看不見不代表不存在-自製紅外線濾鏡攝影

在電磁波的光譜下,我們肉眼可見到的只有「可見光」,可見光以外的紫外光、紅外光等電磁波,一般人是看不見的。

不過還好科技發達,我們身邊有儀器是可以「看得見」紅外光的,那就是數位相機。

要測試數位相機能不能看見紅外光,只要拿它去拍攝遙控器前端的發射區,就可以知道了。按下任一個按鈕,眼睛直視發射區,你看不到任何光線出現,不過在數位相機的螢幕上卻會看見,說來好像很靈異,不過那只是因為我們的眼睛無法感受紅外光。

下圖兩個紫紅色的亮點,就是遙控器發出的紅外線,肉眼是看不見的。


確定你的相機可以拍攝紅外線之後,現在就來做個陽春版的紅外線濾鏡。雖然到相機專賣店也買得到紅外線濾鏡,不過通常都上千元。現在做的這種陽春版的,成本不到一元。

準備一塊塑膠版,中間挖洞,中央的部份只要比數位相機的鏡頭大就可以了,然後貼上二張綠色玻璃紙、二張藍色玻璃紙、四張紅色玻璃紙。

找不到塑膠版,用珍珠版也不錯,黏貼玻璃紙用的膠可以用口紅膠,比較不會讓玻璃紙皺巴巴。


準備好相機和紅外線濾鏡之後,我們先來做第一個實驗。

在一張白紙上先用鉛筆寫上幾個字,然後用原子筆在上面塗抹遮蓋鉛筆字,直到用肉眼再也看不清楚鉛筆字為止。

肉眼看不清楚的文字,用什麼方式可以看清楚呢?因為不同物體對紅外線反射的程度不同,所以這個鉛筆字,我們就可以用紅外線攝影來解決。

下方左圖是用數位相機直接拍攝,已經可以約略看出底下鉛筆字寫的是什麼了。把剛剛做好的紅外線濾鏡靠在鏡頭前面,可以更清楚的看出被原子筆遮蓋住的鉛筆字寫的是「阿簡」。



不只鉛筆和原子筆對紅外線的反射程度不同,下面這張圖要說明的是松林、草原、砂場、泥水對不同波長的電磁波反射程度也不同。

橫座標0.4到0.7um的波長大約是可見光的範圍,松林和草原在綠色的波長(大約0.55um左右)有個小高峰,那代表這些綠色植物不吸收綠光,所以對綠光有比較高的反射率,因此植物看起來是綠色的。

接下來繼續往右看,在0.7到1 um的這個部份,大約屬於紅外線的範圍,植物對這段波長的反射率大增。

資料來源:http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/~masumoto/vuniv2000/gis09.html#gis424

我用一般拍攝方式和紅外線濾鏡來拍攝一個在綠色塗裝的金屬箱旁的綠色植物。左上角的小圖看到的箱子和植物都是綠色,不過用紅外線拍攝之後(右上角小圖)會看見兩者出現不同程度的顏色,因為植物對紅外線會有較強的反射。

把這兩張圖去除彩度變成黑白照片之後,兩者來對比,就更能看出明顯的不同了。一般黑白照的植物葉片是深色的,但在紅外線濾鏡拍攝下的黑白照,植物是淺色的。


再來一張,左圖是梅子在陽台弄的小菜園,其中有幾片葉子是我另外放進去的塑膠假葉。在紅外線濾鏡下,誰真誰假一看便知,淺色的是真的,深色的是假的。




再來還有一個應用,既然數位相機能紀錄紅外線,而紅外線又是不可見光,所以我們就可以弄出個的夜視功能的相機,首先要準備一個亮度夠大的手電筒,用紅、藍、綠三色的玻璃紙層層包覆,直到開了燈卻看不出任何亮光,你這時候完成的就是紅外線手電筒,它的可見光已經被玻璃紙濾掉大多數了。

下圖是被玻璃紙包住的手電筒,用肉眼看其實根本看不出光,不過在數位相機拍攝下,還是看得到光線。



只要有亮度夠強的紅外線手電筒加上數位相機,普通的數位相機就可以立刻變身為夜視型的數位相機。

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