Фотокубики

Самодельная камера и съемка в инфракрасном диапазоне

В детстве мне очень хотелось сделать описанные в журналах «Горизонты техники для детей» радиокубики, позволявшие без паяльника и инструментов собрать самые разные электронные устройства. Прошло сорок лет, и я реализовал детскую мечту, сделав «фотокубики», т.е. собрав самодельную камеру, позволявшую соединить практически любую оптику с матрицей и электроникой. Подробно это было описано в статье «Об истории создания фотокамер, стандартах и самодельных фотоаппаратах» вышедшей в марте 2004 года. Для присоединения оптики к цифровой незеркальной камере я предложил выбрать старый довоенный стандарт с резьбой М39 с рабочим отрезком 28,8 мм. Прошло еще 4 года, и появился стандарт micro 4/3 и камера Panasonic Lumix DMC-G1. Это событие было анонсировано, как начало эпохи незеркальных камер со сменным объективом. Рабочий отрезок, как они пишут, примерно в 20 мм, позволяет использовать через переходные кольца объективы от самых разных дальномерных и зеркальных камер.  Впрочем, из колец пока есть только одно, для объектива стандарта 4/3, а остальные, если и будут, то не благодаря, а вопреки производителям, потому что фирмы, вошедшие в «корпорацию 4/3», судя по всему, не заинтересованы в неконтролируемом развитии этой системы. Приятно, что витавшие в воздухе идеи получили массовое воплощение в металле и досадно, что фраза: «Details of the Four Thirds System standard are available to camera equipment manufacturers and industry organizations on an NDA basis. Full specifications cannot be provided to individuals or other educational/research entities.» (Подробности стандарта доступны производителям фототехники и промышленным организациям на базе соглашений о неразглашении информации. Полные спецификации для частных лиц или для иных, образовательных или исследовательских целей — не предоставляются.) — делает этот стандарт малоприемлемым для создания «фотокубиков». О стандартах соединения камер и объективов рекомендую почитать на, вероятно, самом полном русскоязычном техническом ресурсе по фотографии — www.zenit.istra.ru.

Развивая идею доступной пользователю изменяемой компоновки, я снял защитный фильтр перед матрицей и получил возможность снимать в инфракрасном диапазоне. Сделано это было тоже уже несколько лет назад,  и я первоначально рассчитывал, что повторю эксперимент с более новой и более мегапиксельной камерой.  Однако выяснилось, что то решение было в своем роде уникальным по простоте, поскольку последующие камеры стали чересчур умными, и обмануть появившуюся систему проверкой, снята ли крышка с объектива, оказалось не очень просто. Наличие этой системы не позволяет так же просто, как у Casio QV 3000, удалить объектив, не изменяя программное обеспечение камеры.

Еще одной причиной создания данной статьи послужили публикации, в которых приводились снимки, сделанные многомегапиксельными камерами, но при неснятом защитном фильтре с матрицы. Оказалось, что длительные выдержки, вынужденно высокая чувствительность и, соответственно, высокие шумы нивелируют преимущества, и моя трехмегапиксельная камера оказывается вполне конкурентоспособной. Кроме того, в ряде статей известных фотографов проглядывала ностальгия по съемке в ИК диапазоне на пленку и говорилось, что пока ей реальную замену найти в цифровой фотографии трудно. При этом описывалось, как долго они готовились в свое время к съемкам в ИК диапазоне и как тщательно и опять же долго выборочно окрашивали (тонировали) снимки для большей выразительности. Сопоставив время, потраченное на переделку камеры, и время, необходимое на подготовки пленочной камеры к съемке в ИК диапазоне, я рискну утверждать, что и сегодня ИК фотография вполне доступна, хотя требует другой, но не большей квалификации, чем съемка на пленку, и сопоставима по затратам времени и денег. Бывший в употреблении Зенит или Цифромыльница сопоставимы по цене, а ИК пленка, фотобачки и реактивы с каждым днем становятся все более дорогой экзотикой. Автоматические аппараты типа Canon EOS 50 имеют не следящую за перфорацией зубчатую шестерню, а ИК датчик и непригодны для съемки в инфракрасном диапазоне. Следует также учесть, что не все объективы имеют метку на шкале дистанций для съемки в ИК диапазоне и, следовательно, необходимо время для юстировки системы и нанесения соответствующей метки на объектив.

Итак, как же это было сделано. Учитывая совсем маленький, 7 мм по длинной стороне, размер матрицы SONY ICX252AQ, для получения горизонтального угла зрения в 50 градусов был установлен 8 мм объектив Рыбий глаз «Пеленг». Поскольку используется только самый центр формируемого им кадра, то дисторсия уже не бросается в глаза, и даваемое им изображение без дополнительной коррекции сопоставимо с 37 мм объективом Мир 1, установленном на Зенит.

Камера без объектива с переходным кольцом с М39/28,8 мм на М42/45,5мм.	Камера с объективом Пеленг. Камера с этим объективом и ИК фильтром изображена в заголовке статьи.
Фильтродержатель, универсальное крепежное кольцо, бленда. Последняя необходима, поскольку угол зрения объектива много больше кадра, и легко поймать паразитный блик.

Хотя мы используем этот объектив как обычный, по конструкции  - это рыбий глаз, и система крепления фильтров перед передней линзой у него не предусмотрена. К счастью, фирма Cokin выпускает универсальное кольцо с тремя винтами, позволяющее закрепить компендиум на оправу любого объектива. Получившаяся система получилась достаточно жесткой, с относительно высокой чувствительностью, позволявшей не  прибегать к штативу, и мне удалось сделать довольно много снимков, часть из которых я сшивал в панорамы, чтобы выйти за ограничения 3Мп камер по разрешению.  И это, пожалуй, был единственный случай, когда штатив с головкой типа описанной в статье был бы весьма полезен.   

Использование фильтра Cokin P007 (89B) позволяет без дополнительных усилий получить выборочное окрашивание, разделив собственно ИК изображение и яркие участки видимого диапазона. Практически, если сделать снимок чисто черно-белым, то изображение за этим фильтром аналогично снятому за чисто ИК фильтром типа ИКС 1. Но если его рассматривать как цветное, то небо из черного становится темно-коричневым.  На самом деле цвета здесь вещь условная, поскольку большая часть изображения нарисована лучами света, который глаз не воспринимает. Поэтому в графическом редакторе  можно инвертировать изображение по одному из каналов Lab, и получить небо холодного голубоватого оттенка. Впрочем, на мой взгляд, попытка придать привычный вид одному из элементов при полной фантастичности остальных еще больше разбалансирует впечатление от фотографии. Но в любом случае, это дело вкуса. Подробно о влиянии ИК фильтров на цифровой снимок я писал в статье «Панорамная камера».

Нижеприведенные снимки сделаны с фильтром ИКС1 и Р007. Чтобы добиться равной выдержки в 1/125 с, в первом случае пришлось открыть диафрагму на 3 ступени, что негативно сказалось на резкости, и все равно кадр получился достаточно темный, так что пришлось увеличивать яркость в фоторедакторе, что привело к увеличению видимых шумов. Чтобы их уменьшить был применен фильтр подавления шумов GREYCstoration.

ИКС1	P007 (89B)

Все нижеприведенные фотографии сделаны с использованием фильтра Cokin P007 (89B). Съемка велась в формате JPEG с предварительно выставленным по серой карте балансом белого. В результате мы получаем разделение тонов, как на приведенной ниже фотографии.

В окне предпросмотра программы Krita видно, как изменится изображение если его преобразовать в Lab и инвертировать канал b:

Krina позволяет визуализировать процесс коррекции, это немного экономит время, но аналогичного результата можно добиться и в программе GIMP если в меню Цвет/Составляющие/Разобрать... выбрать цветовую модель LAB и разобрать на слои, затем инвертировать изображение в слое соответствующем каналу b и выбрать  Цвет/Составляющие/Воссоединить. Естественно для операций с пространстве Lab можно использовать и Photoshop, но он плохо идеологически сочетается с принципами «фотокубиков» :-)

Если инвертировать каналы а* и b*, то получим:

Ниже приведен еще один эксперимент с инверсией цветов.

Еще несколько тонированных фотографий. Применительно к цифровой печати у тонированных фотографий есть большой плюс, по сравнению с классическими черно-белыми — не бросаются в глаза ошибки калибровки профиля принтера :-)

Однако, возможен и классический вариант представления, в особенности если предполагается печатать с использованием технологии, описанной в статье.