為什麼攝像機能拍到肉眼看不到的東西?
你認為,我們的眼睛看到的東西就一定是真實的嗎?實際上,我們的肉眼能看到的東西十分有限。
就連你的手機都能夠拍到你看不見的東西哦!是不是很恐怖(才怪)!
關鍵概念
紅外線
材料和工具

遙控器
智能手機
黑色垃圾袋
透明垃圾袋(或者玻璃、保鮮膜)
鏡子
操作步驟

左上角是手機攝像頭拍攝到的遙控器發出的光,而你用肉眼看的話是看不到的【禁聞網編輯注:拿家裡的一個遙控器和手機簡單試了一下,果然如此】
肉眼看不到紅外光,但是我們常用的相機、手機等等拍攝設備的感光元件是可以感應紅外光的。
但是,這些紅外光被攝入到畫面中的話,會影響成像質量,所以通常照相機感光元件前面會再設置一層紅外濾膜來過濾掉紅外光,使感光元件儘可能的只接受可見光(類此原理的還有紫外光,在此不展開講)。但是有些設備的紅外光過濾並不是那麼徹底,通常是越便宜的設備過濾越不徹底,所以手機攝像頭多多少少是能拍到一些的。
但是光源中的紅外光也不一定夠強,所以為了保證成像一般紅外攝像頭都會有一個紅外光燈來補光(長得跟LED差不多,姑且就叫它「燈」吧),比如我們最常見的夜間監控攝像頭上面都會有這麼個東西。

這是我在某次物理講座上拍攝的圖片,圖中講者手持的那個就是紅外燈,肉眼是無法看到亮光的,當時我使用的相機NIKON D300可以拍攝到一點微弱的信號,而手機則能拍到很強烈的光。可見NIKON相機的紅外過濾是比手機要好的。

同一場活動上講者也演示了遙控器的紅外燈(拍攝虛焦了…),同樣是肉眼不可見的。
接下來繼續試驗:
1. 在關了燈的黑暗房間里打開紅外線遙控器,然後試試看你能不能看到紅外線遙控器發出的光?
2. 打開智能手機的攝像頭,按著遙控器的開關對準智能手機的攝像頭,你會看到手機屏幕上出現了紅點,但是用肉眼直接看遙控器的話,是看不見的。
注意:有些手機、攝像機有紅外線濾光片,可能無法拍到紅外線。如果你的手機有2個攝像頭,正面的攝像頭不太可能有紅外線濾光片。
3. 在手機和遙控器之間放一塊透明的玻璃,或者透明塑料袋,看看這回攝像頭能不能拍到遙控器發出的光呢?
4. 把遙控器對著鏡子打開,然後用攝像頭對著鏡子拍,這次你能看到遙控器的光嗎?
5. 用黑色塑料袋罩著打開的遙控器,這樣從手機里能看見遙控器的光嗎?
實驗原理

遙控器里射出的光線叫做紅外線。紅外線是一種波長長、頻率低的光線。人類的眼睛只能看到所有光線中的一小部分,而紅外線並不在人類眼睛能看見的那部分光譜里。不過一些動物,比如蛇就能看到紅外線,它們可以依靠這種能力捕獵。
紅外光又可以分為兩部分,一部分是遠紅外線,「遠」的意思是說,它離人眼能看見的光譜距離比較遠。溫度高的物體能夠發射出遠紅外線。

爐子加熱后發出的紅外光
一部分另是近紅外線,這個「近」的意思是說,它已經接近人眼能夠看到的範圍了。遙控器的紅外線是裏面的二極體產生的,它可以發出波長為940納米的光線,屬於近紅外線的範圍。
大多數數碼相機能夠探測到近紅外線,這就是為什麼剛剛我們用手機能夠拍到人眼看不到的紅點的原因了。
近紅外線也能夠穿透透明的玻璃,在金屬和鏡子上會反射回來。相反,遠紅外線不能穿透玻璃、透明塑料袋或水,也不能夠被數碼相機拍攝到。
黑色的塑料袋不能阻擋近紅外線,所以你可以透過垃圾袋控制電視機哦!
紅外攝像機可以拍到罩著塑料袋的人的樣子,拍攝到的主要是遠紅外線
科學家們也利用紅外攝像機拍攝星星們發出的遠紅外線,不過由於大氣中的水蒸氣會吸收遠紅外線,因此遠紅外天文望遠鏡一般建在海拔很高、空氣稀薄的山上,如麥克斯韋望遠鏡。
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夏威夷冒納基火山頂的麥克斯韋望遠鏡


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