التصوير الفوتوغرافي كامل الطيف

التصوير الطيفي الكامل هو فرع من التصوير متعدد الأطياف ، ويُعرف بين هواة التصوير بأنه تصوير الطيف الكامل والواسع لفيلم أو مستشعر الكاميرا باستخدام كاميرات المستهلكين . عمليًا، تلتقط أفلام الطيف الكامل/واسعة النطاق المتخصصة الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة ، والتي يُشار إليها عادةً باسم " VNIR ". ^{[ 1 ]}

تستطيع الكاميرات الرقمية المُعدّلة رصد بعض الأشعة فوق البنفسجية ، وكامل الطيف المرئي، وجزء كبير من طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة، حيث أن معظم مستشعرات التصوير الرقمي حساسة ضمن نطاق يتراوح بين 350  نانومتر و1000  نانومتر. تحتوي الكاميرا الرقمية الجاهزة على مرشح عاكس حراري للأشعة تحت الحمراء يحجب معظم الأشعة تحت الحمراء وجزءًا من الأشعة فوق البنفسجية التي كان من الممكن أن يرصدها المستشعر، مما يُضيّق النطاق المقبول من حوالي 400  نانومتر إلى 700  نانومتر. يسمح استبدال العاكس الحراري أو مرشح حجب الأشعة تحت الحمراء بمرشح تمرير الأشعة تحت الحمراء أو مرشح واسع النطاق بنقل الطيف للكاميرا برصد طيف أوسع من الضوء بحساسية أكبر. بدون العاكس الحراري، تُمرّر عناصر الأحمر والأخضر والأزرق (أو السماوي والأصفر والأرجواني) في مصفوفة مرشح الألوان الموضوعة فوق عناصر المستشعر كميات متفاوتة من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، والتي قد تُسجّل في أي من قنوات الأحمر أو الأخضر أو ​​الأزرق، وذلك حسب نوع المستشعر المستخدم والأصباغ المستخدمة في مرشح باير. يمكن استخدام كاميرا كاملة الطيف معدلة للتصوير بالأشعة فوق البنفسجية أو التصوير بالأشعة تحت الحمراء باستخدام المرشحات المناسبة.

تشمل استخدامات التصوير الفوتوغرافي كامل الطيف التصوير الفوتوغرافي الفني ، والجيولوجيا ، وعلم الأدلة الجنائية وإنفاذ القانون، وحتى بعض الاستخدامات المزعومة في البحث عن الأشباح .

تعود جذور التصوير الطيفي الكامل إلى التصوير الطيفي ، بنوعيه متعدد الأطياف وفائق الأطياف ، والذي بدأ في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات كوسيلة للاستشعار عن بُعد الجيولوجي والعسكري . وقد توفرت أفلام التصوير البانكروماتي واسعة النطاق بأشكال مختلفة منذ عشرينيات القرن الماضي، عندما احتفظت المستحلبات المتوفرة تجاريًا ببعض الحساسية للأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء. تضمنت أفلام الألوان الأولى أحيانًا نطاقًا لونيًا أوسع من مستحلبات التصوير الفوتوغرافي التجارية الحديثة ، ويمكن تمييزها من خلال درجات الألوان الأكثر احمرارًا أو المحدودة في مطبوعات الألوان القديمة (لا ينبغي الخلط بينها وبين بهتان الألوان).

في أواخر التسعينيات، بدأ المصورون المتحمسون بتصوير الأشعة تحت الحمراء باستخدام الكاميرات الرقمية، مما استلزم إما تعريضًا طويلًا أو إزالة المرآة الحرارية الداخلية . استبدل معظمهم المرآة الحرارية بمرشح تمرير للأشعة تحت الحمراء بنفس السماكة البصرية (للحفاظ على التركيز) ليسمح بمرور ضوء الأشعة تحت الحمراء فقط، محققين بذلك نتائج مماثلة لتلك التي تُرى مع أفلام الأشعة تحت الحمراء بالأبيض والأسود. في حوالي عام 2000، خاض المهندس الكهروضوئي ديفيد تويدي، الذي كان يعمل بالفعل في مجال الاستشعار الطيفي عن بُعد بالأشعة المرئية والقريبة من الأشعة تحت الحمراء، غمار فن التصوير الطيفي الكامل، مستخدمًا كاميرا رقمية معدلة لاستكشاف نطاق أوسع من التصوير الطيفي وتطوير أسلوب فني خاص به. في حوالي عام 2003، بدأ مصورو الطب الشرعي، الذين يستخدمون كاميرات مصممة لأغراض محددة، بتعديل الكاميرات الرقمية الجاهزة للحصول على أدوات أقل تكلفة. يستخدم هواة البحث عن الأشباح التصوير الطيفي الكامل ، على الرغم من عدم وجود أي ادعاءات مؤكدة بتصوير ظواهر خارقة للطبيعة باستخدام التصوير الطيفي الكامل أو الأشعة تحت الحمراء.

توجد اليوم بعض الأماكن التي تُعدّل الكاميرات الرقمية لتمرير ضوء واسع النطاق كامل الطيف، ما يُتيح التصوير الطيفي الكامل. بعض كاميرات DSLR، مثل Fujifilm FinePix IS Pro، مُصممة خصيصًا للاستخدام الطيفي الكامل، وتستجيب لأطوال موجية تتراوح من 1000  نانومتر (الأشعة تحت الحمراء) إلى 380  نانومتر (الأشعة فوق البنفسجية).

يمكن تصنيع أجهزة استشعار رقمية وأفلام تصوير فوتوغرافي لتسجيل الأشعة فوق البنفسجية (UV) والأشعة تحت الحمراء (IR) غير المرئية. وفي كلتا الحالتين، يتطلب ذلك عادةً معدات خاصة: كاميرات رقمية مُعدّلة، وفلاتر مُخصصة، وعدسات عالية النفاذية، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، تُصنع معظم عدسات التصوير الفوتوغرافي من الزجاج، ما يسمح بتصفية معظم الأشعة فوق البنفسجية. لذا، يجب استخدام عدسات باهظة الثمن مصنوعة من الكوارتز. ويمكن تصوير أفلام الأشعة تحت الحمراء بكاميرات عادية باستخدام مرشح تمرير الأشعة تحت الحمراء، مع ضرورة ضبط التركيز البؤري ليتناسب مع نقطة التركيز الخاصة بالأشعة تحت الحمراء.

تتطلب الكاميرات الرقمية المُعدّلة عادةً إزالة المرآة العاكسة للحرارة بالأشعة تحت الحمراء واستبدالها بزجاج ذي نطاق طيفي واسع ومسطح، وله نفس طول المسار البصري . تشمل أنواع الزجاج الشائعة الاستخدام زجاج Schott WG-280 وBK-7، اللذان ينقلان ما يصل إلى 90% من الضوء من حوالي 300  نانومتر إلى ما بعد 1000  نانومتر. تُعدّ إزالة المرآة العاكسة للحرارة عملية شاقة، وقد تتطلب أدوات خاصة وغرفًا نظيفة. ^{[ 2 ]}

بمجرد أن تصبح الكاميرا حساسة للطيف الكامل، يمكن استخدام مرشحات خارجية لتصفية أجزاء محددة من الأشعة فوق البنفسجية والضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء، ما يُتيح الحصول على تأثيرات متنوعة. على سبيل المثال، يمكن استخدام مرشح أحمر قياسي رقم 25a لدمج الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء معًا، ما يُنتج صورًا ثنائية اللون قوية ذات طابع محمر، باستثناء المناطق التي تكون فيها الأشعة تحت الحمراء عالية وتظهر باللون السماوي. مثال آخر، استخدام مرشحات الأشعة فوق البنفسجية/الأشعة تحت الحمراء مثل 18A أو U-330 يُنتج صورة ثنائية أو ثلاثية اللون يهيمن عليها الأزرق والأصفر. يُزعم أن مرشحات أقل شيوعًا تُعطي مجموعة متنوعة من التأثيرات اللونية، بدءًا من أوراق الشجر الباستيلية المتنوعة والسماء الزرقاء العميقة، وصولًا إلى تأثيرات سريالية للسماء والأرض، على الرغم من أن معالجة الصور الرقمية قد تكون ضرورية للحصول على التأثيرات الكاملة. إحدى مشكلات التصوير الطيفي الكامل، سواءً في التصوير الفيلمي أو الرقمي، هي الانحراف اللوني الناتج عن معلومات النطاق العريض. أي أن الأطياف المختلفة، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، ستتركز عند نقاط بؤرية مختلفة، ما يُنتج صورًا ضبابية وتأثيرات حواف لونية، وذلك بحسب البعد البؤري المستخدم. توجد عدسات متخصصة مثل عدسة Nikon 105mm f4.5 UV-Nikkor المصممة للقضاء على هذا الانحراف اللوني.

من المهم ملاحظة أنه على الرغم من قدرة مستشعر الكاميرا المُعدَّل على التسجيل في كلٍّ من نطاقي الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، إلا أنه عند اصطدام الضوء المختلط بالمستشعر، ستطغى موجات الأشعة تحت الحمراء الأطول في التسجيل. وقد لا يُسجَّل إلا القليل من الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة، أو قد لا يُسجَّل أيٌّ منها، ما لم يُطبَّق ترشيح انتقائي لحجب بعض أو كل الأشعة تحت الحمراء. كما قد تُخفِّف الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة جزءًا كبيرًا من الضوء المرئي في نطاقي الأزرق والأخضر في صورة الطيف الكامل. وبالمثل، إذا حُجب ضوء الأشعة تحت الحمراء تمامًا، فقد يطغى الضوء المرئي على تسجيل الأشعة فوق البنفسجية. لذا، لا يُمكن التقاط صورة طيف كامل حقيقية.

تُحقق تقنية التصوير الطيفي الكامل تأثيرات متنوعة وألوانًا سريالية من خلال تفاعل انعكاسات الضوء (الأشعة فوق البنفسجية، والضوء المرئي، والأشعة تحت الحمراء) للمواد الطبيعية والصناعية، بالإضافة إلى النقل الطيفي المحدد للمرشحات الحمراء والخضراء والزرقاء في الكاميرا. يؤدي استخدام مرشحات خارجية إلى تقليل أو إبراز بعض التفاعلات، مما ينتج عنه تأثيرات مختلفة.

• التصوير بالأشعة تحت الحمراء
• التصوير بالأشعة فوق البنفسجية
• التصوير الطيفي الفائق
• التصوير متعدد الأطياف
• ضوء كامل الطيف
• تاريخ التصوير الجنائي
• كاميرا فوجي فيلم فاين بيكس آي إس برو كاملة الطيف