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[小儿科试验台]--“彩红外”中究竟有多少红外线?

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发表于 2013-8-27 11:12:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
[小儿科试验台]--“彩红外”中究竟有多少红外线?
- _2 V" y; m; R7 X( U" R$ x9 o. j# f% O) A$ B/ o* `* F/ M

- R- @, V2 A2 o! `/ d! v  三年来,我被新奇而好玩的红外摄影吸引,并对探求红外奥秘产生了兴趣,我收藏了本坛绝大部分帖子的图/文,也常常回顾学习,更不时借助相机进行些“小儿科”的试验,乐趣不少,收获颇多!
" {$ F, U5 a  m' b0 |6 E# o  今天,就干脆以[小儿科试验台]的名义做个小试验,探索一下“彩红外”中究竟有多少红外线?
& i; F7 H3 `: W5 P
6 Q% W4 c5 y1 ]  我们知道,光线的强弱可以用测光表测定,但是我们不必专门带只测光表,就用您手中的相机就行了!相机具有精密的测光和测距功能还带有直方图(sony NEX-7更先进,有四张直方图,可惜还没有改机),试验最好在透明玻璃改机上进行,用外挂各种波段的滤镜对同一目标进行拍摄,注意正确曝光(参考直方图),为防止干扰,采用自动白平衡,另外,每一波段的滤镜拍成后立即换上780nm滤镜,用同一曝光时间(S)再拍一张 。一切OK! 4 V1 x! n& t5 K, F
$ U' }2 l/ }# i; r6 }( R: ^6 _
  下面是拍摄的各波段原片及曝光时间(S)曲线:
4 @  I8 e! R& {! ?
7 u, u$ e  l* Y各波段原片(阳光下)
3 J2 U0 ?, G; }9 ~" B7 q IMG_5359_副本_副本1_副本_副本_副本_副本.JPG (156.25 KB, 下载次数: 135)
9 F/ V" y% a4 X8 M7 l0 z" p. V' s# z" R7 f
各波段原片转成灰度片 - e* {9 Z# e  `0 D
# d- Y/ ]& z. Q% U( ~" `1 [
IMG_5359_副本_副本1_副本_副本_副本_副本_副本.JPG (171.88 KB, 下载次数: 136) 3 e# G, _+ }6 r( |% I5 Z: X+ c

' T9 L; I. e9 v6 `0 \  J* S% z曝光时间(S)曲线(阳光下)
7 n( }+ \( N3 ~; K# k9 ~4 I6 P9 y( e. c3 S
1(1547)_副本_副本_副本_副h_副本_副本.jpg ( @* v' F6 B% Y+ a1 [% s
6 a3 S' D- r( r$ ]" ]8 g4 \
用插入法处理后的曝光时间(S)曲线
9 g' {1 E; u+ K5 E 1(1547)_副本_副本_副本_副h_副本_副本_副本_副本2_副本.jpg
5 O" D5 a% C% ~$ ]8 \3 e# g2 V4 v
分别以770nm和750nm为100%红外线的各波段彩红外片中的红外线百分含量 " v1 }% P1 B; r: j( @# a
1(1547)_副本_副本_副本_副h_副本_副本_副本_副本1_副本_副本_副本_副本_副本_副本_副本1_副本_副本_副本_副本_副本_副本_副本_副本.jpg      # a  r) V& g. D0 p1 x* i5 q4 V
2 S8 ~+ ]0 W( Y& k6 Z
分析和讨论:这是阳光下的测试结果,不同照度下的曝光曲线形态基本相似,但照度减弱会影响彩红外片中的红外线百分含量,所以在低波段(630nm--530nm)彩红外的拍摄中更要注意!
0 M  z6 j, N" I$ I& {# ^(因沙发有人了,详细的讨论请见下面“板凳”页!)
! j8 A* j1 B/ B! ~& e! {! Y2 D# c$ N; P& X& Y8 b
{说明:因拍摄十多张照片需要时间,拍摄期间光线难免有变动,但s曲线的基本形态基本如此,各位可亲自拍摄进行验证补充。}
' e8 w( a2 _) u* t) \' @: G' N( `. ]' a0 Z4 c; ^
# h+ ~8 T7 d; T

- o% i: z3 T8 S: s+ _补充实验如下:530以下开始进入冷色调,下图中的红色曲线是蓝和绿滤色镜的曝光曲线,比较特别!说明蓝和绿滤色镜的阻光性比较强。
2 v4 B" Q0 g& q7 @9 _  u3 M& K. ]% R! R2 ]
1(1547)_副本_副本_副本_副h_副本_副本_副本_副本1_副本_副本_副本_副本_副本_副本_副本2.jpg ' Z: Y+ C) S1 J9 F6 H" E
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发表于 2013-8-27 11:17:33 | 显示全部楼层
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发表于 2013-8-27 11:31:54 | 显示全部楼层
分析和讨论:1 p; O+ N) Z8 I5 K5 g  s3 L
+ d# b0 i7 F1 _; D7 f  J* ?( j1 i& O
  获得这样一条曲线令人兴奋!我们终于第一次可以看到实际彩红外拍摄中红外线(强度)的含量了。
. H) H: I8 e1 c3 N5 M, {$ ]
3 w7 \% K( s* @1 从照片的灰度和曲线斜率的明显变化可以看出630nm后红外线含量开始占多数。. v4 F0 z& L' S3 c$ u2 c

6 ]( Q$ s/ g0 O2 曲线表明红外线(强度)的百分含量随光(线)波长的增长而增加,而能量高的可见光百分含量则相应减少,使曝光时间增加。5 Y, D1 r! K1 B  D0 p6 b
; z9 m- E$ f1 _) G) f
3 可见光和近红外两段曲线的斜率差别很大,说明它们是本质不同,能量水平(相差几乎一个数量级)不同的光源。
$ q7 y) {3 N5 C% B/ c0 {  c2 s7 [& q1 Z% I' o* u) W' u/ O6 b
4 曲线中间的过渡段值得重视,它应该呈曲线状(见经过处理的曲线),过渡段之所以很那么宽,是我们用的滤镜在作怪!!!' N3 h* t, @( n) g  U; ]
    分析如下:
. j2 r& M( i: _  q' k6 {  我们用的滤镜都称呼为“xx波段”不能称“xx波长”,波段都有一定的“带宽”,一般带宽是100nm--150nm甚至更宽,其中心值& u, Z" G+ s4 P" u" l
就是该波段的公称值,例如680nm波段,它主要允许通过的光线“波长”在630nm——720nm之间,质量差的可能会更宽些。4 f3 P6 Q: v* E2 S$ U3 V; g7 Q# T  j" }4 ^
  带宽使得可见光和红外线的转折点变得拖泥带水模糊不清,所以现在区分可见光和红外线的波长有700nm 780nm等不同说法,我选用了770nm或780nm“波段”为进入100%纯近红外的开始“波段”,它们几乎滤除了全部可见光。因此我们就不难理解用720nm波段拍摄的照片会带有一些色彩,有人说,当初就是因为720的这个毛病,人们想出一个把坏事变成好事的妙招,就是干脆做成“彩红外”!
% g: R  Q& _1 Y2 ]  ?) d/ b( _8 _$ g' R9 l
5 目前典型的彩红外拍摄主要用530---630或680滤镜,每张彩红外照片实际上是由两张照片重叠合一而成的,一张是部分可见光的“缺”彩照,另一张是“欠”曝光的红外黑白灰度照,红外线灰度照重叠到“缺”彩照的灰度里,并导致色彩改变,这可能就是人们所说的红外线干扰!(黑白灰也是颜色)
/ K* l" V: u, B. M, ?$ w% t, v  V- ~2 ]
6 这样,我们可以根据“欠”曝光的红外黑白灰度照的曝光时间,计算出红外线的百分含量!
: }% w) i# N, [. i% g- y- o2 V
6 v7 o7 J/ ?$ {! m0 Z7 实验建议在拍摄彩红外后“立即”用780滤镜用同一曝光时间拍摄一张“欠”曝光的纯红外照,把两张照片转成黑白灰度照片,对比两张照片的灰度和直方图,您将对彩红外中红外线的含量有更正确的认识。(因为本人无780,只能用850进行测试)
3 c. K3 l+ N% h9 f3 Z8 l; ?
0 H% y, Y! m7 k3 t5 @8 照度减弱后,曲线基本形状相似,但红外线含量会减少,请大家自己试验。  ?+ ]" K7 ?7 S$ z  b* X
# A7 W9 }8 ^; }1 `* a' y, _9 G
抛砖引玉,请大家批评指导!特别希望有780的朋友进行测试补充!$ m4 C) o! L9 _4 i' W) {
    
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发表于 2013-8-27 11:34:11 | 显示全部楼层
理论高深阿!
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发表于 2013-8-27 13:23:00 | 显示全部楼层
朝阳公高手学习了
喜欢用不同的眼光看世界,更喜欢看别人看不到的色彩---那就是精彩
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发表于 2013-8-27 13:28:03 | 显示全部楼层
又学些知识
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发表于 2013-8-27 13:30:40 | 显示全部楼层
长知识了。
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发表于 2013-8-28 01:43:33 | 显示全部楼层
很好的探索        
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