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Erste Worte zur Infrarot-Fotografie

Hallo Leute,

heute geht es um Infrarot Fotografie.
Zur Einleitung möchte ich ein paar grundlegende Worte zur Technik und meiner Ausrüstung schreiben.

Jedem, der sich intensiver mit dieser Technik auseinandersetzen möchte, empfehle ich das Buch „Digitale Infrarotfotografie“ von Klaus Mangold.
ISBN: 978-3-8266-9053-2
Preis: 39,95
Homepage: http://www.eye.de

Der grundlegende Unterschied zwischen einem „normalen Bild“ und einem Infrarot Bild ist, daß die Kamera Wellenlängen des Lichtes aufnimmt, die das menschliche Auge nicht sehen kann, da es dafür keine Rezeptoren besitzt.
Im Infrarotbereich gibt es auch keine Farben. Es können nur Helligkeitswerte unterschieden werden.

Warum kann man mit einer digitalen Fotokamera diese Wellenlängen aufnehmen?

Der Bild Sensor (CCD Sensor) jedes Fotoapparates ist herstellungsbedingt weit über den sichtbaren Bereich hinaus lichtempfindlich (bis 1200nm).
Da die Sensor Empflindlichkeit einer Kurve enspricht muss dies auch so sein, da sie sonst an den Grenzen dessen was das menschliche Auge sieht zu lichtschwach wären.
Dies kann man an der folgenden Grafik gut erkennen:

Was brauche ich um ein Infrarot Bild aufzunehmen?

Eine für infrarotes Licht empfindliche Kamera. Hier stellt man fest, daß billige Kameras ohne nachzuhelfen besser sind als teuere.
IR Licht wirkt sich negativ auf die Bildqualität im sichtbaren Bereich aus.
Daher versuchen die Kamerahersteller durch IR-Sperrfilter vor dem Sensor den IR Anteil auszufiltern.
Und hier gilt, je besser die Kamera, desto besser der IR-Sperrfilter.

Einfache Tests, ob die Kamera IR empfindlich ist sind:
– Im Live View eine Fernbedienung in die Kamera halten und eine Taste drücken.
Der IR-Sender der Fernbedienung muss als leuchtendes Licht erkennbar sein.
– Belichteten Dia-Film fotografieren. Dieser ist im sichtbaren Licht schwarz und im IR-Licht durchsichtig.

Sollten diese Tests schlecht ausfallen ist die Kamera für IR nicht geeignet, und alles weitere bereitet mehr Frust als Lust.

Mit einer Kamera, die einen schlechten eingebauten IR-Sperrfilter besitzt, kann man ganz gute Ergebnisse erzielen, indem man vor das Objektiv einen stärkeren Filter setzt, der das sichtbare Licht sperrt.
Das am Sensor ankommende Licht ist zum Großteil Infrarot.
Nachteil dieser Technik ist, daß es sich wirklich nur noch um Restlicht handelt und die Belichtungszeiten extrem verlängert. Wie gut die Kamera wirklich dafür geeignet ist stellt sich mit den den Belichtungszeiten die benötigt werden heraus. Werte unter einer Sekunde bei Tageslicht sind optimal. Alles über 20 Sekunden würde ich als unbrauchbar bezeichnen.
Bei diesen Belichtungszeiten sind Aufnahmen ohne Stativ fast unmöglich. Auch leichter Windgang machen das Bild schnell unbrauchbar.
An bewegte Motive oder Aufnahmen von Menschen braucht man nicht zu denken.
Um einen ersten Eindruck zu erhalten und für erste Spielereien ist diese Methode allerdings ein guter Einstieg,
bevor man Geld für einen Kamera Umbau ausgibt.

Filter:

Bei der Filterbezeichnung gibt es meist Verwirrungen.
Der eingebaute Filter in der Kamera wird meist als Infrarotfilter bezeichnet,
welcher alle sichtbaren Wellenlängen durchlässt aber infrarote Wellenlängen sperrt.
Der Schraubfilter auf dem Objektiv wird allerdings auch als Infrarotfilter bezeichnet.
Dieser wirkt jedoch genau entgegengesetzt und lässt ausschließlich Wellenlängen im Infrarotbereich passieren.

Ich verwende die Bezeichnungen
– IR-Sperrfilter (Infrarot wird gesperrt)
– IR-Filter (Alles wird gesperrt ausser Infrarot)

Wer nach einem Schraubfilter sucht wird schnell feststellen, daß diese nach Wellenlängen (nm – Nanometer) unterschieden werden.
Der „nm“ Wert gibt an bei welcher Wellenlänge der Filter noch 50% des Lichtes passieren lässt.
Die Filter manchen nicht ab einer  Wellenlänge zur nächsten dicht sondern folgen immer einer Kurve.

Wenn man nochmal die erste Grafik mit dem Lichtspektrum betrachtet wird man in der x-Achse diese Wellenlängen wiederfinden.
Bei der Filterauswahl muss man sich entscheiden.
Auswahl kriterien sind:
– wie gut ist der IR-Sperrfilter der Kamera?
Schwächere IR-Filter um die 650nm lassen mehr Restlicht auf den Sensor und verkürzen die Belichtungszeit
– möchte ich Farbinfrarot?
Filter um die 700nm lassen einen kleinen Rest Rotlicht passieren. Dies gibt dem Bild etwas Farbe.
Dies erlaubt einfärben des Himmels in natürlichem blau oder auch eingefärbe Portrais.
– reines Infrarot
Ab 850nm erreicht kein sichtbares Licht mehr den Sensor. Das Bild wird rein Schwarz/Weiß
Dies erspart den Weißabgleich.

Ich habe den 700nm Filter gewählt. Da die IR Effekte stark erkennbar sind, gute Farbinfrarot-Aufnahmen möglich sind und durch Nachbearbeitung in Schwarz/Weiß kaum ein Unterschied zu einem 850nm Filter erkennbar ist.

Kamera Umbau:

Der Umbau einer Kamera ist sehr zu empfehlen, wenn man mehr mit dieser Technik unternehmen möchte.
Durch den Wegfall des Sperrfilters werden mit der Kamera wieder normale Belichtungszeiten erreicht.

Beim Umbau einer Kamera wird der IR-Sperrfilter gegen einen IR-Filter getauscht (definiert).

Es ist auch möglich den Filter gegen eine komplett offene Scheibe zu ersetzen (undefiniert).
Dies erfordert allerdings immer einen IR-Filter oder IR-Sperrfilter auf dem Objektiv.
Wenn man für jedes Objektiv mehrere Filter zu  je 100 – 200 Euro anschaffen muss ist der definierte Umbau deutlich günstiger.
Vorteil: man kann die Kamera weiter für normale Bilder verwenden.
Nachteil: mit IR-Filter auf dem Objektiv ist das Sucherbild wieder schwarz.

Der definierte Umbau braucht keinerlei zusätzlichen Filter, das Sucherbild und die Bedienung bleiben wie gehabt.
Nachteil: Man muss sich vorher entscheiden und ist in Richtung sichtbares Licht fix (für längere Wellenlängen können wieder Schraubfilter verwendet werden).
Vorteil: helles Sucherbild, keine zusätlichen Filter notwendig.

Bevor jemand jetzt zum Schraubenzieher greift und anfängt seine Kamera zu zerlegen.
An den IR-Sperrilter kommt man bei einer Spiegelreflexkamera nicht von vorne (Objektiv-Seite) heran.
Die Kamera muss von hinten zerlegt werden. Die komplette Elektronik muss raus.
Der CCD-Sensor (das empfindlichste und teuerste Teil der Kamera) muss raus und als letztes kommt man an den Sperrfilter.
Wer das noch nie gemacht hat, muss schon sehr großes Glück haben, um die Kamera wieder funktionstüchtig zu bekommen. Staubfrei bekommt man den Sensor auch nie wieder.

Mit dem Wechseln des Filters alleine ist es auch nicht getan. Der Autofokus ist auf Wellenlängen im sichtbaren Bereich eingestellt.
Aufgrund der abweichenden Wellenlängen im IR-Bereich wird der Autofokus immer knapp daneben fokusieren.
Bei einem professionellen definierten Umbau wird der Autofokus perfekt auf den neuen Einsatzzweck kalibriert.

Optic Makario ist auf diesem Bereich eine Adresse mit viel Erfahrung.
http://www.h-maccario.de/wordpress/

Das war genug Theorie für heute. Jetzt zu den Ergebnissen, die man mit einer umgebauten Kamera erhält.

WOOD-EFFEKT:

Der auffälligste und wohl auch der bekannteste Infrarot Effekt ist der WOOD-Effekt.
Die Bezeichnung rührt übrigends nicht daher, daß Bäume und Wald (Wood) weiß erscheinen, sonder wurde nach seindem Entdecker Robert Williams Wood benannt (US-amerikanischer Physiker, Erstbeschreibung 1919).
Pflanzen besitzen die Eigenschaft infrarotes Licht fast vollständig zu reflektieren. Dies verhindert ihr austrocknen.



FARBINFRAROT:

Das Bild erscheint (bei 700nm) unbearbeitet von der Kamera intensiv rot. Dies erfordert einen Weißabgleich.
Der Weißabgleich kann auf verschiedene Bereiche gesetzt werden. Für den Wood-Effekt in der Regel auf Blattgrün.
Im folgenden Beispiel wurde der Weißabgleich nicht auf Blattgrün sondern auf die Wasserpflanzen gesetzt.
Dies hat eine interessante Einfärbung der Bäume zur Folge.
Zudem sieht man schön die tiefschwarze Wirkung von Wasser im Bild, da dies Infrarotes Licht fast vollständig absorbiert.

DRAMATISCHER HIMMEL:

Wolken reflektieren stark wobei die Atmosphäre IR-Licht nicht reflektiert.
Dies bewirkt bei passender Bewölkung dramatische Kontraste im Himmel.

INFRAROT PORTRAITS:

Menschen im IR-Licht sind ein ganz eigenes Thema.
Positiv: Die Haut wirkt wie Porzelan. Hautunreinheiten sind nicht sichtbar.
Unvorhersehbare Effekte sind das Aussehen der Kleidung, Haare und Make-Up (in diesem Beispiel schwarze Kleidung und schwarze Haare).
Negativ: Augen werden dunkel und müssen nachbearbeitet werden. Adern unter der Haut können sichtbar werden.

to be continued…

Bis bald
Pain

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