การถ่ายภาพ Near Infrared โดยใช้กล้องดิจิตอล

สารบาญ ความรู้ทั่วไปเรื่องพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า : คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คืออะไร ? แบ่งเป็นประเภทใดบ้าง ? การบันทึกภาพในย่าน Near Infrared : ประเภทการบันทึกภาพ และประเภทอุปกรณ์ ลักษณะของวัตถุถ่างๆ ในภาพ Near IR : วัตถุต่างๆ มีหน้าตาอย่างไร ใต้แสงอินฟราเรดใกล้ ? ข้อแนะนำทั่วไปในการถ่ายภาพ Near IR : ข้อควรรู้ เพื่อการถ่ายภาพ การถ่ายภาพ Near IR ด้วยกล้อง SLR : สำหรับผู้เล่นกล้องฟิล์ม กล้องดิจิตอล กับการถ่ายภาพ Near IR : กล้องดิจิตอลดีอย่างไร ? การเลือกกล้องดิจิตอลสำหรับการถ่ายภาพ Near IR : ข้อคิดเห็น รวบรวมจาก web การเลือกใช้ Infrared Pass Filter : filter มีกี่ประเภท เลือกใช้ให้ถูกอัน การปรับแต่งภาพ : ถ่ายเสร็จแล้ว แต่งภาพดีกว่า ... มีทั้งเทคนิคการผสมสีหลายช่วงคลื่น, การผสมสีเท็จ, การผสมสีภาพหลายช่วงเวลา การประยุกต์ใช้ (applications) : ถ่ายเล่นๆ หรือมีประโยชน์อะไร ? คำนิยาม : ความหมาย คำศัพท์ต่างๆ การทดสอบ : Near IR Pass Filter , UV Pass Filter , Digital Cameras , Focus Shift test การถ่ายภาพ Near IR โดยใช้กล้องดิจิตัลของ Sony Photo Gallery : อัลบั้มภาพ ถ่ายมาแล้ว ช่วยกันดูหน่อยเถอะ ลิ้งค์ : ตามอ่านความรู้เพิ่มเติม จากแหล่งอื่นๆ

รุ้ง 7 สี และรุ้งอินฟราเรดใกล้ ถ้าไม่ถ่ายเปรียบเทียบกับรุ้งสี จะสังเกตุได้ยากมากครับ เพราะอาจนึกว่าเป็นแสงสะท้อนจากเลนส์ หรือจากฟิลเตอร์ ในภาพ จะเห็นรุ้งสี ทั้งที่เป็นรุ้งปฐมภูมิ และรุ้งทุติยภูมิ ส่วนรุ้งอินฟราเรดใกล้ จะอยู่ถัดจาก รุ้งสีแดง ไปนิดนึง การแสดงภาพถ่ายโครงการวิทยาศาสตร์สนุก และ ภาพถ่ายอินฟราเรดใกล้ ในงาน FOTOINFO Big Meeting 2008 : วันเสาร์ที่ 26 - วันอาทิตย์ที่ 27 เมษายน 2551 ณ ชั้น 5 Union Mall

ความรู้ทั่วไปเรื่องพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า อยู่ในย่านความยาวคลื่นตั้งแต่ 10 นาโนเมตร จนถึง 100 กิโลเมตร (ความถี่ 750 THz ถึง 30KHz) และมีชื่อเรียกต่างๆกัน อาทิ รังสีแกมม่า (Gamma), รังสีเอ็กซ์ (X-ray), รังสีอัลตราไวโอเล็ต (Ultraviolet), แสงที่ตามองเห็น (Visible Light), อินฟราเรด (Infrared), จนถึง คลื่นวิทยุ (Radio Wave)

ตารางแสดงการจำแนกพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ในย่านต่างๆ

ประเภท			ความยาวคลื่น	ความถี่
อัลตราไวโอเล็ต (Ultraviolet)			10 ηm - 0.4 µm	750 - 3,000 THz
แสงที่ตามองเห็น (Visible Light)			0.4 - 0.7 µm	430 - 750 THz
อินฟราเรด (Infrared)	อินฟราเรดใกล้		0.7 - 1.3 µm	230 - 430 THz
	อินฟราเรดคลื่นสั้น (Near Infrared)		1.3 - 3 µm	100 - 230 THz
	อินฟราเรดคลื่นกลาง (Middle Infrared)		3 - 8 µm	38 - 100 THz
	อินฟราเรดความร้อน (Thermal Infrared)		8 - 14 µm	22 - 38 THz
	อินฟราเรดไกล (Far Infrared)		14 µm - 1 mm	0.3 - 22 THz
คลื่นวิทยุ (Radio Wave)	ไมโครเวฟ (Microwave)	มิลลิเมตรย่อย	0.1 - 1 mm	0.3 - 3 THz
		มิลลิเมตร (EHF)	1 - 10 mm	30 - 300 GHz
		เซนติเมตร (SHF)	1 - 10 cm	3 - 30 GHz
		เดซิเมตร (UHF)	10 cm - 1 m	0.3 - 3 GHz
	คลื่นสั้นมาก (VHF)		1 - 10 m	30 - 300 MHz
	คลื่นสั้น (HF)		10 - 100 m	3 - 30 MHz
	คลื่นกลาง (MF)		100 m - 1 km	0.3 - 3 MHz
	คลื่นยาว (LF)		1 - 10 km	30 - 300 KHz
	คลื่นยาวมาก (VLF)		10 - 100 km	3 - 30 KHz

ข้อมูลตาราง จากหนังสือ "คำบรรยายเรื่องการสำรวจจากระยะไกล : Remote Sensing Note" สำนักงานคณะกรรมการวิจัยแห่งชาติ, พิมพ์ครั้งที่ 1 พ.ศ. 2540, ISBN 974-8027-59-7

ความยาวของคลื่นแสงที่คนเรามองเห็นได้ (Visible Light) มีค่าประมาณ 400 ถึง 700 นาโนเมตร (ηm) Near Infrared ที่จะกล่าวถึงในที่นี้ คือช่วงคลื่นของแสง ที่อยู่เกินกว่าคลื่นแสงที่คนเราสามารถมองเห็นได้ มีค่าความยาวคลื่นระหว่าง 700 ถึง 1,300 นาโนเมตร ส่วนคลื่นความร้อน (Thermal Infrared) ที่คนเราไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตา แต่สามารถรู้สึกได้ทางผิวหนังนั้น ไม่สามารถบันทึกได้ด้วยฟิล์ม infrared หรือกล้องดิจิตอลทั่วไปในท้องตลาด เครื่องมือที่สามารถบันทึกคลื่นความร้อนได้ เป็นเครื่องมือที่มีราคาแพง ต้องมีการหล่อเย็นโดยไนโตรเจนเหลว หรือสารอื่นๆ เพื่อให้มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 เซลเซียส ก่อนปี 1990 อุปกรณ์ถ่ายภาพช่วง Far Infrared จากอากาศยาน และอวกาศยาน จะใช้ตัวตรวจวัดตัวเดียว (Single Element Detector) ที่ใช้เทคโนโลยี Mercury Cadmium Telluride (HgCdTe) หรือ Germanium และใช้หลักของ Pushbrrom Scanning ในการบันทึกภาพ อุปกรณ์นี้ ถูกใช้กับดาวเทียมสำรวจทรัพยากรธรรมชาติ และดาวเทียมตรวจวัดสภาพอากาศ หลายดวง ครอบคลุมถึง การศึกษาชั้นบรรยากาศ, thermal gradient ของ มหาสมุทร และแม่น้ำ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา GOES ก็ยังคงใช้เทคโนโลยีนี้อยู่ ในขณะนี้ Instrument Technology Center ของ Goddard Space Flight Center กำลังพัฒนาอุปกรณ์ตรวจวัดคลื่นความร้อน ขนาด 512 x 640 pixel ที่มีความสามารถตรวจจับคลื่นความร้อน ในช่วง 3 ถึง 15.4 ไมโครเมตร อุปกรณ์ดังกล่าว ใช้ไนโตรเจนเหลว เป็นสารหล่อเย็น อุปกรณ์นี้ ได้ถูกใช้ในโครงการ ตรวจจับไฟป่าในทวีปอาฟริกา (NASA/Southern African Fire-Atmosphere Research Initiative - SAFARI)

การกระเจิงของแสง โมเลกุลของอากาศ จะทำให้เกิดการกระเจิง (scatterring) ของแสงสีฟ้า ทำให้ท้องฟ้าเป็นสีฟ้า และทำให้การถ่ายภาพวิว ไม่ใสเท่าที่ควร แต่ในย่าน near ir จะมีการกระเจิงน้อยมาก ทำให้เหมาะต่อการถ่ายภาพทิวทัศน์

กองไฟเป็นแหล่งกำเนิด แสงอินฟราเรดใกล้ ประเภท emitted near IR

แหล่งกำเนิดแสงในย่าน Near Infrared แสงที่ได้จากหลอดไส้ (หลอดรุ่นเก่า แบบไม่ประหยัดไฟ) และแหล่งอื่นๆ ที่ให้ความร้อนสูง อาทิ ถ่านไม้ที่ติดไฟ , ขดลวดเตาไฟฟ้า , ลาวา จะมีส่วนหนึ่งอยู่ในย่านความยาวคลื่นของ NearIR ส่วนแสงที่ได้จากหลอดนีออน (fluorescent) จะประกอบด้วยแสง NearIR น้อยมาก แสง flash ก็มีปริมาณ NearIR พอที่จะใช้ ถ่ายภาพ Near IR ในระยะใกล้ๆ ได้ (ตัวอย่าง) ลองดูปริมาณแสง near IR ที่ได้จากเตาไฟฟ้า สิครับ

การบันทึกภาพในย่าน Near Infrared การบันทึกภาพ Near Infrared สามารถแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ตามลักษณะของแหล่งกำเนิดแสง คือ แบบ Passive : การบันทึกแสง Near IR ของวัตถุ จากแหล่งกำเนิดแสงธรรมชาติ Reflected Near IR : การบันทึกแสง Near IR ที่สะท้อนจากวัตถุ จากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติ (ดวงอาทิตย์) Emitted Near IR : การบันทึกแสง Near IR ที่เปล่งออกจากตัววัตถุเอง อาทิ ลาวา และวัตถุที่ร้อนอื่นๆ แบบ Active : การบันทึกแสง Near IR ที่สะท้อนจากวัตถุ จากแหล่งกำเนิดแสงที่มนุษย์ทำขึ้น เช่น แฟลช, หลอดไฟ การบันทึกภาพในย่าน Near Infrared กระทำได้หลายวิธี คือ การบันทึกโดยใช้กล้องถ่ายรูป และ ฟิล์มอินฟราเรด หรือ ฟิล์มอินฟราเรดสี ถือว่าเป็นระบบไม่กวาดภาพ (Non-Scanning System) การบันทึกโดยใช้อุปกรณ์ชนิดกวาดสร้างภาพจากระนาบภาพ (Image Plane Scanning Sensor) เช่น เครื่องกวาดภาพโซลิดสเตด ระบบ HRV ของ ดาวเทียม SPOT สำหรับการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติระยะไกล การบันทึกโดยกล้องดิจิตอล และ Infrared Pass Filter การบันทึกโดยใช้อุปกรณ์ชนิดกวาดสร้างภาพจากระนาบวัตถุ (Object Plane Scanning Sensor) เช่น เครื่องกวาดภาพแบบกลเชิงแสงหลายช่วงคลื่น ใช้ในระบบ Multispectral Scanner : MSS และ Thematic Mapper : TM ของ ดาวเทียม Landsat และระบบ MSS ของการสำรวจจากเครื่องบิน สำหรับการสำรวจทรัพยากรธรรมชาติระยะไกล

ลักษณะของวัตถุถ่างๆ ในภาพ Near IR

วัตถุ โทนสีที่ปรากฏบนภาพ near infrared ท้องฟ้า เทาเข้ม ถึงดำ ก้อนเมฆ ขาว ใบไม้ ดอกไม้ ขาว ต้นไม้ และกิ่งไม้ เทาเข้ม ถึงดำ ผิวคน ค่อนข้างขาว ดูเรียบลื่น ลูกตา ดำ/ขาว ตาดำจะดูเล็กลง เพราะตาดำวงนอก จะดูเป็นสีเดียวกับตาขาว แว่นตา บางอันจะใส สามารถมองทะลุได้ ผ้าสีต่างๆ ขาว น้ำ ดำ และจะเห็นเงาสะท้อนได้ดีมาก วัตถุจะมีความสว่างมากหรือน้อย ในช่วงคลื่น Near IR ขึ้นกับค่าการสะท้อน (Reflectivity) ใบไม้ และผิวมนุษย์ จะมีค่าการสะท้อนสูง ทำให้มีสีเกือบขาว หรือขาว ในขณะที่น้ำ มีค่าการสะท้อนต่ำ ทำให้มีสีค่อนข้างดำ หรือดำ เสื้อผ้าสีต่างๆ จะสะท้อนแสง Near IR ได้ดีพอๆ กัน โดยไม่ขึ้นกับสีของผ้า ทำให้เราเห็นผ้าสีต่างๆ เป็นสีเกือบขาว ทั้งหมด เงาสะท้อนของสิ่งต่างๆ บนผิวน้ำ (ที่อยู่ในย่านแสงที่มองเห็น) จะถูกตัดออก ทำให้เหลือเฉพาะเงาของวัตถุในย่าน Near IR ซึ่งจะมองเห็นได้ชัดเจนมาก เปรียบเทียบได้กับการใช้ polarizer filter กับการถ่ายภาพปกติทีเดียว ภาพ Near IR มีลักษณะของบรรยากาศที่ค่อนข้าง'ใส' เนื่องจากในย่านความยาวคลื่นนี้ มีปริมาณของ Atmospheric Scattering ต่ำกว่า ในย่านคลื่นแสงที่ตามองเห็นมาก ทำให้เราสามารถนำจุดเด่นข้อนี้ มาใช้ในการปรับปรุงภาพ ในลักษณะ IR 'Bright' ได้ นอกจากค่าการสะท้อนแล้ว มุมการมอง ยังมีผลต่อความสว่างของวัตถุอีกด้วย การเล็งกล้องไปยังผิวน้ำที่สะท้อนแสงแดดโดยตรงจากดวงอาทิตย์ ย่อมให้ภาพผิวน้ำที่สว่างอย่างแน่นอน

ลูกตาดำจะดูเล็กลง ใบไม้ สะท้อนแสง near ir ได้ดีมาก ในขณะที่ น้ำจะดูดกลืนแสง near ir ภาพนี้ จะแสดงเวียนจาก visible - blue - green - red - near ir

ข้อแนะนำทั่วไปในการถ่ายภาพ Near IR

ผิวหนังสะท้อน near ir ได้ดีมาก Self Portrait Nikon 950 , B+W 093 ISO 80 , f/2.6 , 1/4 sec ใช้ขาตั้งกล้องในการถ่ายภาพ : Infrared Pass Filter จะกันแสงส่วนใหญ่ ไม่ให้ผ่านเข้าไปยังเลนส์ ทำให้ Shutter Speed ต่ำลงอย่างมาก เช่นในกรณีของ Filter 87C ในวันที่มีแสงแดดจัด จะได้ค่า Shutter Speed อยู่ประมาณ 1/3 หรือ 1/4 วินาทีเท่านั้น (ที่ ISO 80) จึงควรใช้ขาตั้งกล้องเพื่อกันภาพไหว พก tripod หรือ monopod ติดไปด้วยเสมอ เลือกช่วงเวลาการถ่ายภาพ : ปริมาณแสงในช่วง Near IR จะมีมาก เมื่อมีแดดจัด การถ่ายภาพ Near IR จึงควรกระทำในวันที่มีแสงแดด โดยเฉพาะในชั่วโมงที่มีแดด ช่วงเช้า และเย็น (เนื่องจากดวงอาทิตย์ทำมุมแหลม กับบรรยากาศของโลก) เลือกมุมการถ่ายภาพ : การถ่ายภาพ ควรหันหลังให้ดวงอาทิตย์ จะทำให้ได้ภาพท้องฟ้าที่ค่อนข้างมืด การใช้แสงช่วย : แสงแฟลช มีปริมาณแสง Near IR สูงเช่นกัน สามารถใช้ทดแทนแสงแดดได้ ในกรณีจำเป็น หลอดไฟนีออน ให้แสง Near IR ปริมาณน้อยมาก ถ้าจะหาแหล่งแสงเทียมสำหรับการถ่ายภาพ Near IR ละก็ ให้ใช้แฟลช หรือหลอดไส้ จะดีกว่าครับ การโฟกัส : เนื่องจากความยาวคลื่นของแสง Near IR มากกว่าแสงที่ตามองเห็น ทำให้ระยะโฟกัสของการถ่ายภาพ Near IR คลาดเคลื่อนไปจากการถ่ายภาพปกติ คือจะมีระยะโฟกัสที่สั้นลง ดังจะเห็นได้จากวงโฟกัส บนกล้อง SLR บางรุ่น จะมีเส้นสีแดงแสดง Focus Shift ของการถ่ายภาพ Near IR ไว้ด้วย ขณะถ่ายภาพ จะทำการโฟกัสโดยไม่ใช้ IR Pass Filter หลังจากโฟกัสเสร็จแล้ว จึงค่อยใส่ Filter และปรับระยะโฟกัสอีกครั้ง สำหรับกล้อง Auto Focus บางรุ่น จะสามารถถ่ายภาพโดยใส่ Filter ได้เลย ทำให้การถ่ายภาพสะดวกขึ้นอีกมาก หลีกเลี่ยงการใช้ Aperture ที่แคบมากๆ : เนื่องจากจะมีปัญหาอันเนื่องมาจากการ Diffraction (ข้อนี้เป็นคำเตือนจากอินเตอร์เน็ทนะครับ แต่ยังไม่เจอปัญหาด้วยตัวเอง เนื่องจากแสงน้อยอยู่แล้ว ทำให้บังคับให้ใช้ หน้ากล้องกว้างๆ อยู่เป็นประจำ) เรียนรู้ถึงแหล่งกำเนิดแสง IR : การถ่ายภาพ Near IR ในเวลากลางวันโดยใช้แสงอาทิตย์นั้น อาศัยการสะท้อนแสงของวัตถุเป็นหลัก (Reflected Near IR) ยังมีวัตถุอีกประเภท ที่'เปล่ง'แสงในย่าน Near IR (Emitted Near IR) อาทิ ก้อนถ่านที่ร้อนแดง, ขดลวดที่ร้อนของเตาไฟฟ้า, โลหะที่หลอมเหลว, และ ลาวา เป็นต้น สิ่งเหล่านี้ จะ'เปล่ง' แสงในย่าน Therml IR (ความร้อน) และ Near IR ออกมาพร้อมๆ กัน โดยเริ่มต้นที่อุณหภูมิประมาณ 500กC (773กK; 932กF) และมีปริมาณมากที่อุณหภูมิ 627กC (900กK; 1,160กF) ความคมชัด : ในกรณีที่มีปัญหาความคมชัด ให้ลองปรับหน้ากล้องให้ลดลง เพื่อเพิ่ม Depth of Field หรือการถอยให้ห่างจากวัตถุ แล้วใช้การ Zoom In แทน ทดลอง ทดลอง ทดลอง พก Near IR Pass Filter ไปทุกที่ และถ่ายภาพต่างๆ ให้มาก ใช้ความคิดสร้างสรร ให้เป็นประโยชน์ ทดลองถ่ายโดยใช้ฟังก์ชั่นกล้องให้ครบ และเรียนจากผลการถ่าย ถ่ายภาพโดยใช้ mode color (ไม่ใช่ ขาว-ดำ) ตรวจเช็คภาพทันที (เพื่อเรียนรู้ความผิดพลาด และยืนยันข้อถูกต้อง) ถ้าไม่แน่ใจ ถ่ายคร่อมให้มากๆ เผื่อความผิดพลาดด้านแสง , ระยะ (เนื่องจาก focus shift) , และ การสั่น (เนื่องจาก shutter speed ต่ำ)

การถ่ายภาพ Near IR ด้วยกล้อง SLR

การถ่ายภาพ Near IR โดยใช้กล้อง SLR ธรรมดา จำเป็นต้องอาศัยฟิล์มพิเศษ ที่ไวต่อคลื่นแสงที่ยาวกว่าที่ตาสามารถมองเห็น คือมีความยาวคลื่น มากกว่า 700 นาโนเมตร ฟิล์มพิเศษนี้ ยังไวต่อคลื่นแสง ในช่วง UV อีกด้วย (ความยาวคลื่น ต่ำกว่า 400 นาโนเมตร) ในกรณีของฟิล์มโกดัก HIE จะมีความไวแสงในย่าน Near IR ไปจนถึงความยาวคลื่นประมาณ 1000 นาโนเมตร (1 ไมครอน) ฟิล์มนี้ สามารถนำไปใช้ในการชันสูตร (Forensic Applications), การสำรวจทางอากาศ ของป่าไม้ และพืช , รวมถึงการปรับปรุง (Restoration) และการพิสูจน์ ภาพวาด ฟิล์ม แต่ละประเภท มีสภาพความไวเชิงคลื่น (Spectral Sensitivity) แตกต่างกัน ฟิล์มอินฟราเรดขาวดำ มีความไวเชิงคลื่น ถึงช่วงอินฟราเรดใกล้ ส่วนฟิล์มสีอินฟราเรด มีความไวต่อสามช่วงคลื่น เนื่องจากมีชั้นอิมัลชั่น 3 ชั้น ตัวอย่างฟิล์มที่ใช้ในการถ่ายภาพ Near IR Kodak High Speed Infrared (HIE) - black and white film (HIE 135-36) Konica Infrared 750 Black & White Ilford SFX 200 - Black and White film Agfa Agfapan APX 200S black and white Kodak Ektachrome Infrared IE (Colour Infra-Red Slide film) KODAK EKTACHROME Professional Infrared EIR (Colour Infrared Slide film) MACO IR 820c - black and white (35mm, 120, 4"x 5") ดู Spectral Curves ของฟิล์ม Kodak HS IR , Konica 750 และ TMAX 400 ได้ที่ http://www.cocam.co.uk/CoCamWS/Infrared/IRCurves/ircurves.htm ครับ รายละเอียดของการใช้ฟิล์ม Color Infrared อ่านได้ที่ web ของ www.coolmint.co.uk ครับ

การสะท้อนแสง Near IR การสะท้อนแสง Near IR ของพืช ไม่ได้เป็นเพราะ คลอโรฟิลด์ ในพืช แต่เป็นเพราะโครงสร้างภายในของพืช ที่มีลักษณะเป็นโพรง ที่มีขนาดพอเหมาะ ในการสะท้อนแสง Near IR

กล้องดิจิตอล กับการถ่ายภาพ Near IR ราคาของกล้องดิจิตอลในปัจจุบัน มีแนวโน้มที่จะลดลง ในขณะที่ฟังก์ชั่น และความละเอียดของภาพ สูงขึ้นเรื่อยๆ กล้องดิจิตอล สามารถถ่ายภาพ Near IR ได้ เนื่องจาก CCD (Charge Coupled Devices) ของกล้องดิจิตอล มีความไวต่อคลื่นแสงย่าน Near IR CCD ในแต่ละรุ่น จะมีความไวต่อแสง near IR ต่างกัน มีผลทำให้กล้องดิจิตอล มีความสามารถในการถ่ายภาพ Near IR ต่างกันด้วย กล้องดิจิตอลบางรุ่น มีการติดตั้งฟิลเตอร์ ที่กั้นแสง Near IR เพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพ (ป้องกัน IR Contamination) ทำให้ความสามารถในการถ่ายภาพ Near IR ลดลง การถอดฟิลเตอร์ดังกล่าวออก จำเป็นต้องกระทำโดยผู้เชี่ยวชาญ และต้องมีการปรับระยะของ CCD เพื่อชดเชยระยะโฟกัสที่เปลี่ยนไปด้วย สำหรับกล้องดิจิตอลบางรุ่น ที่ยังคงมีความไวต่อแสง Near IR อยู่ การถ่ายภาพ near IR ยังสามารถกระทำได้ โดยอาศัยฟิลเตอร์ เพื่อกันแสงช่วงคลื่นอื่นๆ ออก ฟิลเตอร์นี้ เรียกว่า 'IR Pass Filter' เนื่องจากฟิลเตอร์ดังกล่าว จะปิดกั้น คลื่นแสงที่ตามองเห็น (Visible Light) ไม่ให้ตกกระทบบน CCD ส่งผลให้ Shutter Speed ของการถ่ายภาพ ลดลงอย่างมาก ดังนั้น การถ่ายภาพ Near IR ให้ภาพออกมาชัดเจน จึงต้องเลือกสถานที่ และเวลา ที่มีแสงแดดมาก คุณภาพของภาพ NearIR ที่ได้จากกล้องดิจิตอล ขึ้นอยู่กับ ความเร็วของเลนส์ (lens speed) , ความไวต่อ IR (ถูกจำกัดโดย IIRCF : Internal IR Cut Filter) และ ความสามารถของกล้องที่ถ่ายภาพ ณ ISO สูงๆ

ความแตกต่างของความสามารถของกล้อง ในการถ่ายภาพ Near IR เนื่องมาจาก ชนิดของ IR Pass Filter ที่ใช้ Bayer Pattern Color Filter ที่ใช้กับ CCD IR Cut Filter ที่ใช้ภายในกล้อง ตัว CCD เอง Firmware ของกล้อง : โดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับ white balance

การใช้กล้องดิจิตอลเพื่อถ่ายภาพ Near IR มีข้อดีกว่ากล้อง SLR หลายประการ กล่าวคือ กล้องดิจิตอล สามารถถ่ายแล้วเห็นผลได้ทันที ในขณะที่กล้อง SLR ต้องผ่านกระบวนการล้างอัดพิเศษ ที่ใช้เวลานาน ต้นทุนการเรียนรู้โดยใช้กล้องดิจิตอล จะต่ำกว่ามาก เพราะสามารถลบภาพเสียทิ้งได้ และทดลองถ่ายใหม่ได้ทันที ในขณะที่ การล้างอัดด้วยกระบวนการพิเศษของฟิล์ม infrared จะมีค่าใช้จ่ายสูง และหาห้องแลปยาก จากข้อ 1 และ 2 ส่งผลให้กระบวนการเรียนรู้ (โดยการลองผิดลองถูก) โดยกล้องดิจิตอล เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วกว่ามาก ตากล้องสามารถเลือกถ่ายวัตถุอะไรก็ได้ ตามใจชอบ โดยไม่ต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายของฟิล์ม และการล้างอัดภาพ ตากล้องที่ใช้กล้องดิจิตอล สามารถสลับไป-มา ระหว่างการถ่ายภาพธรรมดา กับการถ่ายภาพ Near IR ได้ โดยการใส่-ถอด IR Pass Filter เท่านั้น

อย่ามองดวงอาทิตย์ ผ่าน IR pass filter โดยเด็ดขาด ถึงแม้ว่า filter จะดูมืดแค่ไหนก็ตาม แสง IR ที่ผ่าน filter มาได้ สามารถทำให้ตาเสียได้ครับ

การเลือกกล้องดิจิตอลสำหรับการถ่ายภาพ Near IR

จากการที่กล้องดิจิตอลมีความไวต่อแสงในย่านอินฟราเรดใกล้ ไม่เท่ากัน ทำให้กล้องดิจิตอลแต่ละตัว มีความเหมาะสมสำหรับการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ ไม่เท่ากันด้วย การทดสอบว่ากล้องดิจิตอลที่มีอยู่แล้ว มีความไวต่อแสงอินฟราเรดใกล้ มากน้อยเพียงใดนั้น ทำได้โดยการทดสอบถ่ายภาพ รีโมทคอนโทรลในขณะที่กดปุ่มอยู่ ถ้าภาพของหลอดไฟของรีโมทคอนโทรลสว่างมาก แสดงว่า CCD ของกล้องดิจิตอลตัวนั้น มีความไวต่อแสงอินฟราเรดใกล้ จากการตระเวณเก็บข้อมูลการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ (บน web) ของผู้ใช้กล้องดิจิตอล ทั้งในและต่างประเทศ ที่ได้ทดลองถ่ายภาพ และทดสอบกล้องดิจิตอลยี่ห้อ และรุ่นต่างๆ ได้ผลพอจะประมวลได้ดังนี้ Agfa รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR ePhoto 1280 ตุลาคม 1997 Compact Swivel 0.7 MP ดี, เป็นกล้องดิจิตัลรุ่นแรกๆ ที่นิยมใช้ในการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้, ดูตัวอย่างภาพที่ www.rit.edu , echeng.com Canon กล่าวโดยทั่วไปแล้ว กล้อง Cannon มีความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR น้อยกว่ากล้องยี่ห้ออื่น (แหล่งข่าวต่างประเทศ) แต่ก็ยังสามารถใช้ถ่ายภาพได้ แล้วแต่รุ่นด้วยครับ สำหรับ Canon D30, D60, EOS1D, Digital Rebel (300D) และ D100 digital SLRs มีที่รับทำแปลงกล้อง ให้ถ่ายภาพ Near IR ได้ ที่ www.irdigital.net รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR PowerShot Pro70 มีนาคม 1998 SLR-like 1.5 MP ดีมาก PowerShot S10 สิงหาคม 1999 Compact 1.9 MP ดี D30 เมษายน 2000 DSLR 3.1 MP ดี บาง web บอกว่า ดีกว่า D60 PowerShot G1 สิงหาคม 2000 Compact 3.1 MP G1 และ IS Pro90 ดี , ถ้าใช้ Hoya R72 กับ G1 จะได้ shutter speed ที่ 2 วินาที เมื่อถ่ายกลางแจ้ง แต่ถ้าใช้ 89B/R72 filter (very dark red) จะได้ความเร็วประมาณ 1/20 วินาที กลางแจ้ง PowerShot G2 สิงหาคม 2001 Compact 3.9 MP ถ่ายได้ แต่ไม่ดีเท่า G1 D60 กุมภาพันธ์ 2002 DSLR 6.3 MP ไม่ดี, เห็นบอกว่า CMOS มีคุณสมบัติการมองเห็นคล้ายกับตาของคน ซึ่งไม่ค่อย sensitive กับ Near IR 1Ds กันยายน 2002 DSLR 11.0 MP พอไหว PowerShot G3 กันยายน 2002 Compact 3.9 MP มีรายงานว่า ใช้กับ IR Filter (72) แล้วได้ผลดี แต่ยังไม่เห็นผลงาน 10D กุมภาพันธ์ 2003 DSLR 6.3 MP PowerShot G5 มิถุนายน 2003 Compact 5.0 MP G5 มีความไว กับ Near IR ไม่ดีนัก ดูตัวอย่างภาพได้ที่ Infrared Experiments ของ Gisle Hannemyr ภาพตัวอย่าง ถ่ายที่ 1 วินาที f/3.2 ISO 100 (EV 3.4) ใช้ฟิลเตอร์ R72 1D Mark II มกราคม 2004 DSLR 8.2 MP 1Ds Mark II สิงหาคม 2004 DSLR 16.6 MP PowerShot G6 สิงหาคม 2004 Compact 7.1 MP Infrared Experiments ของ Gisle Hannemyr บอกว่า G6 เป็นกล้องที่ใช้ถ่ายภาพ Near IR ในระดับพอใช้ ตัวอย่างบน web ถ่ายภาพที่ 1 วินาที f/3 กล้อง G6 มีข้อได้เปรียบเหนือกว่ากล้อง DSLR ตรงที่สามารถมองภาพผ่าน optical viewfinder ได้ (หลังจากใส่ Near IR Pass Filter แล้ว) ข้อมูลภาพใน Red และ Green Channel ออกมาดี ส่วน Blue Channel มี noise ค่อนข้างมาก 20D สิงหาคม 2004 DSLR 8.2 MP ดี, ในต่างประเทศ มีการ modify กล้อง ให้ใช้ถ่ายภาพ Near IR อย่างเดียวด้วย 350D กุมภาพันธ์ 2005 DSLR 8.0 MP บน web ของ Digital ImageMaker มีการทดสอบกล้อง โดยใช้ฟิลเตอร์ Hoya R72 โดยตั้งกล้องที่ 1.6 วินาที ที่ f/5.6 100ISO, 0.3 วินาที ที่ f/2.8 100ISO, 1 วินาที ที่ f/5.6 100ISO ในการถ่ายกลางแจ้ง และ 15 วินาที ที่ f/5.6 100ISO ในการถ่ายขณะฝนตก สรุปได้ว่า กล้องสามารถใช้ถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ได้ โดยมีระดับของ noise สูงพอสมควร ข้อมูลที่ใช้ในการแปลงเป็นภาพขาว-ดำ จะนำมาจาก Green Channel เนื่องจากมีรายละเอียดที่ดีกว่า Red และ Blue Channel ถ้ามีฝีมือ อยากจะลอง modify กล้อง เพื่อให้ถ่ายภาพ Near IR ได้ดียิ่งขึ้น ลองอ่าน ที่นี่ ครับ 20Da มิถุนายน 2005 DSLR 8.2 MP 20Da เป็นกล้อง 20D ที่ถูกดัดแปลงให้มีความสามารถในการถ่ายภาพดาราศาสตร์ได้ ลองอ่าน บทความ นี้ดูครับ แล้วก็ บทความ นี้อีกอัน 1D Mark II N สิงหาคม 2005 DSLR 8.2 MP 1D Mark II เป็นกล้องคล้ายกับ 20Da ที่ถูกดัดแปลงให้มีความสามารถในการถ่ายภาพดาราศาสตร์ได้ ลองอ่าน บทความ นี้ดูครับ 5D สิงหาคม 2005 DSLR 12.7 MP ดี , เมื่อใช้ฟิลเตอร์ Hoya R72 ถ่ายภาพกลางแจ้ง โดย ISO 200 จะถ่ายภาพได้ที่ 2 วินาที f/5.6 หรือ 12 วินาที f/2.8 อีกราย ใช้ filter B+W 093 , ถ่ายภาพได้ที่ 10 วินาที f/11 ISO 800 Canon 5D ของ Maxmax 30D กุมภาพันธ์ 2006 DSLR 8.2 MP ระดับดี ราคาก็อยู่ในระดับพอไหว ทั้งกล้อง+เลนส์ ประมาณ 53,000 กว่าๆ (พค.49) สำหรับผู้ที่ชื่นชอบ Near IR อย่างแท้จริง ลองอ่าน หน้านี้ ครับ ส่วนท่านที่ชอบถ่ายภาพดาราศาสตร์ น่าจะลองพิจารณา Canon 20Da ดูครับ Fuji รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR S2 Pro มกราคม 2002 DSLR 6.1 MP ไม่ดี FinePix 3800 สิงหาคม 2002 SLR-like 3.1 MP มีรายงานว่าใช้กับ Tiffen 87 filter แล้วออกมาดี S3 Pro กุมภาพันธ์ 2004 DSLR 6.1 MP โชคไม่ดีที่มีรายงานว่า S3 Pro มีความไวต่อ Near IR ประมาณ 4 stop น้อยกว่า S2 อย่างไรก็ตาม ทาง maxmax นำ S3 Pro ไป modify ให้กลายเป็นกล้อง Infrared-Enabled ลองเช็ค XNiteFujiS3 และ XNiteFujiS3IR ดูนะครับ FinePix S602 2004 Compact www.jr-worldwi.de รายงานว่า พอใช้ได้ FinePix S5600 (S5200 Zoom) กรกฎาคม 2005 SLR-like 5.0 MP Digital ImageMaker รายงานว่า S5600 ไม่เหมาะสมกับการถ่ายภาพ Near IR Noise มีมากใน Blue Channel และมีน้อยกว่าใน Red และ Green Channel และจะมีเพิ่มขึ้นมาก เมื่อตั้งค่า ISO สูงๆ ภาพตัวอย่างบน web ถ่ายที่ 3 วินาที f/5.6 ซึ่งนับว่าไม่ค่อยดีเท่าไรนัก Kodak รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR DCS460 มีนาคม 1995 DSLR 6.2 MP 460 มีความ sensitive กับ Near IR ในระดับดี ดูตัวอย่างภาพได้ที่ Infrared Experiments ของ Gisle Hannemyr ภาพตัวอย่าง ถ่ายที่ 1/15 วินาที f/3.3 ISO 80 (EV 8,4) ใช้ฟิลเตอร์ R72 Konica Minolta รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR DiMAGE A200 สิงหาคม 2004 SLR-like 8.0 MP www.jr-worldwi.de รายงานว่า A200 มีความไวต่อแสดง Near IR ต่ำ แถมยังมี hot spot ที่ค่อนข้างชัดเจนอีกด้วย ทำให้ A200 ไม่น่าจะเป็นตัวเลือกที่ดี Maxxum/Dynax 5D กรกฎาคม 2005 DSLR 6.0 MP ไม่ค่อยดีเท่าไร ดูผลการทดสอบที่ www.jr-worldwi.de Minolta รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR Dimage 7 เห็นว่าใช้ได้ดี เนื่องจากไม่มี IR block filter , ที่ f/2.8 จะได้ shutter speed ที่ 1/8 ถึง 1/45 วินาที ดูภาพได้ ที่นี่ , ที่นี่ , ที่นี่ , และ ที่นี่ Dimage 7i , 7H และ 7Hi ไม่ดี , มีรายงานว่าจะพบจุดวงกลมสว่าง ตรงกลางภาพ ถ้าใช้ถ่ายภาพ near ir Nikon รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR Coolpix 950 กุมภาพันธ์ 1999 Compact Swivel 1.9 MP ดีมาก ไม่มีปัญหาเรื่องการโฟกัส เป็นกล้องรุ่นที่กล่าวกันว่า ดีที่สุด สำหรับการถ่ายภาพ Near IR (แต่ยังไงๆ ก็น่าจะสู้ SONY 717 กับ 828 ไม่ได้นา) ข้อเสียอยู่ที่ ไม่มี manual mode และ ไม่สามารถต่อสาย Shutter ได้ D1 มิถุนายน 1999 DSLR 2.6 MP ดีมาก แต่ราคาสูง ถ้าไม่มีตังค์ คงเล่นได้ลำบาก Coolpix 800 สิงหาคม 1999 Compact 1.9 MP ดี Coolpix 990 และ 995 มกราคม 2000 และ เมษายน 2001 Compact Swivel 3.1 MP ดี แต่ดีน้อยกว่า 950 และดีพอๆ กับ Olympus C3030Z และ C-3000Z Coolpix 5000 กันยายน 2001 Compact 4.9 MP ทดลองกับ #87 filter ที่ F/8 ความเร็ว 4 วินาที ที่ ASA 400 แล้ว บอกว่าดี แต่ไม่มีรูปแสดง แต่ที่ bermangraphics.com บอกว่าใช้ได้ และมีรูปให้ดูด้วย D100 กุมภาพันธ์ 2002 DSLR 6.0 MP มีรายงานว่า D100 ใช้ได้ดี (มาก) กับ Hoya R72 , 88 , 87 และ 87c โดยจะสูญเสียไปประมาณ 5 stops เช็ครายละเอียดของกล้อง modify ได้ที่ Maxmax Coolpix 4500 พฤษภาคม 2002 Compact Swivel 3.9 MP ข้อมูลค่อนข้างสับสน เพราะบางคนบอกว่ามีปัญหาเรื่อง hotspot แต่คนที่ถ่ายได้ บอกว่าใช้ Hoya R72 ตั้ง ISO 400 จะได้ f/3.3 ที่ความเร็ว 1/4 ถึง 1/2 วินาที มีตัวอย่างอยู่ที่ www.homestead.com ใช้ RD-10 (Wratten 88A) filter ของ Harrison & Harrison Optical Engineers ที่ตัดแสงที่ 710 µm Coolpix 5700 พฤษภาคม 2002 SLR-like 4.9 MP ใช้ได้ดีกับ Hoya R72 D70 มกราคม 2004 DSLR 6.0 MP มีการนำกล้อง D70 ไป modify เป็นกล้องสำหรับถ่ายภาพ Near IR โดยเฉพาะ เช็ครายละเอียดได้ที่ Life Pixel Infrared Conversion ตัวอย่างภาพ จาก www.pbase.com D50 เมษายน 2005 DSLR 6MP D50 เป็นกล้อง DSLR ที่ราคาค่อนข้างต่ำ (กล้อง+เลนส์ ประมาณ 27,500 บาท เมื่อ พค.49) Digital ImageMaker รายงานว่า D50 เป็นกล้องที่มีความไวต่ออินฟราเรดใกล้ และให้คุณภาพของภาพที่ดี ตัวอย่างภาพ ถ่ายที่ 1/15 วินาที ที่ f/3.5 ISO 200 ซึ่งนับว่าไม่เลวนัก แม้จะถ่ายในช่วงที่ฝนตก ก็ยังได้ที่่ 1/13 วินาที f/4.5 ISO 200 ข้อมูลบน Green และ Blue Channel ดูมีโทนที่สวยกว่า Red Channel ที่จะดูโพลนเกินไปเล็กน้อย ส่วนภาพการทดสอบที่ www.jr-worldwi.de ออกมา 1/13 วินาที f/4 ISO 400 ก็พอจะช่วยยืนยันได้ D200 พฤศจิกายน 2005 DSLR 10.0 MP web ของ Digital ImageMaker รายงานการทดสอบว่า กล้อง Nikon D200 เป็นกล้องที่ใช้ในการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ได้ แต่เนื่องจากกล้องมี IR Block Filter ที่มีประสิทธิภาพดี จึงทำให้ต้องใช้เวลาในการเปิดหน้ากล้องที่นานขึ้น คือ 15 วินาที f/5.6 100ISO ซึ่งนับว่าค่อนข้างนาน และต้องใช้ขาตั้งกล้องแน่นอน, ข้อมูลจาก Blue และ Green Channel ดูดีกว่า Red Channel, ปริมาณ Noise มีมากในช่วง ISO ตั้งแต่ 800, 1600 และ 3200 และถ้าใช้ noise correction ของกล้องช่วย จะทำให้ต้องเปิดหน้ากล้องนานขึ้นไปอีก, ดังนั้น ใครที่ต้องการจะใช้กล้องรุ่นนี้ อาจต้องหาเลนส์ที่เร็วๆ ใช้ประกอบเพื่อช่วยลด เวลาการถ่ายภาพนะครับ Olympus รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR C-2000 Zoom และ C-2020 Zoom กุมภาพันธ์1999 และ ตุลาคม 1999 Compact 1.9 MP C2020Z เป็นกล้องที่เหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR ดูตัวอย่างภาพได้ที่ Infrared Experiments ของ Gisle Hannemyr ภาพตัวอย่าง ถ่ายที่ 1/60 วินาที f/2 ISO 100 (EV 7.9) ใช้ฟิลเตอร์ R72 โดยเปรียบเทียบ แล้วจะดีกว่า Kodak DCS 460 และ Canon Powershot G5 ตามลำดับ C-3030 Zoom และ C-3000 Zoom มกราคม 2000 และ เมษายน 2000 Compact 3.1 MP ดี D-490 Zoom และ C-2100 UZ สิงหาคม 2000 และ มิถุนายน 2000 Compact 1.9 MP และ SLR-like 1.9 MP ดีมาก ใช้ CCD รุ่นเดียวกับ C2000Z และ C2020Z แต่ใช้เลนส์ที่มีความเร็วต่ำกว่า E-10 สิงหาคม 2000 SLR-like 3.7 MP ใช้ได้ แต่เหมาะสมน้อยกว่า Nikon D100 C-4040 Zoom มิถุนายน 2001 Compact 3.9 MP CCD ที่ใช้มีความไวต่อ NearIR น้อยกว่า แต่เนื่องจากมีเลนส์ที่ไวแสงกว่า ทำให้สามารถใช้ถ่ายภาพ NearIR โดยใช้กับ R72 filter ณ ISO 337 D-380 (C-120) มีนาคม 2002 Compact 1.9 MP ดีมาก มีตัวอย่างให้ดูที่ gallery ของ Keith L. Zimmerman Panasonic รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR Lumix DMC-FZ7 มกราคม 2006 Compact 6.0 MP ผลการทดสอบที่ www.jr-worldwi.de ออกมาไม่ค่อยดีเท่าไร 1 วินาที f/3.2 ISO 200 ระบบ OIS มีส่วนช่วยเรื่องการถ่ายภาพให้คมชัด Pentax รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR Optio ดี *ist DL มิถุนายน 2005 DSLR 6.1 MP www.jr-worldwi.de รายงานว่า *ist DL มีความสามารถในการถ่ายภาพ Near IR ได้ค่อนข้างดี แต่จำกัดอยู่ที่ Red Channel เท่านั้น Sigma รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR SD14 www.popphoto.com รายงานว่า IR cutoff filter ของ SD14 สามารถถอดออกได้ง่าย ทำให้กล้องมีความไวต่อแสง near IR เพิ่มขึ้นมาก Sony รุ่น เปิดตัวเมื่อ Format และ Effective Pixel ความเหมาะสมในการถ่ายภาพ Near IR Mavica ไม่ดี DSC-F505 สิงหาคม 1999 Compact Swivel 1.9 MP ดี DSC-S70 กุมภาพันธ์ 2000 Compact 3.1 MP ดีกว่า Olympus C-30x0Z, Nikon 990 และ Cannon G1 Mavica CD1000 มิถุนายน 2000 SLR-like 1.9 MP เห็นว่าใช้ได้ แต่ไม่แจงรายละเอียด , ทดลองกับ 52 mm H&H filter และ #87 IR filter DSC-F707/F717 (Cybershot 707/717) สิงหาคม 2001/สิงหาคม 2002 Compact Swivel 4.9 MP/Compact Swivel 4.9 MP 707 และ 717 เป็นกล้องดิจิตัลที่เหมาะกับการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ในระดับดีมาก เนื่องจากมีความไวต่ออินฟราเรดใกล้ ภายใต้ NightShot Mode สูง แต่ต้องใช้ประกอบกับ ND filter เนื่องจากกล้องถูกจำกัดให้ถ่ายใต้ NightShot Mode ได้ในความเร็วไม่เกิน 1/30 วินาที ที่ F/2 เมื่อเลือก NightShot Mode กล้องจะเลื่อน IR Filter (IR Block Filter) ออกไปจาก CCD ทำให้กล้องมีความไวต่อแสงในย่าน Near IR เพิ่มขึ้นมาก DSC-F828 (Cybershot 828) สิงหาคม 2003 Compact Swivel 8.0 MP 828 เป็นกล้องรุ่นน้องที่ Sony ผลิตต่อจากรุ่น 717 828 ยังคงเป็นกล้องที่ดีมาก ในถารถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ แต่ก็ยังมีข้อจำกัดเหมือนกับ 717 คือต้องใช้ประกอบกับ ND filter เนื่องจากกล้องถูกจำกัดให้ถ่ายใต้ Night Shot Mode ได้ในความเร็วไม่เกิน 1/30 วินาที ข้อดีของ Sony เมื่อเทียบกับกล้องดิจิตอลอื่นๆ คือ ความเร็วในการถ่ายภาพที่สูงกว่า (1/30 วินาที) แต่มีข้อเสียคือ โดนจำกัดเรื่องความชัดลึก (ประมาณ f/2) และไม่สามารถใช้ flash ได้ ใน mode ของ Night Shot เชิญชม ภาพตัวอย่าง ได้บน web นี้เลยครับ DSC-V3 สิงหาคม 2004 Compact 7.1 MP การจะถ่ายภาพ near IR ได้ จะต้องใช้ near IR pass filter เหมือนกล้อง Sony รุ่นอื่นๆ แต่การจะใส่ filter ได้ ต้องซื้อ lense adapter เพิ่มเติมจาก Sony IR Mode จะใช้งานได้ภายใต้ AUTO, P และ Movie mode เท่านั้น กล้องจะ lock หน้ากล้องไว้ที่ f/2.8 และ ความเร็วสูงสุดที่ 1/30 วินาที Wideangle และ Telephoto adapter ไม่มีเกลียวสำหรับให้ใส่ filter H1 กุมภาพันธ์ 2005 SLR-like 5.0 MP ถ่ายได้ แต่ไม่ค่อยดีนัก ดูจากผลการทดสอบที่ www.jr-worldwi.de ภาพตัวอย่าง ถ่ายที่ 1/1.3 f/2.8 ISO 200 DSC-R1 สิงหาคม 2005 SLR-like 10.0 MP R1 เป็นกล้อง FLD (Fixed Lens Digital) รุ่นต่อจาก 828 ที่นอกจากเลนส์จะใหญ่ขึ้นแล้ว ขนาดของอุปกรณ์รับภาพ ยังมีขนาดใหญ่ขึ้นอีกด้วย (R1 มี CMOS ขนาด 21.5 x 14.4 มม. ในขณะที่ 828 มี CCD ขนาดแค่ 8.8 x 6.6 มม.) ทำให้มีความไว (sensitivity) สูงกว่า 828 ถึง 5 เท่า และ dynamic range สูงกว่า 828 ถึง 2.5 เท่า web ของ Digital ImageMaker ชื่นชม R1 ว่าเป็นกล้องที่เหมาะสำหรับการถ่ายภาพอินฟราเรดใกล้ เพราะ นอกจากกล้องจะมีความไวต่อคลื่นแสงย่านนี้แล้ว ยังมีข้อดีอื่นๆ เสริมอีก คือ มีช่วงการซูมที่กว้าง ตั้งแต่ 24 ถึง 120 มม. และ รายละเอียดภาพสูงถึง 10.3 MP ข้อมูลที่ปรากฏบน Red Channel ดูดีกว่าข้อมูลบน Green และ Blue Channel มาก ดังนั้น การ convert เป็นภาพขาว-ดำ อาจทำจาก Red Channel เท่านั้นก็ได้ ตัวอย่างภาพบน web ดังกล่าว ถ่ายที่ 1/5 วินาที ที่ f/4 160ISO และบางภาพถ่ายที่ 3200ISO ซึ่งแม้จะแสดง noise ค่อนข้างมากในภาพขยาย แต่ภาพรวมๆ ก็ยังออกมาค่อนข้างดี ก่อนจะไปอ่าน section ต่อไป ลองเช็คดู สรุปผลการทดสอบกล้องรุ่นต่างๆ ของ web www.jr-worldwi.de ดูนะครับ ใช้ตัวเลขใต้ Light Loss (EV) เป็นตัวตัดสินนะครับ ถ้าตัวเลขติดลบน้อย ก็แปลว่ามีการสูญเสียของแสงน้อย หรือ มีความไวต่อ Near IR มากกว่า นั่นเอง กล้องที่มีความไวสูง เช่น Nikon CoolPix 950 มีค่า Light Loss เท่ากับ -5.3 เท่านั้น

การเลือกใช้ IR Pass Filter

Near IR Pass Filter Near IR Pass Filter จะกันไม่ให้แสงที่ตามองเห็นทะลุผ่าน แต่จะอนุญาตให้แสงอินฟราเรดใกล้ผ่านได้ Spec ของ IR Pass Filter จะถูกกำหนดเป็นมาตรฐาน โดย Wratten Number ชื่อนี้มาจากผู้ผลิตฟิลเตอร์ ที่มีชื่อเสียง ของประเทศอังกฤษ ในปี ค.ศ.1870 ที่ชื่อ Frederick Charles Luther Wratten ซึ่งต่อมา บริษัท Wratten ก็ถูกซื้อโดย บริษัท โกดัก ในปี ค.ศ.1920 Wratten 25 เป็น Filter สีแดง ที่เหมาะสมกับฟิล์ม IR ขาวดำ Filter นี้สามารถใช้ได้กับกล้อง SLR และสว่างพอที่จะสามารถโฟกัสผ่าน Viewfinder ได้ Wratten 25 จะปิดกั้นแสงสีน้ำเงิน และเขียว อนุญาตให้ผ่านเฉพาะ แสงสีแดง กับ Near IR การใช้ filter wratten 25 จะได้ effect ของ near ir อยู่บ้าง แต่ภาพก็จะมีแสงสีแดง ปนอยู่มากเช่นกัน จึงยังไม่นับว่าเป็น near ir แท้ R72 เป็น IR Pass Filter ที่เหมาะสมกับผู้เริ่มถ่ายภาพ IR เนื่องจากราคาถูก (เมื่อเปรียบเทียบกับ IR Pass filter ตัวอื่น) และมีจุดตัดที่ 720 นาโนเมตร ที่ไม่นับว่าสูงเกินไป ทำให้ใช้งานได้กับกล้องดิจิตอลส่วนใหญ่ 87 เป็น IR Pass Filter ที่ 'มืด' กว่า R72 ประมาณ 2 stop นับว่าเป็น filter ที่ไม่เหมาะสมกับกล้องดิจิตอลรุ่นใหม่ๆ เนื่องจากกล้องรุ่นใหม่ๆ จะมีความไวต่อ IR น้อยลง 1000 เป็น IR Pass Filter ที่ มืดที่สุด ที่ขายอยู่ในท้องตลาดปัจจุบัน ไม่เหมาะกับกล้องดิจิตอลหลายรุ่น เพราะจะทำให้เกิดปัญหาการ focus ตารางแสดง IR Pass Filter ต่างๆ Wratten Number 0% Transmission (ηm) การส่งผ่าน 0% (นาโนเมตร) 50% Transmission (ηm) การส่งผ่าน 50% (นาโนเมตร) บริษัทผู้ผลิต Filter Schott-Glass B+W (glass) Heliopan Cokin Hoya (glass) Tiffen (glass) CoCam (resin) M&K (glass) 25 580 600 OG590 090 1025/125 003 25A - 25 - 29 600 620 RG630 091 1029/129 - - - - - 70 645 675 RG665 - - - - - - - 89B 680 720 RG695 092 5695/569 - R72 - R72 - 88 700 735 - - - - - - - - 88A 720 750 RG715 - 5715/571 - - - 88A - 87 740 795 RG780 - 5780/578 - - TI87 87 - 87C 790 850 RG830 093 5830/585 - - - 87C - 87B 820 930 RG850 - 5850/585 - - - - - 87A 880 1050 RG1000 094 5100/510 - RM90 - - - - 1000 - - - - - RM100 - - M&K 1000 Filter 87C จะให้ภาพที่มี Contrast สูง ทำให้ได้ท้องฟ้าสีเข้ม และใบไม้สีขาว ในขณะที่ Filter 87 และ 89B จะให้ภาพที่มี Contrast ต่ำกว่า และ มี Tone ที่นุ่มกว่า web ของ www.coolmint.co.uk มีตารางเปรียบเทียบการถ่ายภาพ โดยใช้ filter ต่างๆ คือ Wrattern 12 Deep Yellow, Graduated Blue, Orange, Wratten 25 Red, Wratten 87 Infrared ด้วยฟิล์ม Kodak EIR และ Kodak HIE ดู Spectral Curves ของ IR Pass Filter ต่างๆ ได้ที่ http://www.cocam.co.uk/CoCamWS/Infrared/IRCurves/ircurves.htm และ ดูข้อมูลตารางตัวเลข ได้ที่ http://www.echeng.com/photo/infrared/filter-data.html ครับ

การปนเปื้อนจากแสง IR (IR Contamination)

หัวข้อนี้ เป็นหัวข้อที่ตรงกันข้ามกับวัตถุประสงค์ ของการถ่ายภาพ Near IR คือเป็นการหาทางกำจัดผลของแสง IR ที่มีต่อการถ่ายภาพโดยทั่วไป โดยใช้กล้องดิจิตอล filter ที่ใช้ในงานนี้ คือ IR Cut Filter หรือ IR Block Filter ตัวอย่างเช่น Heliopan 8125 ที่มีราคาประมาณ US$ 80 อย่างไรก็ตาม IR contamination จะส่งผลให้เห็นได้ กับกล้องที่ไวต่อ IR เท่านั้น และจะเห็นได้ชัด สำหรับการถ่ายภาพใกล้วัตถุที่มีอุณหภูมิสูง ดังนั้น ถ้าไม่ซีเรียสจริงๆ น่าจะเก็บเงินไว้ซื้ออุปกรณ์อื่น ดีกว่าครับ Filter อีกประเภท ที่ใช้ป้องกัน IR Contamination คือ Hot Mirror Filter Filter ประเภทนี้ มีการใช้ dicrhroic (dielectric) coating เพื่อสะท้อน IR ออกไป

การประยุกต์ใช้ (applications)

ถ่ายภาพ near IR ได้ แล้วเอาไปทำอะไรดีหนอ? False Color Composite ของต้น x-mas ผสมสีแบบ G-R-IR : B-G-R ถ่ายแล้วสวยแบบแปลกๆดี ไม่เห็นต้องคิดมากอะไร มองให้เป็นศิลปะอีกแบบ การสำรวจทรัพยากรระยะไกลด้วยดาวเทียม (ข้อนี้มีรายละเอียดให้ดูเพิ่มเติม ที่ www.gistda.or.th ได้แก่ การจำแนกประเภทสิ่งคลุมดิน, การตรวจวัดการเปลี่ยนแปลงสิ่งคลุมดิน โดยเทคนิคการผสมสีเท็จ (False Color Composite) ครับ) เพราะถ้าใช้การผสมสีแบบ False Color Composite จะทำให้สามารถแยกแยะต้นไม้ ออกจากวัตถุอื่นๆ ได้อย่างง่ายดาย เนื่องจากใบไม้จะเป็นสีแดง การชันสูตร (ยังหาตัวอย่างไม่ได้ครับ) การพิสูจน์ภาพวาด : Medical and Scientific Photography , ที่ School of Photographic Arts and Sciences ของ Andrew Davidhazy และที่ Editech : Diagnostic Center for Fine Arts and Architechture การตรวจจับโรคพืช (plant pathology) เนื่องจาการเปลี่ยนแปลงของโครงสร้างเซล (cellular material) หรือ เม็ดสี (pigment) ที่เกิดจาก ความเครียดของพืช (Plant Stress) ดูตัวอย่างได้ที่ photo.net พืชที่แข็งแรง จะมีค่าการสะท้อนแสงในย่าน near IR สูงกว่า พืชที่ป่วย การตรวจจับการพรางตา (Camouflage) : ดูตัวอย่างได้ที่ photo.net เป็นประโยชน์ทางการทหาร เนื่องจากวัสดุที่ใช้พรางตา เช่น ผ้า และ พลาสติก จะมีการสะท้อนแสงต่ำในช่วงคลื่น near IR ในขณะที่ พืช จะมีการสะท้อนแสงที่สูงกว่ามาก ทำให้สามารถแยกแยะได้อย่างชัดเจน การตรวจจับสารชีวภาพที่ไม่รู้จัก (infrared identification of organic unknowns : ดูรายละเอียดที่ http://scidiv.bcc.ctc.edu/wv/irsp/eir.html paleobotany : โดยเฉพาะ petrology ของถ่านหิน การตรวจจับความผิดปกติของเนื้อผ้า การศึกษาว่าสิงโตตัวผู้มีอุณหภูมิร่างกายสูงกว่าสิงโตตัวเมียหรือไม่? ตลอดจนผลกระทบของสิ่งแวดล้อม ต่ออุณหภูมิ (ในย่านอินฟราเรดความร้อน) อ่านรายละเอียดที่ บทความ ของ National Geographic Magazine และยังอ้างอิงถึงการวิจัย เรื่องการใช้อินฟราเรดความร้อน ในการตรวจจับ การแปลงโฉมใบหน้า โดยดูจากรูปแบบที่เปลี่ยนแปลง ของระบบเส้นเลือด การถ่ายภาพดาว : ดูบทความ ที่นี่

คำศัพท์ และ คำนิยาม ที่ควรทราบ
Near Infrared	แสงที่มีความยาวคลื่น ระหว่าง 700 นาโนเมตร ถึง 1,300 นาโนเมตร (0.7-1.3 um)
Thermal Infrared	มีความยาวคลื่น 8 - 14 นาโนเมตร ซึ่งเกินขีดความสามารถของกล้องดิจิตอล ที่จะบันทึกได้ การบันทึก'ความร้อน'ดังกล่าว เช่น ความร้อนของร่างกาย ต้องใช้กล้องอีกประเภท ได้แก่ FLIR MilCAM ที่ใช้ Indium Antimonide (InSb) Focal Plane Array IR Sensor
Infrared Pass Filter	filter ที่ยอมให้แสงช่วงคลื่น Infrared ผ่าน แต่ไม่ยอมให้แสงช่วงคลื่นที่ตามองเห็นผ่าน
Infrared Block Filter	filter ที่ไม่ยอมให้แสงช่วงคลื่น Infrared ผ่าน แต่ยอมให้แสงช่วงคลื่นที่ตามองเห็นผ่าน แบ่งแยกตามช่วงความสามารถในการดูดกลืนแสง โดยใช้มาตรฐานของ Wratten Number ใช้ในกรณีที่ต้องการถ่ายภาพปกติ โดยไม่ให้ คลื่นแสง Near IR มารบกวน (Infrared Contamination)
นาโนเมตร - ηm	หน่วยวัดความยาว เท่ากับ 1 ใน 1,000,000,000 ของ 1 เมตร (หนึ่งในพันล้านเมตร)
ไมครอน หรือ ไมโครเมตร - µm	หน่วยวัดความยาว เท่ากับ 1,000 นาโนเมตร หรือ 1 ใน 1,000,000 ของ 1 เมตร (หนึ่งในล้านเมตร)
CCD	Charge Coupled Devices
Visible Light	คลื่นแสงช่วงที่ตามองเห็น ถ้าใช้ปริซึมแยกดู จะเห็นเป็น 7 สี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง แต่ในทางการถ่ายภาพดิจิตอล จะแบ่งออกเป็น 3 ช่อง (channel) คือ Blue, Green, และ Red โดยทั่วไปจะสามารถใช้ซอฟท์แวร์ ประเภทเดียวกับ PhotoShop เข้าไปดู Channel สี เหล่านี้ได้
QWIP	Quantum Well Infrared Photoconductor เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ตรวจวัดในช่วง Far Infrared (3 - 15.4 ไมโครเมตร) ดูรายละเอียดที่ qwip2000.jpl.nasa.gov
E-QWIP	Enhanced Quantum Well Infrared Photoconductor
FIRARI	Far Infrared Array Radiometer Imager อุปกรณ์จะถูกหล่อเย็นด้วยฮีเลียมเหลว เพื่อให้อุณหภูมิต่ำกว่า 77K
IIRCF	Internal IR Cut Filter เป็น filter ที่บริษัทผลิตกล้องใช้บัง CCD เพื่อ กัน/ตัด แสงในย่านอินฟราเรด ไม่ให้กระทบกับ CCD เพื่อลดปัญหา IR contamination
Ultraviolet - UV	คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นในช่วง 10 นาโนเมตร ถึง 400 นาโนเมตร (0.01-0.4 ไมโครเมตร) เนื่องจาก UV เป็นอันตรายต่อสายตาของคน จึงทำให้บางคน ใช้แว่นกันแดดที่กั้นแสง UV ออกไป ครีมกันแดด (sunblock lotion/cream) และปัสสาวะของสัตว์บางชนิด ดูดซึม UV ในขณะที่เส้นผมของคน และเล็บมือ สะท้อน UV ผิวของผลไม้บางชนิดถูกเคลือบด้วย wax ทำให้สะท้อนแสง UV ทำให้สะดวกต่อนก ในการหาผลไม้ของโปรดทาน
รุ้ง	ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติอย่างหนึ่ง เกิดจากการหักเหของแสงอาทิตย์ ภายในละอองน้ำที่อยู่ในอากาศ หลังฝนตก โดยจะเห็นเป็น 7 สี คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด แดง รุ้งที่เห็นบ่อยๆ เป็นรุ้งปฐมภูมิ ส่วนรุ้งทุติยภูมิ จะจางกว่า และเห็นได้ยากกว่า อันที่จริง รุ้งนับว่า เป็นปรากฏการณ์เฉพาะบุคคล เพราะแต่ละคน จะมองจากมุมที่ต่างกันออกไป ทำให้เห็นรุ้งคนละตัว

สำนักงานพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศและภูมิสารสนเทศ (องค์การมหาชน) - สทอภ.
กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี - วท.

All pages were created on Macintosh Computer, using Adobe PhotoShop, TextEdit and BBEdit.

คำถาม? ข้อคิดเห็น! ข้อเสนอแนะ . . . ติดต่อกับเราได้ครับ
Fun Science | กลับขึ้นข้างบน

All rights reserved.
Reproduction in whole or in part without permission is prohibited.
P i t a n S i n g h a s a n e h
ผู้เขียน : ดร. พิธาน สิงห์เสน่ห์