Про инфракрасную фотографию на Хабре уже писали (например, здесь и здесь). Напомню, что диапазон видимого света — от 0.4 до 0.7 мкм, инфракрасный диапазон начинается с 0.7 мкм и продолжается до миллиметровых волн. Обычная цифровая камера (даже с удалённым ИК-поглощающим фильтром) работает, в лучшем случае, до длины волны 1.05 микрона. Диапазон работы тепловизоров (тоже ИК-камеры) гораздо дальше — примерно 7-14 мкм. А что между ними?
Сразу за 1.1 мкм идут широкие полосы поглощения света водяным паром:
Окно прозрачности между ними (1.2-1.3 мкм) занято военными, не знаю, зачем. Вторая полоса поглощения заканчивается примерно на 1.5 мкм, после чего начинается ещё одно окно прозрачности. И самой популярной в нём оказался свет с длиной волны 1.55 мкм: для него выпускаются и лазеры, и фотоприёмники, которые, к тому же, не запрещаются военными. И этим не преминули воспользоваться производители лазерных сканеров.
Конечно, основная задача 3D-сканера — измерить расстояние до точек объекта и получить его геометрическую форму. Но, поскольку измерение происходит средствами оптики, в качестве побочного эффекта получается изображение. В случае лазерных сканеров, изображение получается на той длине волны, на которой работает лазер. Поэтому, никаких цветов в нём нет — результат можно считать чёрно-белым.
Между фотографией (даже с использованием фильтра) и изображением, полученным с лазерного сканера, есть существенная разница. Фотоаппарат активно использует внешнее освещение. Сканер его полностью игнорирует, и пользуется только теми фотонами, которые излучил сам. Результат получается таким, как если бы фотоаппарат работал в абсолютной темноте, используя точечную вспышку. Далёкие объекты выходят тёмными, поверхности, повёрнутые под углом — тоже. Но в остальном, можно рассматривать эти изображения, как грубое приближение к тому, как выглядел бы мир для тех, чьи глаза настроены на эту волну.
Сильнее всего изменились люди. Если на 0.8-0.9 мкм у людей на фотографиях только заглаживались дефекты кожи, то на 1.55 мкм изменилось всё — кожа почему-то стала чёрной, а волосы — белыми:
Одежда — и хлопчатобумажная, и шерстяная — побелела. Хотя это наблюдалось ещё на ближнем ИК.
Совершенно непрозрачной оказалась вода — выглядит, как чернила:
И это очень хорошо. Значит, глаз не только не увидит эти фотоны, так они ещё и не дойдут до сетчатки вообще. Поэтому требования к максимальной допустимой мощности лазера на несколько порядков слабее, чем для видимого света и для ближнего ИК.
Апельсиновый сок стал таким же чёрным, как вода. Кружка из тёмного стекла прозрачной не стала, и сахар в ней остался белым:
Катушка матового скотча потемнела.
Иллюстрация на обложке книги изменилась, но как-то избирательно:
На чёрном кожаном рюкзаке кожа осталась чёрной, а тканевые вставки с молниями стали белыми. Посветлели и сумка и ремешок для фотоаппарата (тоже из ткани). А вот металлические чёрно-белые мишени изменились очень странно: одна стала однородно серой, другая осталась прежней, хотя контраст уменьшился, а у третьей вообще тёмные и светлые области поменялись ролями. Но это зависит от угла падения луча: на снимке с книжкой луч падал не перпендикулярно, и соотношение яркости областей на третьей мишени восстановилось.
Вот ещё несколько ИК изображений — но парных цветных фотографий для них, к сожалению, нет.
Автор: Mrrl
