Ультрафиолетовая фотография - это фотографический процесс записи изображений с использованием света из ультрафиолета (УФ) только спектр. Изображения, сделанные в ультрафиолетовом свете, служат ряду научных, медицинских или художественных целей. На изображениях могут быть видны повреждения произведений искусства или структур, не видимые в видимом свете. Диагностические медицинские изображения могут использоваться для обнаружения определенных кожных заболеваний или в качестве доказательства травмы. Некоторые животные, особенно насекомые, используют для зрения ультрафиолетовые волны; Ультрафиолетовая фотография может помочь исследовать следы растений, которые привлекают насекомых, но невидимы невооруженным глазом. Ультрафиолетовая фотография археологических раскопок может выявить артефакты или схемы движения, невидимые иным образом.
Также можно использовать фотографии, сделанные с использованием различных красителей, флуоресцирующих при ультрафиолетовом освещении.
Свет, видимый человеческим глазом охватывает спектральную область от примерно 400 до 750 нанометров. Это спектр излучения, используемый в обычной фотографии. Полоса излучения, которая простирается от 1 до 400 нм, известна как ультрафиолетовое излучение. УФ-спектрографы делят этот диапазон на три полосы:
Только ближний УФ-диапазон представляет интерес для УФ-фотографии по нескольким причинам. Обычный воздух непрозрачен для длин волн ниже примерно 200 нм, а стекло линз непрозрачно до примерно 180 нм. УФ-фотографы подразделяют ближний УФ на:
(Эти термины не следует путать с частями радиоспектра с аналогичными названиями.)
Есть два способа использовать УФ-излучение для получения фотографий - отраженного ультрафиолета и индуцированной ультрафиолетом флуоресцентной фотографии. Отраженная ультрафиолетовая фотография находит практическое применение в медицине, дерматологии, ботанике, криминологии и театральном приложениях.
Солнечный свет является наиболее доступным источником свободного УФ-излучения для использования при фотографировании в отраженном УФ-свете, но качество и количество излучения зависят от атмосферных условий. Яркий и сухой день намного богаче УФ-излучением и предпочтительнее пасмурного или дождливого дня.
Другим подходящим источником является электронная вспышка, которую можно эффективно использовать в сочетании с алюминиевым отражателем. Некоторые вспышки имеют специальное УФ-поглощающее стекло поверх импульсной лампы, которое необходимо снять перед экспонированием. Это также помогает частично (на 90%) удалить золотое покрытие некоторых импульсных ламп, которое в противном случае подавляет УФ-излучение.
Большинство современных источников УФ-излучения основаны на ртутной дуге, запаянной в стеклянной трубке. Покрывая трубку изнутри подходящим люминофором, она становится эффективным источником длинноволнового УФ-излучения.
Недавно стали доступны светодиоды UV- . Группирование нескольких УФ-светодиодов может создать достаточно сильный источник для отраженной УФ-фотографии, хотя диапазон волн излучения обычно несколько уже, чем солнечный свет или электронная вспышка.
Специальные УФ-лампы, известные как флуоресцентные трубки или лампы «черный свет », также могут использоваться для длинноволновой ультрафиолетовой фотографии.
В отраженной УФ-фотографии объект освещается непосредственно УФ-излучающие лампы (источники излучения) или сильного солнечного света. На линзу помещен пропускающий УФ фильтр, который пропускает ультрафиолетовый свет и который поглощает или блокирует весь видимый и инфракрасный свет.. УФ-фильтры изготавливаются из специального цветного стекла и могут быть покрыты другим фильтрующим стеклом или вставлены в него сэндвичем, чтобы помочь блокировать нежелательные длины волн. Примерами УФ-пропускающих фильтров являются фильтр Baader-U или полосовой ультрафиолетовый фильтр StraightEdgeU, оба из которых исключают большую часть видимого и инфракрасного света. К более ранним фильтрам относятся Kodak Wratten 18A, B + W 403, Hoya U-340 и Kenko U-360, большинство из которых необходимо использовать вместе с дополнительным фильтром, блокирующим инфракрасное излучение. Обычно пропускающие УФ-фильтры такие ИК-фильтры изготавливаются из стекла Schott BG-38, BG-39 и BG-40. Фильтры для использования с сенсорами цифровых фотоаппаратов не должны иметь «утечки инфракрасного излучения» (пропускание в инфракрасном спектре); датчик улавливает отраженное инфракрасное излучение, а также ультрафиолетовое излучение, которое может скрыть детали, которые могут быть разрешены одним только ультрафиолетом.
Большинство типов стекла пропускают длинноволновое ультрафиолетовое излучение, но поглощают все другие длины волн ультрафиолета, обычно от 350 нм и ниже. Для УФ-фотосъемки необходимо использовать специально разработанные линзы, содержащие элементы из плавленого кварца или кварца и флюорита. Линзы, основанные исключительно на кварце, показывают отчетливое смещение фокуса между видимым и ультрафиолетовым светом, тогда как линзы из флюорита / кварца могут полностью корректировать между видимым и ультрафиолетовым светом без смещения фокуса. Примерами последнего типа являются Nikon UV-Nikkor 105 mm f / 4.5, Coastal Optics 60 mm f / 4.0, Hasselblad (Zeiss) UV-Sonnar 105 мм и Asahi Pentax Ultra Achromatic Takumar 85 mm f / 3.5
Подходящими цифровыми камерами для фотосъемки в отраженном УФ-свете являются (немодифицированные) зеркальные фотокамеры Nikon D70 или D40, но многие другие подходят после удаления их внутреннего фильтра, блокирующего УФ- и ИК-излучение. Цифровая зеркальная камера Fujifilm FinePix IS Pro специально разработана для ультрафиолетовой (и инфракрасной) фотографии с частотной характеристикой от 1000 до 380 нм, хотя она также реагирует на несколько более длинные и более короткие волны. Кремний (из которого сделаны датчики DSLR) может реагировать на длины волн 1100–190 нм.
. Фотография, основанная на видимой флуоресценции, индуцированной УФ-излучением, использует такое же ультрафиолетовое освещение, как и в отраженной УФ-фотографии. Однако стеклянный барьерный фильтр, используемый на линзе, теперь должен поглощать или блокировать весь ультрафиолетовый и инфракрасный свет и должен пропускать только видимое излучение. Видимая флуоресценция возникает у подходящего объекта, когда более короткие ультрафиолетовые волны с более высокой энергией поглощаются, теряют часть энергии и излучаются как более длинные видимые длины волн с более низкой энергией.
УФ-индуцированная флуоресцентная фотография в видимой области спектра должна производиться в затемненной комнате, предпочтительно с черным фоном. Для лучших результатов фотографу также следует носить одежду темного цвета. (Многие светлые ткани также флуоресцируют под воздействием УФ-излучения.) Можно использовать любую камеру или объектив, поскольку записываются только видимые длины волн.
УФ-излучение может также вызывать инфракрасную флуоресценцию и УФ-флуоресценцию в зависимости от объекта. Для УФ-индуцированной флуоресцентной фотографии в невидимой области необходимо модифицировать камеру, чтобы снимать УФ- или ИК-изображения, и необходимо использовать линзы с УФ- или ИК-подсветкой.
Иногда к источнику УФ-освещения добавляют фильтры, чтобы сузить диапазон волн источника света. Этот фильтр называется фильтром возбудителя, и он пропускает только излучение, необходимое для индукции определенной флуоресценции. Как и прежде, перед объективом камеры также должен быть установлен барьерный фильтр, чтобы исключить нежелательные длины волн.
Ультрафиолетовая фотография использовалась в качестве доказательства в суде по крайней мере еще в 1934 году. На фотографиях, сделанных с помощью ультрафиолетового излучения, можно обнаружить синяки или шрамы, невидимые на поверхности кожи, в некоторых случаях случаи спустя много времени после завершения видимого заживления. Они могут служить доказательством нападения. Ультрафиолетовое изображение может использоваться для обнаружения изменений документов.