Le potenzialità di uso di una fotocamera DSLR possono essere estese a numerosi campi applicativi di interesse come quelli scientifico, artistico medico, fisico, della sicurezza od astronomico. La modifica della fotocamera è solo il primo passo. Un uso rigoroso di queste tecniche richiede la conoscenza del comportamento spettrale della fotocamera. A questo si può arrivare attraverso la misura delle sensibilità spettrali della fotocamera come mostrato in questo eXperience.

A cura di Marcello Melis

» Introduzione » Il sensore di una reflex
» Filtro blocca IR, o IRcut » Matrice di Bayer
» Trasmittanza spettrale dei filtri della matrice di Bayer » Ripresa nell'infrarosso
» Confronto delle riprese nel visibile e nell'infrarosso » Conclusioni

 

Ripresa nell'infrarosso

La nostra esplorazione continua ora passando ad una D700 modificata, senza quindi né il filtro IRcut né la membrana di pulizia del sensore.
La misura delle curve di sensibilità in questo caso dà un risultato che è molto più vicino alla curva di efficienza quantica dei sensori a semiconduttori di silicio (Fig 18).



Fig 18: Curve di sensibilità D700 modificata.

Come si vede dalla Fig 18 nella banda 700-800nm la fotocamera conserva una elevata sensibilità sul canale rosso ed una sensibilità medio bassa sul canale verde. Nella banda 800-1.000nm la sensibilità del canale rosso scende ulteriormente, quella del blu sale e quella del verde prima rimane costante e poi scende. L'effetto è che tra gli 850 ed i 1.000nm i tre canali hanno lo stesso comportamento e quindi non presentano discriminazione cromatica ma solo di intensità, con un comportamento sostanzialmente monocromatico.

Nelle stesse identiche condizioni delle riprese nel visibile, sono state effettuate le riprese del ColorChecker a 24 tacche con al D700 modificata,mantenendo gli stessi parametri di scatto (t: 1/200, f/: 11, ISO: 800, 3200K).

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Fig 19: IR t: 1/200, f/: 11, ISO: 800, 3200K

Su questa immagine (Fig 19) vanno fatte due considerazioni. La prima riguarda l'esposizione che palesemente è eccesiva. Questo è dovuto alla grande quantità di energia nella zona degli infrarossi che ora raggiunge il sensore.
La seconda riguarda il comportamento delle superfici nere. Dietro al target è stato predisposto un fondale da studio fotografico di carta nera che palesemente presenta una riflettanza agli infrarossi superiore a quella, ad esempio, della tacca nera in basso a destra del target. Le due superfici nel visibile si presentavano entrambe scure, con il fondale nero tanto quanto la tacca nera del target. Riducendo di due stop la sensibilità (ISO 200) si ottiene una immagine non più sovraesposta (Fig 20).

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Fig 20: VIS+IR t: 1/200, f/: 11, ISO: 200, WB: 3200K

La forte componente nell'infrarosso attenua molto la differenza tra i colori, e questo non deve stupire perché proviene sia da una minore differenziazione di spettro tra le varie tacche, sia da una scarsa differenza di sensibilità dei tre canali della fotocamera nella zona dell'IR.
Ponendo davanti all'obiettivo un filtro per tagliare la parte visibile dello spettro (un filtro dual profile, elimina visibile) si può vedere (Fig 21) il comportamento delle curve di sensibilità limitate alla zona 700-1.000nm.

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Fig 21: IR t: 1/200, f/: 11, ISO: 800, WB: 3200K

Qua diventa ancora più evidente come, al di là di una dominante di colore, quello che rimane è sostanzialmente una immagine monocromatica, come le curve di sensibilità ci avevano fatto prevedere.

 

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