前段时间发布的一把新手机的新功能引起了网友的热议。在运用它相机的某款滤镜的情况下,能够拍出透视效果。各大数码博主纷纷下场测评,发现它真的能看到遥控器、手柄等内部结构。许多人都留言表示对这项功能侵犯隐私的担忧。于是,厂家出来回应,表示这项新功能只是存在已久的红外摄影,并表示将通过软件升级禁用这项新功能。那么,为什么红外摄影能达到透视的效果呢?

手机红外拍摄(手机新功能引发的风波)(1)

17世纪中期,牛顿做了个光学实验,他用三棱镜把太阳的白色光分解成了七种颜色。于是,我们知道复色光是由许多单色光组成的。到了现代,我们知道牛顿光学实验只是可见光的部分,它们的波长大概在380-760纳米之间。然而,在人类眼睛可见的范围之外,波长更短的还有紫外线、X射线、伽马射线等,波长更长的有红外线、无线电波等。而我们所要讨论的红外摄影利用的光就是红外线。

手机红外拍摄(手机新功能引发的风波)(2)

红外线的特性

红外线的波长在760纳米到1毫米之间,如果细分的话,它又可以分成近红外线、中红外线、远红外线和极远红外线。任何物体都会发出热辐射,根据普朗克黑体辐射定律,地球上的大多数物体都会发出红外线辐射。温度越高,它的波长也就越短。因此,我们的眼睛其实也都会接收到红外线,只是我们无法识别而已。所以,如果我们使用红外线传感器,把它接收到的红外线转化为人类能识别的可见光,那么我们在夜晚黑暗的情况下看清楚物体的样貌。这就是红外摄影的成像原理。

手机红外拍摄(手机新功能引发的风波)(3)

红外线还和温室效应有着极大的关系。当太阳光照射到地球之后,一部分能量会被地球所吸收,另一小部分被地球给反射回太空。根据美国宇航局的数据,地球的反照率大约为33%,也就是说地球只吸收太阳光能量的67%。当然,地球也在向外辐射能量,它也会以红外线的形式向太空输出能量。当摄入的能量和输出的能量相平衡时,地球的温度就会趋于稳定。但是,大气中的二氧化碳、甲烷等温室气体会吸收地球表面辐射的红外线,导致能量无法散出,摄入的能量大于输出的能量,地球的温度就急剧上升。

除了上述的特性之外,红外线还有一项“透视”效果。从理论上来讲,波长越短穿透力越强,而红外线波长较长,穿透能力应该很差才对,为什么还有透视能力?这就不得不提光的衍射:当光在行进的过程中遇到障碍物的时候,它就会绕过障碍物继续传播。当障碍物的尺寸小于光的波长时,这一效果更好。由于红外线的波长较长,所以它更容易发生衍射产生“透视”效果。

手机红外拍摄(手机新功能引发的风波)(4)

红外相机可以透视?

地球上的一切无时无刻的在辐射红外线,那么我们使用相机拍照的时候为什么不能体现出红外线的效果呢?为了使拍摄得到的影像更接近人眼的效果,厂家在相机的感光元件前安装了一个红外滤镜,它可以过滤掉进入相机的红外线。而红外相机则正好相反,它必须要使更多的红外线进入相机,并阻止尽可能多的可见光进入。

手机红外拍摄(手机新功能引发的风波)(5)

那么,只要是红外相机就一定能拍出透视效果吗?答案是否定的。红外相机成像的质量取决于它接收到红外线的量。根据斯特潘-玻尔兹曼定律,物体辐射的能量密度与温度的四次方成正比。而人体的温度相对来说是较低的,因此它辐射出的红外线量很少。再加上能量随着距离的平方而减少,考虑到拍摄的距离,进入相机的红外线可谓是少的可怜。因此,想要拍摄出透视效果,相机离物体的距离要靠的较近,网上的一些透视图也是如此。

手机红外拍摄(手机新功能引发的风波)(6)

还有一个因素,那就是材料的问题。前面说过产生衍射较好的效果是障碍物比波长要小,因此合适的材料对透视效果很重要。红外线对化纤类衣物的穿透效果较好,但是对其它材料来说就无此功能了。网上的一些透视图除了这些面料的衣服之外,并没有更多的案例来证明它的透视效果。

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