Фотография — это совокупность процессов получения изображения в результате фотохимического воздействия световых лучей на специально приготовленные светочувствительные фотопластинки (основа — стекло) или фотопленки (основа — целлулоид).
Фотографирование имеет большое значение для военных целей, так как позволяет быстро и точно фиксировать расположение войск и военных объектов противника.
Фотография — это совокупность процессов получения изображения в результате фотохимического воздействия световых лучей на специально приготовленные светочувствительные фотопластинки (основа — стекло) или фотопленки (основа — целлулоид).
Фотографирование имеет большое значение для военных целей, так как позволяет быстро и точно фиксировать расположение войск и военных объектов противника. Полученные фотоснимки можно легко размножать для одновременного изучения их большим кругом лиц.
С развитием авиации военная фотография получила особенно широкое применение. Аэрофотосъемка дает возможность получать фотографии больших площадей как на переднем крае, так и глубоко в тылу противника в масштабах, допускающих распознавание целей и военных объектов. Поэтому аэрофотосъемка сделалась одним из важнейших средств разведки современных армий.
Специфические условия боевой деятельности войск в ночных условиях затрудняют ведение разведки наземными войсками и делают невозможным использование в этом случае методов обычного фотографирования. Поэтому большой интерес представляет изучение вопросов фотографирования в инфракрасных лучах.
Для фотографирования в инфракрасных лучах объектив фотоаппарата делается из стекла, хорошо пропускающего инфракрасные лучи, а фотопластинки покрываются специальным слоем, чувствительным к инфракрасным лучам (инфрахроматические материалы).
Фотографирование в инфракрасных лучах сквозь негустой туман и дымку имеет большое преимущество по сравнению с фотографированием в видимом свете из-за меньшего рассеивания в этих условиях инфракрасных лучей. Однако большим недостатком фотографирования в инфракрасных лучах является их слабое фотохимическое действие.
Обычный светочувствительный слой пластинки (пленки) состоит из мелких кристалликов бромистого серебра, взвешенных в желатине. Бромистое серебро хорошо поглощает ультрафиолетовые, фиолетовые и синие лучи. Под действием света в светочувствительном слое, которым покрыта фотопластинка, происходит химическая (фотохимическая) реакция: молекулы бромистого серебра распадаются на атомы серебра и брома. При фотохимической реакции каждому поглощенному световому кванту 1 соответствует химическое превращение одной молекулы.
Энергия кванта лучистого потока выражается формулой
Е = /zv,
Где е — энергия кванта лучистого потока;
H — постоянная Планка, равная 6,56 • 10-27 Эрг/сек V — частота поглощаемого светового потока.
Известно, что частота электромагнитных колебаний v
Обратно пропорциональна длине волны X, т. е. v. Заменив в формуле энергии кванта частоту длиной волны лучистого потока, увидим, что кванты потока, имеющего более короткую длину волны, а следовательно, большую частоту, обладают большей энергией.
Основной закон фотохимического действия света говорит о том, что количество вещества, прореагировавшего под действием лучистой энергии, пропорционально поглощенной энергии. Отсюда ясно, что ультрафиолетовые лучи, имеющие наиболее короткую длину волны, в фотохимическом отношении более активны, чем видимые и инфракрасные лучи.
Фотохимическая неактивность красных и инфракрасных лучей объясняется тем, что энергия их квантов недостаточна, чтобы вызвать распад молекулы бромистого серебра на атомы брома и серебра. Поэтому красные и инфракрасные лучи не засвечивают обычных фотопластинок и фотопленок, а это позволяет обрабатывать фотопластинки в комнате с красным светом, не рискуя их испортить. Фотохимическая неактивность красных и инфракрасных лучей является и недостатком этих лучей, так как они не могут быть использованы при фотографировании на обычных фотопластинках.
Фотографирование в красных и в инфракрасных лучах производится на пластинки, в светочувствительный слой которых добавляют специальные красители — сенсибилизаторы (очувствители). В результате действия сенсибилизаторов зерна бромистого серебра меняют свои свойства и становятся чувствительными к более длинным волнам. Сенсибилизаторами чаще всего являются цианиновые красители: неоцианин, мезацианин, ксеноцианин и пентакарбо-цианин, максимумы сенсибилизирующего действия которых соответствуют длинам волн 0,8; 0,84; 0,9 и 1,1 Мк. При помощи сенсибилизаторов можно получить фотоэмульсию, чувствительную к инфракрасным лучам ближней области вплоть до длин волн 1,2—1,4 Мк.
На дальность фотографирования в обычном дневном свете в значительной степени влияет атмосферная дымка. Дело в том, что от дымки, разделяющей далекие объекты и фотоаппарат, отражается большое количество сине-голубых лучей спектра. Эти лучи попадают в фотоаппарат вместе с лучами, идущими от фотографируемого объекта. Световой поток, идущий от дымки, равномерно засвечивает фотопластинку, в результате чего она покрывается туманной пеленой (вуалью). Эта пелена снижает контрастность изображения фотографируемого объекта, а следовательно, и уменьшает дальность фотографирования.
Если перед объективом фотоаппарата поставить инфракрасный фильтр, то рассеянные дымкой сине-голубые лучи будут задержаны этим фильтром и не окажут воздействия на фотопластинку. Инфракрасные лучи, легко проходящие через фильтр, дымка почти не рассеивает вследствие их большой длины волны, поэтому изображение получится четким. Таким образом, при помощи инфракрасного фильтра удается значительно повысить дальность фотографирования либо при одной и той же дальности получить фотоснимки лучшего качества.
На рис. 13 приведены фотоснимки предгорий Кавказа, снятые с высоты 600 М без светофильтра (а) и с красным светофильтром (б). Фотоснимок, снятый с красным светофильтром, значительно контрастнее, и на нем можно различить большее количество мелких деталей местности.
В результате применения инфракрасных фильтров получаются хорошие снимки удаленных объектов, детали. которых были бы на обычных фотографиях не видны. Зарегистрированы случаи получения хороших снимков на дальностях до 470 Км. Можно без преувеличения сказать, что дальность фотографирования в инфракрасных лучах ограничивается только кривизной земной поверхности.
Фотографирование в инфракрасных лучах возможно как днем, так и ночью. Возможность фотографирования удаленных объектов в инфракрасных лучах днем объясняется тем, что в излучаемом солнцем спектре около 70% всей суммарной лучистой энергии приходится на долю инфракрасных лучей. Фотографирование ночью возможно только в том случае, если предмет сам излучает инфракрасные лучи или если местность облучается инфракрасными лучами от специального источника. При этом дальность фотографирования в основном зависит от той освещенности, которая создается облучателем на местности.