적외선 사진촬영방법

적외선 사진촬영방법

한밭대학교 김윤중

적외선이란
적외선 촬영이란
적외선필터의 종류
적외선 촬영의 원리
적외선 소스
적외선 HotMirror 부착유부 확인방법
소니 707의 적외선 투과 DataSheet
효과적인 적외선 촬영법

적외선이란(Infrared ray)?
- 광선에는 우주선-감마선-X선-자외선-가시광선-적외선-마이크로파-TV파-Radio파 등이 있으며 이 순서대로 파장의 길이가 길어진다. 이중 우리 눈에 보이는 광선이 가시광선(Visible Ray)이며, 가시광선보다 파장이 긴 적외선은 우리 눈에 보이진 않지만 여러 가지 특징을 갖고 있다.
- 적외선은 열선으로 지표면에 닿는 태양광선 중 52%는 가시광선, 42%는 적외선, 나머지 6%가 자외선이다. 어떤 물질이 근적외선을 흡수하면 물질내의 열 운동이 들뜨게 되어 온도가 상승하게 된다. 즉 물체가 태양에 의해 뜨거워지는 이유는 대부분 가시광선이나 적외선 복사에 의한 것이다. 이에 열을 갖고 있는 적외선을 열선이라고도 한다.
- 가시광선보다 파장의 길이가 길다. 적외선(infrared ray)은 가시광선의 파장길이보다 길기 때문에 미립자에 의한 산란효과가 적어 공기 중을 비교적 잘 통과한다. 즉 직진성을 이용한 것이 적외선 촬영으로 거리측정, 야간촬영, 적외선 감시장치, 의료기기 등에도 응용되고 있다.

적외선(Infrared) 촬영이란 ?

촬영원리
- 태양의 빛이 피사체에 반사되어 디카의 렌즈에 도달한다.
- 적외선 필터가 적외선만 통과시키고 나머지의 광선은 모두 반사시킨다.적외선은 빨강색 밖의 광선 (750nm ~ 3000nm)
촬영에 이용되는 적외선
특징
- 수영복 투시 카메라, 반투명 셀로판지가 붙어있는 유리창, 물이 묻어있는 유리창
- 적외선 사진의 응용 : 식물의 성장 상태나(건강한 식물의 나뭇잎은 적외선을 잘 반사시키면 화면에 하얀색으로 보이게 된다) 교량점검, 세관, 감시 카메라 등으로도 많이 이용된다.
필름카메라에서는 촬영과 인화의 어려움 때문에 극히 소수의 사람들이..
디카 적외선 필터만 사용하면 간단하다.

적외선의 종류

명칭	파장 영역	적용 분야
근 적외선 영역 (Short Wavelength Infrared Range)	700~1200nm	적외선 포토그래피
근 적외선 영역 (Short Wavelength Infrared Range)	1200~2000nm	무선 광통신 응용분야
	3000~5000nm
중 적외선 영역 (Middle Wavelength Infrared Range)	3000~5000nm	고온 물체(약 500k) 관측 분야 (특히, 비행체 추적 장치)
장 적외선 영역 (Far Infrared Range)	8000~14000nm	열(약 300K) 영상 응용분야
장 적외선 영역 (Far Infrared Range)	8000~14000nm
원 적외선 영역 (Extreme Infrared Range)	20000nm 이상	인체에 유익한 적외선 영역 반도체의 불순물 분석등 비파괴 검사

적외선 필터의 종류
1. 필터는 특정 파장의 빛을 걸러내는(통과시키지않는) 필터(예: Hot Mirror 필터, UV 필터)와
2. 특정 파장의 빛만을 받아들이는(통과시키는) 필터(예: 적외선 필터—적외선 영역의 파장만을 받아 들인다. (Cold Mirror 필터라고 한다.)
  1. 젤라틴(gelatin)(예: 코닥 Wratten 적외선 필터)과
          - 얇은 종이 같은재질이음로, 전용폴더가 필요 (예: Nikon Gelatin Filter Holder AF-1)
    유리(glass) (예: R72, 87,87C,88A등)로 나누어 볼 수 있다.
          - 동일구경의 필터 아니면 어댑터링을 사용
          - Hoya Infrared R72
    고유한 번호는 빛의 특정 범위의 파장을 받아 들이는 정도에 따라 제조사별로 규격화하여 구분한 것이다.
  2. 적외선필터는 흑/백 이미지,
    코팅에따라 세피아, 오렌지색상의 이미지도 만들어진다.
    
    　
  3. 적외선 필터가 가시광선을 100% 차단하는 것은 아니다.
    그러나 단, Kodak Wratten 87은 오로지 적외선만 투과시킨다.
3. Kenko R72(37mm)와 28mm 다운 링을 결합한 예
4. 코닥 gelatin 필터와 58mm 링을 이용하여 결합한예
적외선 촬영의 원리
적외선 소스
태양, 백열등이 대표적 적외선 소스이다. 특수 플래시
1. 반사된 근적외선(Reflected near IR)
  - 디지털 적외선 포토는 대부분 반사된 근적외선의 기록이다.
  - 즉 전외선 소스로부터 방출된 적외선이 피사체에 반사되되어 CCD에 포착된다.
  - 이경우 소스는 대부분 태양이고 일부 플래시도 근적외선을 방출하는 것도 있다.
2. 방출된 근적외선( Emitted Near IR)
  - 백열등, 벌겋게 달아오른 석탄, 히터코일, 용융금속,용암등
  -형광등은 거의 없다.
3. 방출된 중적외선( Emitted middlw IR)
  파장이 3000nm 이상의 적외선, 디지털카메라의 ccd에는 포착불가,
  InSB(안티몬화인듐)으로 제작된 포컬프레인 적외선 센서(Focal planr IR sensor)아 필요
적외선 Hot Mirror 부착 유뮤확인
1. 방출되는 적외선의 이미지가 포착되는 여부확인
  소스 : TV 리모콘, 노트북의 적외선 전속장치
  LCD에 밝은 빛이 보이면 Hot Morror가 없으므로 Cold morror 필러를 장착하면 적외선 포토를 얻을수 있다.
2. 노출부족시 적외선을 방출하여 초점을 조절하는 디카 인경우 반셔터를 누를때 LCD에 방출된 적외선이 보이면 Hot mirror가 없는 것이다.
3. 노출시간
  1. Hot Mirror 없는 경우 : 1/5 - 1/10초
    소니 828,717,707,캐논 Pro70,
    소니의 211만 CCD 장착 기종 : 니콘 쿨픽스 950, 올림퍼스 C-2000Z,C-2020Z, C-2100UZ
    소니 334만 CCD를 장착한 S70등
  2. Hot Mirror 있는 경우 : 8초, 노이즈, 초점맞추기 곤란,

소니 707의 적외선 필터 자료
　

IR Ready

Notice from the chip's spectral response (right) that the red sensitivity and even some of the green filter's sensitivity extends off the right side of the chart, rising as it leaves. That's infrared territory. You can't see any color off the right of this visible spectrum plot, but that doesn't mean the image sensor in the camera can't.

Both the Red and (to a lesser degree) Green sensors show considerable sensitivity to infrared, but the camera clamps down on this phenomenon with an internal filter that absorbs IR light, allowing the sensors to do their job in the visible spectrum.

But what would happen if you were to remove that internal filter? Fortunately, Sony asked that same question.

IR In the Dark

NightShot is a unique all-infrared shooting mode for dim or totally dark situations. The camera clicks an internal "IR mirror" filter out of the optical path, and the imaging chip suddenly becomes VERY IR sensitive. LED "emitters" on the top quadrants of the lens mount fire up and spray IR light into the scene. With ISO set to Auto, the camera floats its sensitivity up to 2500 and suddenly the night has been cut in two with technological imaging. The camera has just become a Night Scope and nothing can escape its grasp.

The B&W IR image is quite well detailed at low ISO, and will need a package of filters to become a daylight infrared camera. That's doable, and the results are creative and fun.

효과적인 적외선 촬영법
1. 준비물
  1. 디지털카메라, 적외선 필터와 어댑터, ND 필터
  2. 렌즈에 장착후 촬영
2. 필터의 사용
  1. 코닥 Wratten 87 :
        젤라틴,
        필터아답터를 구하여 직접 제작해야,
        최고의 적외선사진 표현
  2. Kenko R72 / Hoya R72
  3. Kenko R60 : 흑백 사진시 콘트라스트 강조를 강조하는 목적,
    약간의 적외선 투과,
    흑백과 적외선의 중간사진
3. 효과적인 적외선 촬영
  - 녹색 나뭇닢, 구름을 구성하는 큰 물방울
    : 적외선을 잘 반사 - 희게 표현된다 - 곡물작황 사진에 응용
  - 하늘 : 반사 안됨 - 검게
  - 구름 : 물방울 반사 - 희게
  - 호수/바다 : 물은 검게
    오염물질 : 물보다 희게 - 바다의 기름 유출 판단에 응용
  - 주의해야할 점
    - 젤라틴 필터인 경우 빛이 새어 들어오지 않도록 주의
    - 플래시는 발광금지로
    - 노출값 다양하게 시도
    - 피사계심도는 깊게
    - 삼각대 사용
  - 흑백모드로 촬영하는 것이 유리
  - 초점맞추기
    1. 적외선은 파장이 가시광선보다 길므로 뒤에 상이 맺어 질수도 있다.
    2. 조리개를 조임,
    3. 수동초점을 맞춘 후 : 적외선 필터를 대고 촬영
  - Hot Miror 문제
    1. CCD 앞단에 장치되어 있는 필터 : 적외선 차단용 : 3초이상요구된다.
    2. 미장착된 디카 :
      1. 1/4 ~ 1/30정도
      2. 쿨픽스 950, 올림푸스 C-2000Z, C-2020Z, C-2100Z, 소니 DSC-70등
  - 콘트라스트가 강한 흑백사진촬영에도 이용가능
  - 선그라스의 마술
    1. 선글라스는 가시광선은 걸러주지만 (검정색) 적외선은 투과(투명)
      
      　
  - Kenko R60을 흑백이 아닌 컬러모드로 촬영
    - 컬러모드로 태양 -노랑, 주위는 붉게된다.
4. 적외선 사진의 효과적인 보정법
  1. 정상 색감으로 [Image] > [Mode] > [Grayscale]
  2. 콘트라스트 증가 Levels, Curve
  3. 선명하게 [Flter] > [Sharpen] >[Unmask Sharpen]