Fotografie Fotomodel Techtalk Sitemap
Op deze pagina Top Voorbeeld Voorkomen Infra-rood fotografie



Mail Marc Doigny
Infra-rood verblinding
Fotosensoe extreem gevoelig voor infra-rood licht
Verschil film-digitaal
CCD sensoren zijn extreem gevoelig voor infra-rode straling (terwijl film niet gevoelig is). Vòòr de sensor zit er wel een IR-filter, maar toch lekt altijd een beetje straling door. Wat zijn de gevolgen?

Voorbeeld


Het rood kanaal is overstuurd


We restaureren het beeld aan de hand van het groen kanaal


Maar het is natuurlijk beter het beeld met 1 stop te onderbelichten

Bij het bekijken van portfolio's van foto-modellen wordt ik vaak getroffen door een vreemd fenomeen. Zelfs bij portfolios gemaakt door fotografen in dienst van modellen-agentschappen is het effekt soms zichtbaar. Een typisch probleemgeval zie je links: het is alsof het beeld overbelicht is, maar er zit geen wit in het beeld, dit wordt door de histogram bewezen: het grootste deel van het beeld is zelfs onderbelicht, zie de piek links in beeld. Vooral de huid vertoont de storing, en dat is natuurlijk heel vervelend voor een portfolio.

Het beeld is niet overbelicht, en toch overstuurd. Als je op kanaal-niveau kijkt dan zal je merken dat het rood overstuurd is: rechts (heldere delen) loopt de histogram naar boven. Hoe kan zoiets gebeuren met een digitaal fototoestel?

histogram rood kanaal
Histogram rood kanaal eerste foto

De foto werd in de namiddag genomen, de zon gaf reeds een orange schijn. De oorzaak is dat de sensor extreem gevoelig is voor infra-rood licht, en de ingebouwde filter kan niet alle infra-rood wegfilteren. De sensor lijdt als het ware aan infra-rood verblinding. Het groene en blauwe kanaal vertonen dit fenomeen niet, want de infra-rode stralen worden tweemaal gefilterd: door de infra-rode filter en door de groene en blauwe filter voor de sensor (zie bayermozaiek). Deze kanalen kan je daarom gebruiken om de helderheid te restaureren (zie korte handleiding over digitale kleurfilters). Het bekomen beeld is niet meer mooi, het ziet er onnatuurlijk uit (de foto is enkel bruikbaar als zwart-wit foto). Deze foto kan je eigenlijk nooit meer goed krijgen (Photoshop: shit goes in, shit goes out).

Een meer natuurlijke foto bekom je door het beeld 1 stop te onderbelichten (zie derde foto). Daardoor is het rood-kanaal juist niet overstuurd en ziet de foto er beter uit. Je kan nu eventueel het bos op de achtergrond een beetje helderder maken.

Zit er dan geen infra-rood filter in het fototoestel? Toch wel, en bij sommige fototoestellen zoals de Sony DSC-F828 kan je die zelfs uitschakelen bij nachtfotografie. Maar de filter heeft een geleidelijke werking en de ingebouwde filter is een compromis: een deel van de infra-rode straling kan door de filter:

frekwentieverloop filter in fototoestel

Een extra infra-rood filter is nergens te koop. Wat wèl te koop is zijn infra-rood doorlatende filters specifiek voor infra-rood fotografie, een teken dat fototoestellen gevoelig zijn voor infra-rood. Bij de Sony wordt de focusmeting met een sterke infra-rode straal uitgevoerd (bij weinig licht en gebruik van een externe flitser zoals de HVL-F32X), maar ook mijn Canon heeft een "AF assist" straler op de externe flitser.

Voorkomen van infra-rood verblinding

Dit vreemd effekt treed niet op als de zon hoog staat, want dan is er voldoende licht (zichtbare straling) ten opzichte van het infra-rood component. Het effekt is merkbaar als de infra-rood bijdrage groter wordt en treed op een paar uren voor zonsondergang. Je kan ook last hebben van infra-rood verblinding als het model sterk verlicht wordt ten opzichte van de omgeving. Zelfs als je het gezicht gebruikt als referentie (spotmeting), toch kan het fenomeen optreden. Bepaalde oppervlaktes lijken het infra-rood component extra te weerkaatsen: de huid is blijkbaar zo'n oppervlakte.

Bij foto's met een sterk rood-component (een paar uur voor zonsondergang) moet je een flitser gebruiken om het licht in evenwicht brengen. Bij foto's waarbij de kans op overbelichting groot is (bijvoorbeeld in een bos), kan je 1 stop onderbelichten. Je kan natuurlijk beide effekten combineren.

Infra-rood verblinding kan je niet direkt vermijden door in RAW-modus te werken. Aan de dynamiek van de sensor wordt niets veranderd (het signaal dat de sensor aflevert blijft hetzelfde), enkel het aantal bits waarmee het signaal gedigitaliseerd wordt is hoger: 12 of 14 in plaats van 8 bij JPEG. Het is alsof je een trap zou hebben met 4096 kleine treden in plaats van 256 normale treden. In beide gevallen raak je op het eerste verdiep, maar niet verder. RAW-modus is wel aangeraden als je één stop zou onderbelichten, want dan zijn de helderheidswaarden van het blauwe en groene kanaal zeer laag (met kans op "banding" bij JPEG aangezien je maar 10% van de bitwaarde gebruikt).

Infra-rood fotografie

Normale foto
Zonder IR-filter
De Sony DSC-F828 heeft een uitschakelbare IR-filter. Deze stand wordt voornamelijk gebruikt bij nachtfotografie.

Wat zijn de voordelen van een dergelijk systeem? De camera is veel lichtgevoeliger (de ir-filter houdt ook zichtbaar licht tegen) en er kunnen nog foto's genomen worden in de duisternis. De camera heeft een uitschakelbare infra-rood straler aan boord zodat het beeld extra belicht kan worden. De straling is niet zichtbaar en is dus niet storend. Een minpunt natuurlijk is dat de kleuren foutief zijn, de foto heeft een spionnage-camera effekt (dit kan soms gewenst zijn!).

Op de eerste rij foto's krijgt de lamp een lage spanning zodat het gloeien van het spiraaltje nauwelijks zichtbaar is met het blote oog. Op de foto met ingeschakelde IR-filter is de gloeidraad goed zichtbaar, en als je de foto zou "ontleden", dan zou je merken dat het rode kanaal reeds overstuurd is. Dit is zelfs zichtbaar op de gewone foto: de gele vlek is een teken dat de sensor op die plaats overstuurd is. Op de foto met uitgeschakelde filter zorgt de infra-rood straling voor extreme oversturing: je kan de wikkelingen van het spiraaltje niet meer zien.

Op de tweede rij is het gloeien van de draad niet meer zichtbaar, de lamp geeft enkel warmte (= veel infra-rood straling) af, dat is vooral zichtbaar als de infra-rood filter uitgeschakeld wordt.


Normaal kook ik nooit thuis, maar ik heb toch een reden gevonden om mijn kookplaten eens aan te leggen (kwestie van na te gaan of ze nog marcheren). Beide foto's zijn genomen precies 10 seconden na het aanleggen van de elementen (de rode kleur is eigenlijk nog niet zichtbaar met het blote oog), de eerste keer met ingeschakelde IR-filter, de tweede keer zonder filter.

Infra-rood fotografie wordt toegepast om de verliezen van gebouwen in kaart te brengen. Dit zijn echter speciale fototoestellen die in staat zijn het lage infra rood te meten. Onze digitale fototoestellen hebben daar geen last van.