markpon (fotogu.ru)
Николай Быков
март 2016.
110

Почему на необработанных фотографиях без инфракрасного фильтра всё сиреневое или розовое?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
1 ответ
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Тут: 

Почему на необработанных фотографиях без инфракрасного фильтра всё сиреневое или розовое?

ключевое слово "всё".

Фотоаппарату, по сути, без разницы, каким именно цветом отобразить ту или иную длину волны. Как вы и производитель настроите, так гамму и будут отображать на основе сырых данных. Сырые данные указывают на соотношение, а не на конкретное положение данных на шкале цвета. Извините за это пояснение, из вопроса ясно, что Вы это и так знаете.

Теперь вопрос, а почему же в полученном соотношении цветов преобладает какой-то один.

На самом деле это зависит от конкретного сюжета, от того, что преобладает в кадре.

Каждый материал по разному отражает свет разных длин волн. Вода, например, отражает инфракрасную часть очень мало, многие остальные материалы отражают инфракрасную часть спектра лучше, чем видимую. 

Вот график (приведу его в переведенном на русском виде и источники):

Статья на русском откуда взят график: 

Источник на английском.

Из графика видно, что всё кроме воды отражает эту часть спектра лучше чем видимую. Отсюда понятно, почему без инфракрасного фильтра всё окрашивается в один тон, потому что, всё забивается инфракрасной частью спектра.

Также на полученный тон фотографии будет влиять то, как пропускают инфракрасный свет остальные фильтры оставшиеся на матрице. Это баеровский фильтр для трех основных цветов. Синий и красный пропускают ИК больше, а зеленый меньше.

Рекомендую хорошую статью человека удалившего ИК фильтр с матрицы в которой приведено много разных примеров того, как отображаются в результате разные цвета. Обычно приводят художественные фото, а тут именно технические, которые позволят понять механизм.

1

Спасибо большое за ответ и, в особенности, за ссылки! Очень познавательно!
Попробую не очень кратко резюмировать (разжевать подробно), чтобы убедиться в том, что понял физику процесса инфракрасной съёмки:

1. Матрица воспринимает лишь интенсивность излучения, отражённого от объектов и попавшего в объектив, при этом каждая ячейка байеровского фильтра оставляет лишь интенсивность нужной длины волны (нужного цвета) для той ячейки матрицы, которая "лежит" под этой ячейкой фильтра. То есть интенсивный красный свет через зелёный или синий фильтр не пройдёт, и ячейки матрицы под ними дадут чёрный цвет. И только красные ячейки фильтра пропустят этот свет со всей его интенсивностью.

2. Программа в мозгу фотоаппарата переводит интенсивность, полученную каждой ячейки матрицы, в нужный цвет, так как знает, на какой ячейке матрицы какого цвета ячейка фильтра Байера стоит. Затем программа собирает вместе все уже разноцветные ячейки и сглаживает их. При этом, если в какой-то области много ячеек с интенсивным зелёным, то объект на фото будет зелёным, а если много ячеек с интенсивным и зелёным, и синим, и красным, то объект будет белым на фото.

3. ИК-фильтр (типа Hot mirror) не подпускает к фильтру Байера ИК-волны, чтобы они не вносили дополнительную свою интенсивность на матрицу, так как ячейки фильтра Байера пропускают ИК-волны. То есть, если взять красный объект и каким-то образом направить только на зелёные ячейки фильтра Байера интенсивные ИК-волны, то матрица воспримет их как интенсивный зелёный, и изображение после сглаживания получится жёлтым (красный + зелёный).

4. Мы не можем пускать ИК-волны только на зелёные ячейки фильтра Байера! =) Поэтому, если ИК-волны попадут на этот фильтр, то их пропустят ячейки фильтра всех цветов (такая особенность материалов ячеек фильтра, что они пропускают ИК-волны). Если бы ячейки фильтра каждого цвета пропускали ИК-волны одинаково, то матрица фотоаппарата восприняла бы эти волны как красный, синий и зелёный свет одинаковой интенсивности, и после сглаживания цветов в программе фотоаппарата объекты бы получались белыми!

5. Но есть такая особенность материалов ячеек фильтра Байера, что зелёные ячейки заметно хуже пропускают ИК-волны, а красные и синие примерно одинаково. Поэтому, если из белого цвета (где синего, зелёного и красного поровну) вычесть долю зелёного, то цвет получится типа "светлая маджента" что ли. И теперь... если в конкретном фотоаппарате красные ячейки фильтра чуть лучше пропускают ИК-волны, чем синие ячейки, то объекты получаются светло-розовыми; если синие ячейки пропускают чуть лучше красных, то объекты становятся светло-фиолетовыми.

6. Таким образом, если отсечь специальным фильтром видимый свет (кажется, такие фильтры называются Cold mirror), и убрать фильтр Hot mirror, то матрица будет воспринимать интенсивность чисто ИК-волн ближнего диапазона. То есть предметы, хорошо отражающие ИК-волны будут светлее, а плохо отражающие – темнее! Тон будет светло-розовыми или светло-фиолетовыми в зависимости от того, красные или синие ячейки фильтра Байера лучше пропустят падающие ИК-волны конкретного диапазона в конкретном аппарате.

6. Фух... так.. Это всё так, если баланс белого (ББ) настроен на нормальный белый свет (то есть мозг фотоаппарата считает чисто белым такой свет, где зелёные, синие и красные фильтры пропускают одинаковое количество света). Мы можем поменять ББ (например, до съёмки) и сказать, что пусть мозг воспринимает свет, где очень много зелёного, за белый. Тогда жёлтый свет (зелёный + красный) фотоаппарат воспримет как красный, а голубой (зелёный + синий) – за синий, ну а белый (красный + синий + зелёный) – за цвет маджента (красный + синий).

7. Растения из-за наличия хлорофилла хорошо отражают ИК-волны, поэтому при чистой ИК-съёмки (отсечён видимый свет) они выглядят ярче всего. Вода наоборот – плохо отражает ИК-волны и выглядит чёрной. Так как растения получаются яркими, мы, например, хотим сделать их ярко-белыми на фото (они сначала, как и всё, светло-розовые). Для этого мы должны поменять ББ так, чтобы к светло-розовому добавилось чуть синего (до светлой мадженты) и столько зелёного, чтобы светлая маджента стала белой. Грубо говоря, ко всем цветам добавится зелёный, и первоначальные светло-розовый, сиреневый, тёмно-розовый и т.д. "собьются" так, что там, где в жизни зелень, всё станет белым на фото, а остальное приобретёт некоторый тон, например голубоватый или оранжево-коричневатый.

Как-то так я это воспринимаю всё) Прошу прощения за такой длинный комментарий, просто хочется от А до Я понять процесс. Буду благодарен за правки к моему "резюме"! =) Особенно с последним пунктом, с ББ не совсем понимаю: можно ли прям на фотоаппарате сделать так, чтобы именно зелёный цвет воспринимался белым, или же надо подключать программы типа Фотошопа, и там работать с каналами, кривыми и прочим, чтобы получить чисто белую листву?

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить