Невидимая фотография

* Видимый свет, 400-750 нм. F/6.3, 1/2500 сек, ISO 200, стеклянная 35-мм линза Nikkor. Снято на модифицированный Nikon D90 с удалёнными внутренними ИК/УФ фильтрами через светофильтр видимого света Kolari Vision Hot Mirror UV/IR Cut filter.]

О чём речь?
Поскольку лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, то вот вам небольшая демка.
С 15-ю предметами.
Здесь они в видимом спектре, а дальше мы на них посмотрим в других диапазонах:
Номерами обозначены:

1. Ультрафиолетовая лампа (диапазон UV-A)
2. Серебряный слиток
3. Американская одноцентовая монета, покрытая медью
4. Родиевое кольцо
5. Рюмка с белым вином
6. Разделочная доска, предположительно из ПВХ
7. Трава (на заднем плане)
8. Рюмка с красным вином
9. Кусок чёрного полиэтиленового мусорного мешка
10. Клочок бумаги с нанесённой на него полоской антизагарного крема
11. Включённый диодный фонарик
12. Карандаш
13. Пластинка кремния толщиной 0.8 мм
14. Горящая свеча
15. «Сердечко» из то ли селенита, то ли дымчатого кварца

Освещение — солнце.

Готовы? Поехали!

[Ультрафиолет 350-400 нм. F/6.3, 1/5 сек, ISO 3200, стеклянная 35-мм линза Nikkor (что и определило нижнюю границу). Снято на модифицированный Nikon D90 с удалёнными внутренними ИК/УФ фильтрами. Фильтр Kolari Vision UV Ultraviolet Bandpass Transmission.]

1. Весьма ожидаемо, УФ лампа стала ярче.
3. А вот медь потемнела. Она, как известно, плохо отражает в УФ.
5. Белое вино стало… чёрным. Да, виноградное вино почти непрозрачно в ближнем ультрафиолете. С персиковым вином этот номер не проходит.
6. Разделочная доска потемнела катастрофически. А все царапины и порезы на ней ярко проступили. Патентую идею: использование ультрафиолетовой фотографии для различения досок свежеиспользованных и досок, простоявших долго без дела (здесь должен быть смайлик).
7. Трава тоже потемнела. В синем и УФ это характерно для всей растительности. Что представляло некоторую трудность для ранних фотографов, работавших с ортохроматической плёнкой.
10. Антизагарный крем. Его видно! Вот ещё применение: перед выходом на пляж фотографироваться в УФ и обнаруживать пробелы в антизагарном покрытии.
11. А что случилось с диодным фонариком? Нет, я его не выключал. Просто он в УФ не светит. Вероятно, это ещё одна из причин, по которой музеи с картинами стараются переходить на диодное освещение. Ибо от ультрафиолета краски иногда выцветают.
12. Карандаш, точнее жёлтая краска на нём, тоже потемнела.
14. Пламя свечи еле-еле заметно. Чего и следовало ожидать: температурка не та, чтобы всерьёз сиять в ультрафиолете.
15. А «сердечко»? Рэлеевское рассеяние его сгубило. Нет больше прозрачности, есть молочного вида камень.

Дальше?

[Ближний ИК, 750-900 нм. F/6.3, 1/2500 сек, ISO 1600, стеклянная 35-мм линза Nikkor. Снято на модифицированный Nikon D90 с удалёнными внутренними ИК/УФ фильтрами. Фильтр B+W #093 (87C).]
Что интересного наблюдается здесь?

1. Ультрафиолетовая лампа полностью заблокирована. Как и ожидалось.
2. Серебро почему-то потемнело, хотя должно здорово отражать в ИК. Почему? Потому что в слитке мы видим отражение неба. Состоящее в основном из голубого видимого света. Фильтр его подавил. Кто снимал в ближнем ИК, знает, насколько почти чёрным может казаться небо в этом диапазоне.
4. Однако вот относительная яркость родия по сравнению с медью или серебром упала. Потому что он действительно хуже отражает ближний ИК (см. Figure 5)
5. Белое вино совершенно прозрачно. Как и… красное! (8). Оба стали похожи на простую воду.
7. Трава драматически посветлела. Что, опять же, свойственно практически любой растительности в этом диапазоне.
11. Диодный фонарик молчит.
14. А вот свеча светит, и светит ярко. Ну, понятно, при её-то температурах большая часть излучения приходится не на видимый свет.
15. А камушек-сердечко? Стал прозрачен, как простое стекло.

Продолжим.

Чтобы увидеть этот диапазон, взял обычный светофильтр, вынул стекло, и вставил три пластинки кремния общей толщиной 2.4 мм. Вот так выглядит изделие.

Картинка в целом похожа на предыдущую. Но имеются занятные отличия:
13. Кремниевая пластинка стала прозрачной. Сквозь неё прекрасно всё видно.
14. Пламя свечи стало ещё ярче.
И нет, металл (3) не потемнел. Это просто виньетирование от несовершенства фильтра.

Продолжим.

[Тепловой диапазон, 6-14 мкм. Камера SeekThermal CompactPRO. Параметры съёмки, к сожалению, в exif-е отсутствуют. На слух экспозиция около 1/10 секунды]

Что наблюдается?
5. Рюмки, как и любое стекло, в тепле непрозрачны. Зато видно, что их содержимое лишь недавно из холодильника.
9. Можно видеть сквозь чёрный полиэтилен! Это лучше различимо на нижнем кадре, где сквозь пластик отчётливо проступают нижняя часть стакана и карандаш.
10. Занятно, но на бумаге опять проступил антизагарный крем. Вероятно, из-за хорошего поглощения УФ он нагрелся сильнее бумаги и теперь отдаёт эту энергию в тепле.
11. Диодный фонарик светит, но почти не греет. В общем, хороший фонарик.
13. Кремниевая пластинка по-прежнему прозрачна.
14. А свеча ярка настолько, что просто пересвечена. Из-за чего, увы, на картинке это даже не сразу различимо.

А теперь — бонусный материал!

Назначаем ультрафиолетовому свету синий канал, инфракрасу 750-800 нм — зелёный, а микрометровому — красный. И складываем всё вместе.

Многое тут же становится понятнее и яснее:
Синие предметы ярки либо прозрачны в ультрафиолете.
Жёлтые и зелёные, наоборот, в УФ отражают плохо, но ярки в ближнем ИК.
А вот красные прозрачны или ярки вблизи 1 микрометра.