紅外遙感是指借助對紅外線敏感的探測器,不直接接觸物體,來記錄物體對紅外線的輻射、反射、散射等信息,通過分析,揭示出物體的特征及其變化的科學技術。紅外遙感技術中能獲得圖像信息的儀器有:使用紅外線膠片的照相機,具有紅外攝影功能的數(shù)碼相機,熱像儀等。雖然它們都利用紅外線工作,但成像原理和所成的圖像的物理意義有很大的區(qū)別。紅外攝影通常指利用紅外線膠片和數(shù)碼相機進行的攝影;前者屬于光學攝影類,后者屬于光電攝影類
1.光學攝影類
紅外膠片是一種能夠感應紅外線的膠片,有黑白紅外膠片和彩色紅外膠片兩類。其成像原理與普通膠片相似:曝光時,鹵化銀發(fā)生化學變化,記錄景物反射到膠片上電磁波的信息,通過顯影、定影等技術獲得景物圖像。普通膠片記錄的是波長為0.4~0.76μm范圍內(nèi)的可見光;由于紅外膠片中加入了紅外增感染料,使得它能記錄波長在0.4~1.35μm間的可見光和近紅外線。為了獲得景物純粹的紅外像,需要在鏡頭前加裝一個紅外濾鏡,濾掉可見光,只通過近紅外線。那么,這部分近紅外線是不是景物發(fā)出的呢?顯然,日常攝影中的人體、樹木等景物達不到能輻射近紅外線的溫度,它們的熱輻射也不能使膠片形成足夠清晰的像,所以應該是景物反射太陽輻射中的近紅外線。故近紅外線也稱為攝影紅外。
紅外膠片成的像與普通膠片成的像有較大的差異。人體、草地對紅外線反射較強,它們的黑白紅外像就較白;河流、天空對紅外線反射較弱,成的黑白紅外像就較黑。由于彩色紅外膠片的感光光譜、成色劑和普通彩色膠片的不同,彩色紅外相片上的顏色也就不是景物真實顏色的反映,所以又稱它為假彩色紅外膠片。例如,健康綠色植物反射近紅外線,它的紅外像為紅色,清澈的河水的紅外像是深藍色。雖然在肉眼看來病態(tài)的植物和健康的植物都為綠色,文件涂改前后的墨跡也沒什么區(qū)別,但它們對紅外線的反射強弱不同,成的紅外像就有明顯的差異。因此,它常用于刑偵、國土資源調(diào)查、環(huán)保等領域。
紅外線較強的穿透能力和紅外膠片易受熱輻射影響的這些特點決定了在用紅外膠片攝影時,對操作有較高的要求。紅外膠片對波長為0.76~0.9μm的近紅外線有最佳的感光性能,隨著能感應的波長增大,感光藥劑受溫度的影響越來越顯著,感光藥劑化學穩(wěn)定性也隨之下降。例如,感光波長上限為1.1μm的紅外膠片能保存三個月,當感光波長上限達到1.35μm時,只能保存8天。所以無論是保存還是攜帶都需要冷藏,裝卸膠片都需要在暗室或者專用防紅外線的暗袋中進行。由于紅外膠片的曝光時間較長,出廠時沒有標感光度,需要根據(jù)經(jīng)驗手動調(diào)整感光度,且自動相機的紅外計數(shù)器發(fā)出的紅外線能使其曝光;所以最好使用手動金屬機身的相機。紅外攝影調(diào)焦時須注意,有的相機物鏡上有紅外線聚焦指數(shù),其標記為“R”;若沒有此標記,則要先對可見光調(diào)焦后,再將鏡頭前移可見光焦距的1/250左右。
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