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红外摄影入门文章--红外摄影初探(转,作者雷云/俩轮车)

发表日期:2011-06-25 摄影器材: 点击数: 投票数:

   红外摄影初探

  红外摄影在国外已经发展了很多年, 在胶片时代国外已经有了红外摄影, 记得在几年前, 一本摄影杂志上有 国外摄影师使用120相机拍摄的红外摄影作品深深的吸引了我. 但是胶片时代高昂的费用和复杂的冲洗, 我只能是羡慕, 而未付诸行动..

  大约在3年多前, 我在国内某知名摄影网站看到一篇电锯大侠的红外相机改装帖子之后, 心底的红外摄影梦想被点燃了, 我大学时代学的就是通讯电子, 再加上几年对相机的认识, 加上自己的不断摸索, 总结出了红外相机改装的最佳方法, 并且为很多红外摄影爱好者改装了机器.

  大家都知道, CCD /CMOS 都能感应包括可见光,紫外和近红外在内的光线, 只不过各个波长的光线敏感的程度不同,  下图是柯达KAF-8300 CCD 的感光曲线.

  

一般认为, 波长大于780nm(纳米)的光线称为红外线, 由上图可以看出, 波长在780-1000nm 之间的红外线, CCD 能有较高的敏感度, 波长大于1000nm 以上的红外线 CCD 敏感度低, 曝光时间很长,基本已经失去实际意义.  而我们可以利用CCD 对780-1000nm 红外线的敏感性来进行红外摄影, 对于从780nm 至几十微米的红外范畴来说是太窄了, 但是对于我们红外摄影来说足够了.  同时400nm 以下的紫外线,CCD 也有一定的感应能力, 使用适当的滤镜也可以进行紫外摄影.


   但是我们手头的相机 除了徕卡M8, 佳能EOS20Da (针对天文爱好者), 以及富士 FinePix IS-1 (针对刑侦用途) , 还有索尼的一些消费级相机能将内置红外截止滤镜移开(717 828 H50等)之外, 无论单反相机和消费数码相机都在CCD/CMOS之前安装了红外截止/低通滤镜复合镜片.红外截止镜片是为了消除红外线对正常拍摄成像的影响.  但是这薄薄的 0.3-2MM 厚度的红外截止镜片就给我们拍摄红外照片带来了很大的麻烦.

   普通摄影确为避免红外线的干扰, 需要尽可能多的隔离红外线. 而我们拍摄红外照片需要CCD/CMOS 更多的感光红外线, 但是CCD/CMOS前的红外截止镜片阻挡了90%至95%以上的红外线, 如果外置红外滤镜, 只能通过延长曝光时间来解决, 导致快门速度非常慢才能获得足够的红外曝光. 以我以往的经验, 在夏日晴天中午时分, 使用佳能350D 相机 镜头前安装760滤镜 F8 光圈ISO100的情况下, 快门速度需要达到10-30秒才能获得较为充分的红外曝光,使用三脚架稳定相机是必须的. 同时,长时间曝光产生较多噪点, 树木等景物的晃动也导致画面模糊.  只有NIKON 早期的 D100 D50 D70 内置红外截止镜片滤除红外线能力较弱, 在夏日正午时分, 能达到几分之一秒的曝光速度, 是不改装拍摄红外较为理想的单反相机.

   还有, 镜头前置红外滤镜造成取景困难, 外置630nm和 680nm的滤镜尚能取景, 如果安装720nm以上的滤镜就几乎不能取景了.

   再有, 红外的对焦同可见光不同, 外置滤镜拍摄时, 需要矫正对焦.  在一些镜头上有红外对焦标志,就是用于红外摄影焦点矫正的, 如果不进行矫正就会导致画面脱焦. 消费数码相机使用反差对焦, 外置滤镜后相机取景很暗对焦也较为困难.

  最后, 白平衡设定问题. 外置红外滤镜后,色温远远低于相机的内置白平衡, 只能使用自定义白平衡, 但是外置滤镜后设定白平衡通常会失败, 虽然可以使用RAW 拍摄后期调整,但是调整的空间毕竟有限, 很难达到理想效果.

  所以, 想要得到一张完美的红外照片, 一台经过专门改装的红外相机是有必要的.


滤镜的选择

红外滤镜以截止波长表示, 比如720nm的滤镜, 表示720nm 以下波长的光线滤除, 720nm 波长以上的光线通过. 现阶段可以选择的红外滤镜有590nm 630nm 655nm 720nm 760nm 850nm 950nm 1000nm 等, 一般认为截止波长在780nm以下的称为半红外滤镜, 也就是说有部分可见光可以通过滤镜, 给红外照片带来了色彩, 而使用截止频率在780nm 以上滤镜获得的照片是没有颜色的, 称为纯红外滤镜.  一般常用的红外滤镜是630nm 680nm 720nm和850nm.

那么我们怎么来选择滤镜呢.--------纯粹个人喜好.

红外摄影本身就给摄影者带来眼睛无法看到的新奇世界, 但是各个波段滤镜带来新奇效果是不同的.

1.    喜欢浓烈色彩的, 可以选择630nm 或者更低波长的590滤镜, 自定义白平衡后, 原片一般天空呈亮红偏棕色,或者说是琥珀色, 植物树叶呈蓝色. 红蓝通道调换后(后文有说明)天空蓝色饱和度高, 树叶黄色或者金黄色.
2.    喜欢适中的, 可以选择680, 原片天空呈棕红色, 树叶浅蓝, 通道调换后天空比较接近正常天空的蓝色, 树叶呈浅黄色.
3.    喜欢较为纯正红外但又希望带有色彩的, 可以选择720滤镜, 原片天空呈暗棕红色, 饱和度较低, 树叶白, 通道调换后天空暗浅蓝色, 树叶白.  760滤镜理论上来说有是有颜色的,实际颜色很浅, 几乎是黑白的.
4.    喜欢纯红外的可以选择850nm滤镜, 无色彩, 天气好时, 天空深暗, 可以得到反差较高的图片, 对于雾霾有更好的穿透力.

      附图:  590 630 680 720 950 效果
  590nm 效果:  佳能G10

原片:


通道调换后


   630 效果  佳能350D
原图


通道调换后


680效果 宾得K20D

原图


通道调换后


DDJ_9516-s

720效果  佳能450D

原图


IMG_6036-1

通道调换后


950效果  佳能450D

另外, 红外滤镜的厚度同照片的颜色也有关系. 使用更薄的红外滤镜意味着可见光透过会更多一些, 给照片带来更多的色彩. 在红外相机改装过程中, 需要根据相机原低通/红外截止滤镜的厚度选择使用红外滤镜, 如果原机使用的低通滤镜较薄, 就需使用较薄的红外滤镜. 否者会导致无法安装, 相机无法对焦或者跑焦, 矫正困难.

对于半红外照片的色彩影响还有其他一些因素, 如天气, 自定义白平衡的设定, 物体本身的颜色, 物体反射红外线的强弱, 等等. 可以在实际拍摄中积累经验.



红外照片的拍摄:

   拍摄时间的选择——晴天、夏天、午后

拍摄红外照片,当然要选择红外线充足的时间。一般来说,晴天的红外线最为充足,日光中有大量的红外线,是拍摄红外照片的好时候。一天中红外线最为充足的时段是中午到午后,大概11点到16点这一段时间。一年四季里又以夏天的红外线最为强烈,而南方地区的红外辐射比北方要强烈。  

      拍摄时间的选择对于直接使用红外滤镜进行拍摄的朋友比较重要,因为强烈的红外线不仅可以缩短曝光时间,而且可以增强红外效果。对于改机的朋友来说,拍摄时间的选择影响不是很大,甚至夜晚也可以进行红外拍摄。但是不同的拍摄时间同样会影响红外拍摄的效果,正午时分拍摄的红外照片就要比早晨拍摄的照片,红外效果更强烈一些,简单来说就是正午时分拍摄的红外照片中的植物叶子要比早晨拍摄的白一些。当然这个规律也适合于阴天和傍晚

     镜头选择.  大变焦镜头一般不适合用于拍摄红外, 变焦比最好不要大于5倍. 大变焦镜头镜片数多, 长焦端伸出很长, 导致两端的焦点偏移很大, 无法保证锐度.

有些镜头收缩光圈后会产生热斑, 在画面的中间出现一个亮斑. 如果镜头在F8就出现热斑, 建议不要使用.

尽量不要逆光拍摄. 镜头前镜片不能让太阳直射, 再好的镀膜在逆光拍摄时都会引起强烈的眩光和灰雾.

1.    用非改装相机拍摄红外照片

如上所述, 相机没有经过改装拍摄红外照片是很困难的. 但是不代表不能拍摄. 注意以下要点:

A.    选择合适的机型. 尼康早期的单反相机 如 D100 D50 D70 等, 内置红外截止滤镜滤除红外线的能力相对较弱.

一些较为新款的消费级相机, 他们的红外截止镜片相对较薄. 滤除红外线能力较弱.

使用索尼的一些可以移开内置红外截止镜片的相机, 使用夜间模式拍摄. 但是夜间模式启动后, 光圈和快门会被锁定在30分之一秒和最大光圈, 外加850nm(光线较弱时)或者950nm(强光时)滤镜拍摄为好, 加装更低波长的滤镜会导致图片过曝, 除非在弱光下使用. 另外30分之一秒的快门速度手持也较为困难.

B.    选择合适的滤镜. 建议使用720nm 或者760nm滤镜. 因为CCD前的红外截止镜片滤除了绝大部分红外线, 而低波长的红外滤镜可见光通过较多, 此涨彼消, 导致可见光比红外线的曝光更多, 导致图片红外特征不明显, 而选用760nm以上波长的滤镜快门速度更慢.
C.    自定义白平衡. 不改装相机拍摄红外照片, 自定义白平衡通常会失败, 不同机型建议多多尝试不同颜色的目标物来自定义白平衡, 比如对草地, 对白色, 对绿色, 对黄色, 只要能成功都要比不成功出的图片好的多. 另外还是建议使用RAW拍摄, 即使偏色在处理RAW的软件中调整色温, 色调对图片的质量有极大的帮助,. 大部分消费级相机不支持RAW格式,只能期望自定义白平衡能成功. 否则照片严重偏红, 后期调整困难, 画质下降严重.
D.    对焦, 拍摄时需要校正焦点, 需要在不断的拍摄中总结经验.
E.    取景问题, 对于单反而言, 镜头前加装滤镜后, 几乎无法取景, 需要取景后加装滤镜, 即使较为新的单反有LV取景功能也不能幸免. 消费级相机可以取景, 但是取景画面较暗, 噪点多. 可以移开内置红外截止滤镜的相机 可以正常取景.
F.    使用三脚架固定相机, 不改装相机曝光时间通常很长, 无法手持拍摄.

2.    用改装后的相机进行拍摄

相机经过改装后, 就能同拍摄正常照片一样拍摄了, 但也需注意以下几点.
A.    自定义白平衡. 红外的色温远远超出相机自动白平衡范围, 需要以白色或者绿色作为基准自定义白平衡, 当然也可以使用其他颜色, 得到的片子色彩也有不同. 不同的地点不同的天气最好也重新做一次自定义白平衡, 或者使用RAW拍摄, 后期调整色温更为方便.  有一些RAW处理软件色温调整范围比较窄, 可以尝试其他第三方RAW处理软件.

B.    曝光补偿. 红外线相对于可见光, 强度还是弱一些, 但是相机改装没有涉及测光部分, 相机还是按照可见光测光, 所以需要进行曝光补偿. 根据相机改装的波长不同, 曝光补偿也有所不同. 630nm 几乎不用曝光补偿, 680nm,720nm 大约需+0.3 - +1ev , 850nm 需+2ev . 但是在阴影的位置拍摄时, 可能需再加0.5ev - +1ev. 建议大家使用M档拍摄, 随时调整曝光, 积累经验后, 根据现场光线加减曝光非常方便. 消费级相机以直方图为标准曝光, 没有这个问题.

C.    对焦问题. 改装后的相机可以使用自动对焦, 但是需校准.  由于原CCD/CMOS前的红外截止镜片(含低通滤镜)同红外滤镜的折射率不同, 即使使用同原滤镜相同厚度的红外滤镜也会引起跑焦.
另一方面, 校准后的相机使用不同的镜头或者同一变焦镜头的不同焦段, 对焦的准确度也是不同的. 镜头是为可见光设计的, 同可见光的折射率也不同, 而对焦模块依然以可见光对焦, 红外线在通过镜头时,镜头的伸缩以及镜片的移动, 都会影响对焦的准确性. 在校正自动对焦时, 会做一个折衷处理, 收缩1-2档光圈可以得到理想锐度的照片.
消费级相机使用反差对焦, 没有上述焦点偏移问题., 但是也需校正对焦, 否则对焦距离会发生变化, 严重时无法无穷远对焦或者无法近距离对焦.


   后期篇: 摄影者请尽情发挥

纯红外照片是没有颜色的, 后期空间较为有限, 同处理黑白照片并无二异. 而半红外照片的颜色并不是原来景物的真实颜色, 既然不是真实的颜色, 那摄影者完全可以按照自己的审美和意愿来处理. 一般来说, 波长越低色彩越多, 后期的空间也更大一些.

下面介绍几种常用的后期方法.

1.    红蓝通道调换法.
一张半红外风光照片, 天空是琥珀色 或者棕红色的, 红蓝通道调换的目的是为了得到蓝色的天空.

如上面的用350D 630nm 拍摄的照片, 用PHOTOSHOP 打开, 点击图像 - 调整 - 通道混合器, 出现通道混合器界面

选择输出通道为-- 红  源通道—红 由100% 改为0 , 源通道 蓝改为100%, 看下图


先不要点击—好,  选择输出通道为----蓝, 把 源通道---红由0% 改为100%  源通道 蓝由100% 改为0%, 看下图



这样就得到一张红蓝通道调换后的半红外照片了, 天空呈现为蓝色. 如果照片有整体偏色, 可以再做一次自动色阶或者自动颜色即可.

可以使用色相法进行通道调换, 但是色相法会导致图片质量下降, 噪点增加. 看下图.



通道调换后, 如果觉得 图片中的景物颜色单调, 可以使用色相法



以此类推, 可以选择全图或者单独的颜色, 对色相 饱和度 明度进行调整, 只要喜欢怎么调整都可以.

  

关于红外相机改装,我之前已经发了数个机型的改装示例, 大家可以参考

红外摄影还是一门新兴的摄影门类, 数码相机的普及才让红外摄影兴起, 但是红外摄影的魅力必定会引起广大摄影爱好者的关注和兴趣, 会越来越多的摄影爱好者加入. 希望此文能对红外摄影感兴趣以及刚涉足红外摄影的爱好者一些帮助.

关键词:红外摄影

作者:鹰渡寒潭IR

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