手机不能拍摄演唱会激光,是真的咩?

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11-18 12:03

本文部分动图涉及快速闪烁的灯光,可能会引起光敏性癫痫患者的不适或引发癫痫发作,请酌情观看。

在演唱会上的激光束,会对手机或相机造成严重损害,是真的咩?

如果把「手机 激光 演唱会」作为关键词,上微博搜一搜,结果会出现很多人在演唱会上,把手机摄像头弄坏。有的出现黑点,严重的打开相机就会出现条纹,这基本上就是摄像头被激光直射后,传感器被烧坏所引起的

为什么摄像头见不得激光

事实上,用「烧坏」这词去形容这种现象是非常贴切的。传统胶片相机依靠小孔成像和透镜成像的原理,利用镜头将入射光线聚焦在底片上,胶片对光线机器敏感,从而形成图像。

▲《早期人类驯服风光照珍贵实录》

换成现代数码相机之后,原理差别不大,只不过是把底片换成了感光元件,通过感光元件将接收到的光信号转为电信号,这些模拟信号转换成数字信号被存储下来,并在屏幕上显示出图像。

虽然新老相机的成像原理有所区别,然而他们都必先经过接收光线这一步,拍摄激光把相机弄坏也就出在这一步。

激光不同于一般光源,后者光线发散,照亮四面八方,而前者则十分集中,所以也被称为最亮的光,具有相当强的方向性,因此单点发出的能量也极高。

因此在激光发出集中的光束,可以加热敏感表面并造成损害,因此对天生对光线敏感的相机,极易在激光直射下受伤,不论是胶片或是感光元件。

在激光面前,相机或手机摄像头的感光元件就像是一张被太阳底下的放大镜灼烧着的纸,单位面积接收的热量过高,很容易就被击穿甚至烧融。

因此许多小伙伴在演唱会或激光秀上对着光束拍完,不一会儿就会发现屏幕上多了一道道或一个个色点,那是永久性损伤,唯一解法就是更换传感器。

国外监控设备研究机构 IPVM 曾做过一个实验,用不同功率的激光笔去照射监控摄像头,从 5 毫瓦到 30000 毫瓦的激光笔,在 15 米以外的距离直射摄像头,这几乎不会对摄像头造成永久损害,但会产生短暂性致盲。

而当距离缩减至 13 米时,30000 毫瓦的激光笔对着监控摄像照射数秒之后,就会在传感器上留下一串坏点,这时激光就开始显现出不可修复的危害了。

把距离进一步缩减至 3 米,此时即便是功率仅 5 毫瓦的激光笔都会损坏传感器,低功率激光笔照射后留下的,是像素被烧毁后呈现出的紫色坏点,而高功率会形成横竖的条纹,几天过后,条纹周围会呈现出大片的变色区域,这一切都是不可逆的。

同理,既然激光会对手机或相机的感光元件造成损伤,那么视网膜作为我们眼睛的感光元件,也极易被激光损害。以上提到的 5 毫瓦的激光笔,其实指的就是我们平日用来逗小猫的宠物激光笔,所以养宠物的小伙伴也要记得,逗趣的同时留意别照射到宠物眼睛。

▲ 摄像头被高功率激光长时间近距离照射后,镜头融化,画面变得模糊

另外演唱会上所使用的激光设备,功率要比以上实验所使用的手持激光笔高出几个层级,即便距离再远,对眼睛的伤害也不小,仍需尽量避免直视。

部分演唱会和激光秀会提前圈定一定范围,并提醒入场观众在这范围以内不能用手机或相机,更有些展会会直接提供激光护目镜,让观众可以更加无拘无束地游玩,这是举办方负责任的表现,千万别觉得是别人专门设置的条条框框。

阳光伤眼,强光伤镜头

激光会损伤手机、相机和眼睛,那阳光呢?

在日环食、日偏食景观出现期间,都会引起一股观日热潮。然而每次都会有专家出来呼吁大家,千万不要直视太阳,每年因此导致眼睛损伤的人不计其数,甚至有人落下眼疾。

首先,远景状态下拍摄太阳是不会损坏相机的,只会让图像呈现过曝的状态,成为废片。

所以在过于明亮的环境下,我们需要给相机加上 ND 减光镜才能减少摄入亮度,保证安全快门速度,便于在明亮的野外拍出长曝光效果下的潺潺流水。

而在日全食或日偏食期间,我们想要拍摄又大又圆的日蚀奇观,通常会选择用长焦把镜头拉长,便于拍到太阳的特写(通过数码变焦实现的近景特写不算),在全食期间问题不大,但当全食结束,日蚀进入生光阶段,也就是太阳恢复光亮时,强烈的阳光射入镜头,也会对相机 CMOS 造成损伤。

此时同样需要用到 ND 减光镜,最好选用 ND64 以上级别的减光镜,配合光圈缩小,最大程度减低强光对感光元件的影响。

说完相机,说说人。在我们观测日全食现象时,通常会用肉眼或望远镜进行观测。若是前者,请佩戴好观日护目镜,而如果是后者的话,通用的做法是在物镜端加上一块巴德膜,其正式名称为 AstroSolar Film,是由德国 Baader 公司研发推出的太阳滤镜,因该公司名称近似巴德,巴德膜因此得名。

▲ 左侧套在天文望远镜上的就是巴德膜

巴德膜正面的银色涂层可以起到反射阳光的作用,并阻挡红外线,使用者透过巴德膜,还是能看到太阳黑子的活动,不影响观测细节,所以巴德膜一经推出便受到追捧,流行至今。

Baader 公司利用巴德膜,衍生出形似红蓝 3D 眼镜的观日护目镜,承包了观测日全食的全家桶设备。

此外要注意的是,我们应该给物镜套上巴德膜而不是目镜,物镜即靠近观测物的那一端,而目镜则是靠近眼睛一端。

一旦错误地给目镜套上巴德膜,虽然巴德膜可以帮我们过滤太阳光,但在观测时,物镜端没有任何遮挡,太阳光通过物镜后聚焦进而加热目镜,目镜镜片或许会因此而破裂,对观测者造成伤害。

或许正因为拍太阳有着种种限制,所以手机厂商们才选择发力拍星空,而非太阳吧。

总结

  1. 激光因为单点能量大,会对手机、相机和眼睛造成或大或小的损害,这种损伤甚至是不可逆的,我们应避免直视激光;
  2. 远景状态下拍摄太阳不会有太大问题,但近摄时需多加保护;
  3. 出现日全食景观期间,肉眼观察太阳需要佩戴合适的观测眼镜,偏光墨镜对眼睛也能起到一定的保护作用,但效果不如专门的观测镜;
  4. 用望远镜观测太阳时,需在物镜端用减光滤镜减少入射阳光,效果最好是用巴德膜。
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