Фотокамеры и принадлежности к ним

Фотокамеру любого типа, обычно используемую для фотографии, можно применить и для ИК-фотографии. Так как большая часть работы (особенно в помещении) проводится с образцами малых размеров, фотокамера должна быть приспособлена для съемок крупным планом.

Наиболее пригодной 35-мм аппаратурой является однообъек-тивная зеркальная фотокамера с автоматической диафрагмой. Она успешно применяется для ручной съемки с использованием цветной ИК-пленки. Эту камеру можно также использовать для фотографирования на черно-белую ИК-пленку, когда непрозрачные фильтры, пропускающие ИК-излучение, устанавливаются на источниках освещения, а не на объективе. Если же такие фильтры устанавливаются на объектив, необходимо применять фотокамеру с видоискателем.

Если фотокамера снабжена встроенным и работающим через объектив экспонометром, то последний при использовании непрозрачного фильтра необходимо выключать. В некоторых случаях съемку (особенно на открытом воздухе) можно выполнить с красным фильтром и работающим экспонометром. Чувствительность пленки необходимо выставить на камере до установки фильтра. Тем не менее красный фильтр будет влиять на спектральную чувствительность экспонометра, что может вызвать неточную установку экспозиции при автоматической съемке. Эквивалентная экспозиция при применении фильтра устанавливается экспериментальным путем.

Мехи фотокамеры не должны пропускать никакого излучения, на которое реагирует пленка, иначе негатив будет покрыт вуалью при удалении выдвижной части кассеты. Обычно мехи делают из тонкого слоя натуральной или искусственной кожи, содержащей черный пигмент и подложку из черной ткани. Между двумя слоями приклеивают бумажные полосы, удерживающие мехи в определенной форме и обеспечивающие правильное складывание. В настоящее время мехи, используемые в большинстве фотокамер, совершенно непроницаемы для ИК-излучения. Если имеется подозрение, что появление вуали обусловлено пропусканием мехами ИК-излучения, например, при длительных экспозициях в макрофотографии или люминографии, их можно проверить путем зарядки пленки в камеру, удаления выдвижной части кассеты, растягивания мехов и освещения с короткого расстояния лампой мощностью 100 Вт в течение нескольких минут. После проявления пленки этот дефект мехов будет обнаружен по покрытию вуалью частей пленки, в то время как ее края, закрытые кромкой кассеты, останутся чистыми. При длительных экспозициях мехи, пропускающие ИК-излучение, можно временно обернуть алюминиевой фольгой.

Лопасти затворов объектива иногда делают из тонкого эбонита или твердой резины. Это обусловливает возможный источник появления вуали. Металлические же лопасти полностью удовлетворяют предъявляемым требованиям к пропусканию ИК-излучения затвором. Эксперименты с использованием яркого освещения объектива с металлическим колпачком и без него позволяют определить пригодность центрального фотозатвора. Прорезиненные шторки щелевого затвора можно проверить таким образом, если зеркало отодвинуть с пути луча. В противном случае можно сфотографировать раскачивающуюся лампу: если отчетливый след, зарегистрированный через подвижную щель, продолжается диффузионным следом, то шторка пропускает ИК-излучение.

Специализированные фотокамеры. Исследования поведения животных в ночное время описаны в соответствующей литературе. Эти исследования иногда требуют применения специализированных фотокамер. Например, приводимые двигателем 35-мм камеры, которые могут заряжаться 250-кадровой пленкой, используются, когда необходимо отснять много быстро меняющихся фотокадров. Кроме того, 16-мм кадры можно отснять кинокамерами, оборудованными механизмами временного контроля. Высокоскоростные кинокамеры используются также для замедления быстрых процессов, происходящих в темноте. Они обычно управляются из звуконепроницаемых кабин,чтобы не волновать фотографируемые объекты или устранить помехи при записи звука.

Система, сконструированная фотографом специально для ручного скрытого ИК-фотографирования, показана на рис. 2.5 (Гибсон с сотр. [2.104]). Компактный бестеневой сферический осветитель представляет собой портативный источник диффузного освещения для широкого круга объектов, находящихся вне и внутри помещения. Наружным освещением, за исключением прямых солнечных лучей, можно пренебречь. Фотокамера с таким осветительным устройством была специально изготовлена для инфракрасного цветного фотографирования, при котором светонепроницаемый фильтр на объективе не требуется. Поэтому можно использовать зеркальный видоискатель. Чтобы получить аналогичное преимущество при черно-белом фотографировании, на объективе устанавливают красный фильтр [2.66, 2.73].

Рис. 2.5. Бестеневой сферический осветитель, переделанный для использования в качестве портативного источника диффузного освещения.

Сварной каркас выполнен из прутков нержавеющей стали. Колпак выполнен из белой материи. Плафон установлен на пластмассовом цилиндре с внутренним диаметром около 90 мм и толщиной стенок около 6 мм. В цилиндр ввернута электронная лампа-вспышка типа GL -10, закрывающаяся металлическим поясом с окном с 3-мм прозрачной пластмассовой пластинкой и задней стенкой из тонкого листового алюминия. Лампа может работать как от батареек, так и от электрической сети. На платформе устанавливается сменная штативная головка, обеспечивающая быструю замену фотокамеры при использовании более чем одной пленки.

Разработаны весьма специализированные фотокамеры1), которые можно использовать при фотографировании животных в естественных условиях ночью. Подобные фотокамеры также можно использовать в работе журналистов, полиции и в военных целях для регистрации действия, происходящего после наступления темноты. Одна из них оборудована 300-мм телефотообъективом, частично измененным для ИК-фотографирования, и двумя электронными лампами-вспышками, смонтированными на камере. Электронные лампы-вспышки имеют ИК-окна-фильтры и обеспечивают интенсивность освещения, достаточную для получения хороших экспозиций на расстояниях до 100 м. Обнаружение объекта съемки обеспечивается с помощью встроенного прибора ночного видения, который работает в сочетании с ИК-прожектором, освещающим объект, так что его инфракрасное изображение можно воспринять чувствительными элементами прибора ночного видения (гл. 10).

Кассеты. Довольно часто при ИК-фотографировании мы вынуждены использовать старое оборудование, оставляя новое оборудование для других работ. Очень важно, чтобы при этом кассеты и их выдвижные шторки не пропускали ИК-излучение. Одной из наиболее распространенных причин покрытия вуалью инфракрасных материалов в старых фотокамерах являлось пропускание кассетой или ее шторкой ИК-излучения. При использовании деревянной кассеты ее необходимо проверить в первую очередь, так как многие породы древесины прозрачны для ИК-излучения. Были отмечены многочисленные случаи появления вуали при ИК-фотографировании из-за деревянной шторки, оставленной в кассете. Хотя кассета совершенно надежна для использования с панхроматическими материалами, это не может являться критерием ее надежности по отношению к ИК-излучению. Вообще говоря, о пропускании материалом ИК-излучения ни в коем случае нельзя судить по его поведению в отношении видимого света.

Некоторые образцы эбонита и пластических материалов также весьма проницаемы для ИК-излучения. В самом деле, эбонит часто специально используется как фильтр, отделяющий видимый свет лампы от пропускаемого ИК-излучения. Некоторые фирмы-изготовители проверяют свой материал на непрозрачность к ИК-излучению перед его применением для изготовления шторок кассет, нанося на них идентифицирующую маркировку, свидетельствующую об их непрозрачности к ИК-излучению. Например, эбонитовые шторки, ранее изготовляемые фирмой Graflex Inc., имели пять выбитых точек на металлических верхушках, если они были пригодны для применения в ИК-фотографии. Если имеется сомнение, что непроницаемость шторки нарушена, ее можно проверить следующим образом: инфрапленка вставляется в кассету и частично закрывается тонкой металлической пластинкой, затем пленку закрывают испытуемой шторкой и освещают лампой мощностью 200 Вт в течение 5 мин с расстояния около 1 м, после чего пленка проявляется в полной темноте. Если шторка оказывается ненадежной, появится менее плотное, чем фон, изображение металла.

Одно время появились кассеты, которые были выполнены из дерева и имели металлические шторки. Несмотря на надежность таких шторок, качество кассеты должно вызывать сомнение, так как ее задняя деревянная стенка, по всей вероятности, будет пропускать некоторое количество ИК-излучения.

Недавно появившиеся металлические кассеты и шторки вполне надежны при работе с инфрапленками. Если деревянные кассеты с форматной пленкой помещаются в металлические футляры, то эти кассеты можно использовать, так как защита шторки обеспечена.

Когда используются высокочувствительные форматные пленки, можно обнаружить, что отражение от отполированной задней стенки дает инфракрасную засветку на обратную сторону пленки.

В этом случае металлическую поверхность необходимо покрыть матирующим угольным лаком.

Мешки для зарядки камеры. Некоторые инфракрасные пленки необходимо заряжать в темноте. В этом случае представляется удобным использовать специальный мешок, особенно когда работают в небольшом населенном пункте или совершают полет на небольшом самолете. К сожалению, большинство материалов, из которых изготовлены мешки, сильно пропускают инфракрасное излучение. Единственный выход — покрыть мешок плотной гибкой металлической фольгой, уделяя особое внимание отверстиям для рук. Такое решение является удобным для эпизодической работы. Когда же работа выполняется постоянно, можно изготовить легкий алюминиевый ящик с подводящими рукавами, выполненными из непрозрачного гибкого материала.

Фон. Окрашенные стены, оконные шторы или какие-либо другие предметы, часто используемые как фон в обычной фотографии, могут быть использованы и в ИК-фотографии. Однако некоторые пигменты могут получаться на фотографии темнее, светлее или в другом цвете, чем они воспринимаются зрительно. Это можно проверить при помощи пробных фотографий. Наиболее надежным светлоокрашенным фоном для больших предметов является туго натянутый белый материал или белая стена, освещенная с той же интенсивностью, что и объект.

Объективы и их фокусировка

Характеристики стекол объективов для ИК-фотографии детально рассматриваются в гл. 3. Здесь удобно лишь упомянуть о мерах предосторожности, которые необходимо принять при выборе объектива и его фокусировке для ИК-фотографирования.

Первоначально использовались материалы, чувствительные лишь к синей, фиолетовой и ультрафиолетовой областям спектра, а фотографические объективы были сконструированы так, что при визуальной фокусировке они также обеспечивали резкость при фотографии. Когда появились панхроматические цветные пленки, возникла необходимость в объективах новой конструкции, поскольку чувствительность пленок уже не ограничивалась коротковолновой областью. В объективах фокусное расстояние для длин волн одного цвета не совпадает с фокусным расстоянием для длин волн других цветов. Если фотографируется объект, освещенный белым светом, то полученное четкое изображение будет иметь нерезкие края. Ахроматические анастигматы корректируются так, что длины волн для фиолетового и желтого цветов сфокусированы в одной и той же плоскости. Такие объективы обычно полностью пригодны для работы с панхроматическими материалами; их можно сфокусировать для регистрации большей части ИК-излучения.

При фотографировании, микрофотографировании и в некоторых других случаях требуется максимум резкости для всех цветов, и поэтому работа над усовершенствованием объектов заключается в том, чтобы сфокусировать наибольшее число длин волн. Такие объективы называются апохроматическими.

Чаще всего используемые анастигматические объективы различаются фокусировкой в ИК-спектре, и, таким образом, невозможно сделать каких-либо конкретных заключений о том, как необходимо менять длину мехов после визуальной фокусировки — на матовое стекло или по фокусной шкале. Во всех случаях, когда требуется определенная коррекция в ИК-фотографии, надо объективы выдвинуть на расстояние, чуть большее фокусного, необходимого при панхроматическом фотографировании. Эта процедура равносильна фокусировке на близлежащий объект. Обычно поправка невелика и в большинстве случаев составляет значительно меньше 1 % фокусного расстояния.

Большинство объективов для лучших фотокамер приспособлено для ИК-фотографии. Тем не менее, если объектив не был специально подвергнут ахроматизации (гл. 3), необходимо учитывать разницу в положении фокуса в ИК- и видимом диапазонах. Хотя это не одна из самых серьезных проблем, тем не менее ее необходимо изучить. Некоторые из хороших объективов имеют красную точку на фокусной шкале, которая указывает на среднюю поправку при ИК-фотографии. Цольнер [2.125] рассмотрел необходимые конструктивные особенности объектива, предназначенного для специального ИК-фотографирования.

При копировании документов необходимы высококачественные объективы, так как в этом случае в оригинале много мелких деталей. И хотя такие оригиналы не предъявляют особых требований в отношении глубины резкости, диафрагма объектива должна быть не менее f/11, чтобы исключить различия в глубине резкости изображений в видимом свете и ИК-лучах.

Из требований, предъявляемых ко всем видам работ при ИК-фотографировании, может возникнуть необходимость в объективах, специально предназначенных как для панхроматического, так и для инфракрасного видов съемки. В качестве примера можно взять 250-мм объектив Zeiss Sonnar Super-Achromat f/5,6. Фирма Victor Hasselblad Aktiebolag поставляет этот объектив для некоторых своих фотокамер. Такой объектив ценен для наземных работ и при его применении в 70-мм аэрофотокамерах.

Фокусировка. Обычно нет необходимости вводить поправку, если фокусировка сделана на ближнюю сторону трехмерного объекта. Объясним сказанное: при обычной фокусировке объектив смещают вперед и назад по отношению к точному фокусу; при ИК-съемке эта операция останавливается в тот момент, когда изображение плоскости, на которую производится фокусировка, становится слегка расфокусированным в результате движения, увеличивающего расстояние между объективом и пленкой. Таким образом обеспечивается необходимая резкость в желаемой плоскости.

Обычно, чем больше апертура и фокусное расстояние, тем больше поправка к фокусному расстоянию, однако это не настолько сохраняется, чтобы можно было сделать обобщение. Дополнительная резкость в ИК-диапазоне обычно будет обеспечиваться уменьшением диафрагмы объектива.

Если производится крайне важная работа и смещение фокуса в ИК-диапазоне неизвестно, лучше всего откалибровать объектив с помощью фотографий. Следует сделать серию экспозиций при фотографировании объектов с различных расстояний, начиная с положения объектива, соответствующего визуальному фокусу либо указанного на фокусной шкале. Остальные фотографии в каждой серии следует делать при небольшом увеличении растяжения мехов за пределы, обеспечивающие получение точного визуального фокуса. В случае двумерных объектов для визуальной фокусировки можно использовать тест-объект на куске картона определенной, достаточной для компенсации толщины, временно положенном на фотографируемую поверхность.

Более удобным методом является фокусировка изображения на матовом стекле при объективе, закрытом красным фильтром. Это уменьшает яркость и визуальный контраст изображения на стекле; такую фокусировку следует делать при полной апертуре, после чего объектив можно задиафрагмировать до желаемой величины. Этот метод часто успешно применяется при съемке пейзажей и использовании относительно короткофокусных объективов. Суперахроматические объективы в ИК-диапазоне обеспечивают хорошую визуальную фокусировку. При инфракрасном цветном фотографировании с использованием анастигматических объективов нет необходимости в коррекции фокуса, так как основные изображения образуются в видимых областях спектра.

Макрофотография. В инфракрасной макрофотографии необходима обычная экспозиция с учетом растяжения мехов. К тому же следует упомянуть, что растяжение мехов влияет на экспозицию, которую для черно-белой ИК-фокусировки необходимо умножить на m+1, где m — увеличение1). Другими словами, необходимо ввести процентную поправку на увеличение расстояния между объективом и пленкой, которое в m+1 раз больше фокусного расстояния объектива.

Оценка резкости. Прежде чем фотограф приступит к своей работе, он должен определить резкость объекта. Многие инфракрасные изображения биологических объектов образуются структурами, находящимися внутри фотографического объекта. В этом случае между объективом и деталями структур имеется полупрозрачная рассеивающая среда, что является причиной образования нечеткого изображения на многих фотографиях, выполненных в отраженных ИК-лучах; боковое рассеяние производит подобный эффект на эмиссионных фотографиях. Инфракрасные изображения редко бывают такими же четкими, как сравниваемое с ними панхроматическое изображение.

Фильтры

Инфракрасные эмульсии чувствительны к ультрафиолетовому, фиолетовому, синему, а также к инфракрасному излучениям. Следовательно, необходимо принимать некоторые меры, чтобы ограничить экспозицию только ИК-областью. В противном случае фотографии окажутся совершенно подобными нормальным негативам.

Нежелательные длины волн поглощаются фильтром, помещенным на объектив фотокамеры. Имеются фильтры трех разновидностей: 1) листы окрашенного желатина, которые могут применяться самостоятельно либо помещаться между пластинками из тонкого стекла; 2) пластинки цветного стекла; 3) стекло, покрытое интерференционными слоями. Их характеристики подробно рассматриваются в гл. 3. Различные оправы светофильтра, пригодные для любого объектива, поставляются фирмами-изготовителями фотографической аппаратуры.

Красные фильтры наиболее пригодны в общей ИК-фотографии. Если желательно ограничить экспозиции только ИК-Диапазоном и устранить весь видимый свет, применяют полностью светонепроницаемые фильтры. Имеется большое разнообразие фильтров, пригодных для ИК-фотографирования. При выполнении неспециальной работы необходимо применять фильтр, поглощающий ультрафиолетовое, фиолетовое, синее и зеленое излучения, частично пропускающий красное излучение и полностью пропускающий инфракрасное излучение. Как правило, фильтры характеризуются длиной волны, ниже которой они поглощают, а выше которой пропускают. В табл. 2.2 представлены соответствующие длины волн большинства типичных фильтров, имеющихся в продаже. Необходимо выбирать такой фильтр, который обеспечивает пропускание в спектральной области, выбранной для фотографирования.

Для ИК-фотографирования пейзажей и ночных эффектов, для проникновения сквозь дымку, микрофотографирования, копирования документов и для визуальной медицинской ИК-фотографии применяются следующие фильтры: Kodak Wratten № 23A, 25, 29, 70. 87 и 89В; Agfa № 82 и 83; Ilford Micro 5; Tri-colour Red и Spectrum Red, Leitz Infra Red. При фотографировании в темноте используются фильтры: Kodak Wratten № 87 и 87С; Agfa № 85; Ilford Infra-red. В особых случаях, когда желательно ограничить экспозицию еще более длинными волнами, фильтры необходимо выбирать в соответствии с их граничной длиной волны пропускания, как показано в табл. 2.2. Для работы в области медицины, включающей фотографирование рисунков вен, необходимо использовать фильтр Kodak Wratten № 87.

Определенные комбинации фильтров могут быть применены при выделении длинноволнового ИК-излучения и исключении большей части видимого красного света на краю спектральной области. Характеристики фильтров, приведенные в проспектах фирм-изготовителей, помогут читателю выбрать соответствующие пары фильтров [2.107].

Различие между непрозрачностью и инфракрасной прозрачностью обычного инфракрасного фильтра Kodak Wratten № 89В отчетливо видно на рис. 2.6. В верхней части рисунка представлена фотография, полученная на панхроматической эмульсии. Правая половина оригинала была закрыта фильтром № 89В, зрительно почти непрозрачным и не пропускающим излучение, на которое реагирует панхроматическая пленка. Нижняя фотография сделана на инфракрасной эмульсии через фильтр Kodak Wratten № 87; фильтр № 89В находился в том же положении на оригинале. Эмульсия чувствительна к излучению с длинами волн, пропускаемых фильтром № 89В, а фильтр № 87 пропускает более длинные волны, чем фильтр № 89В (табл. 2.2). В результате фотография образуется излучением, которое свободно проходит через фильтр № 89В, и, таким образом, оригинал проявляется отчетливо.

Рис. 2.6. Фотографии, иллюстрирующие визуальную непрозрачность фильтра и его прозрачность относительно ИК-излучения.

Подробности приведены в тексте.

 

Поскольку все фильтры в какой-то степени поглощают излучение, на которое реагируют пластинки и пленки, необходимо при применении фильтров увеличить экспозицию по сравнению с экспозицией без них. «Кратность фильтра» при обычном фотографировании представляет собой число, на которое необходимо умножить точную экспозицию без применения фильтра, чтобы получить точную экспозицию с применением фильтра. Кратность фильтра не имеет смысла для инфракрасных материалов, так как инфрапленки не предназначены для использования без фильтра. Однако существующая практика требует указывать экспозицию, необходимую для данной комбинации пленки и фильтра.

Так как обычно имеется провал спектральной чувствительности инфракрасных материалов, простирающийся от середины зеленого участка спектра до середины красного, использование любого фильтра, имеющего свою границу пропускания в этой области, потребует одних и тех же экспозиций. Однако, если фильтр задерживает некоторое количество красного или инфракрасного из лучения, на которое реагирует эмульсия, следует давать большую экспозицию, чем при работе с фильтром, который не обладает таким свойством. Например, для высокочувствительной инфракрасной пленки фирмы Kodak экспозиции будут такими же, как и с фильтрами Kodak Wratten № 25, 29 и 70. С другой стороны, следует удвоить экспозицию, если используется фильтр № 87, так как он поглощает красное излучение, на которое реагирует пленка.

 

Таблица 2.2 Типичные фильтры для ИК-фотографии1)
Фирма-изготовитель и поставщик	Марка фильтра	Граница про- пускания, нм2)	Цвет
Eastman Kodak Co., Kodak Ltd (Wratten Filters)	15                                  510              Желтый 25                                  590              Красный 89В                               700              Темно-красный 87                                  720              Инфракрасный 87С                                810               »
Ilford Ltd.	110                                530              Желтый 204                                610              Красный 207                                780              Инфракрасный
Tiffen Corp., Harrison	89В                                700              Темно-красный 87                                   720              Инфракрасный 87С                                810             »
Jenaer Glaswerk (Schott, стекло)	RG 695                          680              Красный RG 780                          750              Инфракрасный
Agfa Ag., ФРГ	82                                   600              Красный 84                                   750              Инфракрасный 85                                   830             » 87                                   810             »
ORWO, ГДР	583                                                          Темно-красный
Kenko, Япония	Y2                                   —                Желтый YA                                  —                Темно-желтый R1                                   —                Красный
1) Приведены в основном желатиновые фильтры. Стекло и другие типы фильтров обсуждаются в гл. 3. 2) Длина волны, при которой фильтр начинает пропускать около 10% падающего излучения. (В советской литературе упоминаются фильтры, содержащие максимумы (нм) в обозначениях марки: 1-810-2, 1-920-2, 1-1030-2 и 1-1070-2)

 

Полное семейство кривых пропускания фильтров приводится в работе [2.69].

Фильтры для специальных целей. Несмотря на то, что инфракрасная цветная фотография не требует применения непрозрачного фильтра, необходимо устанавливать на объектив фильтр Kodak Wratten № 12 («минус синий»). Этот фильтр поглощает фиолетовое и синее излучения, к которым чувствительна эмульсия. Цветовой баланс пленки является таким, что обычно при съемках биологических объектов другой фильтр при нормальном дневном освещении не нужен. Фильтры, используемые с другими источниками излучения при проведении необходимых регулировок для особых оптических систем или разных видов эмульсий, приводятся в публикациях фирм-изготовителей и инструкциях.

Фирма Polaroid Corporation (Кэмбридж, Массачусетс 02139) поставляет поляризаторы для ближней инфракрасной области. Поляризаторы могут использоваться при фотографировании бли-кующих образцов и в ИК-микрофотографии. Бэкстрём и Хаглунд [8.191] описали некоторые исследования с применением инфракрасной поляризационной фотографии.

Кроме как для сужения инфракрасного диапазона в некоторых случаях, инфракрасные абсорбционные фильтры мало используются в установившейся практике технической фотографии в отраженных ИК-лучах. Однако при экспериментах с люминесценцией инфракрасное излучение необходимо исключить из освещения. Применение фотографических желатиновых фильтров, поглощающих красное излучение, может оказаться логически оправданным. Однако ни один из этих фильтров не удовлетворяет необходимым требованиям, так как все соответствующие органические красители, за исключением красного, пропускают ИК-излучение. Рекомендации по выбору фильтров даются в разделе по люминесценции.

Для выделения очень узких участков в ИК-области спектра применяются интерференционные фильтры. Они состоят из термически обработанных стеклянных пластинок, покрытых соответствующими интерференционными слоями. Фильтры предназначены для выделения отдельных полос из ИК-спектра выше 1000 нм. Их использование ограничивается весьма специальными задачами (см. работу [2.70] в гл. 3).

Источники излучения

Все источники излучения, используемые в обычной фотографии, пригодны и для работы общего характера в ИК-фотографии. Не нужны специальные источники, обладающие какими-либо преимуществами, например источники, которые рекомендуются для терапевтического лечения. Фотограф, у которого есть стандартное павильонное осветительное оборудование, может делать инфракрасные фотографии без каких-либо изменений в оборудовании, лишь добавив к нему соответствующий фильтр. Характеристики фотографических источников излучения для работы в ИК-диапазоне обсуждаются в гл. 3. Ниже приводятся источники, наиболее пригодные для общей инфракрасной фотографии.

Работа вне помещения: солнечный свет, дневной свет. Фотографирование общего характера в области медицины, копирование и т. п.: солнечный свет, вольфрамовые лампы накаливания, перекальные фотолампы, угольные дуги, одноразовые фотовспышки, галогенные лампы¹⁾, электронные фотовспышки.

Кинематография: солнечный свет, все типы плавильных дуг, вольфрамовые лампы накаливания, галогенные лампы ¹⁾, фотовспышки многократного действия.

Рефлекторы из посеребренного стекла и металла, применяемые в обычной фотографии, вполне пригодны и в ИК-фотографии. Электронные фотовспышки создают холодное освещение и используются для фотографирования животных и в медицине, а также позволяют при коротких экспозициях сводить к минимуму влияние движений объекта. Эти фотовспышки к тому же очень удобны для инфракрасного цветного фотографирования в помещении. Они обеспечивают освещение, подобное нормальному дневному свету, которое не требует тщательной фильтрации.

Для фотографирования в студии или для работы в лаборатории лампа любого типа должна иметь относительно небольшой диаметр; для этой цели часто могут служить отражательные перекальные фотолампы. В большинстве случаев для копирования используется прямое инфракрасное освещение. При этом лампа помещается с каждой стороны фотокамеры под углом около 45° по отношению к объективу (рис. 2.7). Очевидно, что, если баллон электрической лампы находится под углом 45°, ближние к фотокамере края больших отражателей находятся под значительно меньшим углом. Таким образом, эти части рефлекторов могут способствовать проявлению непредвиденного уровня зеркальности при фотографировании в отраженных лучах. Проблема не решается расположением большого рефлектора под большим углом — электрическая лампочка сама по себе создает большую часть освещения, и в большинстве случаев рефлектор должен располагаться под углом около 45°. Решение проблемы копирования документов и фотографирования небольших образцов состоит в использовании рефлектора диаметром не более 15 см на расстоянии около 60 см от объекта. При фотографировании крупных произведений искусства и выполнении работ в лаборатории необходимо использовать рефлекторы диаметром 20—30 см. Рефлекторы для непрямого инфракрасного освещения преимущественно должны иметь большие размеры. Этот вопрос рассматривается в следующем разделе, посвященном методам освещения.

Фильтры для фотографирования в темноте. Основное требование, предъявляемое к этому методу, состоит в использовании невидимого для фотографируемого субъекта «освещения». Следовательно, не нарушается поведение изучаемого субъекта или степень его адаптации к темноте. С другой стороны, субъект не должен подозревать, что его фотографируют скрытой камерой, иначе он может отыскать и сломать фотокамеру.

Папиллография или другая область применения, делающая необходимым фотографирование в темноте либо проведение нескольких последовательных экспозиций, лучше всего осуществляется с помощью проекционных фонарей или рефлекторных ламп, снабженных большими пластинчатыми ИК-фильтрами. Можно использовать лабораторный фонарь, однако из-за трудности в вентиляции вольфрамовой лампы, имеющей мощность, обычно необходимую для сравнительно коротких экспозиций, ее нельзя оставлять включенной длительное время. По этой причине электронная фотовспышка является более предпочтительной. Фотовспышки многократного действия, т. е. такие, которые обеспечивают значительное число вспышек при полной мощности, незаменимы при скоростном многократном фотографировании и широко используются при киносъемке.

Когда работа проводится в полной темноте, при слабом свете или при слабом красном освещении, нет необходимости использовать фильтр на объективе. Для фильтрации излучения ламп в большинстве случаев подходит фильтр Kodak Wratten № 25 (красный) или № 87 (инфракрасный). Тем не менее, когда человек, особенно если он молодой, смотрит в направлении лампы, слабую вспышку можно обнаружить через фильтр № 87. Поэтому при фотографировании скрытой камерой излучение от сильной вспышки может быть отражено от какой-либо поверхности для получения рассеянного освещения. Когда это оказывается бесполезным, необходимо воспользоваться на лампе фильтром № 87С, так как он не пропускает красного света.

При фотографических трюках и во многих лабораторных устройствах фотокамеры обычно наводятся заранее и вспышка производится с помощью электрических пусковых схем с инфракрасными детекторами [2.70, 2.71]. Фотографу необходимо знать, где будет его объект, когда включается вспышка, чтобы можно было заранее нацелить и сфокусировать фотокамеру.

Рис. 2.7. Расположение фотокамеры для равномерного копирования документов небольших размеров в ИК-лучах.

Эта ж е схема пригодна для непосредственного освещения большинства небольших пространственных образцов, исследуемых в ИК-лучах

Устройства для съемки в проходящем ИК-излучении. Различные типы тонких срезов можно изучать по пропускаемому ими ИК-излучению. Основное устройство состоит из камеры для источника излучения и окна с маской или щели в перегородке, перед которой помещен образец. Маска должна плотно прилегать к образцу, иначе возможно появление заметного ореола на краях изображения.

Картины фотографируются в отраженных или в пропущенных ИК-лучах. В последнем случае излучение направляется на обратную сторону картины, что препятствует попаданию в объектив рассеянного света. Если такое фотографирование является повседневным, то в режиме пропускания можно использовать большой светонепроницаемый ящик или трубу. В задней части трубы должно быть достаточно большое регулируемое отверстие, чтобы вместить в себя изучаемую область. Спереди ящик необходимо снабдить навесной дверцей и штативом для фотокамеры. Когда фотокамеру необходимо сфокусировать, дверцу закрывают. Затвор объектива управляется с помощью длинного троса механизма спуска, протянутого через небольшое отверстие в трубе. Только для эпизодических исследований картины такую трубу делать невыгодно. На практике желательно фотокамеру поместить в одной комнате, лампу — в другой, а картину — в дверном проеме между комнатами. Светонепроницаемые занавески служат для уменьшения освещения, попадающего в комнату, где находится фотокамера. Картину можно просветить через обратную сторону полотна с помощью перекальной фотолампы мощностью 500 Вт, расположенной на расстоянии 183 см от картины. Для охлаждения картины необходимо использовать электрический вентилятор во избежание ее перегрева. Если имеется некоторая опасность перегрева, можно отработать метод, основанный на использовании лампы-вспышки. Этот метод особенно необходим для картин, покрытых воском.

МЕТОДЫ ОСВЕЩЕНИЯ

ИК-фотографирование проводится при двух способах освещения — при дневном и искусственном. Очевидно, что искусственное освещение различными источниками находится под контролем фотографа. Его внешний «контроль» заключается в выборе подходящих условий дневного освещения для своих целей. В обоих случаях можно использовать сферический осветитель.