紅外線攝影原理告訴你，濾鏡改機通通行！

2011/05/17 08:46

紅外線攝影是近年來新興的拍攝題材，由於可拍出極為夢幻的影像效果，所以深受不少攝影玩家喜愛，但要拍出漂亮的紅外線影像並非想像中那麼簡單，因為它含括了「濾鏡改裝 / 套用」與「後製處理」等兩大領域，所以若有計畫涉獵該領域玩家，最好要有足夠的耐心與器材添購預算才可以。

紅外線歷史概述

紅外線攝影（Infrared Photography），是門擁有相當歷史的特殊攝影術，由於可拍攝出色彩詭異的超現實世界，所以深受不少進階玩家喜愛，但可惜在傳統相機時代，若要拍攝紅外線照片，不僅器材限制較為嚴苛，就連拍攝過程也相當費時費力，所以即使擁有悠久歷史，熟練此領域的攝影玩家仍在少數。所幸隨著數位時代來臨，不僅讓紅外線攝影再現生機，也讓繁瑣的設定流程精簡不少，儘管仍存在諸多不便之處，但比起傳統應用模式來說，已有大幅進展。

其實，早在16世紀中葉，人們就知道太陽光是由各種色彩光源複合而成，直到18世紀，才由英國天文學家威廉姆‧赫胥爾所發現。當時他雖知道太陽光是由各種顏色光譜所組成，並且是種熱量來源，但為了深究哪種顏色光源是產生熱量的主因，他便設計了一組有趣的實驗，他利用分光稜鏡將太陽光分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等七種單色光，並生成一組光譜，接著再用溫度計測量每種顏色溫度，最後發現，紫色到紅色光譜波段，溫度會逐漸升高，而且紅色光譜以上區域竟然是所有光譜顏色中最高部分，而這部分是無法被人類肉眼所探測到，屬於不可見光，所以赫胥爾便將此種不可見光命名為「發熱的射線」，也就是現在我們目前所謂的紅外線。紅外線波長範圍為770nm∼4000nm，其中波長700nm∼2500nm區段稱為「近紅外線」，至於2500nm以上則稱為「遠紅外線」，但不管何者，由於皆能產生熱輻射效益，所以才能使紅外線作品呈現出有別以往的影像色調。

▲不管是DC或DSLR機種，都會在感光元件前方加裝一組低通透濾鏡（ICF；如圖中前方綠色濾鏡）加以阻絕，這樣就能有效避免紅外光進入而影響成像品質。

▲由於紅外線攝影多在戶外強光下進行，所以拍攝時最好能搭配遮光罩使用為佳。

紅外線熱能感應示意圖

紅外線拍攝過程中，雖然被攝物本身也會產生遠紅外線，但由於數位相機只能感應被攝物反射陽光中的近紅外線，所以物體本身的熱能並不會對影像品質造成太大影響，而讀者透過右側示意圖說明就能略知一二。

▲僅供參考

數位時代下的紅外線攝影

以往若要利用傳統相機拍攝紅外線照片，是件麻煩的苦差事，因為一般底片的化學材質根本無法對紅外線產生反應，所以若要進行紅外線攝影，除了要更換紅外線底片外，還得搭配紅外線濾鏡使用（僅讓紅外線光通過），才能順利拍得紅外線影像。至數位時代後，雖然CCD或CMOS因本身具備紅外線接受能力（能感應近紅外線700∼1200nm）而能使紅外線攝影變得容易，但也因為紅外線光會對正常影像色彩與清晰度造成影響，所以多數相機廠商都會在感光元件前方加裝一組低通透濾鏡（Infrared Cut Filter；ICF）加以阻隔，以避免紅外線光影響正常畫面的呈現，但比較有趣的是，該片濾鏡僅能保證可見光可順利通過，卻無法100%攔截紅外線光的滲透，或許就是這樣小小的契機，讓紅外線攝影在數位時代有了重生機會。

另外，很多人經常將紅外線濾鏡及ICF濾鏡作用搞混，其實兩者區別很簡單，前者是用來隔絕可見光讓紅外線進入，至於後者則是用來阻絕紅外線進入感光元件，但由於ICF隔絕仍有漏洞，所以使用者只要利用慢速快門再搭配紅外線濾鏡拍攝，依然可以將這漏網的紅外線效果捕捉下來。

普通影像vs. IR影像

透過下列三張測試圖檔，就能粗略比較出一般影像與紅外線（IR）影像在成像效果上的明顯差異。

▲（左）正常影像（中）黑白影像（右）改裝機IR黑白影像

條條道路通IR

一般來說，數位相機若要進行紅外線攝影，主要有兩種管道，分別為加裝與改裝兩種模式。加裝就是在鏡頭前方外掛一組紅外線濾鏡，雖然目前款式眾多，但主要還是以B+W092、B+W 093及HOYA R72等三種紅外線濾鏡最為熱門，而三者成像效果也各有特色。若是喜愛拍攝彩色IR影像玩家，建議使用B+W 092或者HOYA R72為佳，若是喜愛IR黑白的獨特韻味，則建議使用B+W 093即可，但不管採用何種濾鏡拍攝，由於紅外線濾鏡和ND減光鏡差不多，鏡面幾乎不透光，所以拍攝時除了需長時間曝光外，腳架更是不可或缺，兩者相搭配下，才能拍出紅外線影像後製的初步素材。值得一提的是，利用這種方式拍攝，由於數位相機內部的低通透濾鏡並未拔除，再加上長時間曝光⋯⋯等因素影響，影像畫質普遍都會有層次不佳甚至模糊等問題，與改裝拍攝效果會有極大的差異。

至於改裝則是在國外相當流行的紅外線拍攝方式，其運作原理就是將裝在感光元件前的低通透濾鏡移除，接著再將紅外線濾鏡車床並研磨和原本低通透濾鏡一樣尺寸再回裝回去，如此便能成為一台紅外線專屬相機，像是早期所發表的Canon EOS 20Da或者FUJIFILM S3PRO UVIR / FinePix IS-1，也都是運用相同的原理，只不過比較不同的是，由於自行改裝風險高且不受原廠保固，所以改裝前，除了要審慎評估，利用淘汰舊型機種進行改裝也是不錯替代方案，一來改裝失敗不會太心疼，二來也能賦予舊機新的生命、新的用途。

相較於濾鏡套用拍攝方式，相機改裝後的最大好處，就是可以隨性的拍照，既不用帶腳架也不用外掛濾鏡，拍照模式和一般並沒有什麼差別，讓你在創作上可更隨心所欲。目前依照改裝濾鏡類別不同，大致可分為高速IR（採用容許部份可見光穿透之IR濾鏡改裝）、全IR（採用可見光無法穿透之長波通濾鏡改裝）及彩色IR（採用容許可見光和IR同時穿透的全波長濾鏡改裝）等三型機種，由於三者所能感應的波長範圍不太相同，所拍攝出來的影像色調也極具個別特色，但以目前來說，以快速IR應用最為普及，所以往後內容，我將以高速IR為講解主軸。