手機真的能拍紅外透視照嗎?

震驚，近日某款手機的「秋意」濾鏡模式，據聞竟可用於透視？！

image from Unbox Therapy

乍聞這樣的消息，難免容易引人聯想，並讓大家感到一陣恐慌。其實諸位大可先把心安回去，大家最擔心的「大膽想法」，並不是那麼容易實現的。

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「秋意」濾鏡，實際上並不是什麼新出現的黑科技，它只不過是應用近紅外波段的紅外攝像而已，與手機上的人臉識別系統以及安保系統中帶有夜視功能的攝像頭原理並無二致。

來自紅外攝像頭的疑惑：大家都是一樣的，為什麼這個新的小老弟就能得到那麼多關注？？？

想想廣泛應用的後者，如果存在透視侵犯隱私的問題，顯然早就會被發現並禁用了。這也提供給了我們一個測試思路：想自己實測的小夥伴們，完全可以入手一款紅外攝像頭感受一番，價格可還比手機便宜得多呢。

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紅外線小知識

紅外線是一種人眼看不見，但傳遞著溫度信息的電磁波。由于波長比可見光長，所以紅外線的衍射能力更強，可以繞過塵埃、濃霧、塑料等物讓我們看清背後的東西，這也就是大家認為的「透視」能力的來源。

近紅外波段在波長750nm-1400nm範圍內，是這次手機暗藏「透視」功能的「罪魁禍首」。如今相機最常見的感光元件不外乎CCD和CMOS，兩者都可以接收近紅外波段的電磁波信號，也就是說，其實每部手機都有能力進行紅外攝像。但實際應用中，這些紅外波段的信息反倒會影響相機成像質量，帶來偏色等問題，所以現在的廠家通常都會選擇給感光元器件加上紅外截止濾波片，將紅外波段拒之門外。只有早期的部分手機出於製造成本的考慮而沒有添加這個濾鏡。畢竟在這個手機攝像能力競爭日趨白熱化的年代，為了小眾的紅外攝像模式這粒芝麻，丟掉成像質量這個大西瓜，實在得不償失。如果你的動手能力足夠強（也有足夠多的鏡頭），理論上是可以自己動手，從硬體去掉攝像頭的紅外截止濾波片，來體驗一把紅外攝影的。而有人臉識別功能的手機，甚至不需要這種物理變動，只要有合適的軟體，就可以開啟自己的「秋意」模式。

一種材料比如遙控器外殼的材料，如果對可見光透射率小，近紅外波段透射率高，表現出的效果就是肉眼和普通鏡頭下不透明，近紅外攝像下可以透視了。

但幾乎所有視頻中展示的透視，都是電子產品尤其遙控器外殼，還有另一個原因。遙控器工作本來就是依靠的紅外波段電磁波，自然是要選能透過紅外光的材料做外殼，不然遙控指令根本發不出去，豈不是就是個廢遙控器啦。

如下圖這個遙控器，即使整體材料沒有選用具有紅外透過性的，頭部也得留下窗口。同理其他如同switch和kindle等，只要需要用到近紅外波段通訊的，都必然會選紅外透射率高的材料，那麼紅外攝像下，自然就表現出透視效果了。

圖片來源：fairyex

kindle voyage 來源：看過等於買過

感興趣的小夥伴如果搜一搜專利，還可以搜到各種「具紅外透過性的材料及其製備方法」呢。辛辛苦苦做這方面研究的同志們，大概萬萬沒想到，自己的研究成果有一天會以這種造成恐慌的形式廣為人知。估計大家擔心的，也不會是自己家的遙控器會不會被人看穿。

下面我們就來聊聊其他材料的紅外透視效果，尤其是最常見的衣物。具體分析特定材料會不會有紅外透視效果，要看該材料的紅外光譜/透射率，如下圖是玉米葉的透射光譜，可以看到其在可見光波段（約400nm-780nm）透射率較低，大約百分之十幾到二十，符合日常」玉米葉不透明「的認知，而近紅外波段（780nm-1400nm）透射率陡增，說明玉米葉就是一種有趣的近紅外攝像下透明的材料。

玉米葉片透射光譜

圖片來源：《基於透射光譜的玉米葉片水分含量快速檢測》

數據來源：《影響織物中紅外透射量的主要因素研究》

上面這張表中列舉了一些常見衣物材料紅外線（2.4微米）下的透射率（最後一列）。此外織物的組織結構、厚度、溼度等因素也都會對透射率有影響。人臉識別系統，之所以在漆黑的夜晚也可以使用，正是因為使用了近紅外波。有條件的小夥伴可以試一試，用紅外攝像頭看識別過程中的設備，肉眼下波瀾不驚的設備，紅外模式下能閃得人內心風起雲湧。（按這個邏輯想下去，「秋意」倒是可以用來找出真正侵犯隱私的「賓館隱藏攝像頭」呢）

圖片來源：fairyex

近紅外還可以用於靜脈顯像。近紅外波段比可見光波長長，所以對人體組織的穿透深度也強於可見光，可見光只能到達皮膚，近紅外卻可以到達靜脈深度。而靜脈中脫氧血紅蛋白對近紅外光吸收率明顯高於其他組織，因此近紅外成像下，深色的靜脈血管更易從淺色‍組織中脫穎而出，經過處理後投‍影回人體表面，就能方便護士小姐姐愉快地給你扎針啦~‍‍

拍了那麼多常見的東西，難道你不想對著星空拍拍看嗎？就有好奇的天文學家把近紅外望遠鏡指向了我們的銀河系中心：一看不得了，好傢夥，跟肉眼看到的星空完全不一樣嗷。那些在可見光下漆黑一片的星際塵埃居然在近紅外下都消失了，我們穿透星塵看到了它們背後的恆星。天文學家還不滿足，再把望遠鏡延伸到中紅外、遠紅外波段，看到的就是更加隱秘的恆星了。

另外提一嘴，業餘天文攝影裡會用到的改機其實和紅外攝影並沒有關係，我們拍攝的還是可見光。那為什麼我們一般拍出來的星空是沒有顏色的，而用改機後的相機拍攝獵戶座，就能得到下圖這樣紅色星雲環繞的效果呢？

獵戶座的星雲和巴納德環 圖源：APOD

這是因為獵戶座有很多發射星雲，裡面佔主導的氫會發射波長在656.6nm左右的紅光。改機其實只是換了天文專用濾鏡，增加了可見光的透過率，所以看上去更紅了。如果本文有超過50人點讚，那下次我就詳細寫一下天文改機。（其實是不知道該如何結尾.）期待一下叭～

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