Мы все привыкли к тому, что цветы красные, черные поверхности не отражают свет, кока-кола непрозрачная, горячим паяльником нельзя ничего осветить как лампочкой, а фрукты можно легко отличить по их цвету. Но давайте представим на минутку, что мы может видеть не только видимый диапазон(хи-хи), но и ближний инфракрасный. Ближний инфракрасный свет — это вовсе не то, что можно увидеть в тепловизоре. Он скорее ближе в видимому свету, чем к тепловому излучению. Но у него есть ряд интересных особенностей — часто совершенно непрозрачные в видимом диапазоне предметы отлично просвечиваются в инфракрасном свете — пример на первой фотографии.
Черная поверхность плитки прозрачна для ИК, и с помощью камеры, у которой снят с матрицы фильтр можно рассмотреть часть платы и нагревательный элемент.
Для начала — небольшое отступление. То, что мы называем видимым светом — всего лишь узкая полоска электромагнитного излучения.
Вот, например я упер с википедии такую картинку:
Мы просто не видим ничего кроме этой маленькой части спектра. И фотоаппараты, которые делают люди — изначально кастрированы, чтобы добиться похожести фотоснимка и человеческого зрения. Матрица фотоаппарата способна видеть инфракрасный спектр, но специальным фильтром(он называется Hot-mirror) эта возможность убирается — иначе снимки будут выглядеть несколько непривычно для человеческого глаза. А вот если этот фильтр убрать…
Камера
Подопытным выступил китайский телефон, который изначально предназначался для обзора. К сожалению, выяснилось что радиочасть у него жестоко глючит — то принимает, то не принимает звонки. Само-собой, писать я про него не стал, но китайцы не захотели ни выслать замену, ни забрать этот. Так он остался у меня.
Разбираем телефон:
Вытаскиваем камеру. Паяльником и скальпелем аккуратно отделяем фокусировочный механизм(сверху) от матрицы.
На матрице должно быть тонкое стеклышко, возможно с зеленоватым или красноватым отливом. Если его него — посмотрите на часть с «объективом». Если его нет и там, то скорее всего все плохо — оно напылено на матрицу или на одну из линз, и снять ее будет более проблематично, чем найти нормальную камеру.
Если оно есть — нам надо его как можно более аккуратно снять, не повредив матрицу. У меня оно треснуло при этом, и пришлось долго выдувать осколки стекла с матрицы.
К сожалению, я потерял свои фотки, поэтому покажу фотку irenica из ее блога, которая делала тоже самое, но с веб-камерой.
Вот тот осколок стекла в углу — как раз и есть фильтр. Был фильтр.
Собираем все обратно, учитывая то, что при изменении зазора между объективом и матрицей камера не сможет правильно сфокусироваться — у вас получится или близорукая, или дальнозоркая камера. Мне потребовалось три раза собрать-разобрать камеру, чтобы добиться корректно работы механизма автофокуса.
Вот теперь можно окончательно собрать телефон, и начать исследовать этот новый мир!
Краски и вещества
Кока-кола внезапно стала полупрозрачной. Сквозь бутылку проникает свет с улицы, а через стакан видны даже предметы в комнате.
Плащ из черного стал розовым! Ну, кроме пуговиц.
Черная часть отвертки тоже посветлела. А вот у телефона эта участь постигла только кольцо джойстика, остальная часть покрыта другой краской, которая ИК не отражает. Так же как и пластик док-станции для телефона на заднем плане.
Таблетки из зеленых превратились в сиреневые.
Оба кресла в офисе тоже превратились из готично-черных в непонятные цветные.
Искусственная кожа осталась черной, а ткань — оказалось розовой.
Рюкзаку(он есть на заднем плане предыдущей фотки) стало еще хуже — он практически весь стал сиреневым.
Как и сумка для фотоаппарата. И обложка электронной книги
Коляска из синий превратилась в ожидаемо-фиолетовую. А световозвращающая нашивка, хорошо видимая в на обычную камеру совсем не видна в ИК.
Красная краска, как близкая к нужной нам части спектра, отражая красный свет, захватывает и часть ИК. В итоге красный цвет заметно светлеет.
Причем таким свойством обладает все красная краска, что я замечал.
Огонь и температура
Еле тлеющая сигарета выглядит в ИК как очень яркая точка. Стоят ночью люди на остановке с сигаретами — а их кончики освещают им лица.
Зажигалка, свет которой на обычной фотографии вполне сравним с фоновым освещением в ИК режиме перекрыла жалкие потуги фонарей на улице. На фотографии даже не видно фона — умный фотоаппарат отработал изменение яркости, уменьшив экспозицию.
Паяльник при разогреве светится как небольшая лампочка. А в режиме поддержания температуры имеет нежно-розовый свет. А еще говорят что пайка не для девушек!
Горелка выглядит практически одинаково — ну разве что факел чуть дальше(на конце температура падает довольно быстро, и на определенном этапе уже перестает светить в видимом свете, но еще светит в ИК).
А вот если нагреть горелкой стеклянную палочку — стекло начнет светиться в ИК довольно ярко, и палочка будет выступать волноводом(яркий кончик)
Причем палочка будет светиться довольно долго и после прекращения нагрева
А фен термовоздушной станции вообще выглядит как фонарик с сеточкой.
Лампы и свет
Буква М на входе в метро горит гораздо ярче — в ней все еще используются лампы накаливания. А вот вывеска с название станции почти не изменила яркость — значит там люминесцентные лампы.
Двор ночью выглядит немного странно — сиреневая трава и гораздо светлее. Там, где камера в видимом диапазоне уже не стравляется и вынуждена повышать исо(зернистость в верхней части), камере без ИК фильтра хватает света с запасом.
На этой фотографии получилась забавная ситуация — одно и то же дерево освещают два фонаря с разными лампами — слева лампой НЛ(оранжевая уличная), а справа — светодиодной. У первой в спектре излучения есть ик, и поэтому на фотографии листва под ней выглядит светлофиолетовой.
А у светодиодной нет ИК, а только видимый свет(поэтому лампы на светодиодах более энергоэффективны — энергия не тратится на излучение ненужного излучения, которое человек все равно не увидит). Поэтому листве приходится отражать то, что есть.
А если посмотреть на дом вечером, то можно заметить, что разные окна имеют разный оттенок — одни ярко-фиолетовые, а другие желтые или белые. В тех квартирах, чьи окна светятся фиолетовым(голубая стрелка) до сих пор используют лампы накаливания — горячая спираль светит всем подряд равномерно по всему спектру, захватывая и УФ и ИК диапазон. В подъездах используются энергосберегающие лампы холодного белого света(зеленая стрелка), а в части квартир — люминесцентные теплого света(желтая стрелка).
Восход. Просто восход.
Закат. Просто закат. Интенсивности солнечного света недостаточно для тени, а вот в инфракрасном диапазоне(может из-за разного преломления света с разной длинной волны, или из-за проницаемости атмосферы) тени видны отлично.
Занимательно. У нас в коридоре одна лампа сдохла и свет еле-еле, а вторая — нет. В инфракрасном свете наоборот — дохлая лампа светит гораздо ярче, чем живая.
Домофон. Точнее, штука рядом с ним, которая с камерами и подсветкой, которая включается в темноте. Она такая яркая, что винда и на обычную камеру, но для инфракрасной — это почти прожектор.
Подсветку можно включить и днем, закрыв пальцем датчик освещения.
Подсветка видеонаблюдения. У самой камеры подсветки не было, поэтому ее сколхозили из говна и палок. Она не очень яркая, потому что снята днем.
Живая природа
Волосатый киви и зеленый лайм по цвету почти не отличаются друг от друга.
Зеленые яблоки стали желтыми, а красные — ярко-сиреневыми!
Белые перцы стали желтыми. А привычные зеленый огурцы — каким-то инопланетным фруктом.
Яркие цветки стали практически однотонными:
Цветок почти не отличается по цвету от окружающей травы.
Да и яркие ягоды на кусте стало очень трудно увидеть в листве.
Да что ягоды — даже разноцветная листва стала однотонной.
Короче, выбрать фрукты по их цвету уже не получится. Придется спрашивать продавца, у него-то нормальное зрение.
Но почему на фотографиях все розовое?
Для ответа на этот вопрос нам придется вспомнить строение матрицы фотоаппарата. Я опять спер картинку из википедии.
Это фильтр байера — массив фильтров окрашенных в три разных цвета, расположенных над матрицей. Матрица воспринимает весь спектр одинаково, и только фильтры помогают построить полноцветную картинку.
Но инфракрасный спектр фильтры пропускают неодинаково — синие и красные больше, а зеленые меньше. Камера думает, что вместо инфракрасного излучения на матрицу попадает обычный свет и пытается формировать цветную картинку. На фотографиях, где яркость ИК-излучения минимальна обычные цвета еще пробиваются — на фотографиях можно заметить оттенки цветов. А там, где яркость большая, например на улице под ярким солнцем — ИК попадает на матрицу именно в той пропорции, которую пропускают фильтры, и которое образует розовый или фиолетовый цвет, забивая своей яркостью всю остальную цветовую информацию.
Если фотографировать с надетым на объектив фильтром — пропорция цветов получается другой. Например вот такой:
Эту картинку я нашел в сообществе ru-infrared.livejournal.com/
Там же еще куча картинок снятых в инфракрасном диапазоне. Зелень на них белая потому, что ББ выставляется как раз по листве.
Но почему растения получаются такими яркими?
На самом деле, этот вопрос состоит из двух — почему зелень выглядит ярко и почему фрукты яркие.
Зелень яркая потому что в инфракрасной части спектра поглощение минимально(а отражение — максимально, что и показывает график):
Виновен в этом хлорофил. Вот его спектр поглощения:
Скорее всего это связано с тем, что растение защищается от высокоэнергетического излучения, подстраивая спектры поглощения таким образом, чтобы получить и энергию для существования и не быть засушенным от слишком щедрого солнца.
А это спектр излучения солнца(точнее, той части солнечного спектра, который достигает земной поверхности):
А почему ярко выглядит фрукты?
У плодов в кожуре зачастую нет хлорофилла, но тем не менее — они отражают ИК. Ответственно за это вещество, которое называется эпикутикулярный воск — тот самый белый налет на огурцах и сливах. Кстати, еспи погуглить «белый налет на сливах», то результатами будет что угодно, но только не это.
Смысл в этом примерно такой же — надо и окраску сохранить, которая может быть критична для выживания, и не дать солнцу высушить плод еще на дереве. Сушеный чернослив на деревьях это, конечно, отлично, но немного не вписывается в жизнью растения.
Но блин, почему рака-богомола?
Сколько я не искал, какие животные видят инфракрасный диапазон, мне попадались только раки-богомолы(ротоногие). Вот такие лапочки:
Кстати, если вы не хотите пропустить эпопею с чайником или хотите увидеть все новые посты нашей компании, вы можете подписаться на 
на странице компании(кнопка «подписаться»)
ссылка на оригинал статьи http://habrahabr.ru/company/avi/blog/195580/
Добавить комментарий