NIDF met Logo
NIDF
Reproductie

Infrarood fotografie

Met fotograferen bedoelen we gewoonlijk een afbeelding maken met licht, maar in plaats van ‘gewoon’ zichtbaar licht kan ook infraroodstraling, UV-straling of zelfs Röntgenstraling worden gebruikt om een foto te maken.

Zoals te zien is komt infrarood na rood in het elektromagnetisch spectrum. Wij kunnen infraroodstraling niet zien. Zichtbaar licht loopt van violet (380 nm) tot rood (780 nm).

In het elektromagnetisch spectrum worden alle soorten straling met hun golflengten (en/of frequenties) weergegeven. Het spectrum loopt van hele energierijke straling zoals gammastraling met een hele korte golflengte (10 -6 nm) tot de weinig energie bevattende radiogolven, die hele lange golflengten hebben (enkele centimeters tot meters lang). Verschillende soorten straling in het elektromagnetisch spectrum hebben verschillende eigenschappen:
• Het doordringend vermogen
• De mate van absorptie
• De mate van reflectie
Alle drie bovengenoemde eigenschappen zijn weer afhankelijk van de materie waarop de straling valt.

Infraroodstraling heeft een golflengte die loopt van ± 780 nm tot 1 mm (1.000.000 nm). Het deel van het spectrum dat gebruikt wordt voor infraroodfotografie strekt zich uit van ± 780 nm tot 3000 nm en wordt nabij-infrarood genoemd. Infraroodstraling heeft de eigenschap door materialen en stoffen heen te dringen waar andere straling minder goed of zelfs helemaal niet doorheen dringt. Infraroodstraling heeft voor bepaalde materialen een andere reflectie- en absorptiekarakteristiek dan bijvoorbeeld zichtbaar licht.

Een donkere zonnebril is onzichtbaar in Infrarood, de huidtinten worden heel helder.

De camera

In feite zijn vrijwel alle sensoren van digitale camera’s gevoelig voor infrarode straling tot ongeveer 1100 nm, maar omdat infrarode straling het ‘zichtbaar licht’ beeld nadelig beïnvloedt (afwijkende kleur, onscherpte) is er een infrarood absorptiefilter (het hot-mirror filter) voor de camerasensor geplaatst. Dit ingebouwde infrarood absorptiefilter kan worden verwijderd, maar moet dan wel vervangen worden door een filter dat de sensor beschermt en de breking van de straling weer corrigeert. Er zijn firma’s die de aanpassing als dienst aanbieden.

Ook zijn er camera’s waar het infrarood absorptiefilter al uit is verwijderd of waar het door middel van een schakelaar op de camera tijdelijk kan worden verwijderd (bijv. de Sony night vision camera’s).

Mogelijkheden

Infraroodfotografie is vaak zinvol bij kunstonderzoek omdat infraroodstraling door bepaalde verfpigmenten heen kan dringen en mogelijk door een onderliggende laag wordt gereflecteerd (b.v. de grondering). Een grondering van lood- of zinkwit reflecteert infrarood sterk. Zo zijn ondertekeningen op de grondering gemaakt met koolstofhoudend materiaal, wat infrarood sterk absorbeert, zichtbaar te maken. Ook zijn retouches en vervaagde teksten vaak zichtbaar te maken met infraroodfotografie. Hierdoor kan Infraroodfotografie helpen om de conditie en de authenticiteit van een kunstwerk te bepalen.

Onderzoek met behulp van infrarood is, zoals dat heet: ‘non-destructief’. Het kunstwerk ondervindt geen schade door infraroodstraling er is geen ‘fysiek’ contact met het kunstwerk, wel moet er op worden gelet dat de infrarood bron het object niet opwarmt, in infrarood bronnen zit namelijk vaak ook veel warmtestraling.

Een portret van Rembrandt, zoals we het schilderij normaal zien.

En de extra informatie die een opname in infrarood oplevert.

Infraroodfotografie wordt ook creatief gebruikt bij landschapsfotografie. Landschapsfotografen creëren met behulp van infrarood gevoelige camera’s surrealistische beelden. Bladgroen van bomen en struiken reflecteren infraroodstraling sterk en wordt dus heel licht afgebeeld.

Fotografen die infraroodfotografie creatief toepassen gebruiken vaak verschillende infraroodfilters voor de lens om variaties in het uiteindelijke beeld te krijgen. Ik ben voornamelijk in een zwart-wit beeld geïnteresseerd. Soms combineer ik een normale opname met een infrarood opname om een zogeheten ‘falsecolorinfrarood’ beeld te creëren.

Portretten gemaakt met infrarood kunnen ook buitengewoon intrigerend zijn. De menselijke huid wordt heel licht, bijna transparant weergegeven. Met infraroodcamera’s kan in het donker worden gefotografeerd, mits er een lichtbron wordt gebruikt die alléén infraroodstraling uitzendt. Voor militaire doeleinden wordt hiervan gebruik gemaakt. Ook in de astrofotografie wordt in het infraroodbereik gefotografeerd, omdat het andere informatie oplevert dan het zichtbare licht.

In de praktijk

Zoals gezegd moet de camera infrarood gevoelig zijn. Dat wordt in principe bereikt door het IR-filter uit de camera te verwijderen. Vervolgens kun je kiezen om een verdere aanpassing in de camera te doen of je gebruikt filters voor het objectief. In het laatste geval kan je kiezen of je het gewone licht al dan niet samen met het IR-beeld wilt opnemen.

Wil je het zichtbare licht tegenhouden en alleen IR registreren, dan gebruik je een zwart filter, dat geen zichtbaar licht maar wel IR doorlaat. Zo’n filter kan ook in de camera als vervanging van het standaard IR-filter worden aangebracht, maar het beperkt wel je keuzevrijheid. Met gewoon een helder filter als vervanging van het IR-filter voor de sensor kun je in elke situatie kiezen welk filter je voor het objectief plaatst en daarmee bepalen welk soort opname je maakt.

Er zijn twee heel belangrijke zaken waarop bij infraroodfotografie moet worden gelet:
Ten eerste heeft infrarode straling door z’n langere golflengte een ander brandpunt dan normaal zichtbaar licht. Je kunt dus niet zónder infraroodfilter voor het objectief scherpstellen en dan het infraroodfilter plaatsen en de opname maken. Het zal dan vrijwel zeker een onscherp beeld opleveren. Het brandpunt voor infraroodstraling ligt achter dat van het zichtbare licht. Het objectief moet dus op een punt worden ingesteld, dat dichterbij ligt. Bepaalde cameramerken hebben daarvoor een rode punt geplaatst naast het punt op de ring waarop normaal wordt scherp gesteld. Is dit niet het geval dan kan er een berekening gemaakt worden wat de juiste instelling moet zijn, maar sneller is om aan ‘focus bracketing’ te doen. Steeds een opname maken en de scherpstelring een klein stukje verdraaien. Een tweede te nemen obstakel bij infraroodfotografie is de beperkte hoeveelheid ‘straling’ die wordt doorgelaten door het infraroodfilter. Hierdoor zullen lange belichtingstijden nodig zijn die een statief noodzakelijk maken. Daarnaast is uit de hand fotograferen lastig omdat er niets te zien valt als er een infraroodfilter vóór het objectief is geplaatst. Als het infrarood filter voor de sensor is ingebouwd is dit natuurlijk niet van toepassing. De belichtingstijd is met digitale camera’s eenvoudig door ‘trial and error’ te bepalen.

In principe is elk objectief voor infraroodfotografie te gebruiken. Wel geeft het ene objectief een sterkere ‘hot-spot’ dan het andere, wat betekent, dat de randen van het beeld donkerder zijn dan het centrum.

Verder gedraagt infraroodstraling zich gelijk aan zichtbaar licht. Net zoals met normaal zichtbaar licht heb je te maken met reflecties, schaduwen, tegenlicht of ‘flare’. Het gebruik van een zonnekap is in principe aan te bevelen.

Infraroodstraling opwekken voor het maken van infraroodfoto’s kan met behulp van halogeenlampen en flitsers. Ook de zon is een krachtige infrarood bron. Met behulp van een zichtbaar licht blokkerend filter voor een flitser kan er in het donker worden gefotografeerd. Het zichtbare licht van de flitser wordt eruit gefilterd en alleen infraroodstraling wordt gedetecteerd door de camera, zonder dat iemand iets ‘ziet’.

Voor het maken van infraroodfoto’s van schilderijen maak ik gebruik van flitslicht (zonder enige filters voor de lampen) en een 1000 nm filter voor het objectief. Dit filter laat dus alle infraroodstraling boven de 1000 nm door en houdt alle straling daaronder tegen. Soms kies ik voor een wat hogere instelling van de gevoeligheid, maar het liefst werk ik met een zo laag mogelijke ISO-waarde om zo min mogelijk ‘ruis’ te krijgen.

Nabewerking in de computer is voor infraroodfotografie onontbeerlijk. Infrarood heeft zelf geen kleur maar wordt wel door de digitale camera met een rose/rode kleur vastgelegd. Deze rose/rode kleur verwijder ik softwarematig uit de opname.

Zie de inspirerende creatieve voorbeelden op het internet.

Firma’s die camera’s aanpassen en sites die informatie over infrarood fotografie geven zijn onder meer:
• Lifepixel
• maxmax.com
• beyondvisible.com/
• 4photos.de
• people.rit.edu/
• wrotniak.net
• optik-makario.de/

Over de auteur:

Tekst en fotografie door René Gerritsen
Meer informatie over René en zijn werk:
• Een website
• Een blog