Kızılötesi fotoğraflar gerçekten kızılötesi renkler içeriyor mu?

Okulda, hepimiz beyaz ışıktan sadece görünür spektrumu algılayabileceğimizi, UV veya IR bölümlerini göremediğimizi öğrendik .

Bu durumda, nasıl olur da kızılötesi fotoğrafçılık yapabiliriz ? İnce Tamam, objektif bunu yapabilir ama nasıl olabilir biz nihai resimde IR renkleri görmek? Gerçekten dramatik renkler değil, IR ışık olduğunu gerçekten nasıl biliyoruz?

"Renk", esasen görünür ışığın dalga boylarının dağılımının bir özelliğidir (insanlar tarafından algılandığı şekilde).

Dijital kameralar yalnızca her pikseldeki ışık miktarını algılar, dalga boyunu ölçemezler ve böylece renkleri doğrudan kaydedemezler. Renkli görüntüler, her pikselin önüne alternatif kırmızı / yeşil / mavi filtreler yerleştirerek üretilir. Kırmızı bir filtreyi (yeşil ve mavi ışığı engelleyen) bir pikselin önüne koyarak, bu konumdaki kırmızı ışık miktarını ölçebilirsiniz.

Standart dijital kameralarla kızılötesi fotoğrafçılık görünür ışığı filtrelemeyi (ve isteğe bağlı olarak dahili IR filtrelemeyi kaldırmayı) içerir, böylece yalnızca kızılötesi ışık kaydedilir. Alternatif kırmızı / yeşil / mavi filtreler yerinde kalır.

Farklı kızılötesi ışığın dalga boyları vardır, ancak bu dalga boyları "renge" karşılık gelmez, çünkü bunlar insan gözüyle görünmezdir. 850nm ve daha uzun menzildeki gerçek kızılötesi, kırmızı / yeşil / mavi filtrelerin her birinden az ya da çok eşit şekilde geçer, böylece aşağıdaki gibi yalnızca yoğun bir görüntü elde edebilirsiniz (gri tonlamalı):

http://www.mattgrum.com/photo_se/IR_1.jpg

Görünür spektruma daha yakın olan dalga boyları, böylece 665nm aralığında IR'ye yakın çağrı, RGB filtrelerden farklı miktarlarda geçecek, böylece farklı RGB değerlerine sahip bir görüntü üretilecek ve bu nedenle bilgisayarda görüntülendiğinde renkli bir görüntü elde edeceksiniz.

Fakat renkler “gerçek” değildir, yani rengin insan vizyonunun bir özelliği olduğu ve bu dalga boylarının vizyonumuzun dışında olduğu için beyin bize bunları sunmanın bir yolunu tanımlamamıştır. Dijital bir kızılötesi görüntüde gördüğünüz farklı renkler (bilgisayar ekranınız tarafından görünen aralıkta yeniden üretilir) mavi ve yeşil filtrelerdeki bir eksiklikten kaynaklanır.

Mavi filtreler, düşük frekanslı kırmızı ve yeşil ışığı filtrelemek için tasarlanmıştır, ancak görünür spektrum aralığı çevresinde (kameranın IR filtresi normalde diğer her şeyi aldığından). Görünür ışık engellendiğinde ve frekanslar gerçekten düştüğünde ( Ahşap Etkisi aracılığıyla yapraklar tarafından yansıtılanlar gibi ) tekrar mavi ve yeşil filtrelerden geçmeye başlarlar!

Bu nedenle görünür spektrumun en alt kısmı (çok yakın IR (gökte bol) olan), mavi ve yeşil filtreler hala işlerini yaparken kırmızı pikselleri heyecanlandırıyor, IR yanında (yapraklardan yansıyan) mavi ve yeşilleri uyarmaya başlıyor Filtreler olarak pikseller normal aralığının dışında çalışıyor.

Sonuç olarak kırmızı görünümlü bir gökyüzü ve mavi / turkuaz görünümlü ağaçlar şöyle:

_{(kaynak: wearejuno.com )}

Ancak bu renkler gerçek olmadığından, fotoğrafçılar genellikle kırmızı / mavi kanalları değiştirerek daha normal görünümlü mavi gökyüzü ve yeşil / sarı ağaçları verir:

http://www.mattgrum.com/photo_se/IR_2.jpg

Kızılötesi kameradan görebileceğimiz görüntü, sahte renkli görüntü olarak bilinen şeydir . Bunun anlamı, kızılötesi spektrumdaki bir dizi dalga boyu, görülebilir ışığa karşılık gelen bir dalga boyuna dönüştürülür. Görünür ışıkta olduğu gibi, kızılötesi ışığın belirli bir dalga boyu, siyahın (gölgelerin) yukarısındaki doygunluğa (vurguların) yoğunluğuna göre değişebilir.

Kızılötesi ışığın her dalga boyu ve yoğunluğunun, gördüğümüz görünür ışığa nasıl çevrildiği, kızılötesi görüntünün amacına ve kullanım amacına çok bağlıdır. Ayrıca, görüntünün kızılötesi spektrumda ışığı kaydetmek için yere kadar tasarlanmış bir kamerayla mı yoksa kameraların çoğunda bulunan kızılötesi filtresini kaldırarak kızılötesi ışığı yakalamak için dönüştürülmüş görünür ışığı yakalamak için tasarlanmış bir kamerayla mı çekilmesine bağlıdır. ve görünür ışığı çıkarmak için bir filtre ekleme.

Gece gökyüzünü kızılötesiyle fotoğraflayan astronomik araçlardan gelen görüntüler, göklerde görülebilen ve kızılötesi görüntüde görünür olandan görünenlerden farklı olmayacak olana rağmen görünür gece gökyüzüne benzemek için işlenir. ışık görüntüsü Tipik olarak, daha kısa kızılötesi ışığın dalga boyları görünür ışığın kısa dalga boyları (mavi), orta kızılötesi ışığın dalga boyları görünür ışığın orta dalga boyları (yeşil) ve kızılötesi spektrumdaki daha uzun dalga boyları daha uzun olacak görünür ışık spektrumunda dalga boyları (kırmızı).

Öte yandan, insanları karanlıkta görmek için kullanılan görüntüler ("gece görüşü" görüntüleri) genellikle, farklı renkleri kullanarak aynı dalga boyunda (10 µm - insanların en fazla ısı yaydığı dalga boyu) farklı yoğunluklar gösterecektir. Bu durumda beyaz 10 µm'deki en yüksek yoğunluğu, kırmızı 10 µm'lik biraz daha düşük yoğunluğu, yeşil ve hatta daha düşük yoğunluğu ifade edebilir. Kızılötesi ışığın diğer dalga boyları hiç oluşturulamayabilir.

Yukarıdaki senaryoların her birinin örnekleri, Kızılötesi ile ilgili Wikipedia makalesinin üst kısmında görünür .

Evet, kızılötesi fotoğrafçılık kızılötesi dalga boylarını kaydeder. Genellikle, görünür ışığın kaydedilmediğinden emin olmak için bir filtre kullanılır. Sensörler ve filmler insan gözüne dayanmaz, bu yüzden sınırlamaları farklıdır. Kızılötesi ışığını, sonuçtaki fotoğraflarda görebiliriz, çünkü kızılötesi dışındaki bazı renklerde gösterilir.

Fotoğrafta, ortaya çıkan fotoğraftaki renkler nadiren orijinal görünümle tam olarak eşleşir; Aslında renklerin iş akışı boyunca değişmemesi için büyük çaba harcar. Çapraz işleme, HDR, siyah-beyaz vb; renklerin daha fazla veya daha az mutasyona uğramasından yararlanan birkaç teknik vardır; IR fotoğrafçılığı da onlardan biri. X-ışını görüntüleme görünmez dalga boylarını görünür olanlara dönüştürmek için başka bir örnektir.

Kamera, belirli bir aralıktaki fotonları sayan bir sensörler ızgarasıdır. Bu fotonları sayarlar ve ızgaradaki her sensör için fotonların sıklığını (birim zaman başına kaç foton, EM frekanslarını değil) gösteren bir tablo üretirler.

Uygulamada, kameraların kırmızı, mavi ve yeşil fotonları yakalamak için optimize edilmiş sensörleri vardır, ancak bunlar kızılötesi de yakalar. Filtreleri kullanarak, sensörlere sadece IR izin verebilirsiniz. Daha sonra IR aralığında fotonların sıklığını gösteren bir sayılar tablosu alacaksınız.

Artık bu masa ile istediğiniz şeyi yapmakta özgürsünüz. Frekansı yükseklik olarak 3D işlev olarak çizebilirsiniz. Gri tonlamalı bir görüntü oluşturmak için düşük sayıları siyah, yüksek sayıları beyaza eşleyebilirsiniz. Kırmızı-sıcak metal parlamalarını taklit etmek için düşük sayıları siyah, orta sayıları turuncu-sarıya ve yüksek sayıları eşleyebilirsiniz.

IR renklerini görebilmenizin nedeni, kameranın gördüğü ile aynı (IR) renklerle bir görüntü üretmemesidir. Her IR dalga boyunun görünür bir dalga boyuna eşlendiği dönüştürülmüş bir görüntü üretir. Bu yazılım tarafından yapılmaz, ancak kendiliğinden gerçekleşir: Sensörler normalde hem görünür hem de IR'yi yakalar, ancak yazılım hepsinin görünür olduğunu varsayar, çünkü IR dalga boylarına sahip fotonları engelleyen bir IR filtresi vardır. Ancak bazı insanlar filtreleri kaldırır.

Sensörlerin IR yakalamak için optimize edildiği özel termal kameralar yapmak mümkündür. Bunlar muhtemelen IR'yi açıkça görünür ışığa çeviren bir yazılıma sahip olacaktı.