赤外線写真では、使用される写真フィルムまたは画像センサーが赤外線に敏感です。使用されるスペクトルの部分は、熱画像化の領域である遠赤外線と区別するために近赤外線と呼ばれます。写真撮影に使用される波長は約 700 nmから約 900 nm の範囲です。フィルムは通常可視光にも敏感なので、赤外線通過フィルターが使用されます。これにより、赤外線 (IR) 光はカメラに通過しますが、可視光スペクトルのすべてまたはほとんどがブロックされます。そのため、これらのフィルターは黒 (不透明) または濃い赤に見えます。[a]
これらのフィルターを赤外線に敏感なフィルムやセンサーと一緒に使用すると、「カメラ内効果」が得られます。これは、 「ウッド効果」と呼ばれる夢のような、時には不気味な外観の疑似カラーまたは白黒画像で、主に雪から可視光が反射するのと同じように赤外線を強く反射する木の葉や草などの葉によって発生します。[b]クロロフィル蛍光による影響はわずかですが、これはわずかで、赤外線写真に見られる明るさの本当の原因ではありません。この効果は、赤外線写真の先駆者であるロバート・W・ウッドにちなんで名付けられたもので、赤外線を強く反射しない木材にちなんで名付けられたものではありません。
赤外線写真のその他の特徴としては、可視光に比べてレイリー散乱とミー散乱がそれぞれ減少することで生じる、非常に暗い空と大気のもやの浸透が挙げられます。空が暗いと、影の中の赤外線が少なくなり、水面からの空の暗い反射も少なくなり、雲がはっきりと目立ちます。これらの波長は皮膚の数ミリメートルまで浸透し、ポートレートに乳白色の外観を与えますが、目は黒く見えることがよくあります。
歴史
- 赤外線画像の例
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近赤外線領域を使用して撮影された木。
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比較のために、同じ木をスペクトルの可視部分で撮影した。
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橋とダムが架かるミシシッピ川の疑似カラー赤外線画像。左側の赤い葉と右側の青い駐車場と建物の間にある。
20世紀初頭まで、赤外線写真撮影は不可能でした。銀塩乳剤は、色感光剤の役割を果たす染料を加えなければ、青色光(および程度は低いが緑色光)よりも長い波長には感光しないからです。[1]初めて公開された赤外線写真(分光写真とは異なります)は、1910年2月の『The Century Magazine』誌と1910年10月号の『Royal Photographic Society Journal』誌に掲載され、現在彼の名を冠する珍しい効果を発見したロバート・W・ウッドの論文を説明するものでした。 [2] [3] [4] RPSは、2010年にこの発見の100周年を祝うイベントをコーディネートしました。[5]ウッドの写真は、非常に長い露出を必要とする実験用フィルムで撮影されたため、ほとんどの作品は風景写真に集中していました。1911年にイタリアでウッドが撮影した赤外線風景写真のさらに1セットは、ラッテン&ウェインライトのCEKミースが提供した乾板を使用しました。ミースはまた、1910年にポルトガルで赤外線写真を数枚撮影しており、それらは現在コダックのアーカイブに保管されている。
第一次世界大戦中、アメリカでは分光分析用に赤外線感光性写真乾板が開発され、航空写真における霞の透過性を向上させるために赤外線増感色素が研究された。[6] 1930年以降、コダック社や他のメーカーの新しい乳剤が赤外線天文学 に役立つようになった。[7]

赤外線写真は、1930年代に適切なフィルムが商業的に導入されると、写真愛好家の間で人気を博しました。タイムズ紙は、イルフォードの赤外線フィルムを使用してスタッフカメラマンが撮影した風景写真や航空写真を定期的に掲載しました。1937年までに、アグファ、コダック、イルフォードを含む5つのメーカーから33種類の赤外線フィルムが販売されました。 [8]赤外線映画フィルムも販売されており、映画で昼夜効果を 生み出すために使用されました。注目すべき例は、ジェームズ・キャグニー/ベティ・デイビスの映画「花嫁はCOD」での疑似夜間航空シーンです。[9]
疑似カラー赤外線写真は、コダック エクタクローム 赤外線エアロフィルムとエクタクローム 赤外線 EIR の導入により、広く使用されるようになりました。コダカラー エアロ リバーサルフィルムとして知られるこのフィルムの最初のバージョンは、1940 年代にクラークとコダックの他の人々によってカモフラージュ検出用に開発されました。EIR フィルムは 1960 年代に 35mm 形式でより広く入手可能になりましたが、その後製造中止になっています。
赤外線写真は、その珍しい結果から、1960 年代の多くのレコーディング アーティストの間で人気を博しました。ジミ ヘンドリックス、ドノヴァン、フランク ザッパ、グレイトフル デッドは、赤外線写真のカバーを使用したアルバムをリリースしました。赤外線フィルムが作り出す予想外の色彩と効果は、1960 年代後半に出現したサイケデリックな美学によく合致します。[要出典]
技術と特殊装備
赤外線フィルター

赤外線は、電磁スペクトルの可視光線とマイクロ波光線の間にあります。赤外線には、赤色から紫色までの可視光線の波長があるのと同じように、さまざまな波長があります。「近赤外線」は波長が可視光線に最も近く、約 700 ~ 5000 nm の範囲で、「遠赤外線」は電磁スペクトルのマイクロ波領域に近く、約 25 ~ 350 μmの範囲です。[10]遠赤外線の長い波長はピンの頭ほどの大きさで、近赤外線の短い波長は細胞ほどの大きさ、つまり顕微鏡でしか見えないほどです。
歴史的に、白黒赤外線フィルムは、約 860 nm より短い近赤外線波長に敏感で、青色波長に対してかなりの感度を保持しています。[11] : 3, 5, 21 [12]赤外線通過フィルターは、白黒赤外線写真で青色波長をブロックし、写真を赤外線波長のみに制限するために使用されます。フィルターがないと、赤外線ネガフィルムは従来のネガフィルムとほとんど同じように見えます。これは、青色感度によってコントラストが低下し、フィルムの赤外線ルックが効果的に打ち消されるためです。[13] [14] : 16 通常、最良の妥協案として、青色波長を除去しながら焦点を合わせるのに十分な可視光を通過させる赤色フィルター ( Wratten #25) が推奨されます。 [12] [14] : 16
写真家の中には、オレンジや赤のフィルターを使用して、わずかな量の青色の波長がフィルムに到達できるようにし、コントラストを下げる人もいます。白黒の赤外線アート、風景、結婚式の写真のほとんどは、レンズの上にオレンジ (ラッテン #15 または 21)、赤色 (#23、25、または 29)、または視覚的に不透明 (#72) [d] のフィルターを使用して、露出からの青色の可視光をブロックします。非常に暗い赤 (#29) フィルターはほぼすべての青色をブロックし、視覚的に不透明 (#70、89b、87c、72) フィルターはすべての青色と可視赤色の波長をブロックするため、より純粋な赤外線写真となり、コントラストがより顕著になります。
フィルターメーカーによっては、フィルター名にラッテン番号の代わりに遷移波長またはカットオフ波長を組み込んでいるところもあります。たとえば、Hoya は赤外線写真用に R72 (カットオフ 720 nm、50% 遷移 750 nm) [17]と RM90 (カットオフ 900 nm) フィルターを販売しています。[18] B+W ( Schneider Kreuznach ) と Heliopan はSchott AG製のガラスを使用したフィルターを販売しており、RG695 (遷移 695 nm、ラッテン #89B とほぼ同等)、RG715 (715 nm、#88A)、RG780 (780 nm、#87)、RG830、RG850、RG1000 などがあります。[19] [20] : 26, 38
赤外線の集束
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35mm一眼レフカメラ(SLR)や中判SLR用の多くのマニュアルフォーカスレンズには、赤外線インデックスマークと呼ばれる赤い点、線、またはダイヤモンドがあり、多くの場合、赤い「R」が付いています。これを使用して、適切な赤外線フォーカスを得ることができます。多くのオートフォーカスレンズには、このマークがありません。これらのレンズでは、目的の被写体に視覚的にフォーカスした後、視覚フォーカスマークで示された距離を赤外線インデックスマークに再設定します。[21]適切な過焦点設定で再フォーカスせずに鮮明な赤外線写真を撮ることができますが、これには通常、三脚、狭い絞り(たとえば、8倍); [要出典]しかし、より広い絞りでは、f /2.0レンズを赤外線インデックス マークに慎重に再焦点を合わせると、このインデックス マークが使用中のフィルターとフィルムに適したものである場合にのみ、鮮明な写真が撮影できます。カメラ内部の回折効果は赤外線波長で大きくなるため、レンズを絞りすぎると、実際に鮮明さが低下する可能性があります。
ライカなどの一部のレンズ製造業者は、レンズに IR インデックス マークを付けません。これは、インデックス マークは特定の IR フィルターとフィルムの組み合わせにのみ有効であり、ユーザー エラーにつながる可能性があるためです。インデックス マーク付きのレンズを使用する場合でも、インデックス マークと被写体面の間に大きな差がある可能性があるため、フォーカス テストを行うことをお勧めします。
ほとんどのアポクロマート(「APO」) レンズには赤外線インデックス マークがなく、近赤外線スペクトルに光学的に補正されているため、赤外線スペクトル用に再度焦点を合わせる必要はありません。カタディオプトリック レンズでは、ミラーを含む要素が色収差の影響を受けず、全体的な収差が比較的少ないため、この調整が必要になることはほとんどありません。カタディオプトリックレンズには、もちろんレンズが含まれており、分散特性も備えています。
一眼レフカメラに可視光を通さないフィルターを取り付けると、反射システムはフレーミングとフォーカスの両方に役に立たなくなり、フィルターなしで写真を構成してからフィルターを取り付ける必要があります。この場合、構図が変わらないように三脚を使用する必要があります。
ズーム レンズは、単焦点レンズ(固定焦点距離のレンズ)よりも複雑な光学系を通じてより多くの光を散乱させる可能性があります。たとえば、50 mm の単焦点レンズで撮影した赤外線写真は、28-80 ズームで 50 mm で撮影した同じ画像よりもコントラストが高くなる可能性があります。
フィルムカメラ

従来のカメラの多くは近赤外線写真撮影に使用できます。近赤外線写真撮影では、可視光線よりわずかに長い波長の赤外線部分が撮影されます。より長い波長の遠赤外線スペクトルの写真撮影はサーモグラフィーと呼ばれ、特別な装置が必要です。
ある程度の忍耐と工夫があれば、ほとんどのフィルムカメラを使用できます。ただし、1990 年代の35mm フィルムを使用するカメラの中には、赤外線スプロケット ホール センサーを備え、赤外線フィルムを曇らせるものがあります (このため、マニュアルには赤外線フィルムの使用を控えるよう警告されている場合があります)。その他のフィルムカメラは、赤外線を完全に遮断するわけではありません。
赤外線フィルム写真の最大の障害は、赤外線感光フィルムの入手の難しさであると言っても過言ではない。コダックは、通常、赤外線フィルムを年間1~2バッチしか製造していなかった。[12] : 100 [22] : 25 さらに、デジタル写真の人気により、フィルムメーカーは、赤外線感光フィルムを含むニッチなフィルム製品の生産を中止せざるを得なくなった。コニカ 赤外線750(2006年)、[23]コダック 高速赤外線(2007年)、[24]エフケIR820 オーラ(2012年)の生産中止により、白黒赤外線フィルムの選択肢はローライ 赤外線400フィルムのみとなった。[25]
白黒赤外線フィルム
白黒赤外線ネガフィルムは、700~900 nmの近赤外線スペクトルの波長に感度があり、そのほとんどは青色光の波長にも固有の感度を持っています。[26] : 37–38 写真プリントのネガを作成したコダック高速赤外線(HIE)は、最も一般的に使用された白黒赤外線フィルムの1つでした。HIEが非常に普及していたため、白黒赤外線写真は、補正されていない球面収差のソフトフォーカス効果に似た、ハイライトによく見られる顕著なハレーション効果または輝きと関連付けられています。[27] : 55 このハレーションは、HIEに使用される透明なポリエステルフィルムベースのアーティファクトであり、赤外線写真に固有のものではありません。これは、コダックHIEフィルムの裏面にハレーション防止層がないために発生し、その結果、従来のフィルムではハレーション防止層によって通常吸収されるハイライトの周囲に散乱またはブルーミングが発生します。さらに、透明な裏地は、コダックHIEの装填と取り出しが完全な暗闇の中でのみ行われる必要があることを意味します。[e] [28]

赤外線白黒フィルムは特別な現像時間が必要ですが、露光されたフィルムは、D-76などの標準的な白黒写真現像液と化学薬品を使用して処理できます。 [28] : 4 化学薬品の選択は、特性露光/濃度曲線に影響を与える可能性があります。[12] : 44–47 コダックHIEフィルムは、非常に安定しているが非常に傷がつきやすいポリエステルフィルムベースを持っているため、フィルムの損傷を避けるために、現像および印刷/スキャンプロセス全体を通してコダックHIEの取り扱いに特別な注意を払う必要があります。
Kodak HIE は 900 nm に感度がありました。その他の赤外線白黒フィルムには次のものがあります。
- Agfa Aviphot(約770nmに感度あり、135フィルムカートリッジでは販売されていない)[29]
- フォトケミカ/エフケIR 820(約800nmにも感度あり)[30]
- イルフォードSFX 200(近赤外線範囲740nmまでの「拡張」感度)[31]
- コニカ赤外線750(約800nmに感度)[32]
- ローライ赤外線400(旧型は約800nmまで感度があったが、750nmを超えると感度が急激に低下する)[33]
カラー赤外線フィルム

HIEと同様に、最も一般的に使用されている赤外線カラーリバーサルフィルム(透明フィルムまたはスライドフィルムとも呼ばれる)はコダック社によって製造され、エクタクローム赤外線(EIR)として販売され、コード2236で36枚撮りのロールとしてパッケージ化されていました。さらにコダックは、バルク長のEIR(映画産業向け)と、同様のエアロクロームIII赤外線(コード1443およびSO-734)を航空写真用に製造しました。[22] : 19 EIRはもともと、植物と緑色の塗料の赤外線反射率の違いを利用して、カモフラージュされた物体を検出する手段として第二次世界大戦中に開発され、[34]戦後は軍と科学界によって採用されました。1960年代まで消費者向けに販売されませんでした。[22] : 12–13 カモフラージュ塗料を改良するために、企業は赤外線反射材料を組み込み始めました。[35]
すべてのカラーリバーサルフィルム(標準タイプと赤外線タイプの両方)の構造には、少なくとも3つの独立した感光層が含まれています。各層は、異なる波長セットに反応するように特別に感光されます。たとえば、標準的なカラーリバーサルフィルムには、赤、緑、青に感光する層があります。[36]現代のE-6現像プロセスでは、各層で適切な波長の光によって感光されたハロゲン化銀粒子が還元剤と反応して金属銀粒子を形成します。次に、露光されていない粒子は2番目の現像ステップで化学的に感光され、酸化現像剤を生成します。これがフィルム乳剤層に埋め込まれた染料カップラー化合物と反応して、各層でハロゲン化銀が最初に感光された方法に応じて、さまざまな色の染料でネガ画像を形成します。
従来のカラーフィルムでは、最上層(青感光層)が、その後ろに重ねられた緑感光層と赤感光層よりも先に光にさらされます。緑感光層と赤感光層も青色光に対する固有の感度を保持しているため、青感光層の後ろ、緑感光層と赤感光層の前に黄色のフィルター層が配置されます。これにより、最下層を露出させない短波長の不要な透過を最小限に抑えることができます。
現像中、各乳剤層は適切な減色(シアン、マゼンタ、イエロー)のネガ画像を形成します。青感光層は黄色に染められた (「マイナスブルー」) ネガ画像を形成し、緑感光層はマゼンタに染められたネガ画像を形成し、赤感光層はシアンに染められたネガ画像を形成します。スライドがこれらの積層層に白色光を通すことによって表示または投影されると、可視波長は反転した色に応じてフィルタリングされます。たとえば、青色光では青感光層に黄色の染料は形成されませんが、赤感光層と緑感光層にシアンとマゼンタの染料が形成されます。結合された層に白色光を投影すると、青が生成されます。シアン (別名ネガティブ レッド) は赤を取り除き、青と緑を通します。マゼンタ (別名ネガティブ グリーン) は緑を取り除き、青と赤を通します。これらの層が積層されると、青色光だけが通されます。
ハロゲン化銀は電磁スペクトルの可視範囲外の波長の光に敏感なので、適切な染料を使用することで赤外線に対応するより長い波長を捉えることができます。特殊な染料がなければ、ハロゲン化銀は約450nmより短い波長にしか敏感ではありません。[37]
カラー赤外線リバーサルフィルムは、従来のカラーリバーサルフィルムと同様の3層乳剤構造を共有しているが、青感光層が赤外線感光層に置き換えられ、各層に異なる染料が使用されている。[38]外部の黄色の写真フィルター(Wratten #12または同等品)を使用して青と紫の波長をブロックし、キャプチャされたスペクトル(緑から赤外線まで)を可視スペクトルに変換または再マッピングすることで、疑似カラー画像が生成されます。赤外線波長は通常は見えませんが、赤外線波長は赤色にマッピングされます。同様に、可視赤波長は緑に再マッピングされ、可視緑バンド波長は青に再マッピングされます。フィルターと色の再マッピングにより、可視青と紫の波長はキャプチャされません。赤外線感光層はシアン染料(ネガティブレッド)を形成し、緑感光層はイエロー染料(ネガティブブルー)を形成し、赤感光層はマゼンタ染料(ネガティブグリーン)を形成します。[39]
外部の黄色フィルターが使用されるのは、カラーフィルム (従来型と赤外線型の両方) の各乳剤層が、銀塩の化学作用により短波長放射線 (青と紫の可視光線の波長) に対して固有の感度を持っているためです。青色に敏感な層がないため、カラー赤外線フィルムでは、従来のカラーフィルムに組み込まれている内部の黄色フィルター層も省略され、後続の層を保護します。このため、写真家は外部の青色遮断フィルターを使用して青と紫の波長の光を吸収する必要があり、フィルターは黄色になります。
- 「疑似カラー」(再マッピング)赤外線フィルムの例
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ハリウッドヒルズの眺め。コダック赤外線カラースライドフィルム、フィルターは使用せず、E-6プロセスで現像
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カラー赤外線の例
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デュルメンのリューディングハウザー門(1981年)再マッピングされた擬似カラーは、(葉に反射された)赤外線波長を赤色の色合いとして表している。
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マデイラ島のリビエラ・ダ・ジャネラ渓谷、コダックEIR使用(2003年)
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青ひげ公の城、シャーロット・アマリー(1980年)
初期のカラー赤外線フィルムは古いE-4プロセスで現像されていましたが、コダックは後に標準のE-6化学で現像できるカラー透明フィルムを製造しました。ただし、AR-5プロセスで現像するとより正確な結果が得られました。[40] HIEと同様に、EIRは透明なポリエステルフィルムベースを使用し、完全な暗闇の中で装填する必要があります。一般に、カラー赤外線はレンズの赤外線インデックスマークに再焦点を合わせる必要はありません。[22] : 28
コダック EIR は、使用期間が経つにつれて赤外線感度が失われ、写真にシアン色が現れます。これは、赤外線感度(シアン形成)層の粒子が減って感光するからです。[22] : 59 逸話によると、EIR は購入後約 21 日までが最も感度が高く、その後は感度が低下して安定します。[22] : 26
可用性
コダックは2007年末にHIE赤外線35mmフィルムの生産を中止し、「近年、これらの製品の需要が大幅に減少しており、生産量が少ないこと、製品の配合が古く、プロセスの複雑さを考えると、製造を継続することはもはや現実的ではない」と述べた。[24] [28]生産中止当時、HIE赤外線135-36は米国の通信販売店で1ロールあたり約12ドルの市販価格で販売されていた。
また、2007 年にコダックは、需要が不十分であったため、カラー赤外線フィルム (エクタクローム プロフェッショナル 赤外線/EIR) の 35 mm バージョンの生産を終了すると発表しました。
2008年、ロサンゼルスの写真家ディーン・ベニッチは、エアロクロームカラー赤外線フィルムのカットと手巻きを開始しました。現在存在するエアロクローム中判および大判フィルムはすべて彼の研究室から直接出荷されたものです。赤外線写真のトレンドは、写真家リチャード・モスと世界中の多くのユーザーの成功により、勢いを増し続けています。[41]
2011 年以降、カラー赤外線フィルムのすべての形式が廃止されました。具体的には、Aerochrome 1443 と SO-734 です。
デジタルカメラ
- デジタル赤外線写真の例
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ベンディング サイプレス:シグマ SD10で撮影した赤外線写真(B+W 093 フィルター、ISO 100)8倍、1/160秒
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50mm レンズ、D810、露出プログラムを使用したデジタル赤外線。赤外線写真では、この例に示すように、緑がピンクや紫に変わるなど、通常、偽色のアーティファクトが生成されます。
デジタルカメラのセンサーは本質的に赤外線に敏感であるため、[42]赤外線の波長は可視光の波長とは異なる点に焦点を合わせる可能性があるためオートフォーカスの計算が混乱したり、赤色チャンネルが飽和しすぎると画像がぼやけたりして、通常の写真撮影に支障をきたす可能性があります。また、衣服の中には赤外線を透過するものがあり、ビデオカメラの意図しない使用 (少なくともメーカーにとっては) につながります。[43] [44]そのため、画質を向上させプライバシーを保護するために、多くのデジタルカメラではセンサーの前に赤外線ブロッカーまたはホットミラーが取り付けられています。 [45]被写体によっては、これらのカメラでレンズに赤外線通過フィルターを追加することは実用的ではない場合があります。露出時間が過度に長くなり (多くの場合 30 秒程度)、最終画像にノイズやモーション ブラーが生じるためです。ただし、被写体によっては長時間の露出が問題にならない場合や、モーション ブラー効果が実際に画像に追加される場合があります。一部のレンズでは、コーティングが可視光に最適化されており IR には最適化されていない ため、画像の中央に「ホット スポット」が表示されます。
現時点では、コダックのカラー赤外線フィルムと同じ結果を直接生成できるデジタルカメラはないが、全スペクトル変換された赤外線デジタルカメラと Kolari Vision Color IR Chrome レンズフィルターを使用すれば同等の画像を生成することができる。[46]赤外線とフルカラーの 2 枚の露出を撮影し、ポストプロダクションで組み合わせることで、同様の効果を得ることができる。黄色 (マイナス青) フィルターも使用でき、これにより 1 枚の画像が生成され、これをポストプロセスで処理してエクタクロームの外観をエミュレートすることもできる。[47]赤外線パスフィルターを使用したデジタルスチルカメラで生成されるカラー画像は、カラー赤外線フィルムで生成される画像と同じではない。色は、写真サイトのカラーフィルターを通過する赤外線の量の違いによって生じ、さらにベイヤーフィルターによって補正される。そのため、このような画像は、植物の健康状態のリモートセンシングなど、フィルムが使用された種類のアプリケーションには適していないが、結果として得られる色調は芸術的に人気がある。
フルスペクトル写真の一部として、カラーデジタル赤外線が人気を集めています。赤外線特性を持つ柔らかい色の写真を簡単に作成できることから、愛好家や専門家の間で関心が高まっています。
ホットミラーの除去

デジタルカメラを使用した赤外線写真撮影の 1 つの方法は、センサーの前にある赤外線ブロッカーを取り外し、可視光を除去または制限する (赤外線のみの変換) か、赤外線波長を通過させる (「フルスペクトル」変換) ガラスカバーに置き換えることです。このフィルターはDSLRのミラーの後ろにあります。そのため、カメラは通常どおり使用できます。手持ち、通常のシャッター速度、ファインダーを通した通常の構図、フォーカスはすべて通常のカメラのように機能します。測光は機能しますが、可視光線と赤外線の屈折の違いにより、常に正確であるとは限りません。[48] IR ブロッカーが取り外されると、ホットスポットが表示されていた多くのレンズはホットスポットが表示されなくなり、赤外線写真撮影に完全に使用できるようになります。さらに、赤、緑、青のマイクロフィルターが残っており、それぞれの色だけでなく赤外線も透過するため、強化された赤外線カラーが記録される可能性があります。[49]
ほとんどのデジタルカメラのベイヤーフィルターは赤外線のかなりの部分を吸収するため、改造したカメラは赤外線波長にあまり敏感でない場合があり、画像に偽色を生成することがあります。別の方法としては、吸収フィルターのないFoveon X3 センサーを使用することです。Sigma SD10 DSLR には取り外し可能な IR ブロックフィルターとダストプロテクターがあり、簡単に省略したり、深紅色または可視光を完全にブロックするフィルターに交換したりできます。Sigma SD14には、工具なしで取り外し/取り付けできる IR/UV ブロックフィルターがあります。その結果、非常に感度の高いデジタル IR カメラが完成しました。[27] : 32
可視光をほぼすべて遮断するフィルターを使用するのが一般的ですが、内部に赤外線遮断機能のないデジタル カメラの波長感度は、より一般的なフィルター処理でさまざまな芸術的結果を得ることができるほどです。たとえば、非常に暗い減光フィルター (Hoya ND400 など) を使用できます。このフィルターは、通過させる近赤外線に比べて可視光の量がごくわずかです。フィルター処理を広くすると、一眼レフのファインダーが使用できるようになり、ウッド効果を必ずしも減らすことなく、より多様な色情報をセンサーに渡すことができます。ただし、フィルター処理を広くすると、もやの浸透や暗い空などの他の赤外線アーティファクトが軽減される可能性があります。この技法は、視覚的に不透明なフィルターではなく深紅のフィルターを使用して白黒赤外線フィルムを使用することが多かった赤外線フィルム写真家が使用していた方法を反映しています。
後処理
近赤外線フィルターのもう一つの一般的な手法は、ソフトウェア(例:Adobe Photoshop)で青と赤のチャンネルを入れ替えることです。これにより、特徴的な「白い葉」の多くを維持しながら、空を素晴らしい青色にレンダリングします。[50]
Phase One デジタル カメラ バックは、赤外線対応の形で注文できます。
アプリケーションと具体的な実装
- デジタル赤外線アプリケーション
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空中考古学における地表下の特徴を描写するための赤外線写真の使用例
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米国の 5 ドル紙幣の裏面には、赤外線カメラで撮影したこの画像に見られるように、赤外線スペクトルで見ると空白になる 2 つの長方形の帯があります。
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600 nm 赤色フィルターと偏光フィルターを使用したストーブの夜間赤外線写真(昼間)
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コーヒーカップのサーモグラフィー画像
葉の健康状態は、カラー赤外線フィルムを使用して反射される緑色と赤外線の相対的な強度から判断できます。これは、カラー赤外線では、赤 (健康) からマゼンタ (不健康) への変化として表示されます。
ソニーのカメラのいくつかにはナイトショットと呼ばれる機能があり、これはブロッキングフィルターを物理的に光路から遠ざけることで、カメラを赤外線に対して非常に敏感にする。この機能は開発後すぐにソニーによって「制限」され、衣服を透かした写真を撮ることが困難になった。[44]これを行うには、絞りを完全に開き、露出時間を1/30秒以上の長時間に制限する。赤外線を撮影することは可能だが、カメラの感度を下げるために減光フィルターを使用する必要があり、露出時間が長いため、手ぶれによるアーティファクトを避けるよう注意する必要がある。
富士は、法医犯罪学や医学で使用するために、赤外線遮断フィルターのないデジタルカメラを製造している。S3 PRO UVIRと名付けられた最初のカメラは、拡張された紫外線感度も備えていた(デジタルセンサーは通常、赤外線よりも紫外線に敏感である)。最適な紫外線感度には特別なレンズが必要であるが、通常のレンズは通常赤外線には十分である。2007年、富士フィルムは、ニコンD200/富士フィルムS5をベースにしたこのカメラの新しいバージョンであるIS Proを発表した。これもニコンレンズを使用できる。富士はそれ以前に、一眼レフではない赤外線カメラIS-1を発表していた。これは富士フィルムFinePix S9100の改良版である。S3 PRO UVIRとは異なり、IS-1は紫外線感度を提供しない。富士フィルムは、これらのカメラの販売をプロユーザーに限定しており、EULAでは「非倫理的な写真撮影行為」を特に禁止している。[51]
リモートセンシングカメラやサーモグラフィーカメラは、より長い波長の赤外線に敏感です (赤外線スペクトル § よく使用されるサブディビジョンスキームを参照)。これらはマルチスペクトルである場合があり、一般的なカメラやフィルターの設計とは異なるさまざまな技術を使用します。赤外線天文学で使用されるものを含む、より長い波長の赤外線に敏感なカメラは、センサー内の熱誘導暗電流を減らすために冷却が必要になることがよくあります (暗電流 (物理学)を参照)。安価な非冷却サーモグラフィーデジタルカメラは、長波赤外線帯域で動作します (サーモグラフィーカメラを参照)。これらのカメラは一般に建物の点検や予防保守に使用されますが、このコーヒーカップの画像のように芸術的な目的にも使用できます。
参照
- FinePix IS Pro – デジタル一眼レフカメラ
- モノクロ写真 - 画像内のすべての点が同じ色相を持ちながら強度が異なる写真
- 紫外線写真 - 紫外線を使った写真撮影
注記
- ^ 「赤外線フィルター」という用語は、2 種類のフィルターを指すために使用されます。赤外線写真用のハイパス フィルターは、特定の値よりも低い波長の光を遮断し、赤外線を通過させます。または、赤外線以上の波長を遮断し、可視波長を通過させるローパス フィルターです。2 種類を区別するために、ローパス フィルターはホット ミラーと呼ばれることもあります。
- ^ ウッド効果は、500 nm を超える波長でクロロフィルが透明になり、植物細胞内で光が反射されることによって生じます。通常、葉によって反射される緑色の光が非常に多いため、この効果は目に見えませんが、晴れた日に 720 nm のフィルター (または同様のフィルター) を通して見て、目を低光量に慣れさせることで、薄暗いとはいえ、肉眼でこの効果を見ることができます。
- ^ フィルターが 50% の透過率を達成するおおよその遷移波長。長い波長は通過し、短い波長は吸収されます。
- ^ Wratten #72Bは、ハイパススペクトル特性に加えて、600 nmを中心とした赤橙色帯域で約10%の透過率ピークを持つ追加の透過ノッチを持っています。[16] : 81
- ^ これは、赤外線感度が直接原因というよりは、HIE にはハレーション防止層がなく、ベースが完全に透明であるためです。フィルムは通常、わずかに曇ったベースと、フィルムが露光されている間に基板での光反射を止めるためのハレーション防止層がコーティングされています。光は 35mm キャニスターから突き出ているテールからフィルムに入り、曇ったベースがなければフィルムに導かれて露光します。ハレーション防止層がないと、乳剤を通って基板に入った光はフィルム内で前後に反射し、移動するにつれて拡散してハレーションを引き起こします。HIE に曇ったベースとハレーション防止層がなかったのは、光が前後に反射することで感度が高くなるためと、赤外線波長で効果的なフィルム処理方法を見つけるのが困難だったという 2 つの理由からです。
参考文献
- ^ 「写真の化学」 。 2006年11月28日閲覧。
- ^ロバート・W・ウッド(1910 年2月)。「写真における新たな出発」。センチュリー・マガジン。79 (4)。センチュリー・カンパニー:565–572。
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外部リンク
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- 赤外線写真の撮影方法を紹介する短いビデオ
- 予算内で自分だけの赤外線カメラを作ろう
- Melentijevic, Ilija (2015 年 3 月 2 日)。「赤外線写真撮影の一般的な問題」。Kolari Vision。
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