新上市的“透视”手机是什么原理?其实摄影圈早就在用了

世界上已经出现了各式初级隐身技术 , 虽然还够不上哈利波特同款 , 但在某些情况下还是挺好用的 。 那么 , 看穿别人衣物的火眼金睛技术有没有出现呢?
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2014年 , 罗切斯特大学的JosephChoi发明的隐身光学设备 。
最近 , 某手机品牌推出了一款新手机 , 它的“秋意”滤镜具有“透视”功能 , 能够看穿某些材料下面的图案 。
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这款手机一出 , 网友炸了:它能不能过滤人的衣服呢?
经各路网友测试 , 该手机只能看穿非常薄的塑料 , 比如电视机遥控器的外壳 , 苹果机顶盒的外壳 , 以及非常薄的T恤 , 并不能看穿更厚的衣服 。
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全棉T不行——
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刮刮卡不行——
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太阳眼镜可以——
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有一个大胆想法的同学们可以把这个想法垃圾分类一下 。
但不管怎么说 , 它还是会引发各种不适 。 5月19日凌晨 , 一加手机在微博上致歉 , 并表示暂停该滤镜 。
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那么 , 这种手机到底使用了什么技术呢?
实际上 , 它利用了红外摄像技术 。
红外线和光一样 , 属于电磁波 , 只不过它们的波长比较长 , 人眼看不到 。
发热的物体 , 比如人体会释放红外线 , 利用不同物体发出的红外线 , 就可以看到肉眼不该看到的东西了 。
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X27夜视摄像机拍摄到的夜晚画面
而一些摄影器材能够捕捉红外线 , 比如红外摄像机 , 还有夜视摄像机 。 灭火时消防员会用红外摄像机寻找建筑物里的人;军方作战用的夜视镜也是利用相同的原理 。
在摄影圈 , 有专门用红外感光设备拍摄的艺术流派 , 一加的技术对于玩摄影的人来说完全不是秘密 。
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利用红外线的摄影
总而言之 , 红外摄像技术并不新颖 , 只不过由于存在隐私风险 , 在大众消费品领域是个禁忌 。
往远了说 , 1998年 , 索尼就曾经出过事 。 当时它家推出了一款带夜视功能的摄录机 。
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1998年上市并被召回的索尼摄录机
这款摄录机也是利用红外技术拍摄 , 且它的技术强大到可以过滤泳衣 。 后来 , 索尼召回了这款摄录机 。
一加之外 , 现在也有一些手机出现了红外摄像头 。 比如 , 苹果家的IphoneX手机推出的FaceID和配套的TrueDepth红外摄像头和传感器也是利用红外线实现人脸识别的 。
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FaceID在运作时 , 会发射红外线 , 扫描人脸 。
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最左边这个摄像头就可以读取红外线数据 。 第二个就是红外线发射仪 。 最右边的方块可以投射3万个红外光点 。
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接着 , IphoneX手机自带的软件对红外数据进行分析 , 然后解锁手机 。
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虽然在普通玩家手里 , 这种红外摄像头只能用于扫脸 , 但也有高级玩家破解了它 , 并用它拍到了塑料外壳下的图案——
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此外 , 也有些法外狂徒专门改装了摄录机 。 这是某款被改装的VHS摄录机在880纳米的红外线下拍到的画面——
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这就是具有热红外视力的白娘子看到的世界吧 , 这么说起来许仙在她眼里一直是薄码的 。 人类没有演化出白娘子那样的视力 , 大概是为了避免自己变成蛇精病吧 。
不管以后会不会再次出现类似的透视手机或摄像机 , 你肯定想知道哪些材料在红外线下是透明的 。
由于太阳能板等设备需要能够对红外线透光的材料 , 因此科学家们也在研发在红外线下透明的物质 。 我们通过相关的研究就可以了解不同材料对红外线的透光性 。
首先来看看塑料 。
2003年 , 一篇发表在EnergyConversionandManagement上的研究比较了不同塑料的对红外线的透过率 , 也就是允许红外线透过的能力 。
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用聚乙烯制作的塑料包装
该研究发现 , 在同等厚度和光源温度的情况下 , 聚丙烯(PP , 是纺织品、文具的常见材料)和聚乙烯(PE , 用于制造塑料袋、塑料瓶)在红外线下比较透明 。 如果只看人体温度范围的透过率 , 依旧是聚丙烯和聚乙烯最透 。
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外壳口罩的外层和内部的熔喷棉就是聚丙烯制作的
亚克力(有机玻璃)、麦拉膜、聚酰亚胺(航天气密材料)和玻璃钢(头盔、体育器材)的红外线透过率稍差 。
聚氯乙烯(银行卡、会员卡、非食品包装、黑胶唱片)、聚碳酸酯(CD光盘、桶装水桶、婴儿奶瓶、树脂镜片)、聚氟乙烯(雨衣)的红外透过率处于中游 。
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矿泉水瓶因为是PET制作的 , 常被回收制造衣物纤维 。
至于经常被用来做衣服的PET塑料(点我查看塑料瓶如何变身成衣服) , 它对某些波段的红外线也有很好的透过率 , 因此也有被红外摄像机看穿的可能 。
除了容易透红外线的塑料 , 还有更有趣的无机材料 , 它们在普通灯光下它们完全不透明 , 但是在红外线下却里外通透 。
硅就是一个典型 。 在可见光下 , 硅是不透明的 , 但是在红外线下它是透明的 。
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在红外线(右下角)下 , 硅是透明的 。
这是怎么回事呢?
具体来讲 , 材料是否透光取决于是否有自由电子 。 有自由电子的物质 , 比如金属就是不透明的 。
硅是非金属 , 没有自由电子(不导电) , 但是硅原子之间可以形成共价键 。 如果入射光光子的能量大于共价键的能量 , 那么光子就会被吸收 , 同时共价键就会断裂 , 出现自由电子 , 并产生光电流 。
但是如果光子的能量不够 , 那么它就不会被吸收 , 共价键不会破裂 , 而光子就可以毫发无伤地穿过材料 , 材料对光子来说就是“透明的” 。
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对于硅来说 , 能够拆家的光子波长是1.1微米 , 正处于红外波段 。 所以硅对于某些波段的红外线来说是透明的 , 但是到了能量更高的可见光波段 , 就变成不透明的了 。
和硅类似 , 同样也是共价键半导体的砷化镓用肉眼看也不透明 , 但是在红外线下宛若隐形 。 大多数塑料这样的聚合物内部也是共价键 , 也没有什么自由电子 , 它们能透一部分红外线也是基于类似的原理 。
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砷化镓片图片来源:wikipedia
更有趣的是 , 和硅以及砷化镓一样 , 几乎所有的绘画颜料都在可见光下不透明 , 但在红外线下完全透明 。 这是因为绘画颜料几乎都是氧化物或硫化物 , 它们的共价键没有办法吸收红外线 。
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由于大多数绘画颜料对红外线透明 , 梵高对画作LaMousmé(1888)在红外线(1.2微米和1.6微米的叠加)照射下几乎变成了全黑 。
图片来源:ScientificExaminationofArt:ModernTechniquesinConservationandAnalysis(2005)
总之为了防止红外相机偷拍 , 大家最好用金属物质给自己打码 , 千万别用半导体什么的遮挡就对了 。
说到底 , 在透视方面 , 红外摄像技术并不是最犀利的 。
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美国、欧盟的一些机场就配有人体扫描安检仪 。 一些人体扫描安检仪采用的是微波反射技术 , 它能用高频无线电波扫描人体表面 , 制作图像 。 大家可以观摩一下微波反射技术的效果——
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利用微波反射技术的人体扫描安检仪图像图片来源:techwireasia
这可比红外摄像这种半遮不遮的要粗暴多了 。 显然 , 因为效果拔群 , 人体扫描安检仪也引起了很大的隐私争议 , 在一些国家(如英国)被禁了 。
【新上市的“透视”手机是什么原理?其实摄影圈早就在用了】黑夜给了你黑色的眼睛 , 有人却想用它看红外小电影...


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