手机的新功能“红外摄影”,真的能够实现透视吗?

发布网友 发布时间：2022-04-23 15:22

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热心网友 时间：2022-05-21 12:28

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。

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。

红外摄影

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。

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。

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得可怜。因此，想要拍摄出透视效果，相机离物体的距离要靠得较近，网上的一些透视图也是如此。

热心网友 时间：2022-05-21 12:29

热心网友 时间：2022-05-21 12:29

热心网友 时间：2022-05-21 12:30