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舊 09-01-07, 04:23 PM   #1
KKH
Anti-audiophile
你聽到了空氣的聲音嗎
 
註冊日期: Dec 2001
文章: 8,295
紅外線數碼攝影 (2008.08.03 更新... 第五章: 後期製作)

紅外線數碼攝影 - 第一章: 背景
紅外線數碼攝影 - 第二章: 低速紅外線
紅外線數碼攝影 - 第三章: 高速紅外線
紅外線數碼攝影 - 第四章: 停下來, 休息一下 - 補完篇
紅外線數碼攝影 - 第五章: 後期製作
紅外線數碼攝影 - 第六章: (不日公開)

預定全六章.

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今早飲茶閒談時的怨念現在來實行吧.

此篇文章於 08-04-08 12:20 AM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 04:29 PM   #2
KKH
Anti-audiophile
你聽到了空氣的聲音嗎
 
註冊日期: Dec 2001
文章: 8,295
紅外線數碼攝影 - 第一章: 背景



1.1 感光元件與光譜

一般數碼相機的感光元件, 對光線波長的敏感度大概由 400nm - 1100nm 左右. 而可見光的波長範圍大概由 400nm - 750nm 左右. 紅外線的波長範圍大概由 750nm - 350,000 nm!

即是說, 感光元件, 除了可攝錄可見光, 也可以攝錄紅外線由 750nm - 1100nm 的波長範圍. 比較短波長的紅外線, 大概由 750nm - 3000nm, 被稱為「近紅外線」 (Near Infrared or NIR), 由物件反射的紅外線, 都是這個波長範圍內的. 亦即是說, 感光元件可以攝錄部份由物件反射的近紅外線.

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圖一.「紫外光-可見光-紅外線」光譜. 為什麼紫外光和紅外線是黑色的? 因為你看不見紫外光和紅外線.



1.2 數碼相機拍攝紅外線

一般攝影, 我們所想攝錄下來的, 是物件所反射的可見光. 但肉眼看不見的紅外線, 物件對它的反射率, 跟可見光可是十分不同的. 而且可見光和紅外線的對焦距離也不同, 紅外線的對焦距離比較近. 如果感光元件同時攝錄可見光和紅外線, 影像中物件的光暗度, 色彩, 和對焦平面便會受紅外線「污染」, 不應光的地方光, 還有變色, 和因失焦而出現一層朦朦的薄霧等等.

所以, 一般數碼相機, 都會在感光元件前加一片阻隔紅外線的濾鏡 (IR-cut filter or hot mirror), 只讓可見光進入感光元件, 不讓紅外線污染影像. (其中一個例外就是 Leica M8, 官方解釋是「冇位放 filter」, 結果大家有目共睹了!)

相反地, 如果想拍紅外線照片, 就必須把可見光隔走, 只讓紅外線進入感光元件. 但是, 既然感光元件前面已經加了一片阻隔紅外線的濾鏡, 那麼可以怎辦呢? 方法有二.

一. 由於阻隔紅外線濾鏡並不能 100% 完全阻隔紅外線, 而只是把進入感光元件的紅外線大大減少, 所以如果在鏡頭前加一片阻隔可見光的濾鏡 (IR filter), 把可見光隔走, 便只會剩下少量紅外線進入感光元件, 由於量少, 相比正常的可見光拍攝, 即使大白天也需要長時間曝光來攝錄紅外線影像.

二. 更直接的方法: 拆掉感光元件前面的阻隔紅外線濾鏡, 再加上一片阻隔可見光的濾鏡, 結果只讓紅外線進入感光元件. 亦即是說, 必須進行手術!

第二章和第三章裡我會分別講解這兩個方法如何應用.

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圖二. 維園花展野餐. 文章中第一張照片是用來炫耀的. 至於炫耀什麼, 要看你在玻璃館的怨念有多深了.



1.3 紅外線數碼攝影

紅外線的影像, 究竟有什麼特性? 魅力又何在呢?

影像無真實, 攝影無真理. 人類肉眼本來就看不見紅外線, 所謂的紅外線影像, 說穿了只是感光元件的「缺憾」所攝錄下來的假色影像 (false colour image).

由於物件的紅外線反射率跟可見光反射率並不相同, 例如樹葉, 泥土, 尼龍物料的紅外線反射率高過可見光反射率, 相反地, 海水, 混凝土的紅外線反射率低過可見光反射率, 一幅紅外線影像中, 物件的光亮度和顏色都跟我們對現實(可見光)的認知不同, 因此觀看時往往會產生一種微妙的違和感. (我太愛這個詞語了!)

要怎樣利用這種特性來創作影像, 就是攝影師的課題了.

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圖三. 大埔公園. 行雲與乘涼的人. 動與靜之間的違和感.

此篇文章於 08-02-08 04:32 PM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 04:34 PM   #3
KKH
Anti-audiophile
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註冊日期: Dec 2001
文章: 8,295
紅外線數碼攝影 - 第二章: 低速紅外線



拍攝紅外線照片的第一個方法是 「低速紅外線」. 方法的理念是, 鏡頭前加一片紅外線濾鏡 (IR filter), 隔走可見光, 只讓紅外線進入鏡頭, 由於感光元件前有一片減弱紅外線的濾鏡 (IR-cut filter), 所以必須長時間曝光才有足夠光線來攝錄影像.

2.1 測試你的數碼單鏡反光相機

不同型號的數碼相機裡面, 感光元件前的阻隔紅外線濾鏡, 強弱有異. 萬一太強, 需要曝光的時間會大幅增長. 那麼不妨先做個測試, 讓自己心裡有數.

在一個全黑的環境下, 以電視遙控器的紅外線發射組件, 對準數碼相機鏡頭. 數碼相機預先對焦, 高 ISO, 長時間曝光. 之後開始實驗. 一直按下電視遙控器任何一個按鈕, 跟著按快門拍!

之後就看結果了. 例如 EOS 1D MarkII, ISO3200, f/2.8, 曝光時間數秒己有個曝光量充足的影像. 假若經過很長曝光時間後, 影像的曝光量仍不夠, 不妨先試試其他遙控器, 效果仍然一樣的話, 那就是說, 你的照相機裡頭的阻隔紅外線濾鏡, 十分有效.

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圖四. 阻隔紅外線濾鏡的通透度測試. EOS 1D Mark II, ISO3200, f/2.8, 5s.



2.2 紅外線濾鏡

紅外線濾鏡本身有很多型號, 要選擇合適的濾鏡, 先要了解光譜. 波長由紅色可見光轉變為紅外線的分野是不明顯的, 一般認定為 750nm 左右 (亦有說 720nm or 780nm, 視乎那個濾鏡製造商吧).

如果以「阻隔可見光」和「攝取紅外線」之間的平衡為選擇標準, 選一片濾走太約 750nm 以下波長的濾鏡就最適合了. 以下列牌子型號為例, Heliopan RG715 是十分適合的選擇, 只有少量紅色可見光會被攝錄下來. 其次是 Hoya R72, 紅色可見光多一點點, 但仍十分少.

B+W 092 - 50% 濾光率 @ 695nm (from B+W spec)
Hoya R72 - 50% 濾光率 @ 720nm (from Hoya spec)
Heliopan RG715 - 50% 濾光率 @ 750nm (from public data)
Heliopan RG780 - 50% 濾光率 @ 795nm (from public data)
Tiffen #87 - 50% 濾光率 @ 795nm (from public data)
B+W 093 - 50% 濾光率 @ 830nm (from B+W spec)
Hoya RM90 - 50% 濾光率 @ 920nm (from Hoya spec)

那麼其他波長的濾鏡, 意義又在於什麼呢? 如果想要完全阻隔可見光, 更高波長的濾鏡便是必須的, 但由於可供曝光的光量更少, 曝光便需要更長的時間. 至於低波長的濾鏡, 意義是在於利用更多光線, 包括部份可見光, 來曝光, 從而縮短曝光時間. 而且如果波長夠低, 影像亦會加入少量綠色, 也是個不錯的創作工具.



2.3 低速紅外線拍攝流程

基本流程:
白平衡及雜訊設定 > 構圖 > 對焦 > 紅外線焦點調整 > 裝上紅外線濾鏡 > 高 ISO 測光及試拍 > 低 ISO 調整 > 拍攝 > 數碼黑房.

1. 白平衡及雜訊設定

白平衡設定. 基本上先拍一張攝環境中紅外線反射率高的物件, 例如樹葉, 用來設定白平衡. 不做設定也無不可, 數碼黑房裡拿 RAW 檔慢慢調吧. 不過如果預先設定了白平衡, LCD 上再生時可以看到一個理想白平衡的影像, 不亦樂乎? 不預設的話, 只有一個紅色影像, 滿足度大減.

此外, 由於即將進行長曝, 開啟抑減雜訊的設定也是必要的! 不然回家可要用 Healing Bush 逐個 Hot Pixel 處理掉, 太浪費時間了啊.

2. 構圖

對了, 牢騷時間. 如果你的照片不好看, 九成是因為你沒用心構圖! 現代照相機高度自動化, 操作根本不可能有問題. 爛死了的照片, 一定是攝影師的問題. 構圖, 要學習的, 不是考天才啊. 最最最討厭的, 就是那些不用心, 不去學, 又整天自命「新手」的混帳!

3. 對焦

像正常拍照一樣地對焦. 唯一留意的是, 對焦後暫時不要碰對焦環. 下一個步驟會調整紅外線對焦點. 而且為了再之後按快門時不會再自動對焦, 這時把對焦模式改為手動吧.

4. 紅外線焦點調整

紅外線對焦平面比可見光為近, 所以有必要把焦點前移. 至於前移多少, 不妨使用鏡頭上的紅外線刻度, 只要把現時對焦位置, 移往現時焦距的紅外線刻度便可以. 不過提 一提大家, 那些刻度未必正確, 所以多多實驗吧.

至於如果鏡身沒有紅外線刻度, 那怎麼辦呢? 自己實驗吧. 記緊重點是焦點要前移.

5. 裝上紅外線濾鏡

來吧! 留意裝上濾鏡之後觀景器中便會變成漆黑一片!

6. 高 ISO 測光及試拍

這個步驟的目的是在短時間內找出正確曝光值! 設定最高 ISO 如 3200, 最大光圈如 f/2.8, 視乎光暗設定快門 2s - 15s 左右, 試拍一張, 找出正確曝光值.

7. 低 ISO 調整

之後是算術時間, 如果正式拍攝時打算用 ISO100, f/8 來拍, 快門要加幾多級呢? ISO3200 調低到 ISO100 是 5級. f/2.8 收小到 f/8 是 3級. 即是剛才正確曝光的快門需要加 8 級前後吧. 由於 ISO 不完全是線向比例, 某些品牌照相機的 ISO100 實際上亦不至 100, 所以實際上可能不用加 8 級那麼多. 請多多實驗和用心地數手指吧.

8. 拍攝


按下快門的同時請高舉隻手並有型有款地喊「神魂合體」! 聲量必須要令到路過的女生投以仰慕的眼光才算合格.

9. 數碼黑房


數碼紅外線影像, 往往動態範圍和反差都不足, 所以有必要調整一下. 此外, 如果白平衡不合心意也不妨調整一下. Desatuate 成黑白影像也可以考慮.

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圖五. 香港公園爬出水面的睡蓮. 果然不大正常.



2.4 低速紅外線攝影

長時間曝光拍出來的紅外線照片, 除了很合適合表達時間的流動, 影像本身「不現實」的光暗位和色彩亦適合利用來創作有異於一般的影像. 大白天的行雲是一個我很喜歡的題材, 不過風大令樹葉朦掉的話一般都不好看, 頗矛盾的. 大家也來努力吧.

附帶一提, 三腳架當然少不了, 腳架一定要穩定, 一分錢一分貨, 千萬不要吝惜. 一條可以計時的快門繩也少不了, 雖然盯著手錶秒針計時也無不可, 但是過程的享受度絕對比不上一條「正經」快門繩.

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圖六. 鰂魚涌樹木研習徑. 拍行雲, 預想形態和等待合適時刻都十分重要.

此篇文章於 09-02-07 12:32 PM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 04:38 PM   #4
KKH
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註冊日期: Dec 2001
文章: 8,295
注: 今次做個實驗, 第三章沒有「勉強」全部詞彙都用中文, 部份詞彙用了平常慣用的英文, 希望讀起來不像前兩章那麼奇怪.

紅外線數碼攝影 - 第三章: 高速紅外線

拍攝 IR 照片的另一個方法是 「高速紅外線」. 原理很簡單, 把 sensor 前的 IR-cut filter 拆掉, 再裝上一片 Visible-cut filter (IR filter), 結果只讓 IR 進入 sensor. 由於曝光用的 IR 光量比之前的方法大增, 所以可以使用「正常」快門來曝光.



3.1 方法上的變化和市場上的產品

改機是必須的. 要把 sensor 前的 IR-cut filter 拆掉, 怎麼都要靠改機. (除非你用的是 Mamiya ZD, IR-cut filter 可以隨意拆掉.)

好了, 之後怎樣裝上一片 visible-cut filter (IR filter) 呢? 方案有二.

一是當拆掉 sensor 前的 IR-cut filter 時, 同一位置裝上 visible-cut filter (IR filter). 這方法的好處是, 觀景器可以照常取景. 這是因為由光線進入鏡頭, 經過反光板, 五稜鏡, 直至觀景器, 路線途中光線完全沒有被改動. 壞處是, 這部照相機會變成 IR 專用, 不可以拍可見光.

另一方案是, 在鏡頭前裝上 visible-cut filter (IR filter), 亦即是「低速紅外線」方法中所用的濾鏡. 壞處跟「低速紅外線」方法一樣, 必須先取景後裝濾鏡. 但好處是, 照相機可拍可見光 (鏡頭前裝 IR-cut filter), 亦可拍 IR (鏡頭前裝 IR filter).

有些改裝專門店, 兩個方案都會提供. 例如 LPD LLC (www.maxmax.com), 分別提供 IR-only 和 IR+Visible 的改機服務. 除了把你的照相機郵寄給 LPD LLC 改裝, LPD LLC 也售賣已改裝的新機. 此外, 有一些改裝專門店亦會售賣 DIY kit 和提供 DIY 改機教學, 例如 Life Pixel (www.lifepixel.com). 改機的步驟頗為複雜, 不單是螺絲批起螺絲那麼簡單, 還要使用界刀, soldering iron, 手藝好又有興趣的不妨自己來做, 不然請乖乖付錢吧, 反正錢可以解決的都算不上問題.

對了, 改機還有一個大賣點. 記得 IR 的 focus plane 比可見光的近嗎? 上述兩間專門店都會調整照相機的 AF, 令拍 IR 時可以正確地 AF. 至於所用方法, 兩間店都沒明說. 從各自的官方解說, 推測 LPD LLC 是把 sensor 前移. 而 Life Pixel 雖有可能用同一方法, 亦有可能直接調整 AF sensor (照相機廠商秘技?). Life Pixel 亦有提供 lens calibration (cal 鏡) 服務, 把你心愛的鏡頭改成正確 IR AF, 但鏡頭從此就不能正確地 AF 可見光了.

總結一下. 改機可改成 IR-only (按快門即拍) 或 Visible+IR (裝上 IR filter 拍 IR; 裝上 IR-cut filter 拍可見光). 改裝專門店亦會為你調整照相機 AF 功能, 令拍 IR 時可準確 AF. 不賴的說?

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圖七. IR-only Canon EOS Rebel XT. By LPD LLC.



3.2 高速紅外線拍攝流程

的確比「低速紅外線」的方法簡單多了, 不過測光的步驟仍需作一些調整, 詳情請看下交.

基本流程:
白平衡設定 > 構圖 > 對焦 > 測光調整 > 拍攝 > 數碼黑房.

1. 白平衡設定

跟「低速紅外線」的方法一樣, 預設了白平衡, LCD 上再生時可以看到一個理想白平衡影像. 樂也樂也.

2. 構圖

永遠是最重要的事情.

3. 對焦

如常. 這就是改機的兩個最主要好處之一. 除了高速拍攝, 就是這個, 正確 AF!

4. 測光調整

這個有點特別, 需要做一些調整.

光線由進入鏡頭, 直到落在 meter 前, 即使改了機, 路徑途中也沒有被改動的. 亦即是說, 照相機的測光, 跟沒改機測出來的, 是完全一樣的. 亦即是說, 測光值是可見光的測光值. 了解這一點十分重要, 因為當 shutter 打開時, 由於 sensor 前加了 IR filter, 只有 IR 進入 sensor, 而 IR 的量又不一定等於(測光用的)可見光的量, 所以有必要為曝光量作出調整.

怎調整呢? 試舉一個例子, 揚聲器前面深棕色的尼龍網, 姑且不論吃錯了什麼想拍這東西, 真要拍的話該怎測光呢? 正常可見光下, 曝光補償 -1.3 EV 左右吧. 好了, IR 又怎補償呢? 有兩個考慮.

1) 物料本身的 IR 反射率跟可見光差多少? 以上例子中, 尼龍的反射率比可見光高, 即是說, 以可見光測光值來拍, 實際上會有更多 (IR) 光線跑進 sensor 裡! 所以, 當 IR 反射率比可見光高時, 請從正確曝光值再減 EV 補償吧! 反之, 就請加 EV 補償.

2) 光源的 IR 成份強嗎? 如果光源的 IR 成份甚少, 例如光管, 以上例子中, 即使使用可見光測光值來拍, 亦即使是尼龍, 仍不會有足夠 (IR) 光線來曝光的! 這情況下, 反而要大量加 EV 補償呢.

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圖八-1. 石英燈下可見光 vs 石英燈下 IR.

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圖八-2. 慳電膽下可見光 vs 慳電膽下 IR. 比較石英燈和慳電膽, 你認為那個的 IR 成份比較高呢?

不過, 要調整測光, 其實還有一個壞壞的方法的. 拍一張, 檢查 histogram, 根據曝光偏差好少再作曝光補償. 不賴吧?

5. 拍攝

再來吧! 不過千萬要緊記, 咒語跟「低速紅外線」的是不同的, 請必須在 1.7 秒內完成詠唱「高速紅外線」咒文, 「Raging Heart-to, Set~Up!」

6. 數碼黑房

跟「低速紅外線」一樣, 動態範圍, 反差, 白平衡, 色調等, 請努力後製吧.

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圖九. Greenwich Park, London, U.K.



3.3 高速紅外線攝影

「高速紅外線」的特點是可以使用「正常認知」的速度來拍攝, 可拍的環境, 題材都比「低速紅外線」多. 拍風景可以避免受風吹草動影響, 甚至拍人像也可以, 不過說到人像, 血管的 IR 反射率比皮膚低, 拍出來會青筋畢露, 型男倒是無所謂, 小女生最好避免啦, 總不能拍完走過去搭訕, 「妹妹, 妳的血管好粗, 好適合捐血啊, 改天我們一起去好嗎?」 一定不會 work 的!

既然是高速, 光線充足的情況下, 手持是絕對可以的. 雖然還是視乎情況啦, 三腳架永遠都會比手持穩定的. 不過也請留意一點, 有些人工照明只含少量, 甚至沒有 IR 成份的, 由需要酌量 IR 曝光補償, 以至完全拍不到都有可能, 所以請留意拍攝環境啊.

IR 照片給人的違和感, 跟「低速紅外線」一樣可以達到, 不過現在你甚至可以在照片中加個路人, 貓貓, 蘿莉等, 令照片生色不少. 主題也由樹葉, 石頭等 still life, 大大地擴充了.

又不過如果想拍風吹草動行雲流水呢? 基本上跟正常可見光拍攝一樣, 加上 ND filter 便可減慢快門. 只是請留意, ND filter 濾走 IR 的效率, 是比濾走可見光 的效率低的. 極端一點的例子, 例如 B+W 120, 可見光 -20 stops, 但 IR 只會 -13 stops 左右. 又不過, 減光度不太高的 ND, 例如 -3 stops 的 B+W 103, 濾走可見光和濾走 IR 的效率是相差無幾的.


圖十. 公園的型人. 貼這個的原因, 是「因為我可以拍高速紅外線」, 用 filter 是不可能的喲.

此篇文章於 03-26-08 12:54 PM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 04:38 PM   #5
KKH
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註冊日期: Dec 2001
文章: 8,295
紅外線數碼攝影 - 第四章: 停下來, 休息一下 - 補完篇

這一章先來補完一下之前三章中曾經提及的東西.



4.1 照相機的光譜動態範圍

現代數碼相機的 sensor, 都用 R, G, B 三種對不同顏色波長敏感的 pixels. 姑勿論不同排列而引至的 colour extrapolation, R,G,B 三種 photo pixels, 除了本身針對的顏色的 wavelength 外, 其實三種 photo pixels 對 750nm-1100nm 的 Near IR 也有一定的敏感程度.

詳細可看 LDP LLC 的官網, 上有一張 typical 的 sensor response graph -> http://www.maxmax.com/camera_technical.htm. 留意除了紅色 photo pixels 會錄取 IR, 藍色和綠色 photo pixels 也會錄取 IR, 但敏感度不如紅色.

那代表什麼呢? 如果好好利用藍色和綠色的 IR signal, 是可以做出很有趣的 false colours 效果的.

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圖十一. False colours. The Traffic Lights Christmas Tree in Docklands, London, U,K.



4.2 Near IR

第 1 章已說明過, 照相機的 sensor, 對 IR 的敏感範圍, 大概是 Near IR 的前半, 由 750nm - 1100nm 左右.

那 Near IR (近紅外線 or NIR) 其實是什麼來的呢?

不同溫度的物體會釋放出不同 wavelength 的 radiation. 室溫下的東西, 會釋放出 3000nm 以上的 radiation, 這是 Far IR (遠紅外線) 的範圍. 當物體的溫度愈高, 它釋放的 radiation 的 wavelength 範圍會愈闊也愈低. 大概 500°C 以上的的物體, 所釋放的 wavelength 範圍, 會觸及 Near IR 的範圍. 亦即是說, 照相機的 sensor, 可以錄取溫度十分高的物體所釋放的 Near IR, 例如熔岩, 白熱化金屬, 或你家裡的鎢絲燈; 但就不能錄取你和我身上釋放的 Far IR, 因為你和我釋放的 IR wavelength 太長, 超出照相機 sensor 的 IR 敏感範圍.

以上說的是「釋放」, 現在說說「反射」.

在一個有 Near IR 成份的光源下, 例如太陽或鎢絲燈, 當物質反射 Near IR 時, 物體的輪廓, 可以由照相機 sensor 錄取下來! 由於是反射, 物體溫度即使只在室溫, 我們也可以利用 Near IR 把它拍下來. 另外, 值得再一提的是, 不同的物質, 其反射 IR 的程度, 跟其反射可見光的程度, 是不儘相同的. 之前第 1.3 章和 第 3.2 章都說過了, 物質如植物, 泥土, 尼龍, Near IR 反射率都十分高. 相反地, 水, 天空的 Near IR 反射率就十分低. 所以拍攝時會出現第 3.2 章所說的曝光補償的考慮.



4.3 IR Hot Spot

使用現代攝影器材拍攝 IR 時, 往往會發生一件奇怪的事情, 就是畫面中間的部份特別明亮!

現代攝影鏡頭的光學設計, 以光譜的角度看, 仍然是基於菲林照相機的需要的 (*1). 可見光的傳送當然是設計的首要考慮, 這個不用多說. UV 的瀘隔也是十分重要的考慮, 因為菲林大多對 UV 敏感, 不隔走 UV 便會出現 blue cast (*2). 但 IR 呢? 菲林對 IR 可是完全沒反應的! (HIE 當然除外) 因此, 鏡頭設計大都不理會 IR 的傳送, 結果是, 鏡頭傳送 IR 的特性, 往往沒有人知道, 也往往每支鏡頭都不同, 而且也不能用「一分錢一分貨」的 ball park 標準來判斷一支鏡頭的 IR 質素.

既然設計上大都不考慮 IR, 出現 hot spot, 奇怪的 flare 等等的東西, 其實也無可厚非吧.

至於那支鏡頭沒有 IR hot spot? 官方當然沒公佈. 網上有不少熱心人士, 根據各自的經驗, 列出了各種鏡頭的 IR hot spot 嚴重程度. 可是由於沒有量度標準, 有沒有 IR hot spot, 往往很主觀. 而且場景選擇, 光線選擇, 都會大大地影響 IR hot spot 有多明顯. 以我個人的主觀經驗, 使用過的少數 L 鏡當中, 沒有一支及格, 反而一支十分經濟的 EF28-135 我就從來沒見過 IR hot spot, 所以這支鏡頭現已成為了我的 IR 專用鏡頭了. 世事往往很出人意表吧. OTZ

*1: 現代攝影鏡頭也有所謂「數碼化」, Sales pitch 背後, 基本上只是減少內反射而已, 而這樣做是因為 sensor 的反光程度比菲林高很多.

*2: 就算不加 UV 瀘鏡, 大部份鏡頭本身都已經隔走不少 UV, 那 UV filter 的意義是什麼呢? 再加上數碼時代的 sensor 對 UV 又沒反應, 你是不是應該省下買 filter 的幾百塊錢請我飲茶呢?

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圖十二. IR Hot Spot! 攝於 Boxing Day 的塔門, 當天熱死人喲!



4.4 IR-Cut Filter vs Low-Pass Filter

照相機的 sensor 前, 有兩片 filter 經常令人混淆以為是同一片東西, 就是 IR-cut filter 和 low-pass filter.

兩片東西來的啊, 沒騙你, 請看 Canon 的 EOS-1D Mark III 官方解說 -> http://www.canon.com/camera-museum/t...t/f_index.html. 當中 Figure 3 再清楚不過了.

IR-cut filter 的作用當然是隔走 IR, 因為 sensor 對 IR 也敏感啊. 如果拍可見光同時也讓 IR 進入 sensor, 由於 IR 的對焦距離和敏感度, 跟可見光都不同, 所以會「污染」影像, 這個在第 1.2 章早有提及.

至於 LPF (Low-Pass Filter, or Anti-Alias Filter), 作用是減低 moiré 紋的出現機會, 這跟 IR-cut 的功能是完全不同的. 一般說到 low-pass, high-pass, band-pass 什麼的, 說的是 frequency, 不是 wavelength (誤導成份十分高的 marketing 稿除外). 照相機的 LPF, 隔走的也是 high frequency (即 short wavelength, 但我孤陋寡聞不知道有多 short). 目的是隔走 high frequency, 減低 moiré 紋出現的機會, 但不幸地細節也是 high frequency, 所以細節也丟了十少.

題外話, 第 3.1 章中提及的其中一間 IR 改機公司, LDP LLC, 也有另一種改機服務, 就是只把 LPF 拆掉 (但 IR-cut 保留), 結果照片 sharpness 大增, 不過 moiré 紋亦統統都跑出來了.



4.5 設計上「High Speed IR 可能」的照相機

以我所知有兩部.

* Sigma SD14
* Mamiya ZD

兩部照相機都可以把機內的 IR-cut filter 隨意拆下來. 當然, 要拍 IR, 仍需要在鏡頭前加一片 IR-pass (visible-cut) filter, 而且 IR focus 亦仍需人手調整. 方便程度當然不及 IR-only 的改機, 不過只要裝上 IR-cut filter, 照相機可以跟正常照相機一樣拍可見光, 這又是另一種方便.

另外說說兩部好像適合, 但其實不適合拍 high speed IR 的照相機. 一部是 Canon EOS 20Da. 另一部是 Leica M8.

20Da 的 IR-cut filter, 根本沒拆掉. 拍 IR 的話, 跟第 2 章所講的 low speed IR 是完全一樣的, 而 highspeed IR 則是不可能的. 根據官方文章, 20Da 的 IR-cut filter 的特性被更改成讓更多的 H-alpha 射線穿過 filter. H-alpha 射線的 wavelength 是 656nm, 是紅色可見光範圍內的 wavelength. 由於星雲裡的 hydrogen 會放出大量 H-apha, 所以拍星雲時, 照片可拍出一片紅色薄霧, 所以 20Da 是一部適合天文攝影的照相機, 而不是一部適合拍 high speed IR 的照相機.

M8 是一部很匪夷所思的照相機, 尤其從 IR 角度來看. 初發售時的 IR 污染風波的確令人哭笑不得, 結果 Leica 要免費送用家數片裝在鏡頭前的 IR-cut filter 才能擺平. 當然, 不愛用 filter 的死忠聞相派仍然哭笑不得吧. 官方解說由於機內空間有限, 所以 sensor 前裝的 IR-cut filter 厚度減半, 效果當然也減弱, 所以拍攝 IR 反射率高的物質, 如尼龍時, IR 污染令尼龍多了一層 red cast. 但是如果用來拍 IR 呢, 由於 IR-cut filter 仍然存在, 只是效果減弱, 所以仍然不適合拍 high speed IR 的. 真正「半桶水」, 匪夷所思, 匪夷所思... 不過怎麼都好, 我仍然好想要一部.

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圖十三. Somewhere in Europe.



此篇文章於 10-25-07 11:31 PM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 04:38 PM   #6
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紅外線數碼攝影 - 第五章: 後期製作



"Dodging and burning are steps to take care of mistakes God made in establishing tonal relationships" - Ansel Adams

影像無真實, 寫真無真理. 況且肉眼根本就看不見 IR, 那麼以可見光為媒介的寫真照片, 又何來有所謂真實真理呢?

後製是攝影創作中重要的一環. 比起我們的肉眼和腦袋, 充滿光學缺陷的照相機, 所拍出來的影像, 就必須經由後製, 才能確實地表達攝影師的意圖.

這一章針對數碼 IR 影像的特性, 討論一下各種適用的後製技巧.



5.1 色調調整

5.1.1 白平衡

第 4.1 章提及過, G, B photo pixels 對 IR 的敏感度不如 R photo pixel, 所以 RAW IR 影像都會偏紅調. 其實三種顏色的 photo pixels 對 IR 的敏感度, 在不同型號的照相機之間, 也是各有差異的. 所以不妨好好去了解一下自己的照相機的IR 敏感度特性, 以便在拍攝和後製時作出適當的調整.

言歸正傳, 即使拍攝時已經使用了 custom WB, 由於各種環境的色溫的輕微差異, 又或者基於攝影師的創作意圖, 後製時再調整 RAW 影像的 WB 仍是有必要的.

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圖十四. 九龍公園. 利用天空來 custom WB vs 利用樹葉來 custom WB 的分別.

5.1.2 黑白

把 IR 照片的 false colours 轉換成黑白照片, 效果比較含蓄.

把 custom WB 的 IR 照片 desaturate, 就已經是一張黑白照片了. 只是照片往往看起來灰灰的. 我們可以針對照片中的灰階作適度的 contrast 調整, 給照片一點 punch! 順帶一提, 如果把 custom WB 前的偏紅調照片 desaturate, 照片會更灰, 更欠缺 contrast.

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圖十五. Docklands desatuated. (未作 contrast 調整).

另外一個給攝影師更多控制的方法是 channel mixer. 可以自由調整 R, G, B 各自的成份, 來推光或推暗畫面中的元素.

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圖十六. 使用channel mixer轉換成黑白照片. More control. More punch.

5.1.3 Luminosity toning

一個純黑白的影像, 有時候會欠一點生氣. Luminosity toning 可以利用好輕微的色彩來活化影像.

基本理念是揀選一個 tone, e.g. highlight, mid-tone, shadow, 再油上一層淡淡的顏色, 活化的效果很含蓄. 觀看者好多時不會察覺畫面上有一層淡淡的色調.

這是一個我不常用的方法. 通常我會利用 IR 的 false colours 來調整影像. 以下例子我本來也是保留了 false colours 的. 今次故意轉換成黑白來作例的.

Photoshop 的作法是,

1. Select > Color Range..., 揀一個 tone (highlight, mid-tone, shadow). Photoshop 會 create 一個 mask.
2. 利用那個 mask, create 一個 fill layer. Blending mode = color. 用什麼顏色就看你想加一個什麼色調上那個 tone.
3. 調整 fill layer 的 opacity. 5-10% 通常已足夠. 太多就太浮誇了, 浮誇雖然好, 但太浮誇會變得好假好沒品味.

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圖十七. 九龍公園. 兩張照片不放在一起你未必會留意得到第二張並不是純黑白.

5.1.4 Swapping Channels

這是一個常見的 IR 色彩調整方法. 把IR 影像調整到以藍調為主, 表現出一種冰涼的感覺 (錯覺!).

如果以樹葉作 custom WB, 樹葉的 R, G, B 元素雖然被「中和」呈白色, 但天空往往仍然偏紅, 呈現一片棕色. 這時侯如果使用 channel mixer 把 R 和 B 兩個 channels 互相調換, 天空便會變成偏藍的 cyan, 但樹葉仍然維持白色.

這個 look 十分適合大白天 (尤其烈日當空) 的 landscape. 藍調冰涼, 但樹葉, 泥土十分光亮, 有一種很刺激視覺的違和感.

Photoshop 的作法是,

1. 以樹葉來作 custom WB, 其實視乎場景中有什麼元素, 不一定要用樹葉, 總之目的是天空變成一個偏紅調的棕色或深黃色.
2. Create 一個 channel mixer 的 layer. Blending mode = color.
3. 使用 channel mixer 把 R 和 B channel 調轉. (圖十八)

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圖十八. 使用 channel mixer 把 R channel 和 B channel 調轉

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圖十九. 沙頭角的天空. R, B channels 對調前後



5.2 反差調整

5.2.1 Levels & Curves

如果你故意揀選IR 反射率高的題材, 又如果你故意採用 "meter to the right" 的方法來曝光, 你的 IR 影像, 在未調整前, 往往會很光很 high-key, 換句話說, 很 flat 很 平淡. 這時候適當地把 shadows 推黑, 和調整 highlights 的 contrast 是有必要的.

Levels 和 curves 是兩個很常用的調整工具, 可以在整個影像的層面上調整 contrast. 部分 software, 如 Photoshop, 亦可讓你先揀選一個 tone (highlights, mid-tones, shadows) , 再使用 levels/curves 來調整那一個 tone 的 contrast.

網上極多關於 levels 和 curves 的應用教學, 我就不再這裡浪費篇幅了. 想知道多一點的話, 請自行上網 search 吧.

我唯一想提的是, 如果你用的是 Photoshop, 不要直接對在影像上使用 levels/curves, 因為除了 contrast, levels/curves 也會調整顏色的, 即是說, 結果影像的顏色會 shift 了啊! 使用 levels/curves 時, 請 create 一個 adjustment layer, blending mode = luminosity, 然後再作調整, 這樣levels/curves 只會調整 luminosity, 而不會改動顏色.

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圖二十. 荔枝角公園. 調整整體 contrast 前後.

5.2.2 Tone mapping

一般我們說到 tone mapping 時, 指的是製作一個 HDR 影像時的最後一步 - 把一個 16-bit/32-bit 的影像, map 到一個 8-bit 的 JPEG, 過程中選擇各個 tone 的 mapping 和 contrast. 簡單來說, 目的是把 highlights/mid-tones/shadows 各自的 tonal range 拉闊, 從而突出 highlights/mid-tones/shadows 各自的細節.

拍攝 IR 時, 你當然可以選擇使用 HDR 的方法來拍攝. (HDR 的應用教學, 網上也多得很, 有興趣的請好好利用網上的 search engines 吧.)

但如果只拍一張照片, 還是可以使用 tone mapping 的方法的.

一個方法是利用 Photoshop 的 highlights/shadows 工具, 調整 highlights 和 shadows 各自的 contrast. Photoshop 上, 選 Image > Adjustment > Highligh/Shadow, 用法超簡單的, 拉拉拉那幾條 sliders 調整就是了. 調整 highlights/shadows各自的 contrast, 基本上就是 tone mapping 了.

另一個方法仿是仿傚 HDR 的做法. 先用你的 RAW converter 做出 5 張 -2EV, -1EV, 0, +1EV, +2EV 曝光值的照片. 當中 +EV 的兩張應該會 over, 但不要緊, 把沒有 over 的部分的 contrast 調整到層次分明. 同樣地, -EV 的兩張應該會 under, 也不要緊, 也把沒有 under 的部分的 contrast 調整到層次分明. 之後把 5 張照片以 HDR 的方法合成. Voilà! 完成. (上面說了, 網上 HDR 教學十分多, 有興趣的去 search 吧.)

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圖二十一. Greenwich Park. Tone mapping 應用. Highlights 和shadows 的細節都出來了.

5.2.3 USM

對, 正是 Unsharp Mask, 平常用來調整 sharpness 的 Unsharp Mask! USM 所調整的是 edge 的 contrast, 而高反差的 edge 會令我們的腦袋覺得sharp. 只要覆蓋範圍設定得夠闊, USM 便由調整 micro contrast 變成調整整體 contrast 了.

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圖二十二. 荔枝角公園. USM 也可以用來調整 contrast 的啊.



5.3 其他調整

說到底, 平常使用的後製技巧, 一樣適用於調整 IR 影像. 除了上文所談及的, 還有一些技巧, 或許不常用, 但也值得提一提.

首先是加 noise. 嚴格來說應該是加 film grains 扮 Kodak HIE 紅外線負片. 「加 noise 可以增加立體感」是老生常談了, 認不認同你可以自行判斷. 如果有人可以提出科學論據, 我會很虛心地受教的. 另一方面, 我卻懷疑加 noise 背後的動機, 是否跟「膠片很正很勁揪」的情意結有關, 或者是「跟人說膠片就很酷很勁揪」的情意結有關. 無論如何, 如果你喜歡那個 noisy look, 不妨試試加 noise 的方法.

以上第 5.2 章所說的都是提高反差的方法, 而沒有提及減低反差的方法. 以我個人經驗, IR 影像, 需要提高反差的情況比較普遍, 所以上文只針對提高反差. 若果真的有需要減低反差, 那又怎麼辦呢? 基本上, levels/curves 是最基本的工具, 另外 contrast masking 和 tone mapping 都是值得研究的方法. 這些方法又如何應用呢? 如果你會問這問題, 請先上網 search 一遍吧.

Multi-exposure 和 slide sandwich 是兩種大大地擴闊創作可能性的拍攝技巧, 拍IR 當然一樣適用. 如果運用一下想像力, 有些很有趣的東西是值得一試的. 例如拍 slide sandwich, 拍一張正確曝光的黑白 IR 作為 luminosity component; 再拍一張 defocused, over-exposed 的可見光作為 colour component; 然後再以正片方式疊在一起, 效果會很有趣呢. 當中也有很多變化可以嘗試啊.

還有一個一樣有趣的方法值得提一提. 當場景中大都是自然物質 (例如樹葉浮雲), 如果當中也混雜一些人工物質 (例如路人身上的人工纖維針織), 當你調整好色調之後, 往往那件異類會變成大偏藍或大偏紅, 原理就像調好色調之後天空會變 cyan 一樣. 因此拍攝時不妨去捕捉一下這種狀況, 不過不到最後一步的調校, 效果都不會出來的.

說到色調, 白平衡是基本的調校. 可是, 白平衡不一定要用樹葉來測呀! 色調應該是攝影師創作的工具, 沒有一定對的, 更沒有所謂真實. (這是 IR 啊, 當然沒有真實!)

不知道你有沒有留意, 上文完全沒有提及兩個幾乎所有 graphics software 都有提供的工具: contrast 和 brightness. 我誠心懇求, 無論這兩個工具表面上多容易用, 請不要碰它們, 你會後悔的, 你會一生只停留在這兩個既粗糙又會變色又會爆光又會糊掉的工具的層次. 其他上文提及的工具, 效果好得多, 功能強得多, 最重要的是它們可供攝影師很多很豐富的控制參數. 請自重啊.

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圖二十三. 公園的型人... a.k.a 照相館指定型人.

此篇文章於 08-04-08 12:55 AM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 04:39 PM   #7
KKH
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你聽到了空氣的聲音嗎
 
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coming soon......
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舊 09-01-07, 07:20 PM   #8
嘿哈兒
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影相真係博大精深~~
 
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睇晒,但明d唔明d....
不過玩紅外線真係好似幾煩..
一係DIY,
一係IR filiter.
還有計咁多數..

KK大幾時會寫其他系列 ?


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舊 09-01-07, 09:37 PM   #9
沙律菜絲
 
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人類史上最差,唔會做backup o既收費online photo album
http://www.fotop.net
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舊 09-01-07, 09:39 PM   #10
KKH
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睇晒,但明d唔明d....
不過玩紅外線真係好似幾煩..
一係DIY,
一係IR filiter.
還有計咁多數..

KK大幾時會寫其他系列 ?
紅外線未寫完的, 預定還有 4 個章節.

有不明白的地方儘管說說看, 有能力解答的我一定解答.

IR filter (方法一) 的確幾麻煩. DIY (方法二, 下個章節會寫) 其實可以假手於人, 花錢可以解決的不算難題.

至於其他系列... 呵呵 (苦笑)

此篇文章於 09-01-07 09:57 PM 被 KKH 編輯。
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舊 09-01-07, 09:46 PM   #11
KKH
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十分便宜也.
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舊 09-02-07, 12:07 AM   #12
嘿哈兒
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紅外線未寫完的, 預定還有 4 個章節.

有不明白的地方儘管說說看, 有能力解答的我一定解答.

IR filter (方法一) 的確幾麻煩. DIY (方法二, 下個章節會寫) 其實可以假手於人, 花錢可以解決的不算難題.

至於其他系列... 呵呵 (苦笑)
依家理解緊個原理..幸好小弟理科出身....都應該諗得通既.
DIY即係你部XT啦(無記錯model可? )
係既話方便好多..跟本係當正常相機咁用


嘿哈兒 目前離線   回覆時引用此篇文章
舊 09-02-07, 05:14 PM   #13
KKH
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你聽到了空氣的聲音嗎
 
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依家理解緊個原理..幸好小弟理科出身....都應該諗得通既.
DIY即係你部XT啦(無記錯model可? )
係既話方便好多..跟本係當正常相機咁用
對, Canon EOS Rebel XT.
方便程度和可做到的東西, 跟鏡頭前裝 filter 的方法很不同.
不過倒不是當正常機用那麼簡單的, 使用時還有一些調整是必須的.
這個下一章說說看.
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舊 09-03-07, 02:39 AM   #14
zoula
Senior Gamer
 
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多謝KKH~
令我由毫無頭緒
變成一知半解
不過我仲未有腳架,好似手持唔多啱玩IR
期待餘下敎學


__________________
xbox360 gametag: ArMing09
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舊 09-03-07, 10:37 AM   #15
Strider
God of Gamer
初段
 
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PSN  IDAStrider
XBox Live GamertagStriderAdrian
大力感謝K大無私教學...
希望睇完之後小弟可以買返塊FILTER試下!

有唔明既時候再搵K大請教~~


__________________
I love photography.
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舊 09-06-07, 09:40 PM   #16
KKH
Anti-audiophile
你聽到了空氣的聲音嗎
 
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不客氣不客氣!

你愈泥足深淊即是我愈努力儘版豬責任...

第3章寫作中... 出個問題考考大家, 為什麼第二章圖四中的漫畫書, 顏色跟現實所見的顏色一樣的呢? (其實這個問題有一點取巧成份的)
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舊 09-07-07, 10:00 PM   #17
KKH
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你聽到了空氣的聲音嗎
 
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第三章 "高速紅外線" 完成了, 已登在 4 樓, 有興趣的請來吸毒吧!
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舊 09-07-07, 10:17 PM   #18
ビスケット
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にゅうタイプ
 
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聞說20Da影可見光要加塊什麼Filter在鏡頭前~
是IR-Cut嗎?
那20Da買回來不用魔改造就可以影IR了?
a
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舊 09-08-07, 12:52 AM   #19
KKH
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聞說20Da影可見光要加塊什麼Filter在鏡頭前~
是IR-Cut嗎?
那20Da買回來不用魔改造就可以影IR了?
a
小餅, 你說穿了我的番外篇內容之一...

官方文章說, 20Da 改動了sensor 前 IR-cut filter 的特性, 讓更多的 H-alpha 射線穿過 filter.

H-alpha 射線的波長是 656nm, 是紅色可見光範圍內的波長. 由於星雲裡的 hydrogen 會放出大量 H-apha, 所以拍星雲時, 照片可拍出一片紅色薄霧.

但 IR-cut filter 濾走的, 應該是 750nm 以上的 IR, H-alpha 的 656nm, 跟本就是鮮紅色可見光, 所以我覺得官方 marketing 稿寫得有點誤導 (常有的事). 即使是 IR-cut filter, 也會濾走少量可見光, 被改動了的, 有可能是令 IR-cut filter 濾走更少的 656nm 而已.

至於 IR (750nm 以上), 我推測是仍舊被隔走了, 跟其他照相機一樣, 所以 20Da 應該不適合拍高速 IR.

此篇文章於 09-08-07 01:11 AM 被 KKH 編輯。
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舊 09-08-07, 01:53 PM   #20
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-Skip-
咦?給Edit過了?
昨晚中計了~
害我還在想為啥IR-cut/Low pass不是一樣的東西嗎?
為啥IR-cut前還會有塊Low pass的?
"

這....20Da那塊加在鏡頭前的傳說中的Filter就是壓低656nm的東西嘛~
有這麼有趣的東西?


>所以 20Da 應該不適合拍高速 IR.
呀,對,是影高速IR,不是影IR~
\
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舊 09-08-07, 02:02 PM   #21
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第3章寫作中... 出個問題考考大家, 為什麼第二章圖四中的漫畫書, 顏色跟現實所見的顏色一樣的呢? (其實這個問題有一點取巧成份的)
我來猜~

1. 有人沒有裝上IR Filter[Hi Pass]
2. 現場不是完全沒有可見光,可以從窗外透進來的?
3. ISO3200, f/2.8, 5s
4. 結果就拍到了可見光,漫畫書的顏色就跟現實所見的顏色一樣了
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舊 09-08-07, 09:41 PM   #22
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咦?給Edit過了?
昨晚中計了~
害我還在想為啥IR-cut/Low pass不是一樣的東西嗎?
為啥IR-cut前還會有塊Low pass的?
"

這....20Da那塊加在鏡頭前的傳說中的Filter就是壓低656nm的東西嘛~
有這麼有趣的東西?


>所以 20Da 應該不適合拍高速 IR.
呀,對,是影高速IR,不是影IR~
\
No no 的確是兩片不同的東西: IR-cut & LPF.

看這裡的官方圖片 (Fig.3) -> http://www.canon.com/camera-museum/t...03/200703.html

至於 IR-cut filter 上做了的手腳, 不是壓低 656nm (壓低就沒有了), 推測是減少壓低 656nm 才是.

此篇文章於 09-08-07 09:45 PM 被 KKH 編輯。
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舊 09-08-07, 09:43 PM   #23
KKH
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我來猜~

...

全中. 小餅好野!
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舊 09-08-07, 10:00 PM   #24
ビスケット
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No no 的確是兩片不同的東西: IR-cut & LPF.

看這裡的官方圖片 (Fig.3) -> http://www.canon.com/camera-museum/t...03/200703.html

至於 IR-cut filter 上做了的手腳, 不是壓低 656nm (壓低就沒有了), 推測是減少壓低 656nm 才是.
咦!?
Sensor前面真的有2塊東東?
IR-cut: 隔掉IR,給可見光入?
LPF: 給可見光入,隔掉IR?
兩塊有啥分別?


>至於 IR-cut filter 上做了的手腳......
違いよ~
我是說傳說中20Da要拍可見光時,裝在鏡頭前那塊的Filter~
是壓低656nm的通過率的東東?
真的有這種東東?
a
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舊 09-10-07, 10:38 PM   #25
KKH
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咦!?
Sensor前面真的有2塊東東?
IR-cut: 隔掉IR,給可見光入?
LPF: 給可見光入,隔掉IR?
兩塊有啥分別?


>至於 IR-cut filter 上做了的手腳......
違いよ~
我是說傳說中20Da要拍可見光時,裝在鏡頭前那塊的Filter~
是壓低656nm的通過率的東東?
真的有這種東東?
a
沒騙你, 你不信我也要信官網喲, IR-cut & LPF 的確是兩片東西來的.

一般說到 low-pass, high-pass, band-pass 什麼的, 說的是 frequency, 不是 wavelength (誤導成份十分高的 marketing 稿除外).

照相機的 low-pass filter (即 anti-alias filter), 隔走的也應是 high frequency (即 short wavelength, 但我孤陋寡聞不知道有多 short). 目的是隔走正是 high frequency 的 moiré 紋, 但不幸地細節也是 high frequency, 所以細節也丟了十少.

(題外話, LDP LLC 還有另一種改機服務, 就是只把 LPF 拆掉 (IR-cut 是保留), 結果 moiré 紋統統都跑出來了, 不過照片 sharpness 大增.)

我倒不知道有只隔 656nm 的 filter, 留意 656nm 其實正是鮮紅色啊.... (雖然我不知道不代表沒有)
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