Digital İnfrared - Kızılötesi Fotoğrafçılık

[Tunyukuk]

Kızılötesi nedir?
İnsan gözü, arka bölümündeki retina denen tabakadaki hücrelerin ışığa gösterdikleri duyarlılık ile görür. Retinada bulunan "retinal" isimli pigmentin bir ışık fotonunu algılamasıyla görme eylemi başlar. İşte bu "retinal" pigmenti yalnızca 400-700 nanometre (nm) aralığındaki dalga boyuna duyarlı olduğundan, insan gözü için "görünen ışık" yalnızca bu aralıktadır. Yani 400 nm'nin altındaki (morötesi-ultraviyole) ve 700 nm'nin üzerindeki (kızılötesi-infrared) dalga boyları retinal pigmentini uyaramaz. En yüksek uyarı 600 nm civarında olur. Kızılötesi spektrum, 700 nm'den radyo dalgalarına kadar uzanmaktadır. Bu aralıkta 750-1500 nm arası "yakın kızılötesi", ki fotoğrafçılıkta bizi ilgilendiren bu aralıktır; 1500-7000 nm "ara kızılötesi", 7000-1000000 nm ise "uzak kızılötesi"dir.

​

Kızılötesi fotoğrafçılık
Güneş ışığı ile aydınlanan dünyamızda her nesne kendi özelliğine göre, bizim görebildiğimiz 400-700 nm dalga boyu aralığından çok daha geniş bir aralıkta ışık yansıtır ve yayar. Çeşitli araçlar yardımıyla bu dalga boyları görünür hale getirildiğinde, alıştığımız görüntülerin dışında, ilgi çekici "gerçek dışı" görüntüler elde edilir. Örneğin bitkiler kendilerini ısınmaktan korumak için kızılötesi ışığın tamamına yakınını yansıtırlar. Bu nedenle kızılötesi çekimde beyaz renkte görülürler. İşte kızılötesi fotoğrafçılık, yakın kızılötesi bölgesindeki ışığın görünür hale getirilmesini amaçlar.

Normal fotoğraf filmleri, kızılötesi ışığa duyarlı değildirler. Klasik kimyasal fotoğrafçılıkta kızılötesi fotoğraf çekmek için kızılötesi ışığa duyarlı filmler ve görünür ışığı kesen kızılötesi filtreler kullanılır.

Kızılötesi bölgede bizim anladığımız anlamda "renk" olmadığı için bu fotoğraflar "monochrome" yani tek renk olarak elde edilir. Burada sayısal (dijital) kızılötesi fotoğrafçılıkla ilgili açıklama yapılacaktır.

Günümüzdeki sayısal fotoğraf makinalarında bilindiği üzere görüntü sensörleri (CMOS, CCD vs) bulunmaktadır. Bu sensörler normalde yakın kızılötesi ışığa duyarlıdırlar. Ancak bu dalga boyundaki ışık, görünür ışığın fotoğrafı çekilirken bozulmalara yol açabileceğinden, çeşitli filtreler aracılığı ile kesilirler.

Bu nedenle standart bir sayısal fotoğraf makinasının objektifi önüne görünür ışığı kesen kızılötesi bir filtre konarak normal pozlama ile fotoğraf çekildiğinde hiç görüntü elde edilemez.

Ancak sensörün önündeki kızılötesi filtrenin geçirgenliğine göre çok uzun pozlamalar yaparak (gün ışığında 10-20 saniye veya daha fazla) görüntü elde edilebilir. Daha ucuz ve basit makinalarda bu filtreler daha zayıf olduğundan, daha iyi kızılötesi görüntüler elde edilebilir.
Elimizdeki kameranın kızılötesi çekim için uygun olup olmadığını anlamanın bilinen kolay bir yolu, televizyon uzaktan kumandasının bir düğmesine basarak önündeki minik ampulun fotoğrafını çekmektir. Fotoğrafta ampul yanıyor görünüyorsa, kameranız kızılötesi çekime uygun kabul edilebilir.

​

Bir kısım sayısal kameralarda ise, sensör önündeki kızılötesi filtre kaldırılabilmektedir. Örneğin Sony kameralardaki "Night Shot" modu, bu filtrenin kalkmasıyla gerçekleşir ve kızılötesi fotoğraf için idealdir. Kızılötesi ışığı kesen filtre kaldırılıp objektifin önüne görünür ışığı kesip yakın kızılötesi ışığı geçiren bir filtre konduğunda, kızılötesi fotoğraf çekmek için bir düzenek elde edilmiş olur.

Kızılötesi filtreler
Günümüzde çok çeşitli kızılötesi filtreler bulunmakla birlikte her nedense (belki de yeterince talep olmadığından) Türkiye'de kızılötesi fotoğraf filtresi bulmak ciddi bir sorundur. Ancak yurt dışından kolaylıkla temin edilebilir.
Kızılötesi filtreler kabaca üç gruba ayrılabilirler:

1. Görünür ışığı tamamen kesip yakın kızılötesini geçirenler

2. Görünür ışığın az bir kısmını ve yakın kızılötesi ışığı geçirenler

3. Görünür ışığın tamamını ve yakın kızılötesi ışığın bir kısmını kesenler

Bu filtrelerden görünür ışığın bir kısmını geçirenler kullanıldığında, değişik renk tonları elde edilebilmektedir. Diğer filtreler ile ise yalnızca tek renk tonlu (monochrome) fotoğraflar çekilebilir.

Postprocessing/Görüntü işleme

Sayısal kameralarla elde edilen kızılötesi görüntüler genellikle ham olarak kullanılmaya çok uygun değildir. Standart ayarlarla çekildiğinde yoğun kırmızı tonlarda bir görüntü elde edilir.

Normal, görünür ışık


Sony DSC V1 + Hoya R72 Infrared filtre + Standart program​

Eğer kamera izin veriyorsa beyaz ayarını filtre takılıyken "custom white balance" olarak ayarlamak bu sorunu hafifletir.

Canon EOS 20D + Hoya R72 Infrared filtre + Custom White Balance + 13 sn. pozlama​

Kamerada "Night Shot" modu varsa, yani sensörün önündeki kızılötesi filtre kaldırılabiliyorsa, yeşilimsi tonlarda bir görüntü elde edilir.

Sony DSC V1 Night Shot mode + Hoya R72 Infrared filtre 1/30 sn.​

Kullanılan filtre görünür ışığı hiç geçirmiyorsa elde edilen tüm görüntüler monochrome, yani tek renk tonludur. Görünür ışığı kısmen geçiren bir filtre kullanılmış ise kullanılan mod'a göre farklı renk tonları oluşur.

Güven Atasoy, 2005

 

[Mayhoş]

Netleme
IR Işınlarının film düzlemindeki odak noktası, görünür ışığınkine oranla daha gerisine düşer. IR filmlerle çalışırken, netsizlik oluşur. Bunu gidermek için net alan derinliği skalasının üzerinde ya kırmızı bir nokta, veya R harfi ile simgelenmiş net düzeltme noktası vardır.
Netlik yapıldıktan sonra bulunan netlik noktası. R veya kırmızı nokta ile simgelenmiş net düzeltme noktasına kaydırılır. Kısık diyafram ile çalışmak da bir çözüm olmakla beraber, en doğru yöntem net düzeltmesinin yapılmasıdır. Özellikle geniş açı ile çalışırken kısık diafram yerine net düzeltmesi tercih edilmelidir. IR film de en fazla keskinliği 5, 6 ve 8 f değerleri verir.

Filtreleme
IR film, Infrared ışığa özel bir duyarlılığı olmasına rağmen, temelde klasik siyah beyaz filimler gibi pankromatik bir filimdir. Gün ışığı ve UV’ ye de duyarlıdır. IR’ ye özel filtreler kullanılmaz ise IR film’ de elde edilecek görüntülerin diğer (klasik siyah beyaz film) filmlerle elde edilen görüntüler’ den farkı yoktur.
Özel IR etkilerine sahip görüntüler elde edilmek istenirse film üzerine düşecek olan görünür bölge ışınlarının (Gün ışığı) ve UV ışınlarının bir filtre yardımıyla film üzerine düşmesi engellenmelidir. Kısacası IR filmin yalnız IR’ yi geçirebilen özel filtrelerle elde edilen IR ışınlarıyla pozlanması gerekmektedir. Pek çok fitre kullanılmakla beraber IR etkilerini kademeli olarak verebilen 25A, 29, 70 kodlu (Kodak filtre sistemine göre) koyu kırmızı filtreler ve (Bu filtreler koyuluk derecelerine göre kademeli olarak IR ışınlarını geçirirler) Yalnız IR ışınlarının geçmesine izin veren, opak görünüşlü, koyu kırmızı filtrelere göre daha koyu olan, kodak filtre sistemine göre 87, 87C, 88A, 89B kodlarıyla bilinen filtreler kullanılmaktadır. Kullanım kolaylığı açısından bu filtrelerin içinden 25A koyu kırmızı filtreyi önerebiliriz. Diğer filtrelere oranla (87, 87C, 88A, 89B) daha pratik kullanımı ucuz ve kolay bulunabilirliği yönünden daha avantajlıdır. IR etkilerinde çok fazla kayıp olmaksızın verebilmektedir. 87, 87C, 88A, 89B, filtreleri 25A koyu kırmızı filtrelere göre çok pahalı (30 $) ve kullanım olarak çok pratik değildir. Opak görünüşlü ve çok koyu olmalarından dolayı netlemede problem yaratmakta ve filtre faktörleri çok fazla olduğu için (8x ve 20x civarında,) Enstantane değerleri çok düşmektedir.

Pozlama
Fotoğraf makinelerinin ışık ölçüm sistemleri gün ışığına göre ayarlanmıştır. Gün ışığının haricinde bir miktar infrared ölçebilmektedir. Ama IR’ ye duyarlılıkları düşüktür. Güvenilir değerler vermezler. Bu yüzden filmi üreten firma tam anlamıyla bir ASA değeri verememektedir. Başlangıçta kullanılıp test edilip, kullanıcının kendi ASA değerini bulabilmesine olanak veren basamak bir ASA değeri prospektüslerde vardır. Denenmiş ve iyi sonuç verebilen bir asa değeri vermek mümkündür. Makinenizin ASA ayar düğmesini 200 ASA değerine getirip eksi 1 ve eksi 2 değerlerinde çekim yapın. Firmanın önerdiği geliştirici ile filminizi yıkayıp sonuçlarını değerlendirip kendi değerlerinizi bulabilirsiniz. Buna rağmen alacağınız sonuçlar iyi olmayabilir. (İnfrared’in gün ışığı içindeki oranı günün değişik saatlerini ve hava koşullarına bağlı olarak değişebilmektedir. Bulutlu havalarda infrared bulutlardan geçebilmektedir. Bu sebepten dolayı gökyüzünün fazla olduğu karelerde patlamalar olur.)
Bunun önüne geçmek için bulduğunuz standart ASA değerinde çekim yaparken, ölçülen değerin alt ve üst ölçüm değerlerini de çekmenizi tavsiye ederiz.

Film geliştirme
Filmlerin makinaya takılması pozlanmış filmin makineden çıkarılması ve geliştirilmesi (banyo işlemi) tamamen karanlık bir ortam’ da yapılmalıdır. IR filmlerin (Konica ve ilford SFX hariç) Antihalo tabakası yoktur. Bu özelliğinden dolayı film oldukça ince’ dir. Koruyucu kadife ve film makarasının kenarından sızan ışıklar filimin sislenmesine sebep olmaktadır. Bütün pankromatik filmler gibi geliştirme işlemi için film spirale karanlıkta sarılmalıdır. Geliştirme işleminin yapılacağı tanklar çelik olmalıdır. Çelik tanklar IR yi sızdırmamaktadır. Plastik ve bakalit tankların IR yi sızdırabildiği söylenmektedir. Plastik veya bakalit tanklarla çalışılacaksa test edilmelidir. Eğer test etmeyi göze almazsanız daha basit ve pratik bir yol ise, plastik ve bakalit tankların dışı parlak yüzeyi dışa gelecek biçimde Alüminyum Folyo ile kaplayarak IR geçirmez hale getirebilirsiniz. Özel bir geliştirici gerekmektedir.
ID II, D 76 ile 20 derecede 11 dakika normal kontrastlı sonuçlar vermektedir. Microdol X ile sulandırılmamış ile 20 derecede 13 dakika yumuşak kontrast ve ince grenli sonuçlar elde edilir. Daha kontraslı sonuçlar elde etmek içinse film sulandırılmamış Hc110, D 19 banyoları ile 20 derecede 6 dakika geliştirilmelidir.
Geliştirmenin diğer aşamalarının klasik SB filmlerin farkı yoktur. Arzu edilirse stop banyosu kullanılır. Fix aşaması SB filmler gibidir.

Stok ID 11 D76 11 dakikada Normal kontrastlı
Stok Mikrodol x 13 dakikada Düşük kontrast-ince gren
Stok HC 110 D19 6 dakikada Yüksek kontrast sonuçlar
alınır.

Kızılötesi fotoğraf’ın kullanım alanları
Pratikte pek çok kullanım alanı vardır. Yalnız fotoğraf amaçlı kullanımı diğer kullanım amaçlarına göre çok küçük bir bölümü tutar. Esas kullanım askeri ve bilimsel alanlardadır. Bunların dışında :

Kararmış, silinmiş ve okunamayan belgelerin okunmasında,
Resimlerde verniğin altındaki ilk katın incelenmesinde (ünlü resimlerin taklitlerinin ortaya çıkarılmasında),
Yapay kamuflajların ortaya çıkarılmasında,
Büyük ormanlık alanlarda, hasta ağaçların tespiti ve hastalığın yayıldığı alanların tespitinde,
Bitki örtüsünün incelenmesinde,
Tarım ürünlerinin tahmini rekolte miktarının tayininde kullanılır.
Infrared filmler, fotoğraf da özel efektler verirler Ton kaymaları yaparlar:

Sağlıklı bitkilerin yaprakları gün ışığını emer, Infrared olarak yansıtırlar ve görüntüde yeşillikler beyaz renkte gözükür.
Mavi gökyüzü IR yi emdiği için siyah çıkar
Bütün sular IR yi emer ve siyah çıkarlar
Bulutlar IR yi geçirirler ve beyaz renginde bir değişim olmaz, kendine özgü gren verirler.

Işık
Işık uzayda çok hızlı hareket eden Elektromanyetik dalgadır. Bu elektromanyetik dalganın boyu 6000 km ile 0,0005 nm arasında değişebilmektedir. Işığın tamamının gözümüz tarafından algılanması mümkün değildir. Işığın gözümüzün algılayabildiği (gördüğü) bölümüne görünür ışık bölgesi (visible light) denir. Bu bölge, 400 nm ile 700nm dalga boyu ile sınırlıdır.
Gün ışığı beyaz renkte bir ışıktır. Homojen bir yapıda değildir. Farklı dalga boyundaki ışıklar bir araya gelerek gün ışığını meydana getirir. Eğer gün ışığı bir prizmadan geçirilecek olursak gün ışığını oluşturan ve her biri farklı dalga boyundaki ışıklara ve renklere ayrılır. Bu her bir fark dalga boyundaki ışıklar bizim renk diye adlandırdığımız, kavramı meydana getirirler. Bu renkli ışık demetleri tekrar birleştirilirse beyaz gün ışığı meydana gelir. Beyaz ışığın, kendisi oluşturan farklı dalga boyundaki renkli ışıklarına ayrılmasına ışık tayfı, renk tayfı denir.
Işık tayfı incelendiği zaman; Mor’dan kırmızı’ya doğru çeşitli renkler oluşur. Bu renkler alt alta sıralanırsa Beyaz ışık şu renklerin birleşiminden oluşur. Sıralama en büyük dalga boyundan küçüğe doğrudur.
Kırmızı 700 nm
Turuncu
Sarı
Yeşil
Mavi
Lacivert
Mor 400 nm