Pure Color Media - Those days are a visual show and we are delivering it.

FOTOGRAFIA W PODCZERWIENI 16/07/2019 ENGLISH / POLSKI

We wpisie poniżej chciałbym przybliżyć ideę fotografowania w świetle niewidzialnym dla ludzkiego oka. W tym przypadku w świetle podczerwonym, a dokładniej w "bliskiej podczerwieni".

ROZDZIAŁY:

1. SIGMA SD14
2. CANON 7D
3. OPERACJA NA OTWARTYM SERCU
4. ZDJĘCIA IR CANON
5. ZDJĘCIA PRZED, ZDJĘCIA PO
6. SIGMA SD14 VS CANON 7D
7. USUNIĘCIE FILTRA A FOTOGRAFIA W KOLORZE
8. GALERIA ZDJĘĆ

Zapewne widzieliście już kiedyś zdjęcia na których drzewa były białe, a niebo było bardzo ciemne, a jeśli fotografowani byli ludzie, to wyglądali upiornie - z jasną karnacją, podreślonymi żyłami i oczami, których nie da się pominąć? Tak wygląda świat uchwycony na filmie fotograficznym lub matrycy aparatu z odbitego światła podczerwonego.

1/160 sec F8 ISO 100

Trochę z fizyki - światło jest promieniowaniem elektromagnetycznym, a jego podczerwona odmiana (ang. infrared - IR) jest falą dłuszą od światła widzialnego, a krótszą od fal radiowych.

SIGMA SD14

Rok temu zabrałem na wyjazd pod żagle aparat cyfrowy oparty o matrycę warstwową typu Foveon - Sigmę SD14 - posiadającą drugą genrację matryc od tej firmy. Jest to prosta lustrzanka, ale działająca na bardzo ciekawej zasadzie. Jej wcześniej wspomniana matryca składa się z 3 światłoczułych warstw RGB (a w tym przypadku możnaby powiedzieć BGR) - pierwsza do jakiej dociera światło to warstwa odfiltrowująca światło niebieskie, następna odcina zieleń, a na końcu mamy warstwę uczuloną na kolor czerwony.

Przewaga jaką ma powyższe rozwiązanie nad zwyczajnymi matrycami RGB opartą o demozaikowanie Bayera czy X-Trans (koncept Fuji) to uzyskanie pełnej informacji kolorystycznej o każdego pojedynczego piksela, a nie interpolowanie go z okolicznych pikselów i jego uśrednienie, co powoduje spadek ostrości obrazu i naraża na różne błędy (moiré). Dodatkowo inżynierowie Sigmy postanowili dodać fitr odcinający promienie podczerwone przed komorą lustra (a nie bezpośrednio tuż przed sensorem), co uważam za świetne, ponieważ uniemożliwia on wpadanie kurzu i brudu na matrycę i inne elementy. I najważniejsze w tym umiejscowieniu filtra jest to, że jest łatwo dostępny i można go zdemontować jednym palcem.

W tak prosty sposób otrzymujemy aparat wrażliwy na promieniowanie podczerwone. Teraz wystarczy tylko odciąć promienie widzialne (np. filtrem HOYA Infrared R72 w moim przypadku) i już możemy cieszyć się aparatem potrafiącym pokazać świat takim, jakiego nasze oczy nie są w stanie zobaczyć.

Poniżej kilka ujęć złapanych na zeszłorocznym wyjeździe. Jak widać zdjęcia z matryc Foveon cechują się fenomenalną ostrością i kontrastem.

1/200 sec F10 ISO 100

1/160 sec F9 ISO 100

1/200 sec F9 ISO 100

1/200 sec F10 ISO 100

1/200 sec F10 ISO 100

Niestety jak każde rozwiązanie ma to swoje wady. Aparat jest już leciwy i nie miał funkcji podglądu na żywo (live view) co niestety zmuszało mnie do używania zewnętrznego wizjera rewolwerowego aby kadrować. Przy normalnym fotografowaniu można było wygodnie korzystać z wbudowanego wizjera opartego o pryzmat, jak to w klasycznej lustrzance ma miejsce, ale minusem tego rozwiązania w przypadku fotografowania w podczerwieni jest fakt iż filtr założony na obiektyw blokuje światło widzialne nie tylko dla matrycy, ale poprzez układ lustra i pryzmatu również dla ludzkiego oka. Niestety wizjer zewnętrzny bardzo utrudniał mi pracę przez swoje niewielkie wymiary oraz cofnął mnie do czasów, kiedy mieliśmy do czynienia w fotografii z błędem paralaksy - występujący w lustrzankach dwuobiektywowych i dalmierzach oraz wszystkich innych aparatach, gdzie oko widziało przesunięty obraz względem obiektywu. Przeszkadzało to szczególnie przy bliskich odległościach takich jak portrety, ale i w zdjęciach w średniej odległości pomiędzy portretem a krajobrazem. Oczywiście można zastosować odpowiednią korektę na wspomnianym wizjerze, ale była ona wyskalowana dla stosunkowo kompaktowego, dalmierzowego aparatu kliszowego FED, a nie dla wielkiej lustrzanki, co właściwie niewiele pomagało.

Wizjer od aparatu FED (który był wsuwany w stopkę na szczycie aparatu)

Skończyło się to tak, że przestałem korzystać z wizjera w ogóle i bazując na doświadczeniu i przeczuciu kadrowałem "na ślepo", co okazywało się dużo celniejsze niż bicie się z powyższą wadą, w szczególności przy zdjęciach bardziej dynamicznych.

Dodatkowo aparaty Sigmy, a w szczególności powolny model SD14 powodował, że fotografowanie było uciążliwe i mocno ograniczało frajdę i kreatywność.

Dodam, że na codzień pracuję głównie na optyce bazującej na mocowaniu Canon EF, która niestety nie daje się w prosty sposób zainstalować na bagnet Sigmy (SA). Czytałem o tym, że bagnet Canona można w niełatwy sposób założyć na aparaty Sigmy, w dodatku elektronika bazuje na podobnych instrukcjach, a styki obiektywów znajdują się w identycznych miejscach, więc nawet sterowanie autofocusem, czy przesłoną może odbywać się z poziomu aparatu, ale nie zdecydowałem się na taką ingerencję.

Podsumowując - dlaczego zdecydowałem się finalnie sprzedać aparat Sigmy - fakt, że zdjęcia cechowały się umiarkowaną dynamiką tonalną, ale przede wszystkim niską dynamiką kolorostyczną - finalny obraz był monochromatyczny i można było jedynie takie zjęcia otrzymać. Nie jest to problem, jeśli chcielibyśmy mieć zdjęcia czarno-białe lub w sepii, natomiast jeśli chcielibyśmy mieć jakieś kolory, to niestety nie było to możliwe. Ponadto prawda jest taka, że aparaty Sigmy z tamtego okresu pozwalały na używanie czułości na poziomie max 200-400 ISO, co bardzo utrudnia pracę przy dynamicznych scenach, a rozdzielczość obrazu składającą się finalnie na zdjęcie o wielkości nieco ponad 4 miliony pikseli jest bardzo rozczarowująca i wystarcza jedynie na małe wydruki i niewielkie przybliżenie i jest odpowiednikiem mniejwięcej 8-12 milionów pixeli w klasycznym aparacie w zależności od fotografowanej sceny.

CANON 7D

Minął rok, a ja nadal myślałem o tej ciekawej technice i wróciłem do inicjalnego pomysłu przerobienia aparatu firmy Canon do fotografii w podczerwieni. Jakiś czas temu udało mi się kupić tanio mocno wyekspoatowany wizualnie i mechanicznie aparat Canona - półprofesjonalny aparat reporterski Canon 7D. Jest to dość stary sprzęt, natomiast w jego wnętrzu znajdziemy niskoszumową matrycę CMOS o klasycznym układzie Bayera i rodzielczości 18 milionów pikseli. Ma także bardzo istotną funkję podglądu na żywo z możliwością użycia prostego automatycznego sytemu ostrości opartego o detekcję kontrastu. Tak więc mimo braku możliwości podglądu w wizjerze będę mógł korzystać z moich wielu obiektywów oraz przede wszystkim... widzieć co robię :)

Wyjazd zbliżał się nieubłaganie, a ja nie mogłem wygrzebać się z pracy nad zleceniami, które zawsze muszą być skończone przed planowanym urlopem. Nie mogłem więc znaleźć czasu na przerobienie aparatu.

Zastanawiałem się nawet, czy nie zarzucić pomysłu. Stwierdziłem jednak, że kolejny wyjazd pod żagle będzie świetnym momentem na ponowne użycie techniki IR (podczerwień).
Zabrałem więc ze sobą podstawowe obiektwy, filtr do fotografii w podczewieni, swojego coraz bardziej poobijanego Canona 7D (w którym w mięczyczasie zablokował się od pustynnego kurzu, słonej wody i roztapiającego się lodu przełącznik do zmiany trybu z filmowego na foto - na moje szczęście na trybie foto :) ) oraz zestaw podstawowych narzędzi wraz z precyzyjnymi śrubokrętami wszelkiej maści i scyzoryk. W końcu to tylko zminiaturyzowana i upakowana do granic możliwości precyzyjna mechanika i elektronika więc co mogło potencjalnie pójść nie tak...

OPERACJA NA OTWARTYM SERCU

Pogoda nas nie oszczędzała, dużo padało, ale dzięki naszym wspaniałym i dzielnym sternikom (dzięki Ariel i Ydaś) oraz całej załodze trzymającej mokre liny mogłem w jednym z pierwszych dni wyjazdu zejść pod pokład i rozkręcić aparat. Z kolei Nika i Tomasz swoimi aparatami śledzili każdy mój ruch, za co bardzo im dziękuję!

Właśnie doprowadzam do porządku przełącznik foto-video, dzięki czemu mogłem nagrać kilka filmów (które wrzucę w późniejszym czasie):

Musicie przyznać, że widok tych wszystkich wnętrzności napawa niepokojem? W polu ostrości po lewej migawka, a po prawej moduł matrycy z widoczną zewnętrzną warstwą hydrofobową z funkcją wibracynjego usuwania kurzu ultradźwiękami. Dopiero pod nią dopiero filtr który będę usuwał i na samym dnie matryca:

Finalnie udało mi się naprawić przełącznik i sprawnie złożyć wszystko w całość. Niestety usunięcie samego filtra odcninającego podczerwień nie było takie proste. Filtr zamiast odskoczyć pękł i później jeszcze pękał wielokrotnie produkując wiele pyłu, który spadł na matrycę. Nie udało mi się go wystarczająco dokładnie wyczyścić bez mojej gruszki do zdmuchiwania zabrudzeń (gruszka dostępna w aptece), co będzie dobrze widać na zdjęciach :(

ZDJĘCIA IR CANON

1/40 sec F3.5 ISO 2500

1/15 sec F5.6 ISO 5000

1/4 sec F5.6 ISO 6400

30 sec F11 ISO 100

8 sec F9 ISO 100

Zrobiłem także kilka konwersji na czerń i biel, jednak kolory jakie uzyskałem bezpośrednio po wywołaniu z plików RAW podobały mi się za bardzo, żeby je utracić. Koniec końców jestem zdania, że nie warto - wyniki poniżej:

30 sec F10 ISO 100

30 sec F10 ISO 100

Patrząc na klimat zdjęć, które przez dużą ilość szumu, rozmycie od wszelakiego ruchu w kadrze, spadek ostrości wywołany filtrem i fakt, że matryca nie jest do końca dostosowana do pracy z podczewienią - pogodziłem się z kurzem na matrycy dodającym dodatkowego klimatu rodem z Czarnobyla. Oglądając zdjęcia w postprodukcji uświadomiłem sobie, że muszę się z tym aparatem tam wybrać - Czarnobyl oraz obdarty aparat robiący zdjęcia w dziwacznych kolorach pasują idealnie.

ZDJĘCIA PRZED, ZDJĘCIA PO

W oryginale surowe pliki wyglądają jak poniżej - podczerwień miota się między różem, purpurą i fioletem. Z tych tonów dopiero można dopiero uzyskać inne efekty:

3.2 sec F8 ISO 100

SIGMA SD14 VS CANON 7D

Jak to zawsze bywa nie ma rzeczy idealnych, tak samo w tym przypadku: w Sigmie mamy zdjęcia o znakomitym kontraście i ostrości na niskich czułościach, a w Canonie mamy łatwość obsługi, podgląd kadru i ciekawe kolory. Trudno mi jednoznacznie orzec co jest lepsze i wydaje mi się, że nie da się tego jednoznacznie określić. Okazuje się, że oba aparaty służą do tworzenia innych efektów przy fotografii w podczerwieni i dają wizualnie bardzo ciekawe obrazy.

Dużym utrudnieniem jest fakt, że matryca Canona jest dużo mniej czuła na podczerwone światło od tej w Sigmie. Z moich wyliczeń dla zdjęć robionych w słońcu około 9EV (!!!!!), co jest czasem przeszkodą nie do przeskoczenia. Jest to różnica w czasie naświetlania równa około 600x pozostawiając pozostałe parametry niezmienne - czyli jeśli robilibyśmy Sigmą zdjęcie przez 1 sekundę, to Canonem potrzebowalimyśmy 10 minut dla uzyskania tej samej ekspozycji. Prawdopodobnie jest to związane z użyciem filtrów barw podstawowych z różnym odcięciem podczerwieni - najwyraźniej Sigma miała filtr zewnętrzny głębiej wycinający podczerwień, który łatwo zdemontować, natomiast u Canona ten zakres jest zawarty na filtrze barw podstawowych (RGB).

Myślę, że w przyszłości gdy ceny nowszych modeli od Sigmy spadną do okolic ceny mojego 7D dokupię sobi kolejny aparat z matrycą Foveon, bo jego drapieżna specyfika obrazu działa na mnie jak magnes.

USUNIĘCIE FILTRA A FOTOGRAFIA W KOLORZE

Wydawałoby się, że jeśli usuniemy filtr, który założono w fabryce, to aparat będzie nieodwracalnie uszkodzony i nie będzie się dało nim robić zdjęć normalnie. W zasadzie jest w tym trochę prawdy, bo w specyficznych warunkach, mogą wystąpić nieprzewidziane przepalenia niektórych fragmentów zdjęcia oraz przesunięcie kolorów w stronę różu/purpury. I w pierwszym przypadku niestety niewiele jesteśmy w stanie zrobić, aby w 100% pozbyć się tej wady. Natomiast w drugim, gdzie problem ten nie jest tak widoczny, wystarczy odwpowiednia korekta narzucona podczas obróbki zdjęć (lub bezpośrednio w aparacie, jeśli fotografujemy w formacie JPG) i wszystko wygląda normalnie. Co ciekawe w świetle LEDów, które świecą światłem bardziej monochromatycznym od słońca, czy żarówek nie będziemy mieli żadnych problemów.

Może kolory czasem nie będą idealnie jak z fabryki, ale okiem fotografa, który robi zdjęcia od przeszło 10 lat stwierdzam, że nie ma to większego znaczenia. I tak firmy takie jak Canon/Nikon/Sony/Sigma mają względem siebie odchylenia kolorów, a nawet różne generacje aparatów tego samego producenta mają więc czym się tu przejmować? A z resztą... To finalny efekt ma znaczenie - w końcu zdjęcia podbijające internet często kolorystycznie nie mają wiele wspólnego z rzeczywistością :)

Gratuluję przebrnięcia przez ten artykuł, poniżej będę aktualizował bazę kolejnych najciekawszych zdjęć wykonanych techniką IR.

Andrzej

- POZOSTAŁE ARTYKUŁY-

GALERIA:

Utrata 03.08.2019: