Ultrafialová Fotografie


Ivan Mikšík

English

Tento článek byl v redukované podobě publikován v časopise Photo Life IV 23 (3/2001) Červen/Červenec 2001


(UV Fotogalerie: Rostliny, Příroda a architektura nebo UV+IR fotografie Canonem EOS 350D anebo Infrared-, UV- and Full-spectrum photography: Sony DSC-W1)

nebo Infrared-, UV- and Full-spectrum photography by Canon EOS500D converted to full-spectrum photography

Jestliže chcete vidět zvláštní svět, svět jak ho vidí hmyz pomocí svých UV-citlivých očí, musíte se ponořit do nové dimenze pohledu na prostředí kolem sebe — ultrafialové fotografie.

Nejdříve si musíme objasnit základní pojmy spektrálních vlastností světla. Z hlediska fotografických postupů (a vlastností fotografických materiálů) je jako viditelné světlo charakterizováno záření v rozmezí vlnových délek 400–700 nm. Oblast světla (radiace) o vyšší vlnové délce (nad 700 nm) se nazývá infračervená oblast. UV oblast světla začíná pod 400 nm. Většinou se tato UV radiace rozděluje na tři hlavní oblasti: UV-A (320-400 nm), UV-B (280-320 nm) a UV-C (pod 280 nm). Potenciální nebezpečí UV radiace stoupá s klesající vlnovou délkou, to znamená např. že záření UV-B je nebezpečnější než UV-A.

Při fotografování v ultrafialovém světle (UV fotografie, nezaměňovat s UW fotografií, což znamená focení pod vodou, viz např. mé fotografie v této galerii ) nás primárně, jako fotografy zajímají hlavně optické vlastnosti objektivu a filtru a dále citlivost filmu k UV záření.

Jako zdroje světla se logicky používá nejčastěji zářící Slunce (nebo pouze denní světlo), ale lze použít i speciální UV blesky (pozor, klasické blesky mají často "sklo" v reflektoru z plastu, a proto nepropouští UV spektrum do záblesku!), xenonové nebo rtuťové lampy. UV světlo je velmi difůzní, a proto získáme měkké stíny i při ostrém slunečním světle. Snímky při UV světle vykazují často nízký kontrast a ostrost. Toto je, vedle obecně jiného ohybu paprsků v prostředí než u viditelného světla (světlo je velmi difůzní) zaviněno i tím, že objektivy nejsou opticky korigovány pro tyto vlnové délky. V této souvislosti by jste si měli uvědomit, že k odstranění oparu jsou používané filtry filtrující UV záření a naopak při použití infračervených paprsků v infračervené fotografii (IR) získáme obraz bez zamžení. Výsledné UV snímky získávají proto jakýsi měkký, snový nádech (toto platí hlavně pro snímky na větší vzdálenosti - krajiny apod.).

Objektiv

Moderní optika propouští jenom velice málo záření s vlnovou délkou pod 400 nm. V tomto ohledu má UV fotograf podstatně horší pozici než IR fotograf (fotografující v infračervené oblasti). Při výběru objektivu máte v principu dvě možnosti.
1. Víte, že UV fotografie je velmi zajímavá a jste ochotni (a schopni) koupit si specializovaný objektiv. Jedná se např. o křemenný objektiv UV-Nikkor 105 mm f/4.5. Prý je to úžasná volba (viz stránky Bjorn Rorsletta) – výsledky jsou vynikající, ale samozřejmě cena je vyšší.
2. UV fotografii chcete pouze zkusit, bude to nejspíš zajímavé, ale váš rozpočet je přece jenom omezený (musíte živit i děti, manželku, psa atd.). I v tomto případě máte další dvě možnosti: a) Použít objektiv o pevné ohniskové vzdálenosti s nižším počtem optických členů a tím i nižší celkové síle skla. Rovněž se doporučuje uvědomit si, že i antireflexní vrstvy na objektivu mohou pohlcovat UV záření. Z tohoto hlediska lze např. sehnat v bazaru (od známých, po dědečkovi) starý, nepotažený (uncoated) objektiv, většinou s datem výroby před 2. světovou válkou. Rovněž lze použít objektivu ze zvětšováku. Navíc tyto starší objektivy skoro určitě neobsahují optické polymery. Dále lze samozřejmě použít starší, potažený (coated) objektiv, ale pouze jednou, nejspíše nekvalitní vrstvou. Tím mám hlavně na mysli objektivy se značkou "Made in USSR". Jsou vzhledem k ceně poměrně kvalitní, sám jsem si pořídil Helios 58/2 (za 180 Kč). Samozřejmě lze uvažovat i o použití objektivů s mnohonásobnými antireflexními vrstvami, ale tady už je asi na místě určitá opatrnost a zjistit si, jak jsou tyto vrstvy propustné k UV světlu. b) Použít svůj stávající, mnohonásobně potažený "spotřebitelský" objektiv s proměnnou ohniskovou vzdáleností. Tyto objektivy mají vyšší počet optických členů a tím i vyšší celkovou sílu skla a navíc většinou mohou obsahovat i čočky z optických polymerů. Toto řešení se nedoporučuje, ale lze ho použít. Musíte ovšem počítat s tím, že expozice bude značně prodloužená. Při porovnání citlivosti (propustnost) objektivů k UV záření musíme vzít tedy také v úvahu počet čoček/skupin. Např. u zmíněného objektivu Helios 58/2 je tento počet 6/4, zatímco u zoomů Canon 28-80 a 75-300 je 10/10, respektive 13/9. Rozdíl v propustnosti UV světla je přitom zhruba o 4 EV (tj. 16x)! Při použití řešení se zmíněnými levnými, amatérskými objektivy budete samozřejmě mít, zásluhou vyššího pohlcování UV světla, značně dlouhé expoziční časy, a tudíž budete při fotografování omezeni pouze na zcela nepohyblivé objekty (krajiny, rostliny za bezvětří).

Poslední možností, kdy nám odpadají starosti s optickou kvalitou objektivu, je použít dírkové komory. Kdo rád experimentuje se starými (dnes již zase vzkvétajícími) postupy, tomu to vřele doporučuji. Na internetu existují na tuto problematiku odkazy, většinu z nich najdete přes odkazy na konci tohoto článku. Můj krátký článek s ukázkami můžete vidět zde.

Digitální kamera

Obecně ji lze (prý) velmi dobře využít pro UV fotografii - podrobnosti naleznete u např. Bjorn Rorsletta. Tady asi leží nejširší použití v možnostech s digitální manipulací UV i IR obrazů.

Filtr

Asi je jasné, že k UV fotografii je třeba odfiltrovat viditelné záření. K tomu se používají speciální ("černé"; UV-propouštějící) UV filtry (toto jsou sice "pravé" UV filtry, ale pojem UV filtr se vžil pro filtr filtrující UV záření!). K tomu je možné použít filtry několika výrobců: Kodak Wratten 18A (ten je asi nejznámější), Hoya U-360 (ten se prý už nevyrábí) a Schott UG-1. Já jsem si pořídil filtr B+W 403 (v kterém je sklo Schott UG-1; křivka propustnosti). Jeho cena byla k červnu roku 2000 1250 Kč a je třeba ho objednat.

Filtr B+W 403 v obchodě B&H PhotoVideo

Film

Z hlediska filmu máte, stejně jako u "normální" fotografie 2 možnosti – černobílou nebo barevnou fotografii.

Černobílá fotografie — panchromatické filmy obecně citlivé k světlu v ultrafialové oblasti. Podrobnosti o spektrálních vlastnostech můžete zjistit např. na této adrese: materials. Sám jsem vyzkoušel staré filmy Orwo NP15 a nové filmy Fomapan 100. Oba vykazovaly obdobnou citlivost k UV záření.

Barevná fotografie — tady může být obecným problémem fakt, že výrobci stále zlepšují své filmy a přídávají k citlivým vrstvám i UV filtrující látky (aby spotřebitelé mohli lehce fotit na dovolené u moře)

A) negativní filmy — nedoporučuji. Mohou vzniknout dva problémy: i) barevné vrstvy většinou obsahují UV filtr a proto vzniká problém s citlivostí k UV záření a ii) problém s věrnou reprodukcí barev v labu (kdo ví, jak má správně vypadat barevné podání snímku - automat labu určitě ne, autor kolikrát také ne!).

B) inverzní filmy — nejlepší volba jsou, dle dat v literatuře, filmy určené pro umělé světlo (mají posunuté spektrum barev k modré). Z nich má být zase nejlepší Fuji RTP. Posunutí barevné citlivosti je patrné i z porovnání spektrálních křivek citlivosti filmu pro denní světlo (Konica Chrome R-100) a umělé světlo (Fujichrome 64T type II). V galerii můžete porovnat záběry vyfocené na tyto dva filmy (pro denní světlo Konica Chrome R-100 a pro umělé světlo Fujichrome RTPII). Film pro umělé světlo byl v mém případě mnohem citlivější k UV záření (asi o 3 EV!).

Výsledné barvy na UV fotografii nemusí být striktně modré, ale mohou obsahovat např. i červenou. Záleží, mimo jiné, na spektrální charakteristice filmu a UV propuštějícím filtru. Zajímavých efektů se dá dosáhnout při použití IR filmů, když např. Kodak High Speed IR vykazuje i citlivost pro UV záření a, jak je vyplývá z křivky propustnosti filtru, můžeme pak na jednom snímku vidět UV i IR obraz s vyloučením viditelného světla.

Ostření

Tato zdánlivě jednoduchá činnost je složitějším problémem. Objektivy jsou korigovány pro viditelné světlo a mívají i značku pro ostření v infračervené oblasti. Co si ale počne UV fotograf, člen "diskriminované a terorizované" menšiny. Tradovaná obecná (a "logická") poučka zní, že si myšlenkově přeneseme značku IR na druhou stranu od "normální" značky pro ostření a na ni po zaostřeni přeostříme. Věc není ovšem jednoduchá - záleží, jestli máte achromatický, apochromatický, zrcadlový objektiv, či dokonce jenom jednoduchou čočku (podrobnosti zde). K otestování jak správně ostřit váš objektiv je třeba použít mnoho filmů a ztratit spoustu času. Navíc tato změna ostření oproti viditelné oblasti se může měnit i se vzdáleností předmětu.
Mně se osvědčila jednoduchá věc: správně zaostřit, nastavit většinou clonu na f=11, nasadit UV-pass filtr a exponovat. Hloubka ostrosti je dostatečná (a výsledky byly lepší, než když jsem se snažil o přeostření jak na kratší, tak i delší vzdálenost). Takto vznikly i mé makro-fotografie květin za použití předsádkové čočky (+2D).

Praktické rady

Expozice. Je třeba vždy vyzkoušet pro daný objektiv. V tabuce uvádím mnou zjištěné údaje pro mé konkrétní objektivy zjištěné v léte (červen, červenec) v našich zeměpisných šířkách. Jiná situace bude určitě na severu (např. Norsko), v jiném ročním období (v zimě a na sněhu?). K určování expozice je vestavěné TTL měření nepoužitelné (alespoň u mého Canonu EOS 300), je třeba použít experimentálně zjištěných korekčních faktorů a tyto aplikovat na naměřené údaje bez filtru! Použití předsádkové čočky (+2D, B+W) zvýší korekční faktor cca o 2-3 stupně. Ale i přes tyto údaje je třeba dělat bracketing, těžko totiž můžeme okem posoudit množství UV paprsků ve focené scéně (závisí např. na množství mraků, času atd.). Dle údajů Rorsletta ve spojení s křemenným objektivem UV-Nikkor pracuje TTL bez korekcí u Nikonu F4; F3 a F5 je třeba korigovat faktorem +1, resp. -1.


Orientační tabulka korekčních faktorů (EV) při UV fotografii (filtr B+W 403)
platné pro Čechy (50° s.š.), léto i zima
Kanárské ostrovy (29° s.š.), léto - korekční faktor cca o 1-2 EV nižší
Objektiv Helios 58/2 Canon EF 28-80/3.5-5.6 Canon EF 75-300/4-5.6 III USM
Černobílý negativ (Fomapan 100, Orwo NP15, Kodak TMax 100) 5-6 9-10 9-10
Barevná inverze - Fujichrome RTPII 7-8 11-12 11-12
Barevná inverze - Konica Chrome R-100 10-12 14-16 14-16

Na fotografiích květů rostlin je vidět, že květiny, pro nás jednobarevné, mohou mít v UV světle úplně jiný vzhled. Vystupuje z nich jiná kresba, odstíny a vzory, které mohou být právě pro hmyz velmi atraktivní a přilákat jejich pozornost. Nejčastější bývá případ, kdy je střed květu (s pylem a bliznou) tmavší, vyskytují se ovšem i zajímavější vzory (viz Fotogalerie–Rostliny).

Na fotografiích krajin a architektury se nejvýrazněji projeví difúzní charakter ultrafialového světla (jsou vidět měkké stíny dokonce i při ostrém slunečním světle).

Myslím, že výsledné UV fotografie jsou nejenom zajímavým experimentem, ale umožní nám i pohled do trochu jiné dimenze přírody, která je jinak našim zrakům schovaná. Vlastně nám může pomoci si i trochu uvědomit, že ne vše v přírodě je stvořeno pro člověka, ale že mnoho věcí kolem sebe není schopen vnímat, i když mají svůj účel a smysl.

UV fotografie je také, obdobně jako infračervená fotografie, použitelná i v různých oblastech výzkumu, ale její použití je asi relativně nižší, než v případě IR fotografie. Jako příklad použití lze např. ze dvou rozdílných oblastí jmenovat archeologii nebo dermatologii.

Závěrem bych ještě rád trochu poopravil své tvrzení na začátku článku. Hmyz má skutečně UV citlivé oči, ale vidí i ve viditelném spektrum. V podstatě je jeho vidění posunuto do UV oblasti (červenou již většinou nevidí). Samozřejmě jeho oči jsou složené (na rozdíl od komorových člověka) a tak jakákoliv paralela s naším viděním selhává. Navíc zpracování obrazu je u člověka složitý proces odehrávající se v mozku a zde již asi zcela pozbývá platnost jakékoliv srovnání s hmyzem.




Toto byl krátký úvod. Kdo chcete vidět nějaké fotografie, vstupte prosím dál!



UV FOTOGALERIE - Rostliny

UV FOTOGALERIE - Příroda a architektura

UV+IR FOTOGALERIE - Canon EOS 350D

Infrared-, UV- and Full-spectrum photography by "compact" camera

Infrared-, UV- and Full-spectrum photography by Canon EOS500D converted to full-spectrum photography

Eggs photographed at full spectrum, infrared and ultraviolet wavelengths




Filtr B+W 403 v obchodě B&H PhotoVideo

Zpět do mých fotostránek

Odkazy na jiná spojení (UV fotografie)
Bjorn Rorslett
Hank Hogan
Fumio Yokozawa
Materials
Beyond Visible - Ultraviolet, Infrared and Luminescence Photography (Shane Elen)


Odkazy na mé další stránky
Informace o mne
Informace o práci
Fotografie
Ornitologie
Kontakt
E-mail: miksiknatureblink.com

Google analytics




Fatbirder's Top 1000 Birding Websites