Фотографирование в помещении

Наиболее распространенная ошибка, совершаемая начинающим фотографом, заключается в том, что он пытается получить хорошие ИК-фотографии, используя вспышку, установленную около фотокамеры, тогда как необходимо обеспечить равномерное освещение вокруг объекта. Для этого, например, можно использовать метод прямого освещения (рис. 2.7). Другой метод предполагает непрямое1) освещение. Ниже обсуждаются различия и преимущества этих двух подходов.

Прямой метод. ИК-фотографирование плоских объектов, подобных документам, основывалось на уже разработанной технике копирования. Первые исследователи, подобно Баркеру и Джулину [2.90], Массопусту [2.113] и Прату [2.117], вскоре обнаружили, что трехмерные объекты также требуют освещения «репродукционного» типа (иногда с незначительными изменениями). Гибсон [2.66, 2.73, 2.97] при изучении клинических объектов разработал принципы, обеспечивающие освещение кривых и сложных поверхностей. Равномерность освещения является обязательным условием для всех объектов; отдельные округлые объекты требуют сбалансированного освещения между краем и центром. На рис. 2.7 представлен метод, используемый при фотографировании небольших объектов.

Рис. 2.9. Типичный пример устройства освещения больших объектов D —высота камеры. Другие относительные размеры: для плоских поверхностей А=30, В=34, С=45, S=48; для круглых предметов А =24, В =34, С=42, S=48. Изображение в виде большой цифры 8 указывает на частично перекрываемые области перегрева от ламп.

Рис. 2.9 показывает, каким образом освещаются большие плоские поверхности, а также указывает, как можно направить часть излучения на искривленные края, находящиеся выше и ниже фотокамеры, при фотографировании больших округлых предметов. Основные принципы применимы к объектам всех размеров.

Рис. 2.10. Изображения небольшого и крупного круглых объектов в ИК-лучах.

Слева — коэффициент освещенности 1:1; справа — коэффициент освещенности 3: 1 (подходит для панхроматической, а не для ИК-фотографии).

На рис. 2.10 представлены хорошо освещенные большой и малый объекты, а также сравниваются инфракрасные изображения с другими инфракрасными фотографиями, полученными при несбалансированном освещении. Из рисунка можно видеть, что инфракрасные эмульсии контрастны и имеют небольшую широту. Незнание этих факторов является причиной большинства неудовлетворительных результатов при фотографировании. Для сведения зеркального отражения к минимуму ось фотокамера объект должна быть симметрична осям осветительной установки и перпендикулярна основной плоскости объекта независимо от того, является ли объект плоским или округлым. Исключением является мужская грудная клетка, которая обычно лучше фотографируется тогда, когда пациент наклоняется вперед приблизительно на 10⁰.

Проблема самих источников излучения заслуживает внимания при планировании работы. Технические приемы в большинстве случаев можно упростить путем фильтрации источника ИК-излучения (рис. 2.11). Поэтому рефлекторы должны быть пригодными для совместной сборки с принадлежностями фильтра. Преимущества такой методики объясняются ниже.

Рис. 2.11. Использование желатинового ИК-фильтра совместно с синхронной электроннойвспышкой значительно упрощает фотографирование движущихся объектов.

Когда используются обычные павильонные или 35-мм зеркальные фотокамеры, они при фокусировке должны устанавливаться на штативе. Это необходимо потому, что непрозрачный инфракрасный фильтр ставится на объектив после фокусировки камеры. Даже использование красного фильтра не исключает необходимости установки камеры на штативе, так как красное изображение имеет слабые контрастность и интенсивность, что затрудняет фокусировку. Когда фотографируются живые объекты, всегда есть вероятность, что они выйдут из фокуса, пока устанавливается фильтр. Кроме того, при съемке сам фотограф может вызывать колебание фотокамеры. Однако если использовать фильтрацию освещения и фотографировать с синхронизированной с затвором вспышкой, то можно быстро сделать снимки даже при сравнительно ярком внешнем освещении. Такой прием особенно полезен при работе в клинике, поскольку в этих условиях визуально непрозрачный фильтр Kodak Wratten № 87 обычно очень эффективен.

Таблица 2.4

Типичные значения экспозиций для черно-белой (64 ед. ASA, лампа с вольфрамовой нитью, фильтр № 87) и цветной (100 ед. ASA, фильтр № 12) инфрапленки

Примечание:

A — четыре перекальные фотолампы мощностью по 500 Вт на расстоянии 107 см (как на рис. 2.9);
В — две перекальные фотолампы мощностью по 500 Вт на расстоянии 71 см (как на рис. 2.7);
С — четыре электронные вспышки мощностью по 225 Вт с рефлекторами размером 20 см на расстоянии 335 см (как на рис. 2.9);
D — две электронные вспышки мощностью по 225 Вт с рефлекторами размером 20 см на расстоянии 243 см (как на рис. 2.7).

В случае искусственных источников излучения постоянного действия можно с успехом применять экспонометры, так как отношение интенсивностей видимого излучения к инфракрасному постоянно. В табл. 2.4 в качестве примера приведены данные из инструкций фирм-изготовителей и монографий об экспозициях для ИК-материалов, чаще всего используемых в общей фотографии. Дополнительная информация об экспозициях и критических углах освещения дана в работах [2.66, 2.73].

Преимущество метода прямого освещения заключается в том, что работа может быть проведена на оборудовании, которое имеется у фотографа под рукой. Однако необходимы большое мастерство и опыт, чтобы создать хорошее освещение при непрямом методе, описываемом ниже. Кроме того, когда применяются электронные вспышки, необходимо обеспечить значительное пространство для прямого освещения (табл. 2.4).

Прямой метод удобен для эпизодической инфракрасной съемки. Однако, когда выполняется длительная программа работы, целесообразно рассмотреть возможность применения устройств для непрямого освещения. Как только такое устройство будет откалибровано опытным фотографом, другие фотографы, почти не имеющие фотографической подготовки, могут продолжать работу.

Непрямой метод для опытного фотографа является удобным с точки зрения экономии времени. Самое важное состоит в том, что непрямой метод создает лучшее освещение для всех трехмерных объектов и является незаменимым при получении хороших результатов для сложных очертаний и структур. Он не требует дополнительного фотографического оборудования, однако необходимо иметь небольшую кабину с рассеянным освещением.

Непрямой метод; съемочная кабина. Одним из наиболее часто исследуемых в клиниках объектов является женская грудная клетка (Массопуст и Гарднер [2.115]). Вследствие сложного очертания грудную клетку с грудными железами очень трудно непосредственно осветить для ИК-фотографирования. Эксперименты с рассеянным освещением были проведены Гибсоном [2.66, 2.73, 2.98, 2.101, 2.103]. На рис. 2.12а показана небольшая кабина, созданная для этих целей. Подробности о действии и применениях даются в приводимых работах. Как можно увидеть ниже, видоизмененная установка для клинических целей оказывается полезной в других областях применений.

Для оборудования съемочной кабины в условиях клиники необходимо на высоте 225 см повесить на изогнутый карниз две белые простыни длиной 210 см, пропитанные невоспламеняющимся составом, для получения огражденного пространства, открытого сзади. Простыни соединяются с помощью двух молний, застегивающихся книзу и кверху, обеспечивая таким образом фотокамере апертуру регулируемой высоты. Картонная коробка размером 13Х X13 см с круглым отверстием диаметром 9 см, вырезанным в дне коробки, служит для разделения замков молний и обеспечивает окно для фотокамеры. В верхней и нижней части (за пределами молний) простыни прошиты на швейной машинке для надежного прилегания друг к другу. Простыни повешены на крючках, установленных через каждые 13 см. На рис. 2.12 а даны размеры, особенности конструкции и детали устройства освещения.

Рис. 2.12 а. Небольшая кабина, сконструированная для фотографирования пациентов в ИК-лучах.

Сверху кабина имеет навес из простыни. Он сделан съемным для стирки благодаря вделанным кольцам, которые можно надевать на винты диаметром 3 мм, ввернутые вертикально вниз в верхней части карниза. На пол кладется белый коврик из ванной комнаты. Навес и коврик обеспечивают диффузное отражение излучения сверху и снизу. Равномерность результирующего освещения оказывается весьма высокой и хорошо подходит для черно-белого и цветного инфракрасного фотографирования. Карниз был удлинен до стены за дверью, и таким образом в образовавшееся пространство можно задергивать простыни для хранения. Простыни можно также быстро выдвинуть для получения сравнительных фотографий (инфракрасных или других) с теми же источниками излучения и без перемещения больного. На рис. 2.13 представлены примеры сравнительных фотографий.

Рис.2.12 6. Уменьшенный вариант кабины для фотографирования лабораторных объектов малых размеров

Такую небольшую кабину необходимо освещать лишь двумя парами электронных ламп-вспышек. Они размещаются снаружи, каждая под углом 45° к оси объектива при полном и поясном портретном фотографировании или под углом 35° при фотографировании крупным планом. Лампы устанавливаются на высоте 60 и 150 см от пола и на расстоянии 210 см от объекта. Каждая пара ламп-вспышек потребляет энергию 450 Вт: для высокочувствительной черно-белой и для цветной инфрапленок можно использовать диафрагму объектива f/22. Лампа не должна помещаться ближе ~1 м от простыней, иначе возможно появление некоторой неравномерности в освещении.

Изменения, необходимые при создании подобной кабины для лабораторной фотографии, показаны на рис. 2.126. Сложный образец на рис. 2.13 является хорошим примером объекта, требующего инфракрасного освещения такого типа.

Рис. 2.13. ИК-изображения, полученные при оптимальном прямом освещении (слева) и в специальной кабине (справа).

Вверху: необходимо отметить, что диффузное освещение не только уменьшило тени от грудей, но и обеспечило большую глубину проникновения в плоской области над диафрагмой. Внизу: имеется несколько небольших областей в тени от прямого освещения, и места заболеваний можно в определенной степени скрыть такими темными изображениями. Необходимо отметить, что применение рассеянного освещения позволило устранить беспорядочные тени.

Использование такой небольшой кабины обеспечивает получение одинаково хороших черно-белых и цветных инфракрасных фотографий. Для цветного ИК-фотографирования простыни должны быть чистыми и белыми. При получении черно-белых фотографий можно использовать листы кальки и пластика, однако эти рассеиватели излучения могут исказить цветные изображения. Такая небольшая кабина — не роскошь в научной фотографии. Ее можно с успехом использовать при обычном фотографировании многих объектов (Гибсон [2.66, 2.103]).