التصوير الفوتوغرافي مع الأنوار غير المرئية « UV » & « IR »
ليس باستطاعة العين المجردة مشاهدة الأشعة فوق البنفسجية ، وكذلك الأشعة تحت الحمراء ، لكن باستطاعة التصوير الفوتوغرافي الاستفادة منها مستعيناً بمواد ومعدات خاصة في هذا المجال .
التصوير الفوتوغرافي بنور لامرئي ، هو تعبير يستعمل غالباً لوصف التصوير الفوتوغرافي الذي يتم بالاشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وعلى الرغم ان البعض قد يهزاون من هذه المعاني - طالما أن النور مرئي حسب تعريفه ـ يبقى التعبير ليس شاذاً ، سبب ذلك أنه من الممكن جداً إلتقاط صور فوتوغرافية نموذجية في ظروف سوداء كليا .
التصوير الفوتوغرافي من هذا القبيل هو أكثر من خدعة ، وله قيمة كبيرة في اعمال المراقبـة والإشراف ، وفي العديد من التطبيقات العلمية هذا . وفي الكثير من الحالات ، يحتاج الأمر إلى مواد ومعـدات وأساليب خاصة ، ولكن يبقى التقاط صور الأشعة تحت الحمراء ممكن حتى بكاميرا عادية .
فما نشاهده کنور ، يمثل مجرد الطيـف جزء من الكـهـرومـغـنـاطيسي .. إنـه الإشعاع باطوال امواج بين ٤٠٠ و ۷۰۰ نـانـوميتـر . - النـور البنفسجي ، والنور الأحمر على التوالي - أما عند أطوال أمواج اقصر او اطو ل من هذه القيم فالعين لا تشاهد شيئا . ولكن الإشعاع يظل موجوداً ، ويتم بالشكل ذاته تماماً كنور مرئي .
الإشعاع ذو اطوال الأمواج الاقصر من ٤٠٠ نانوميتر هبوطاً حتى واحد نانوميتر يدعى الأشعة فوق البنفسجية ( UV ) الإشعاع الذي يتجاوز الأحمر في الطيف الضوئي عنـد ۷۰۰ اما نانوميتر فهو الأشعة تحت الحمراء ( IR ) ، وهذه تمتد حتى اطوال امواج تصل الى ١٤٠٠٠ نانوميتر ، على أن التصوير الفوتوغرافي لا يستطيع تسجيل
الأجزاء من قطاعي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء فقط .
ويمكن - ضمن حدود - تركيز الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء بالعدسات ، لتؤثر هكذا على فيلم متميز بحساسية مناسبة . اما المتطلبات الرئيسية الأخرى للتصوير الفوتوغرافي بنور لامرئي فهي مصادر للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء تكون كافية البريق وربما مرشحات للحد من اطوال الأمواج المستعملة او عدسات لن تعمل على امتصاص الاشعاع .
- المواد :
المواد الفوتوغرافية تتحسس الأشعة فوق البنفسجيـة بطبيعتها ، وهذا يعني انها ممكنة الاستعمال دون تعديلات هبوطاً حتی ۳۲۰ نانوميتر تقريباً ، اما بعد هذا الحد فإن . الجيلاتين . في الطبقة الحساسة يبدأ بامتصاص الأشعة فوق البنفسجيـة حينذاك ، تستعمل مواد خاصة فيها القليل جدا من الجيلاتين او ذات تغطية فلوريسنت .
اما فيلم الأشعة تحت الحمراء فله حساسية صباغية خاصة لمد حدود حساسیته العادية من ٧٠٠ الی ۹۰۰ نانوميتر تقريباً . وهناك مواد خاصة باستطاعتها بلوغ حد اقصى يصل الى ۱۳۰۰ نانوميتر تقريباً ، نشير هنا الى ان فيلم الأشعة تحت الحمراء مبرغل بشكل ملحوظ ويحتاج إلى حفظه بارداً للمحافظة على حساسيته .
كما يوجد فيلم خاص هو اكتاكروم الاشعة تحت الحمراء ( Intravel Ektachrome ) له طبقة لتحسس الأشعة تحت الحمراء ، وبواسطة ترتيب لا تقليدي لأصباغ الصورة في الطبقات الأخـرى ، ينتج تاثيرات لونية زائفة . وهو فيلم له استعمالات في أعمال الاستكشاف الجوي .
- العدسات والتركيز :
لمـا كـانت الأشعة فوق البنفسجيـة والأشعة تحت
الحمراء أطوال أمواج تختلف الى حد ما عما للنور المرئي ، فهما تنكسران بالعدسات التقليدية الى حد مختلف قليلا ، طالما ان مقدار الانكسار الضوئي يتوقف على والـعـدسـات . أكروماتيكية ، ومصممة لتجلب كل الوان النور المرئي الى نقطة التركيز ذاتها تقريباً . ولكن لما الطول المـوجـي للضـوء معظمـهـا كانت الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء خارج المجال العادي ، فلهما نقاط تركيز تختلف الى حد ما .
من حسن الحظ هنا أن معظم العدسات لها مؤشر تركيز للأشعة تحت الحمراء - خط أحمر عادة - على مقياس تركيزها ، باتجاه جانب المسـافـة الأقصر من الاشارة العادية ، وينتقل موقع المسافة
بعد التركيز البصري .
توجد عدسة خاصة تدعى سوبر اکرومات ( superachromat ) هي مصلحة للقطاع الطيفي من بالأشعة تحت الحمراء . كذلك هي ٤٠٠ الى ۱۰۰۰ نانوميتر ، ولا تحتاج الى إعادة تركيز حتى للعمل عدسات الكاميرات الجوية مصححة للأشعة تحت الحمراء بدورها والجدير بالذكر ان المرايا تشتت الضوء كما تفعل عدسات الإنكسار الضوئي ، لذلك فإن عدسة المرأة الصافية التي تدعى جـهـاز كـاتـوبـتـريـك ( catoptric system ) لا تحتاج إلى تصحیح تركيز عند العمل بالأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية ولكن جميع عدسات المرايا الفوتوغرافية كذلك تستعمل بعض عناصر الانكسار الضوئي ايضاً ندعى عـدسـات كاتاديويتريك ( catadrioptric ) وبالتالي تظل بحاجة إلى شيء من إعادة التركيز .
بالنسبة للعمل بالأشعة فوق البنفسجية ، قد تكون علامة مؤشر الأشعة تحت الحمراء ممكنة الاستعمال - بسبب طريقة تصميم العدسات - فإذا لم تكن ممكنة الاستعمال ، ينبغي التوصل إلى تصحيح تركيز للمسافات المختلفة بطريقة التجربة والخطأ .
- المصادر الضوئية
الأشعة تحت الحمراء رغم ان الأشعة الشمسية هي مصدر وافر للاشعة فوق البنفسجية معدل كل من هذين في الأشعة الشمسية صغير بالمقارنة مع ما فيها من نور مرئي . والفلاش الاليكتروني فيه نسبة مماثلة من الأشعة فوق البنفسجية ، بينما انوار بخار الزئبق والفلوريسنت تبث اشعة فوق بنفسجية أما مصابيح التوهج الحـراري الساخنة ( incandescent lamps ) امثال مصابیح الفيض الضوئي ومصابيح الفلاش ، فهي مصادر ضعيفة ، طالما أن معظم طاقتها تعطى في قطاعي النور المرئي والأشعة تحت الحمراء .
مصادر الأشعة تحت الحمراء تشمل الشمس
والفلاش الاليكتروني وكل أشكال مصابيح التـوهـج الـحـراري كـانـوار الإستديو .
هذه ممكنة الإستعمال جميعها وبنسب متفاوتة لتصوير فوتوغرافي باشعة تحت حمراء .
ثم عندما لا يكون النور المرئي مرغوباً ، ينبغي إستعمـال مرشحات تنقل الأشعة تحت الحمـراء او الأشعة فوق البنفسجية فقط . تصنع مرشحات نقل الأشعة فوق البنفسجية من نوع زجاج خاص يدعى زجاج وود ( Wood's Glass ) غیر شفاف .
وحيث ان الزجاج العادي يمتص الأشعة فوق البنفسجية تحت حوالي ٣٠٠ نانوميتر ، يصبح على العدسات التي تستعمل أيضاً ، كالسيليكا المصهور - احد اشكال الكوارتر - والكالسيوم فلورايد او فلورايت ، تنقل حتی ۲۰۰ و ١٨٥ نانوميتر على التوالي . هذه العدسات غالية جدا والمثال عليها عدسة ( Zeiss UV Sonnar ) ۱۰۰ نانوميتر ف / ٤،٣ ، التي يمكن إستعمالها للتصوير الفوتوغرافي
بالنور المرئي أيضا .
نشير إلى أن مرشحات العمل بالأشعة تحت الحمراء - تلك التي ينبغي الخلط بينها وبين المرشحات الحرارية التي تمتص الأشعة تحت الحمراء - يسهل الحصول عليها من عملاء البيع العاديين - فمرشح راتين ۸۷ غیر شفاف بصرياً ولكنه ينقل الأشعة تحت الحمراء ، على سبيل المثال . المرشح من هذا القبيل يمكن إستعماله مركباً على المصدر الضوئي وذلك لتصوير فوتوغرافي في الظلام دون إشعار الموضوع بذلك . في هذه الحال ، لا تدعو الحاجة لوجود مرشح على الكاميرا . الا اذا كانت هناك مصادر ضوئية من مجال النظر قد تغرق صورة الأشعة تحت الحمراء وتقضي عليها لولاه ، والبديل انه يمكن إستعمال هذا المرشح مركباً على الكاميرا خلال نور النهار ، وذلك لتقييد الصورة بالاشعة تحت الحمراء .
ثم لما كانت المرشحات من هذا النوع غير شفافة ، فهي لا تسمح باستعمال محدد نظر ( SLR ) . والبديل اذا هو ، راتين ٢٥ ، الذي يمرر بعض الأشعة الحمراء العميقة ويسمح بمشـاهـدة انعكاسية .
- استعمال الأشعة :
للتصوير الفوتوغرافي بالاشعة فوق البنفسجية تطبيقات عديدة مختلفة في الطـب والـعـلـوم الشرعية ، الا ان الثمن الكبير للعدسات الخاصة التي يتم الحصول عليها بطلب خاص . يبعدها عن متناول معظم الهواة .
اما التصوير الفوتوغرافي بالأشعة تحت الحمراء من ناحية أخرى فيحتاج الى افلام ومرشحات لیست غالية الثمن نسبيا .
هذا والى جانب استخدامه ليلا . للكشف أو لتصوير حياة البـريـة نجـد الاشعة تحت الحمراء ممكنة الاستعمال على سبيل المثال لإختراق الضباب الذي هو غير شفاف بصرياً . سبب ذلك أن طول موجة النور المرئي هو بـالـتـرتيـب والمقيـاس ذاتـه كالجزئيات والجسيمات الدقيقة في الهواء ، بينما امواج الأشعة تحت الحمراء أطول . طريقة ذلك هي ذاتها كما يحدث مع - تراكتور كبير العجلات يستطيع أن يجتاز حقلا مفلوحا بسهولة ، بينما السيارة التي تسير على عجلات لها ذات المقياس كالأثلام ، سرعان ما تعلق وتفقد مقدرتها على متابعة السير .
كذلك يعمد الكثير من المصورين الفوتوغرافيين الى إستعمال فيلم الاشعة تحت الحمراء لما يحدثه من تغيير يطرأ على الألوان .
فإذا كان الفيلم من نوع الأسود والأبيض ، تظهر النباتات بيضاء ، والسماء والماء سوداوين .
وعـلى فيلم الأشعة تحت الحمراء للألوان الزائفة ، تتمثل الألوان جميعها مختلفة حيث تظهر النباتات حمراء على سبيل المثال⏹
ليس باستطاعة العين المجردة مشاهدة الأشعة فوق البنفسجية ، وكذلك الأشعة تحت الحمراء ، لكن باستطاعة التصوير الفوتوغرافي الاستفادة منها مستعيناً بمواد ومعدات خاصة في هذا المجال .
التصوير الفوتوغرافي بنور لامرئي ، هو تعبير يستعمل غالباً لوصف التصوير الفوتوغرافي الذي يتم بالاشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية وعلى الرغم ان البعض قد يهزاون من هذه المعاني - طالما أن النور مرئي حسب تعريفه ـ يبقى التعبير ليس شاذاً ، سبب ذلك أنه من الممكن جداً إلتقاط صور فوتوغرافية نموذجية في ظروف سوداء كليا .
التصوير الفوتوغرافي من هذا القبيل هو أكثر من خدعة ، وله قيمة كبيرة في اعمال المراقبـة والإشراف ، وفي العديد من التطبيقات العلمية هذا . وفي الكثير من الحالات ، يحتاج الأمر إلى مواد ومعـدات وأساليب خاصة ، ولكن يبقى التقاط صور الأشعة تحت الحمراء ممكن حتى بكاميرا عادية .
فما نشاهده کنور ، يمثل مجرد الطيـف جزء من الكـهـرومـغـنـاطيسي .. إنـه الإشعاع باطوال امواج بين ٤٠٠ و ۷۰۰ نـانـوميتـر . - النـور البنفسجي ، والنور الأحمر على التوالي - أما عند أطوال أمواج اقصر او اطو ل من هذه القيم فالعين لا تشاهد شيئا . ولكن الإشعاع يظل موجوداً ، ويتم بالشكل ذاته تماماً كنور مرئي .
الإشعاع ذو اطوال الأمواج الاقصر من ٤٠٠ نانوميتر هبوطاً حتى واحد نانوميتر يدعى الأشعة فوق البنفسجية ( UV ) الإشعاع الذي يتجاوز الأحمر في الطيف الضوئي عنـد ۷۰۰ اما نانوميتر فهو الأشعة تحت الحمراء ( IR ) ، وهذه تمتد حتى اطوال امواج تصل الى ١٤٠٠٠ نانوميتر ، على أن التصوير الفوتوغرافي لا يستطيع تسجيل
الأجزاء من قطاعي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء فقط .
ويمكن - ضمن حدود - تركيز الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء بالعدسات ، لتؤثر هكذا على فيلم متميز بحساسية مناسبة . اما المتطلبات الرئيسية الأخرى للتصوير الفوتوغرافي بنور لامرئي فهي مصادر للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء تكون كافية البريق وربما مرشحات للحد من اطوال الأمواج المستعملة او عدسات لن تعمل على امتصاص الاشعاع .
- المواد :
المواد الفوتوغرافية تتحسس الأشعة فوق البنفسجيـة بطبيعتها ، وهذا يعني انها ممكنة الاستعمال دون تعديلات هبوطاً حتی ۳۲۰ نانوميتر تقريباً ، اما بعد هذا الحد فإن . الجيلاتين . في الطبقة الحساسة يبدأ بامتصاص الأشعة فوق البنفسجيـة حينذاك ، تستعمل مواد خاصة فيها القليل جدا من الجيلاتين او ذات تغطية فلوريسنت .
اما فيلم الأشعة تحت الحمراء فله حساسية صباغية خاصة لمد حدود حساسیته العادية من ٧٠٠ الی ۹۰۰ نانوميتر تقريباً . وهناك مواد خاصة باستطاعتها بلوغ حد اقصى يصل الى ۱۳۰۰ نانوميتر تقريباً ، نشير هنا الى ان فيلم الأشعة تحت الحمراء مبرغل بشكل ملحوظ ويحتاج إلى حفظه بارداً للمحافظة على حساسيته .
كما يوجد فيلم خاص هو اكتاكروم الاشعة تحت الحمراء ( Intravel Ektachrome ) له طبقة لتحسس الأشعة تحت الحمراء ، وبواسطة ترتيب لا تقليدي لأصباغ الصورة في الطبقات الأخـرى ، ينتج تاثيرات لونية زائفة . وهو فيلم له استعمالات في أعمال الاستكشاف الجوي .
- العدسات والتركيز :
لمـا كـانت الأشعة فوق البنفسجيـة والأشعة تحت
الحمراء أطوال أمواج تختلف الى حد ما عما للنور المرئي ، فهما تنكسران بالعدسات التقليدية الى حد مختلف قليلا ، طالما ان مقدار الانكسار الضوئي يتوقف على والـعـدسـات . أكروماتيكية ، ومصممة لتجلب كل الوان النور المرئي الى نقطة التركيز ذاتها تقريباً . ولكن لما الطول المـوجـي للضـوء معظمـهـا كانت الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء خارج المجال العادي ، فلهما نقاط تركيز تختلف الى حد ما .
من حسن الحظ هنا أن معظم العدسات لها مؤشر تركيز للأشعة تحت الحمراء - خط أحمر عادة - على مقياس تركيزها ، باتجاه جانب المسـافـة الأقصر من الاشارة العادية ، وينتقل موقع المسافة
بعد التركيز البصري .
توجد عدسة خاصة تدعى سوبر اکرومات ( superachromat ) هي مصلحة للقطاع الطيفي من بالأشعة تحت الحمراء . كذلك هي ٤٠٠ الى ۱۰۰۰ نانوميتر ، ولا تحتاج الى إعادة تركيز حتى للعمل عدسات الكاميرات الجوية مصححة للأشعة تحت الحمراء بدورها والجدير بالذكر ان المرايا تشتت الضوء كما تفعل عدسات الإنكسار الضوئي ، لذلك فإن عدسة المرأة الصافية التي تدعى جـهـاز كـاتـوبـتـريـك ( catoptric system ) لا تحتاج إلى تصحیح تركيز عند العمل بالأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية ولكن جميع عدسات المرايا الفوتوغرافية كذلك تستعمل بعض عناصر الانكسار الضوئي ايضاً ندعى عـدسـات كاتاديويتريك ( catadrioptric ) وبالتالي تظل بحاجة إلى شيء من إعادة التركيز .
بالنسبة للعمل بالأشعة فوق البنفسجية ، قد تكون علامة مؤشر الأشعة تحت الحمراء ممكنة الاستعمال - بسبب طريقة تصميم العدسات - فإذا لم تكن ممكنة الاستعمال ، ينبغي التوصل إلى تصحيح تركيز للمسافات المختلفة بطريقة التجربة والخطأ .
- المصادر الضوئية
الأشعة تحت الحمراء رغم ان الأشعة الشمسية هي مصدر وافر للاشعة فوق البنفسجية معدل كل من هذين في الأشعة الشمسية صغير بالمقارنة مع ما فيها من نور مرئي . والفلاش الاليكتروني فيه نسبة مماثلة من الأشعة فوق البنفسجية ، بينما انوار بخار الزئبق والفلوريسنت تبث اشعة فوق بنفسجية أما مصابيح التوهج الحـراري الساخنة ( incandescent lamps ) امثال مصابیح الفيض الضوئي ومصابيح الفلاش ، فهي مصادر ضعيفة ، طالما أن معظم طاقتها تعطى في قطاعي النور المرئي والأشعة تحت الحمراء .
مصادر الأشعة تحت الحمراء تشمل الشمس
والفلاش الاليكتروني وكل أشكال مصابيح التـوهـج الـحـراري كـانـوار الإستديو .
هذه ممكنة الإستعمال جميعها وبنسب متفاوتة لتصوير فوتوغرافي باشعة تحت حمراء .
ثم عندما لا يكون النور المرئي مرغوباً ، ينبغي إستعمـال مرشحات تنقل الأشعة تحت الحمـراء او الأشعة فوق البنفسجية فقط . تصنع مرشحات نقل الأشعة فوق البنفسجية من نوع زجاج خاص يدعى زجاج وود ( Wood's Glass ) غیر شفاف .
وحيث ان الزجاج العادي يمتص الأشعة فوق البنفسجية تحت حوالي ٣٠٠ نانوميتر ، يصبح على العدسات التي تستعمل أيضاً ، كالسيليكا المصهور - احد اشكال الكوارتر - والكالسيوم فلورايد او فلورايت ، تنقل حتی ۲۰۰ و ١٨٥ نانوميتر على التوالي . هذه العدسات غالية جدا والمثال عليها عدسة ( Zeiss UV Sonnar ) ۱۰۰ نانوميتر ف / ٤،٣ ، التي يمكن إستعمالها للتصوير الفوتوغرافي
بالنور المرئي أيضا .
نشير إلى أن مرشحات العمل بالأشعة تحت الحمراء - تلك التي ينبغي الخلط بينها وبين المرشحات الحرارية التي تمتص الأشعة تحت الحمراء - يسهل الحصول عليها من عملاء البيع العاديين - فمرشح راتين ۸۷ غیر شفاف بصرياً ولكنه ينقل الأشعة تحت الحمراء ، على سبيل المثال . المرشح من هذا القبيل يمكن إستعماله مركباً على المصدر الضوئي وذلك لتصوير فوتوغرافي في الظلام دون إشعار الموضوع بذلك . في هذه الحال ، لا تدعو الحاجة لوجود مرشح على الكاميرا . الا اذا كانت هناك مصادر ضوئية من مجال النظر قد تغرق صورة الأشعة تحت الحمراء وتقضي عليها لولاه ، والبديل انه يمكن إستعمال هذا المرشح مركباً على الكاميرا خلال نور النهار ، وذلك لتقييد الصورة بالاشعة تحت الحمراء .
ثم لما كانت المرشحات من هذا النوع غير شفافة ، فهي لا تسمح باستعمال محدد نظر ( SLR ) . والبديل اذا هو ، راتين ٢٥ ، الذي يمرر بعض الأشعة الحمراء العميقة ويسمح بمشـاهـدة انعكاسية .
- استعمال الأشعة :
للتصوير الفوتوغرافي بالاشعة فوق البنفسجية تطبيقات عديدة مختلفة في الطـب والـعـلـوم الشرعية ، الا ان الثمن الكبير للعدسات الخاصة التي يتم الحصول عليها بطلب خاص . يبعدها عن متناول معظم الهواة .
اما التصوير الفوتوغرافي بالأشعة تحت الحمراء من ناحية أخرى فيحتاج الى افلام ومرشحات لیست غالية الثمن نسبيا .
هذا والى جانب استخدامه ليلا . للكشف أو لتصوير حياة البـريـة نجـد الاشعة تحت الحمراء ممكنة الاستعمال على سبيل المثال لإختراق الضباب الذي هو غير شفاف بصرياً . سبب ذلك أن طول موجة النور المرئي هو بـالـتـرتيـب والمقيـاس ذاتـه كالجزئيات والجسيمات الدقيقة في الهواء ، بينما امواج الأشعة تحت الحمراء أطول . طريقة ذلك هي ذاتها كما يحدث مع - تراكتور كبير العجلات يستطيع أن يجتاز حقلا مفلوحا بسهولة ، بينما السيارة التي تسير على عجلات لها ذات المقياس كالأثلام ، سرعان ما تعلق وتفقد مقدرتها على متابعة السير .
كذلك يعمد الكثير من المصورين الفوتوغرافيين الى إستعمال فيلم الاشعة تحت الحمراء لما يحدثه من تغيير يطرأ على الألوان .
فإذا كان الفيلم من نوع الأسود والأبيض ، تظهر النباتات بيضاء ، والسماء والماء سوداوين .
وعـلى فيلم الأشعة تحت الحمراء للألوان الزائفة ، تتمثل الألوان جميعها مختلفة حيث تظهر النباتات حمراء على سبيل المثال⏹
تعليق