72.
Самой дешёвой возможностью фильтровать видимый свет является использование вместо фильтра проявленной незасвеченной слайдовой плёнки. Такой вариант опробован многими фотографами, но сам я его не проверял, так что о достоинствах и недостатках ничего сказать не могу.
Если вы решите в пользу навинчивающегося фильтра или фильтра Cokin, советую сперва узнать, какие из имеющихся в наличии объективов подходят для инфракрасной съёмки, потом приобрести фильтр или держатель для самого большого диаметра, а для остальных объективов купить переходные кольца. О подходящих для ИК-фотографии объективах - чуть ниже.
Да, чуть не забыл, - несмотря на то, что тёмные фильтры вроде Hoya R72 не пропускают видимый свет, не стоит через них смотреть на солнце. Хотя увидеть сквозь них почти ничего нельзя, они прекрасно пропускают инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, так что сетчатке глаза подобные эксперименты вряд ли понравятся. Если же вы знакомы с людьми, которые всё же интереса ради проводили много часов, глядя на солнце сквозь инфракрасные фильтры, напишите мне, пожалуйста, как они поживают.
3. О фильтре, мешающем жить ИК-фотографу
Прежде чем задуматься о покупке ИК-фильтра, следует убедиться, что камера способна делать инфракрасные фотографии. На самом деле я пока не слышал о камерах, которые были бы совершенно непригодны для этой цели. Матрицы всех цифровых камер восприимчивы к инфракрасному свету, но дело в так называемом Hot-mirror фильтре, блокирующем инфракрасный свет. Этот фильтр находится непосредственно на матрице и предназначем для того, чтобы избежать неверных отображений цветов, которые вносит инфракрасное излучение. Разница в экспозиции между видимым и инфракрасным светом 11-13 ступеней, как у Canon 5D или Nikon 200D, достаточна, чтобы инфракрасные лучи не имели никакого эффекта на обычной фотографии. Но и меньшие значения, как у D50/D70 (утвеждают что 6-8) также вполне приемлемы. При такой разнице влияние ИК-света настолько мало, что оно не отражается на контрасте и цветах изображения.
В камерах Leica m8 (сентябрь 2006) этот анти-ИК-фильтр был не очень эффективен (если он вообще был), что приводило к искажению серых оттенков одежды в сторону магенты. Фирме Leica пришлось решать проблему, рассылая владельцам камер бесплатные фильтры, блокирующие ИК-свет. Такая вот шутка юмора. Это тем более странно, если учесть, что проблема была известна по другим камерам.
В некоторых камерах, например, Sony, есть возможность убирать с матрицы фильтр Hot-mirror, переключаясь в режим Night Shot. К сожалению, минимальная выдержка при этом ограничена довольно большим значением. Причина ограничения - в способности лучей IR-A проникать через некоторые текстильные материалы, особенно светлых тонов. Ранние модели видеокамер Sony, как утверждают сетевые источники, позволяли таким образом запечатлеть гораздо больше, чем хотелось бы объектам съёмки, особенно в солнечную погоду на пляже. После того, как этот факт стал известен, видеокамеры были быстро изъяты из продажи, и с тех пор на всякий случай и на всех фотокамерах Sony установлены ограничения минимальной выдержки в режиме ночной съёмки. Видеокамерами Sony я не пользовался, так что не знаю, как они разобрались в них с этой проблемой. Что касается способности камер Canon просвечивать через одежду, то мои эксперименты с различными материалами не увенчались успехом. Напротив - некоторые материалы, например, полиамид, в солнечном свете на обычных фотографиях просвечивают гораздо сильнее, чем на инфракрасных.
Когда в феврале 2005-го Canon объявил о выпуске новой модели 20Da с увеличенной пропускной способностью фильтра в области 656 нм и предназначенной специально для астрофотографии, любители ИК-фотографии радостно оживились. Но оживление быстро улеглось, когда из спецификации 20Da стало известно, что ИК-волны от 700 нм блокируются в этой камере так же, как и в 20D, то есть очень сильно. Несмотря на это, с фильтром Hoya R72, пропускающим часть видимого света, 20Da примерно на 5 ступеней экспозиции чувствительней к ИК-свету, чем 20D.
Во многих источниках указывается, что фильтр Hot-mirror предотвращает появление муара. С технической точки зрения это неверно. Муар появляется на фотографиях сетчатых или линейных структур, как москитные сетки. Происходит это из-за наложения периодического рисунка, передаваемого линзой, на светочувствительные элементы матрицы цифровой камеры, также представляющего из себя периодическую дискретную структуру. Аналогичный эффект можно увидеть, если положить две москитные сетки с мелкими ячейками друг на друга под углом. Одна сетка в нашем случае - объект съёмки, другая - матрица. Короче говоря, инфракрасные лучи тут совершенно ни при чём.
Против муара на матрице устанавливают так называемый Low-pass фильтр, который немного размывает изображение. Против влияния инфракрасного света устанавливают фильтр Hot-mirror, обычно представляющий из себя напыление на фильтре Low-pass, отражающее инфракрасные лучи, не давая им попадать на матрицу. Сам фильтр Low-pass также блокирует какую-то часть инфракрасных лучей, но это скорее побочный эффект материала, из которого он изготовлен, а не основное его предназначение. То есть та штука, которая лежит на матрице большинства цифровых камер, представляет из себя бутерброд из фильтров Low-pass и Hot-mirror (напыления), толщина которых может варьироваться независимо друг от друга. В некоторых камерах этот бутерброд включает в себя также фильтр, дополнительно поглощаюший лучи инфракрасного спектра.
У камер разных производителей фильтр на матрице различается по устройству. Так, на камере Canon 5D на матрице находится комбинация из двух фильтров Low-pass; фильтра, поглощающего инфракрасные лучи; фильтра, преобразующего линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный; плюс напыление Hot-mirror (5D-White Paper, страница 7, pdf). В некоторых источниках все они вместе называются антиалиасным фильтром (АА filter), хотя действительно антиалиасным (предотвращающим муар) из них является только фильтр Low-pass.
У камер Kodak, по утверждению самой фирмы, нет фильтра Hot-mirror, поскольку ИК-лучи полностью задерживаются их АА-фильтром. Короче говоря, в терминологии между АА, Low-Pass и Hot-mirror царит большая путаница.
Как пример независимости фильтров АА и Hot-мirror друг от друга, можно, во-первых, вспомнить, что некоторые умельцы удаляют из своих камер фильтр-бутерброд, чтобы достичь максимальной резкости, то есть их целью является удаление АА фильтра. После этого им приходится специально заказывать фильтр Hot-мirror, чтобы избежать пониженного контраста из-за влияния ИК-света. Во-вторых, антиалиасные способности фильтра Canon 5D меньше, чем у 350D, благодаря чему в принципе возможны более резкие изображения, но и подверженность муару у 5D больше. В то же время чувствительность к инфракрасному излучению у 5D примерно на одну ступень ниже, чем у 350D.
4. Цифровые камеры для инфракрасной съёмки
Классический метод поверки камеры на ИК-пригодность - с помощью дистанционного пульта, например, от телевизора. С компактными цифровыми камерами, показывающими объект съёмки непосредственно на экране, всё просто: пульт следует направить лампочкой в объектив и нажать на нём какую-нибудь кнопку. На экране фотоаппарата будет видно, как лампочка светится розоватым или голубым светом.
Canon PowerShot S40, 1/25 сек.
С цифровыми зеркалками тест немного сложнее - камеру следует поставить на стол или на штатив, напротив объектива положить пульт и сфокусироваться на пульте. Выдержку поставить побольше - на несколько секунд, открыть диафрагму пошире и отключить автофокус. Теперь выключить свет в комнате и сделать кадр. Если на фотографии не будет светлого пятна от лампочки, то можно попробовать увеличить выдержку в несколько раз. Если кадр всё ещё чёрный, то не исключено, что в пульте нужно поменять батарейки. Если не первое, ни второе не поможет, напишите, пожалуйста, мне, поскольку пока я пребываю в уверенности, что все зеркалки чувствительны к ИК-волнам, но, конечно же, всех их я не тестировал.
Canon 350D, ISO100. Слева - EF 50/1,8, справа - EF 50/1,4. Оба объектива - f2, 1 секунда. Причина разницы между результатами теста описана в разделе 6.
Зеркальные камеры Canon снабжены очень эффективным фильтром Hot-mirror, поэтому владельцы этих камер должны быть готовы к очень длинным выдержкам, это же касается и владельцев Nikon D200, анти-ИК-фильтр которого намного сильнее фильтров D70 или D50. При условиях съёмки, требующих на Nikon D70 всего 1 секунду выдержки, на D200 или Canon 20D потребуется выдержка в 30 секунд. Владельцам цифрозеркалок Olympus также придётся снимать с длинными выдержками - при ИК-съёмке на E-500 экспозиция увеличивается на 11 ступеней по сравнению с видимым светом, в то время как для C-2000Z эта разница составляет 7 ступеней, то есть выдержка на нём в 16 раз меньше.
Таблицу со списком некоторых компакт-камер и примерным увеличением экспозиции для ИК-света можно найти на jr-worldwi.de.
Примеры инфракрасных фотографий, сделанных различными камерами, а также уровень шума в цветовых каналах и при различных значениях чувствительности можно найти на dimagemaker.com.
Камеры, которые точно позволяют делать ИК-фотографии:
- Canon IXUS 430, 500, 700, V2, Powershot A70, A75, A80, A95, G1, G2, G3, G5, G6, 10D, 1D Mark II, 5D, 20D, 30D, 300D, 350D, 400D, 500D, D30, D60
- Fuji S3 Pro UVIR, Fuji S5600, Fuji S9500
- Minolta Dimage 7
- Kodak P880
- Nikon Coolpix 950, 990, 4500, 5400, 5700, 8400, 8800, D100, D200, D50, D70
- Olympus C-220, C-720, C-2000Z, C-3030, C-4000, C-4040, C-5060, C-7070, C-70, C-750, C-770, C-765, C8080, E-10, E-20p, E-330, E-500
- Panasonic FZ30
- Pentax K100D
- Samsung Pro815
- Sony DSC F828, F504V, F707, F717, A100, H1, H5, P52, R1, S75, S85, V1, V3, W1
Список взят из источников 1 и 2 и дополнен мной из других статей. Хоть эта информация вполне достоверна, перед тем, как покупать инфракрасный фильтр для определённой камеры, советую поискать примеры ИК-фотографий, сделанных с её помощью.
5. Особенности инфракрасной съёмки
5.1. Фокусировка
Для компактных цифровых камер фокусировка чаще всего не представляет никаких проблем, так как степень контраста и тем самым фокус вычисляется элементами на самой матрице. Теоретически этот принцип должен работать одинаково хорoшо для всех камер, но мои эксперименты с Canon A80 и Olympus C4040, которые обе замечательно показывают ИК-изображения на экранчике, меня не впечатлили. Ни с автофокусом, ни с установкой расстояний до объектов вручную мне не удалось получить действительно резкие фотографии, подобные тем, которые делают Sony F828 или F717. Хотя при уменьшении до 300 пикселей и обработке в Фотошопе, даже эти фотографии могут показаться вполне приемлемого качества.
Для зеркальных камер фокусировка сложнее. Во-первых, при инфракрасном фильтре, навинченном на объектив, в видоискателе ничего не видно, поэтому композицию следует определить заранее при стоящей на штативе камере. Только потом можно навинтить фильтр. После этого не забыть отключить автофокус, иначе объектив снова начнёт суетливо, но тщетно искать фокус.
Во-вторых, инфракрасный свет фокусируется не в той же точке, где видимый свет. Конструкторы объективов прилагают много усилий, чтобы лучи видимого света от фиолетового до красного сходились в одной точке. Если это не удалось, на фотографиях появляются пресловутые хроматические аберрации. Побочным эффектом оптимизации объективов становится более сильное преломление инфракрасных лучей, которые при конструировании объективов, как я полагаю, обычно не учитывают.
1500 x 343 (109 kb)
Разница в фокусе, определённом в видимом свете и скорректированном вручную
Разницей в фокусе между видимым и инфракрасным светом часто пренебрегают. На практике при съёмке ландшафтов эта разница часто нивелируется трёмя составными ландшафтной съёмки - широкоугольный объектив, высокое диафрагменное число и большое расстояние до объекта фокусировки. При этих условиях большинство объектов может попадать в ГРИП. Но если кто-то захочет снимать в инфракрасном свете близкорасположенные объекты при открытой диафрагме, предварительно установив фокус в видимом свете, то он обнаружит, что резкими стали предметы, рассположенные дальше, чем нужно.
Чтобы фокус на инфракрасной фотографии действительно был на нужном месте, его нужно скорректировать после фокусировки в видимом свете. Насколько следует сделать поправку между видимым и инфракрасным светом, отмечено на некоторых объективах отдельной шкалой. На многих объективах с фиксированным фокусным расстоянием инфракрасный фокус отмечен красной точкой напротив шкалы расстояния. На некоторых зум-объективах, например, на Canon 28-135 IS, это выглядит следующим образом:
Коррекция фокуса на объективе Canon 28-135 IS. При фокусном расстоянии 50 мм объектив сфокусировался на 3 метрах. Теперь следует отключить автофокус и перефокусироваться так, чтобы 3 метра лежали напротив отметки фокусного расстояния 50мм.
Многие объективы не имеют ИК-шкалы, поэтому единственный способ узнать, насколько следует корректировать фокус, - экспериментальный. Сфокусируйтесь на каком-либо предмете, находящемся на небольшом расстоянии от объектива или по классической схеме - на определённой строке текста, лежащего под углом 45 градусов по отношению к камере. Типографская краска на белой бумаге обычно хорошо различима и в ИК-свете. Теперь установите наибольшую или едва прикрытую диафрагму, навинтите фильтр, отключите автофокус и сделайте серию снимков, каждый раз немного меняя фокус и записывая, какому положению фокусировочного кольца соответствует какая фотография. Потом просто выберите наиболее резкую. Для зум-объективов придётся делать побольше тестов, поскольку поправка фокуса для ИК-света зависит и от фокусного расстояния зум-объектива.
На некоторых объективах нет даже шкалы расстояния. В этом случае помогут небольшие заметки: приклеенная на неподвижной части объектива тонкая полоска клейкой ленты (только очень клейкой) или тонкая царапина. Коррекция фокуса тогда будет вычисляться, например, в канавках на фокусировочном кольце объектива. Для объектива Canon 50/1.8 фокусировочное кольцо следует повернуть на полторы канавки по часовой стрелке, или против часовой стрелки, если смотреть в объектив.
При солнечной погоде, когда сквозь ИК-фильтр попадает достаточно света, камера может иногда находить фокус и через ИК-фильтр, но и в этом случае всё же лучше воспользоваться коррекцией фокуса вручную. Мои опыты показали, что даже при ярком солнце фокусировка через фильтр немного ошибается. При ландшафтной фотографии и высоких значениях диафрагменного числа разницей этой в принципе можно пренебречь, если постоянное навинчивание и снятие фильтра начнёт действовать на нервы, тем более когда речь идёт о фотографиях предназначенных для уменьшения до размера 600-700 пикселей.
1207 x 900 (193 kb)
Разница в фокусе, определённом в видимом свете и скорректированном вручную. Контрасты на окнах были высокими, и камера без проблем находила фокус через фильтр. Но, как видно из 100%-х кропов фотографий, то, что определила камера, лежит где-то между фокусом видимого света и настоящим инфракрасным фокусом. Также из этих фотографий видно, что при сильном уменьшении и прикрытой диафрагме даже фотографии с неверным фокусом могут показаться резкими.
В этом разделе я четыре раза упомянул, что после навинчивания фильтра следует отключить автофокус. Делать это время от времени забывают даже фотографы, занимающиеся инфракрасной фотографией десятки лет, с плёночных времён. Когда я только начинал заниматься ИК-съёмкой, мне постоянно приходилось снимать фильтр и перефокусироваться из-за того, что я забыл отключить автофокус. Да и сейчас случается.
5.2. Выдержка
Некоторые цифровые компакт-камеры неплохо справляются с расчётом выдержки в инфракрасной съёмке, те же Sony, например. На других, например, Canon или Olympus, фотографии получаются недоэкспонированными от 2 до 3 ступеней. Узнать, ошибается ли ваша камера в расчёте экспозиции, и насколько, можно только экспериментальным путём.
На некоторых цифровых зеркалках при ярком солнце камера может вычислить необходимую выдержку и через фильтр. Главное - не забывать прикрывать видоискатель заглушкой, поскольку свет из видоискателя вносит довольно большие погрешности в вычисления выдержки.
На остальных камерах и не при лучших погодных условиях рассчитать точную выдержку можно только с приближением плюс-минус две-три ступени экспозиции. Дело в том, что предметы, светлые в видимом свете, например, небо или вода, становятся тёмными в инфракрасном свете, в то время как даже самая тёмная листва становится светлой. Поэтому прямой зависимости между выдержкой в видимом свете и выдержкой в инфракрасном свете нет.
Приблизительно оценить выдержку можно только при определённом опыте инфракрасной съёмки, который приходит довольно быстро. В солнечную погоду при съёмке листвы и неба разница в экспозиции между видимой и инфракрасной фотографией относительно стабильна и зависит от камеры. Для трёх- и двузначных камер Canon эта разница обычно составляет от 9 до 11 ступеней. В пасмурную погоду можно воспользоваться методом приближения - камера ставится на максимальную чувствительность и делается несколько кадров, начиная с 1 секунды выдержки. Когда гистограмма изображения будет находиться посередине с лёгким сдвигом вправо, можно рассчитать время выдержки на низких ISO. Например на ISO 1600 приличная гистограмма получилась только при 3 секундах. Это значит, что на ISO 100 выдержка должна быть 48 секунд. Как видим, любитель инфракрасной съёмки должен иметь дистанционный проводный пульт, поскольку фотографии порой придётся делать и в модусе Bulb.
Теоретически время выдержки можно было бы уменьшить увеличением чувствительности, но большим недостатком этого метода является повышение шума, которого и без того будет достаточно. По крайней мере на 350D при ISO400 ИК-фотографии шумят совершенно недопустимо. Во многих камерах, по крайней мере, в камерах Canon есть возможность включить подавление шума при длинных выдержках. Действует этот способ неплохо, но, во-первых, результатов не хуже можно добиться шумодавами вроде Noise Ninja или Neat Image; во вторых, некоторые камеры при включённом подавлении шума и выдержках больше 30-40 секунд отключаются, и оживить их может только старый добрый метод "перезагрузки операционной системы" - достать аккумулятор, снова поставить и включить камеру. С этой проблемой сталкивался я сам на 350D и слышал о ней от других владельцев как этой камеры, так и 20D.
При высоких выдержках уже невозможно получить нормальное изображение движущихся объектов - людей, текущей воды, облаков и листвы в ветреную погоду. Однако этот недостаток можно превратить в преимущество, делая изображения ещё более сюрреалистическими, чем обычные ИК-фотографии. Движущиеся облака превращаются в полосы на тёмном небе, текущая вода - в туман, а листва - в белую дымку, покрывающую тёмные ветви.
5.3. Когда снимать
Хотя большинство инфракрасных фотографов предпочитают снимать при ярком солнце, совсем неплохие фотографии могут получаться и при облачной погоде. Также эффектные фотографии неба получаются в безветренную погоду, когда небо покрыто лёгкими перистыми облаками. Почти неразличимые в обычном свете облака, на ИК-фотографиях резко выделяются на фоне тёмного неба.
В конечном счёте, как и в фотографии вообще, правил нет. Главное - пробовать. Снимать в полдень и в сумерках, при солнце и при дожде. Где-то я видел великолепную инфракрасную фотографию радуги на закате, сделанную на Canon G1. Если вспомню, где, - поставлю линк.
Инфракрасная съёмка хороша тем, что результаты часто невозможно предугадать заранее. Лично я давно уже забросил ИК-съёмку под солнцем, гораздо больше меня привлекает мистическое настроение ИК-фотографий в пасмурную погоду. Расплачиваться за это увлечение приходится очень большой затратой времени. На панорамную фотографию водопада мне потребовалось 15 снимков по 40 секунд каждый. С перефокусировкой и кадрированием всё это заняло больше 25 минут.
На исходник для следующей фотографии, снятый не только в пасмурную погоду, но ещё и в тени, потребовалось 40 минут.
5.4. Баланс белого
Фотографии, сделaнные с фильтрами, пропускающими часть видимого красного света, как Hoya R72, обычно кажутся равномерно окрашенными в красные тона: в зависимости от камеры, в алый или пурпурный. На самом деле тональность не одинакова на всех объектах, поэтому изменение баланса белого может сделать фотографию цветной. На цифрокомпактах для этого следует предварительно установить баланс белого по траве или листьям через фильтр. Если есть возможность, делайте съёмку в RAW. Это позволит, во-первых, исправить ошибки экспозиции, которые неизбежны при определении выдержки на глаз, во-вторых, выставить баланс белого в RAW-конвертере.
Левая верхняя фотография конвертирована из RAW без изменения баланса белого. В правой верхней фотографии баланс белого был выставлен по листве. Две нижние фотографии получились из соответствующих верних с помощью перемены каналов, о которой рассказано в разделе 7.1.
Результат изменения баланса белого зависит от использованного объектива и, конечно же, от цвета объекта, который выбран как "нейтральный". Баланс белого по листьям или траве немного отличается от баланса белого по хвое.
895 x 894 (248 kb)
Баланс белого был выставлен в Raw Shooter конвертере по снегу, хвое и листве. Точное место обозначено крестиком. В нижнем ряду можно увидеть, как баланс белого влияет на результат перемены каналов.
5.5. Съёмка
Подведу итог, как проходит инфракрасная съёмка на цифрозеркалку.
1. Ставим камеру на штатив.
2. Выбираем композицию.
3. Фокусируем на интересующем нас объекте.
4. Отключаем автофокус!
5. Навинчиваем или ставим в держатель фильтр, стараясь не сбить фокус.
6. Корректируем фокус.
7. Может быть, придётся сделать пробные кадры на высоких ISO, чтобы лучше рассчитать правильную выдержку.
8. Делаем кадр, желательно в RAW-формате.
6. Выбор подходящего объектива
Теперь, когда всё почти готово к съёмке, упомяну самое большое препятствие владельца камеры Canon в инфракрасной карьере. На фотографиях, сделанных некоторыми объективами (как Canon, так и других производителей, вроде Sigma/Tokina/Tamron), в центре может появляться светлое пятно, называемое Hotspot. Аналогов этому термину на русском пока не встречал. Может быть, я буду первый. Нарекаю это явление "белым пятном", альтернативные названия принимаются. Размеры и резкость границ пятна зависят от объектива и от выбранной диафрагмы. Если объектив даёт этот эффект, то при прикрытии диафрагмы белое пятно уменьшается, но становится светлее. На некоторых объективах при открытой диафрагме пятно увеличивается настолько, что занимает всё изображение, там самым позволяя делать нормальные ИК-фотографии, хоть и с пониженным контрастом.
После долгих дискуссий о природе этого явления, любители ИК-фотографии сошлись на двух версиях возникновения белого пятна. По первой, причина в устройстве матрицы цифровых камер. Свет, попадающий не в центральную часть фотографии, претерпевает больше искажений на пути к светочувствительным элементам, а инфракрасные лучи, для которых объективы не оптимированы, искажаются особенно сильно. Если для кристаллов солей серебра на плёнке относительно безразлично, под каким углом падает на них свет, то расположенные горизонтально элементы матрицы по краям получают гораздо меньше света, чем находящиеся в середине. Вернее, получали бы, если бы не были снабжены линзами, расположенными на каждом светочувствительном элементе. С их помощью свет даже при минимальной диафрагме равномерно распределяется по матрице. Но только в видимом свете. Про бедные ИК-лучи опять-таки забыли, и линзы эти не оптимированы на равномерное распределение ИК-света. Короче говоря, белое пятно - переэкспонированный участок изображения.
Другая, не менее правдоподобная версия причин возникновения белого пятна - в отражающем ИК-свет напылении, нанесённом на фильтр-бутерброд (описано в п.3). Полагают, что ИК-лучи, отражённые от этого напыления, вторично отражаются от внутренней линзы объектива, пересвечивая тем самым центральную часть изображения.
Наличие и форма белого пятна зависит от используемого объектива, от того, как он преломляет свет. При этом пригодность к ИК-съёмке никак не связана с ценой и качеством объектива. Белые пятна могут выглядеть по-разному - от явно выраженного переэкспонированного участка до пониженного контраста в центре изображения.
1300 x 1022 (284 kb)
Все объективы для этого теста установлены на 50 мм. У двух последних объективов, считающихся пригодными для ИК-съёмки, всё же видны небольшие белые пятна. У 50/1,8 оно выглядит скорее как виньетирование при открытой диафрагме, а у Сигмы проявляется только при максимально закрытой диафрагме.
1001 x 430 (123 kb)
У зум-объективов белое пятно обычно проявляется сильнее на коротком фокусном расстоянии.
703 x 867 (198 kb)
Объектив Sigma 18-50/3,5-5,6, который в обычной фотографии заметно хуже Canon EF-S 18-55/3,5-5,6, для инфракрасной съёмки подходит замечательно.
Самый лучший объектив Canon для ИК-съёмки, который я пока видел, дающий резкое и контрастное изображение, - это Canon EF 50/1.8. При безветренной погоде и статичном мотиве этим объективом я делаю от 20 до 40 фотографий, соединяя их потом в панораму. Получаются резкие изображения с очень высоким разрешением, пригодные для печати в большом формате.
Недорогой широкоугольник для камер с кропом 1,6, делающий неплохие ИК-фотографии - Sigma 18-50/3.5-5.6. Для обычной фотографии использовать этот объектив не советую - за пределами инфракрасной съёмки им можно только орехи колоть. Этими двумя объективами я часто пользуюсь для монтажа фотографий. Например, единственной возможностью запечатлеть на следующем снимке движущиеся облака было использование Сигмы. Затем, не снимая камеру со штатива, я сделал несколько фотографий склепа с помощью 50/1.8, поскольку Сигма не давала необходимой резкости. После чего склеил панораму и соединил её с широкоугольной фотографией.
Список объективов для камер Canon с указанием пригодности для инфракрасной съёмки приведён в конце статьи. Среди непригодных упомянуты также объективы, пригодные только при полностью открытой диафрагме или только при максимальном фокусном расстоянии.
Вторая часть статьи
Оригинал взят у blyg в Инфракрасная фотография
Несколько лет назад я впервые услышал об инфракрасной фотографии и об удивительных возможностях, которые она открывает перед любителем фотографических экспериментов. К сожалению, информации на эту тему в сети было слишком мало и нередко она была противоречива. В частности, во многих источниках указывалось, что для владельцев зеркальных цифровых камер инфракрасная фотография совершенно невозможна.
С тех пор прошло много времени и я собрал достаточно опыта в этой области, чтобы с уверенностью утверждать, что цифровая зеркальная камера не является препятствием на пути к вершинам инфракрасного фотоискусства. Этим знанием я и хотел поделиться в этой статье. Особое внимание уделено проблемам, с которыми сталкиваются фотографирующие на камеры Canon. Я собираюсь постоянно обновлять и дополнять этот материал, поэтому вопросы, дополнения и поправки приветствуются.
Все фотографии автора сделаны на Canon 350D, объективы Canon EF 50/1.8 и Sigma 18-50/3,5-5,6.
1. Общая информация об инфракрасной съёмке
Информации об инфракрасном спектре в сети достаточно много, поэтому ограничусь коротким описанием.
Спектр инфракрасного излучения делится примерно на три участка, границы между которыми строго не определены:
Ближнее (IR-A): 750-1400 нм
Среднее (IR-B): 1400-3.000 нм
Дальнее (IR-C): 3.000-1.000.000 нм (0,003-1 мм)
Разница между ними состоит в способности передавать энергию молекулам воды и, тем самым, живым организмам. Дальнее инфракрасное излучение, обладающее такой способностью, воспринимается нами как тепло. Матрица цифровой камеры не может зафиксировать волны этой части спектра, поэтому для инфракрасной фотографии представляет интерес только ближнее инфракрасное излучение.
Эффекты, которых позволяет добиться ИК-фотография, связаны с количеством отражённого от различных материалов света. Как видно из графика, листва отражает инфракрасные лучи гораздо сильнее, чем видимый свет, в то время как вода отражает видимый свет и поглощает инфракрасное излучение.
Процент отражённого света в зависимости от длины волны и материала. Пунктирной линией примерно обозначено начало инфракрасного спектра.
Оригинал графика: © J. Andrzej Wrotniak
Ещё раз хочу подчеркнуть, что результаты ИК-фотографии никак не связаны ни с излучаемыми, ни с отражаемыми тепловыми волнами. Тепловые волны лежат в диапазоне IR-C и на матрицу цифровых камер если и влияют, то только в качестве увеличения шума от нагревания светочувствительных элементов. Однако эти части спектра часто путают, поскольку предметы, отражающие дальнее тепловое инфракрасное излучение, отражают чаще всего и ближнее излучение IR-A. Так листва, отражающая тепловые лучи, чтобы избежать перегрева, отражает к тому же практически весь спектр от IR-A до IR-C. Поэтому хвоя и листья на ИК-фотографиях выглядят светлыми. Это явление называется называется Wood-эффектом, но не по аналогии с лесом, а в честь фотографа Роберта Вуда, который в 1910 первым опубликовал инфракрасные фотографии, сделанные с помощью особого, экспериментального типа плёнки.
2. Инфракрасный фильтр
Несмотря на то, что матрицы цифровых камер чувствительны к инфракрасному излучению, их чувствительность к видимому свету в сотни, а то и в тысячи раз больше, поэтому для того, чтобы сделать ИК-фотографию, необходимо блокировать видимый свет. Инфракрасные фильтры блокируют излучение, начиная с разной длины волн, и, в зависимости от производителя, могут также называться по-разному. В таблице приведены названия и характеристики некоторых из них. В последней колонке указаны длины волн, при которых пропускная способность фильтра равна 50%. Фильтры Heliopan изготавливаются из стекла фирмы Schott и носят те же названия. В некоторых источниках можно встретить несколько иные данные. А.Вротняк приводит таблицу, в которой RG695 и B+W092 сответствуют характеристикам #89B и R72. Судя по фотографиям, которые я находил в сети, это неверно. Фильтр RG695 пропускает слишком много видимого света и делать качественные инфракрасные фотографии с ним невозможно. Пропускные характеристики фильтра Cokin 007, судя по снимкам, сделанным на камеры Canon, также не соответствуют характеристикам Hoya R72.
Инфракрасные и тёмно-красные фильтры
© Gisle Hannemyr
Фильтры и их пропускная способность
© J. Andrzej Wrotniak
Из графика, показывающего пропускную способность различных фильтров в зависимости от длины волны, следует, что некоторые фильтры пропускают также часть видимого света, красная часть которого заканчивается на 700-720 нм. Для фотографа это не является недостатком. Элементы матрицы, ответственные за разные цвета, по-разному чувствительны к инфракрасному свету и к проникающим через фильтр небольшим количествам красного, поэтому на фотографии получаются так называемые псевдоцвета. По этой причине для цифровой инфракрасной съёмки лучше всего подходит фильтр Hoya R72 (#89B), блокирующий излучение, начиная с 680 нм. С одной стороны, он пропускает немного видимого света, что укорачивает время выдержки; с другой, позволяет делать типично инфракрасные фотографии.
Если вы уверены, что ваша камера обладает достаточной чувствительностью к инфракрасному спектру, можете поэкспериментировать с "чёрным" фильтром B+W 093 (#87C), который блокирует весь видимый спектр и даёт возможность делать монохромные фотографии, увеличивая выдержку в среднем на две ступени по сравнению с R72. Правда, фотографии, сделанные #87C, практически неотличимы от фотографий с фильтром Hoya R72, так что ничего, кроме лишних ступеней выдержки, это не даёт.
Альтернативой навинчивающимся фильтрам является фильтр Cokin 007, который также встречается под названием Cokin #89B и теоретически пропускает ту же часть спектра, что и Hoya R72. Кроме неудобств, свойственным всем кукинским фильтрам (царапины, следы от пальцев), у Cokin 007 есть проблема со светом, проникающим между объективом и фильтром за длительное время выдержки. Я тестировал этот фильтр только один раз и отказался от него именно по этой причине - при свете сбоку или сзади блики на фотографии слишком сильны, чтобы их можно было незаметно отретушировать. Однако в этой статье рассказано, как с помощью простого резино-тканевого пояска избавиться от этой проблемы. Кроме того, хотя по спецификации фильтр Cokin 007 имеет те же свойства, что и Hoya R72, производители скорее всего не смогли из-за особенностей материала соответствовать пропускной характеристике 89B. На фотографиях, получающихся при съёмке камерами Canon через Cokin 007, инфракрасный эффект выражен заметно слабее, чем при использовании Hoya R72.
Самой дешёвой возможностью фильтровать видимый свет является использование вместо фильтра проявленной незасвеченной слайдовой плёнки. Такой вариант опробован многими фотографами, но сам я его не проверял, так что о достоинствах и недостатках ничего сказать не могу.
Если вы решите в пользу навинчивающегося фильтра или фильтра Cokin, советую сперва узнать, какие из имеющихся в наличии объективов подходят для инфракрасной съёмки, потом приобрести фильтр или держатель для самого большого диаметра, а для остальных объективов купить переходные кольца. О подходящих для ИК-фотографии объективах - чуть ниже.
Да, чуть не забыл, - несмотря на то, что тёмные фильтры вроде Hoya R72 не пропускают видимый свет, не стоит через них смотреть на солнце. Хотя увидеть сквозь них почти ничего нельзя, они прекрасно пропускают инфракрасные и ультрафиолетовые лучи, так что сетчатке глаза подобные эксперименты вряд ли понравятся. Если же вы знакомы с людьми, которые всё же интереса ради проводили много часов, глядя на солнце сквозь инфракрасные фильтры, напишите мне, пожалуйста, как они поживают.
3. О фильтре, мешающем жить ИК-фотографу
Прежде чем задуматься о покупке ИК-фильтра, следует убедиться, что камера способна делать инфракрасные фотографии. На самом деле я пока не слышал о камерах, которые были бы совершенно непригодны для этой цели. Матрицы всех цифровых камер восприимчивы к инфракрасному свету, но дело в так называемом Hot-mirror фильтре, блокирующем инфракрасный свет. Этот фильтр находится непосредственно на матрице и предназначем для того, чтобы избежать неверных отображений цветов, которые вносит инфракрасное излучение. Разница в экспозиции между видимым и инфракрасным светом 11-13 ступеней, как у Canon 5D или Nikon 200D, достаточна, чтобы инфракрасные лучи не имели никакого эффекта на обычной фотографии. Но и меньшие значения, как у D50/D70 (утвеждают что 6-8) также вполне приемлемы. При такой разнице влияние ИК-света настолько мало, что оно не отражается на контрасте и цветах изображения.
В камерах Leica m8 (сентябрь 2006) этот анти-ИК-фильтр был не очень эффективен (если он вообще был), что приводило к искажению серых оттенков одежды в сторону магенты. Фирме Leica пришлось решать проблему, рассылая владельцам камер бесплатные фильтры, блокирующие ИК-свет. Такая вот шутка юмора. Это тем более странно, если учесть, что проблема была известна по другим камерам.
В некоторых камерах, например, Sony, есть возможность убирать с матрицы фильтр Hot-mirror, переключаясь в режим Night Shot. К сожалению, минимальная выдержка при этом ограничена довольно большим значением. Причина ограничения - в способности лучей IR-A проникать через некоторые текстильные материалы, особенно светлых тонов. Ранние модели видеокамер Sony, как утверждают сетевые источники, позволяли таким образом запечатлеть гораздо больше, чем хотелось бы объектам съёмки, особенно в солнечную погоду на пляже. После того, как этот факт стал известен, видеокамеры были быстро изъяты из продажи, и с тех пор на всякий случай и на всех фотокамерах Sony установлены ограничения минимальной выдержки в режиме ночной съёмки. Видеокамерами Sony я не пользовался, так что не знаю, как они разобрались в них с этой проблемой. Что касается способности камер Canon просвечивать через одежду, то мои эксперименты с различными материалами не увенчались успехом. Напротив - некоторые материалы, например, полиамид, в солнечном свете на обычных фотографиях просвечивают гораздо сильнее, чем на инфракрасных.
Когда в феврале 2005-го Canon объявил о выпуске новой модели 20Da с увеличенной пропускной способностью фильтра в области 656 нм и предназначенной специально для астрофотографии, любители ИК-фотографии радостно оживились. Но оживление быстро улеглось, когда из спецификации 20Da стало известно, что ИК-волны от 700 нм блокируются в этой камере так же, как и в 20D, то есть очень сильно. Несмотря на это, с фильтром Hoya R72, пропускающим часть видимого света, 20Da примерно на 5 ступеней экспозиции чувствительней к ИК-свету, чем 20D.
Во многих источниках указывается, что фильтр Hot-mirror предотвращает появление муара. С технической точки зрения это неверно. Муар появляется на фотографиях сетчатых или линейных структур, как москитные сетки. Происходит это из-за наложения периодического рисунка, передаваемого линзой, на светочувствительные элементы матрицы цифровой камеры, также представляющего из себя периодическую дискретную структуру. Аналогичный эффект можно увидеть, если положить две москитные сетки с мелкими ячейками друг на друга под углом. Одна сетка в нашем случае - объект съёмки, другая - матрица. Короче говоря, инфракрасные лучи тут совершенно ни при чём.
Против муара на матрице устанавливают так называемый Low-pass фильтр, который немного размывает изображение. Против влияния инфракрасного света устанавливают фильтр Hot-mirror, обычно представляющий из себя напыление на фильтре Low-pass, отражающее инфракрасные лучи, не давая им попадать на матрицу. Сам фильтр Low-pass также блокирует какую-то часть инфракрасных лучей, но это скорее побочный эффект материала, из которого он изготовлен, а не основное его предназначение. То есть та штука, которая лежит на матрице большинства цифровых камер, представляет из себя бутерброд из фильтров Low-pass и Hot-mirror (напыления), толщина которых может варьироваться независимо друг от друга. В некоторых камерах этот бутерброд включает в себя также фильтр, дополнительно поглощаюший лучи инфракрасного спектра.
У камер разных производителей фильтр на матрице различается по устройству. Так, на камере Canon 5D на матрице находится комбинация из двух фильтров Low-pass; фильтра, поглощающего инфракрасные лучи; фильтра, преобразующего линейно поляризованный свет в циркулярно поляризованный; плюс напыление Hot-mirror (5D-White Paper, страница 7, pdf). В некоторых источниках все они вместе называются антиалиасным фильтром (АА filter), хотя действительно антиалиасным (предотвращающим муар) из них является только фильтр Low-pass.
У камер Kodak, по утверждению самой фирмы, нет фильтра Hot-mirror, поскольку ИК-лучи полностью задерживаются их АА-фильтром. Короче говоря, в терминологии между АА, Low-Pass и Hot-mirror царит большая путаница.
Как пример независимости фильтров АА и Hot-мirror друг от друга, можно, во-первых, вспомнить, что некоторые умельцы удаляют из своих камер фильтр-бутерброд, чтобы достичь максимальной резкости, то есть их целью является удаление АА фильтра. После этого им приходится специально заказывать фильтр Hot-мirror, чтобы избежать пониженного контраста из-за влияния ИК-света. Во-вторых, антиалиасные способности фильтра Canon 5D меньше, чем у 350D, благодаря чему в принципе возможны более резкие изображения, но и подверженность муару у 5D больше. В то же время чувствительность к инфракрасному излучению у 5D примерно на одну ступень ниже, чем у 350D.
4. Цифровые камеры для инфракрасной съёмки
Классический метод поверки камеры на ИК-пригодность - с помощью дистанционного пульта, например, от телевизора. С компактными цифровыми камерами, показывающими объект съёмки непосредственно на экране, всё просто: пульт следует направить лампочкой в объектив и нажать на нём какую-нибудь кнопку. На экране фотоаппарата будет видно, как лампочка светится розоватым или голубым светом.
Canon PowerShot S40, 1/25 сек.
С цифровыми зеркалками тест немного сложнее - камеру следует поставить на стол или на штатив, напротив объектива положить пульт и сфокусироваться на пульте. Выдержку поставить побольше - на несколько секунд, открыть диафрагму пошире и отключить автофокус. Теперь выключить свет в комнате и сделать кадр. Если на фотографии не будет светлого пятна от лампочки, то можно попробовать увеличить выдержку в несколько раз. Если кадр всё ещё чёрный, то не исключено, что в пульте нужно поменять батарейки. Если не первое, ни второе не поможет, напишите, пожалуйста, мне, поскольку пока я пребываю в уверенности, что все зеркалки чувствительны к ИК-волнам, но, конечно же, всех их я не тестировал.
Canon 350D, ISO100. Слева - EF 50/1,8, справа - EF 50/1,4. Оба объектива - f2, 1 секунда. Причина разницы между результатами теста описана в разделе 6.
Зеркальные камеры Canon снабжены очень эффективным фильтром Hot-mirror, поэтому владельцы этих камер должны быть готовы к очень длинным выдержкам, это же касается и владельцев Nikon D200, анти-ИК-фильтр которого намного сильнее фильтров D70 или D50. При условиях съёмки, требующих на Nikon D70 всего 1 секунду выдержки, на D200 или Canon 20D потребуется выдержка в 30 секунд. Владельцам цифрозеркалок Olympus также придётся снимать с длинными выдержками - при ИК-съёмке на E-500 экспозиция увеличивается на 11 ступеней по сравнению с видимым светом, в то время как для C-2000Z эта разница составляет 7 ступеней, то есть выдержка на нём в 16 раз меньше.
Таблицу со списком некоторых компакт-камер и примерным увеличением экспозиции для ИК-света можно найти на jr-worldwi.de.
Примеры инфракрасных фотографий, сделанных различными камерами, а также уровень шума в цветовых каналах и при различных значениях чувствительности можно найти на dimagemaker.com.
Камеры, которые точно позволяют делать ИК-фотографии:
- Canon IXUS 430, 500, 700, V2, Powershot A70, A75, A80, A95, G1, G2, G3, G5, G6, 10D, 1D Mark II, 5D, 20D, 30D, 300D, 350D, 400D, 500D, D30, D60
- Fuji S3 Pro UVIR, Fuji S5600, Fuji S9500
- Minolta Dimage 7
- Kodak P880
- Nikon Coolpix 950, 990, 4500, 5400, 5700, 8400, 8800, D100, D200, D50, D70
- Olympus C-220, C-720, C-2000Z, C-3030, C-4000, C-4040, C-5060, C-7070, C-70, C-750, C-770, C-765, C8080, E-10, E-20p, E-330, E-500
- Panasonic FZ30
- Pentax K100D
- Samsung Pro815
- Sony DSC F828, F504V, F707, F717, A100, H1, H5, P52, R1, S75, S85, V1, V3, W1
Список взят из источников 1 и 2 и дополнен мной из других статей. Хоть эта информация вполне достоверна, перед тем, как покупать инфракрасный фильтр для определённой камеры, советую поискать примеры ИК-фотографий, сделанных с её помощью.
5. Особенности инфракрасной съёмки
5.1. Фокусировка
Для компактных цифровых камер фокусировка чаще всего не представляет никаких проблем, так как степень контраста и тем самым фокус вычисляется элементами на самой матрице. Теоретически этот принцип должен работать одинаково хорoшо для всех камер, но мои эксперименты с Canon A80 и Olympus C4040, которые обе замечательно показывают ИК-изображения на экранчике, меня не впечатлили. Ни с автофокусом, ни с установкой расстояний до объектов вручную мне не удалось получить действительно резкие фотографии, подобные тем, которые делают Sony F828 или F717. Хотя при уменьшении до 300 пикселей и обработке в Фотошопе, даже эти фотографии могут показаться вполне приемлемого качества.
Для зеркальных камер фокусировка сложнее. Во-первых, при инфракрасном фильтре, навинченном на объектив, в видоискателе ничего не видно, поэтому композицию следует определить заранее при стоящей на штативе камере. Только потом можно навинтить фильтр. После этого не забыть отключить автофокус, иначе объектив снова начнёт суетливо, но тщетно искать фокус.
Во-вторых, инфракрасный свет фокусируется не в той же точке, где видимый свет. Конструкторы объективов прилагают много усилий, чтобы лучи видимого света от фиолетового до красного сходились в одной точке. Если это не удалось, на фотографиях появляются пресловутые хроматические аберрации. Побочным эффектом оптимизации объективов становится более сильное преломление инфракрасных лучей, которые при конструировании объективов, как я полагаю, обычно не учитывают.
1500 x 343 (109 kb)
Разница в фокусе, определённом в видимом свете и скорректированном вручную
Разницей в фокусе между видимым и инфракрасным светом часто пренебрегают. На практике при съёмке ландшафтов эта разница часто нивелируется трёмя составными ландшафтной съёмки - широкоугольный объектив, высокое диафрагменное число и большое расстояние до объекта фокусировки. При этих условиях большинство объектов может попадать в ГРИП. Но если кто-то захочет снимать в инфракрасном свете близкорасположенные объекты при открытой диафрагме, предварительно установив фокус в видимом свете, то он обнаружит, что резкими стали предметы, рассположенные дальше, чем нужно.
Чтобы фокус на инфракрасной фотографии действительно был на нужном месте, его нужно скорректировать после фокусировки в видимом свете. Насколько следует сделать поправку между видимым и инфракрасным светом, отмечено на некоторых объективах отдельной шкалой. На многих объективах с фиксированным фокусным расстоянием инфракрасный фокус отмечен красной точкой напротив шкалы расстояния. На некоторых зум-объективах, например, на Canon 28-135 IS, это выглядит следующим образом:
Коррекция фокуса на объективе Canon 28-135 IS. При фокусном расстоянии 50 мм объектив сфокусировался на 3 метрах. Теперь следует отключить автофокус и перефокусироваться так, чтобы 3 метра лежали напротив отметки фокусного расстояния 50мм.
Многие объективы не имеют ИК-шкалы, поэтому единственный способ узнать, насколько следует корректировать фокус, - экспериментальный. Сфокусируйтесь на каком-либо предмете, находящемся на небольшом расстоянии от объектива или по классической схеме - на определённой строке текста, лежащего под углом 45 градусов по отношению к камере. Типографская краска на белой бумаге обычно хорошо различима и в ИК-свете. Теперь установите наибольшую или едва прикрытую диафрагму, навинтите фильтр, отключите автофокус и сделайте серию снимков, каждый раз немного меняя фокус и записывая, какому положению фокусировочного кольца соответствует какая фотография. Потом просто выберите наиболее резкую. Для зум-объективов придётся делать побольше тестов, поскольку поправка фокуса для ИК-света зависит и от фокусного расстояния зум-объектива.
На некоторых объективах нет даже шкалы расстояния. В этом случае помогут небольшие заметки: приклеенная на неподвижной части объектива тонкая полоска клейкой ленты (только очень клейкой) или тонкая царапина. Коррекция фокуса тогда будет вычисляться, например, в канавках на фокусировочном кольце объектива. Для объектива Canon 50/1.8 фокусировочное кольцо следует повернуть на полторы канавки по часовой стрелке, или против часовой стрелки, если смотреть в объектив.
При солнечной погоде, когда сквозь ИК-фильтр попадает достаточно света, камера может иногда находить фокус и через ИК-фильтр, но и в этом случае всё же лучше воспользоваться коррекцией фокуса вручную. Мои опыты показали, что даже при ярком солнце фокусировка через фильтр немного ошибается. При ландшафтной фотографии и высоких значениях диафрагменного числа разницей этой в принципе можно пренебречь, если постоянное навинчивание и снятие фильтра начнёт действовать на нервы, тем более когда речь идёт о фотографиях предназначенных для уменьшения до размера 600-700 пикселей.
1207 x 900 (193 kb)
Разница в фокусе, определённом в видимом свете и скорректированном вручную. Контрасты на окнах были высокими, и камера без проблем находила фокус через фильтр. Но, как видно из 100%-х кропов фотографий, то, что определила камера, лежит где-то между фокусом видимого света и настоящим инфракрасным фокусом. Также из этих фотографий видно, что при сильном уменьшении и прикрытой диафрагме даже фотографии с неверным фокусом могут показаться резкими.
В этом разделе я четыре раза упомянул, что после навинчивания фильтра следует отключить автофокус. Делать это время от времени забывают даже фотографы, занимающиеся инфракрасной фотографией десятки лет, с плёночных времён. Когда я только начинал заниматься ИК-съёмкой, мне постоянно приходилось снимать фильтр и перефокусироваться из-за того, что я забыл отключить автофокус. Да и сейчас случается.
5.2. Выдержка
Некоторые цифровые компакт-камеры неплохо справляются с расчётом выдержки в инфракрасной съёмке, те же Sony, например. На других, например, Canon или Olympus, фотографии получаются недоэкспонированными от 2 до 3 ступеней. Узнать, ошибается ли ваша камера в расчёте экспозиции, и насколько, можно только экспериментальным путём.
На некоторых цифровых зеркалках при ярком солнце камера может вычислить необходимую выдержку и через фильтр. Главное - не забывать прикрывать видоискатель заглушкой, поскольку свет из видоискателя вносит довольно большие погрешности в вычисления выдержки.
На остальных камерах и не при лучших погодных условиях рассчитать точную выдержку можно только с приближением плюс-минус две-три ступени экспозиции. Дело в том, что предметы, светлые в видимом свете, например, небо или вода, становятся тёмными в инфракрасном свете, в то время как даже самая тёмная листва становится светлой. Поэтому прямой зависимости между выдержкой в видимом свете и выдержкой в инфракрасном свете нет.
Приблизительно оценить выдержку можно только при определённом опыте инфракрасной съёмки, который приходит довольно быстро. В солнечную погоду при съёмке листвы и неба разница в экспозиции между видимой и инфракрасной фотографией относительно стабильна и зависит от камеры. Для трёх- и двузначных камер Canon эта разница обычно составляет от 9 до 11 ступеней. В пасмурную погоду можно воспользоваться методом приближения - камера ставится на максимальную чувствительность и делается несколько кадров, начиная с 1 секунды выдержки. Когда гистограмма изображения будет находиться посередине с лёгким сдвигом вправо, можно рассчитать время выдержки на низких ISO. Например на ISO 1600 приличная гистограмма получилась только при 3 секундах. Это значит, что на ISO 100 выдержка должна быть 48 секунд. Как видим, любитель инфракрасной съёмки должен иметь дистанционный проводный пульт, поскольку фотографии порой придётся делать и в модусе Bulb.
Теоретически время выдержки можно было бы уменьшить увеличением чувствительности, но большим недостатком этого метода является повышение шума, которого и без того будет достаточно. По крайней мере на 350D при ISO400 ИК-фотографии шумят совершенно недопустимо. Во многих камерах, по крайней мере, в камерах Canon есть возможность включить подавление шума при длинных выдержках. Действует этот способ неплохо, но, во-первых, результатов не хуже можно добиться шумодавами вроде Noise Ninja или Neat Image; во вторых, некоторые камеры при включённом подавлении шума и выдержках больше 30-40 секунд отключаются, и оживить их может только старый добрый метод "перезагрузки операционной системы" - достать аккумулятор, снова поставить и включить камеру. С этой проблемой сталкивался я сам на 350D и слышал о ней от других владельцев как этой камеры, так и 20D.
При высоких выдержках уже невозможно получить нормальное изображение движущихся объектов - людей, текущей воды, облаков и листвы в ветреную погоду. Однако этот недостаток можно превратить в преимущество, делая изображения ещё более сюрреалистическими, чем обычные ИК-фотографии. Движущиеся облака превращаются в полосы на тёмном небе, текущая вода - в туман, а листва - в белую дымку, покрывающую тёмные ветви.
5.3. Когда снимать
Хотя большинство инфракрасных фотографов предпочитают снимать при ярком солнце, совсем неплохие фотографии могут получаться и при облачной погоде. Также эффектные фотографии неба получаются в безветренную погоду, когда небо покрыто лёгкими перистыми облаками. Почти неразличимые в обычном свете облака, на ИК-фотографиях резко выделяются на фоне тёмного неба.
В конечном счёте, как и в фотографии вообще, правил нет. Главное - пробовать. Снимать в полдень и в сумерках, при солнце и при дожде. Где-то я видел великолепную инфракрасную фотографию радуги на закате, сделанную на Canon G1. Если вспомню, где, - поставлю линк.
Инфракрасная съёмка хороша тем, что результаты часто невозможно предугадать заранее. Лично я давно уже забросил ИК-съёмку под солнцем, гораздо больше меня привлекает мистическое настроение ИК-фотографий в пасмурную погоду. Расплачиваться за это увлечение приходится очень большой затратой времени. На панорамную фотографию водопада мне потребовалось 15 снимков по 40 секунд каждый. С перефокусировкой и кадрированием всё это заняло больше 25 минут.
На исходник для следующей фотографии, снятый не только в пасмурную погоду, но ещё и в тени, потребовалось 40 минут.
5.4. Баланс белого
Фотографии, сделaнные с фильтрами, пропускающими часть видимого красного света, как Hoya R72, обычно кажутся равномерно окрашенными в красные тона: в зависимости от камеры, в алый или пурпурный. На самом деле тональность не одинакова на всех объектах, поэтому изменение баланса белого может сделать фотографию цветной. На цифрокомпактах для этого следует предварительно установить баланс белого по траве или листьям через фильтр. Если есть возможность, делайте съёмку в RAW. Это позволит, во-первых, исправить ошибки экспозиции, которые неизбежны при определении выдержки на глаз, во-вторых, выставить баланс белого в RAW-конвертере.
Левая верхняя фотография конвертирована из RAW без изменения баланса белого. В правой верхней фотографии баланс белого был выставлен по листве. Две нижние фотографии получились из соответствующих верних с помощью перемены каналов, о которой рассказано в разделе 7.1.
Результат изменения баланса белого зависит от использованного объектива и, конечно же, от цвета объекта, который выбран как "нейтральный". Баланс белого по листьям или траве немного отличается от баланса белого по хвое.
895 x 894 (248 kb)
Баланс белого был выставлен в Raw Shooter конвертере по снегу, хвое и листве. Точное место обозначено крестиком. В нижнем ряду можно увидеть, как баланс белого влияет на результат перемены каналов.
5.5. Съёмка
Подведу итог, как проходит инфракрасная съёмка на цифрозеркалку.
1. Ставим камеру на штатив.
2. Выбираем композицию.
3. Фокусируем на интересующем нас объекте.
4. Отключаем автофокус!
5. Навинчиваем или ставим в держатель фильтр, стараясь не сбить фокус.
6. Корректируем фокус.
7. Может быть, придётся сделать пробные кадры на высоких ISO, чтобы лучше рассчитать правильную выдержку.
8. Делаем кадр, желательно в RAW-формате.
6. Выбор подходящего объектива
Теперь, когда всё почти готово к съёмке, упомяну самое большое препятствие владельца камеры Canon в инфракрасной карьере. На фотографиях, сделанных некоторыми объективами (как Canon, так и других производителей, вроде Sigma/Tokina/Tamron), в центре может появляться светлое пятно, называемое Hotspot. Аналогов этому термину на русском пока не встречал. Может быть, я буду первый. Нарекаю это явление "белым пятном", альтернативные названия принимаются. Размеры и резкость границ пятна зависят от объектива и от выбранной диафрагмы. Если объектив даёт этот эффект, то при прикрытии диафрагмы белое пятно уменьшается, но становится светлее. На некоторых объективах при открытой диафрагме пятно увеличивается настолько, что занимает всё изображение, там самым позволяя делать нормальные ИК-фотографии, хоть и с пониженным контрастом.
После долгих дискуссий о природе этого явления, любители ИК-фотографии сошлись на двух версиях возникновения белого пятна. По первой, причина в устройстве матрицы цифровых камер. Свет, попадающий не в центральную часть фотографии, претерпевает больше искажений на пути к светочувствительным элементам, а инфракрасные лучи, для которых объективы не оптимированы, искажаются особенно сильно. Если для кристаллов солей серебра на плёнке относительно безразлично, под каким углом падает на них свет, то расположенные горизонтально элементы матрицы по краям получают гораздо меньше света, чем находящиеся в середине. Вернее, получали бы, если бы не были снабжены линзами, расположенными на каждом светочувствительном элементе. С их помощью свет даже при минимальной диафрагме равномерно распределяется по матрице. Но только в видимом свете. Про бедные ИК-лучи опять-таки забыли, и линзы эти не оптимированы на равномерное распределение ИК-света. Короче говоря, белое пятно - переэкспонированный участок изображения.
Другая, не менее правдоподобная версия причин возникновения белого пятна - в отражающем ИК-свет напылении, нанесённом на фильтр-бутерброд (описано в п.3). Полагают, что ИК-лучи, отражённые от этого напыления, вторично отражаются от внутренней линзы объектива, пересвечивая тем самым центральную часть изображения.
Наличие и форма белого пятна зависит от используемого объектива, от того, как он преломляет свет. При этом пригодность к ИК-съёмке никак не связана с ценой и качеством объектива. Белые пятна могут выглядеть по-разному - от явно выраженного переэкспонированного участка до пониженного контраста в центре изображения.
1300 x 1022 (284 kb)
Все объективы для этого теста установлены на 50 мм. У двух последних объективов, считающихся пригодными для ИК-съёмки, всё же видны небольшие белые пятна. У 50/1,8 оно выглядит скорее как виньетирование при открытой диафрагме, а у Сигмы проявляется только при максимально закрытой диафрагме.
1001 x 430 (123 kb)
У зум-объективов белое пятно обычно проявляется сильнее на коротком фокусном расстоянии.
703 x 867 (198 kb)
Объектив Sigma 18-50/3,5-5,6, который в обычной фотографии заметно хуже Canon EF-S 18-55/3,5-5,6, для инфракрасной съёмки подходит замечательно.
Самый лучший объектив Canon для ИК-съёмки, который я пока видел, дающий резкое и контрастное изображение, - это Canon EF 50/1.8. При безветренной погоде и статичном мотиве этим объективом я делаю от 20 до 40 фотографий, соединяя их потом в панораму. Получаются резкие изображения с очень высоким разрешением, пригодные для печати в большом формате.
Недорогой широкоугольник для камер с кропом 1,6, делающий неплохие ИК-фотографии - Sigma 18-50/3.5-5.6. Для обычной фотографии использовать этот объектив не советую - за пределами инфракрасной съёмки им можно только орехи колоть. Этими двумя объективами я часто пользуюсь для монтажа фотографий. Например, единственной возможностью запечатлеть на следующем снимке движущиеся облака было использование Сигмы. Затем, не снимая камеру со штатива, я сделал несколько фотографий склепа с помощью 50/1.8, поскольку Сигма не давала необходимой резкости. После чего склеил панораму и соединил её с широкоугольной фотографией.
Список объективов для камер Canon с указанием пригодности для инфракрасной съёмки приведён в конце статьи. Среди непригодных упомянуты также объективы, пригодные только при полностью открытой диафрагме или только при максимальном фокусном расстоянии.
Вторая часть статьи