红外照片是否真的包含红外颜色？

在学校里，我们所有人都了解到，从白光中我们只能感知可见光谱，而看不到紫外线或红外线部分。

如果是这样，那么我们怎么能进行红外摄影？好的，镜头可以做到，但是我们如何才能看到最终照片中的红外颜色？我们如何真正知道它是红外光而不仅仅是鲜艳的色彩？

“颜色”本质上是可见光（人类所感知）的波长分布的属性。

数码相机只能检测每个像素的光量，无法测量波长，因此无法直接记录颜色。彩色图像是通过在每个像素的前面放置红色/绿色/蓝色滤镜交替产生的。通过在像素前面放置一个红色滤光片（一个阻挡绿色和蓝色光的滤光片），您就可以测量该位置的红色光量。

使用标准数码相机进行的红外摄影涉及滤除可见光（并可选地除去内置的IR滤镜），因此仅记录红外光。交替使用红色/绿色/蓝色滤镜。

红外光的波长不同，但是这些波长不对应“颜色”，因为它们对人眼是不可见的。真正的红外光在850nm和更长的范围内或多或少地平均通过每个红色/绿色/蓝色滤光片，因此最终得到的是仅具有强度（灰度）的图像，如下所示：

http://www.mattgrum.com/photo_se/IR_1.jpg

波长接近可见光谱，因此在665nm范围内的近红外调用将以不同的数量通过RGB滤镜，从而产生具有不同RGB值的图像，因此在计算机上显示时，您会获得彩色图像。

但是颜色并不是“真实的”，因为颜色是人类视觉的一种属性，并且这些波长不在我们的视觉范围内，因此大脑还没有定义向我们展示这些颜色的方式。您在数字红外图像中看到的不同颜色（在计算机显示器的可见范围内再现）是由于蓝色和绿色滤镜不足而引起的。

蓝色滤镜旨在滤除较低频率的红色和绿色光，但滤除可见光谱范围（因为相机的IR滤镜通常会滤除其他所有东西）。当可见光被遮挡并且频率变得非常低时（如树叶通过“ 木效果”反射的频率），它们又开始通过蓝色和绿色滤镜！

因此可见光谱的最底部/非常接近IR（在天空中非常多）主要是激发红色像素，因为蓝色和绿色滤镜仍在工作，而近IR（从叶子反射）就开始激发蓝色和绿色。滤光片在正常范围之外工作时，像素数会增加。

结果是看起来是红色的天空和看起来是蓝色/绿松石的树，如下所示：

_{（来源：wearejuno.com）}

但是由于这些颜色并不是真正真实的，因此摄影师经常交换红色/蓝色通道，从而使天空看起来更正常，而绿色/黄色树则显得：

http://www.mattgrum.com/photo_se/IR_2.jpg

我们从红外摄像机可以看到的图像就是所谓的假彩色图像。这意味着用相应的可见光波长呈现红外光谱中的波长范围。与可见光一样，特定波长的红外光的强度可以从刚好在黑色上方（阴影）到接近饱和度（突出显示）变化。

我们可以看到如何将红外光的每个波长和强度转换为可见光，这在很大程度上取决于红外图像的目的和预期用途。这还取决于图像是使用从头开始设计以记录红外光谱中的光的相机还是使用旨在捕获可见光的相机捕获的，而该可见光已通过移除大多数相机上的红外滤镜而转换为捕获红外光并添加滤镜以去除可见光。

天文学仪器拍摄的红外夜空图像倾向于进行处理，以使它们看起来像可见的夜空，即使在天空中可见的东西与在红外图像中可见的东西与在可见光中可见的东西没有什么不同浅色图像。通常，较短波长的红外光将被呈现为较短波长的可见光（蓝色），中等波长的红外光将被呈现为中等波长的可见光（绿色），而红外光谱中的较长波长的将被呈现为更长的时间。可见光谱中的波长（红色）。

另一方面，用于在黑暗中看到人类的图像（“夜视”图像）通常会以不同的颜色显示相同波长（10μm-人类辐射最大热量的波长）的不同强度。在这种情况下，白色可能表示10µm处的最高强度，红色可能表示10µm处的强度稍低，绿色可能表示强度甚至更低，依此类推。其他波长的红外光可能根本无法渲染。

以上每种情况的示例都在Wikipedia上有关红外线的文章顶部附近可见。

是的，红外摄影确实记录了红外波长。通常，使用滤镜来确保没有可见光被记录下来。传感器和胶片不是基于人眼的，因此其局限性是不同的。我们可以在生成的照片上看到红外光，因为它以不同于红外的其他颜色显示。

在摄影中，最终照片中的颜色很少能与原始视图完全匹配；实际上，要在整个工作流程中保持颜色不变就需要付出巨大的努力。有几种技术或多或少地利用颜色的变异，例如交叉处理，HDR，黑白等；红外摄影只是其中之一。X射线成像是将不可见波长变成可见波长的另一个示例。

相机是一个传感器网格，可以对给定范围内的光子进行计数。他们对这些光子进行计数，并生成一个表格，显示网格上每个传感器的光子频率（每单位时间多少个光子，而不是它们的EM频率）。

实际上，相机具有针对捕获红色，蓝色和绿色光子而优化的传感器，但它们恰好也捕获红外。使用滤镜，您只能将红外光照射到传感器上。然后，您将获得一个显示红外范围内光子频率的数字表。

现在，您可以随意使用此表进行任何操作。您可以将其绘制为3D函数，频率作为高度。您可以将低数字映射为黑色，将高数字映射为白色，以生成灰度图像。您可以将低数字映射为黑色，将中数字映射为橙黄色，然后将高数字映射为模仿炽热金属发光的方式。

之所以可以看到IR颜色，是因为相机无法产生与看到的图像完全相同的（IR）颜色的图像。它产生一个变换后的图像，其中每个IR波长都映射到一个可见波长。这不是由软件完成的，而是由其自身发生的：传感器通常同时捕获可见光和红外光，但是该软件认为所有可见光都是因为有一个红外滤光片阻挡了具有红外波长的光子。但是有些人删除了过滤器。

可以制造特殊的热像仪，对传感器进行实际优化以捕获红外光。这些软件可能具有将IR明确转换为可见光的软件。