La fotografía Infrarroja y la distribución espectral de la energía

Hace unos días mientras preparaba una pequeña exposición, me vi en la necesidad de retomar en cierta medida alguna de las técnicas de fotografía infrarroja, la cual me pareció de cierta utilidad para explicar algunos aspectos de las representaciones de distribución de la energía a lo largo del espectro visible (Spectral Power Distribution) así como las conocidas técnicas de detección de pigmentos o imágenes subyacentes durante la fotografía o digitalización de obras de arte u otros bienes patrimoniales.

La siguiente experiencia la he realizado con un antiguo filtro B&W 89B, el cual tiene la característica de cortar toda la radiación que llega a nuestro sensor por debajo de los 680nm, esto hace que gran parte del espectro visible quede anulado. Por lo que dicho filtro sólo deja pasar la radiación por encima de los 680nm, esto no significa se deje pasar el 100% de la radiación, sino que por las características de este filtro realmente estamos dejando pasar entre un 85% o 90% de la radiación.

Cuando nos movemos en esta región del espectro, decimos que nos encontramos aproximadamente en la región VNIR (Visible and near infrared) o lo que es lo mismo la región visible y cercana al infrarrojo, entendiendo la región infrarroja como la región no visible del espectro. Sin embargo indicar que todas nuestras cámaras incorporan un filtro que bloquean esta parte no visible del espectro con el fin de evitar precisamente el registro de información no visible para nuestra visión, por lo que es muy difícil realizar verdadera fotografía infrarroja con una cámara digital sin modificar.

Sin embargo estos filtros nos pueden servir para entender fácilmente como se constituyen espectralmente ciertos pigmentos usados históricamente en la elaboración de Bienes Culturales y realizar una pequeña aproximación a los fundamentos de su identificación. Y al mismo tiempo darnos pie a explicar brevemente la interpretación de los gráficos SPD o Spectral Power Distribution.

Los gráficos SPD son una representación de como se distribuye la energía a lo largo del espectro visible, el cual se comprende aproximadamente entre los 380 y 750nm de forma que hacía a la derecha se encuentran las longitudes de onda entorno a los 600-700nm o región relacionada con los rojos, naranjas y amarillos. En la parte central entorno a los 500nm tenemos los colores relativos al verde, y hacia la izquierda los próximos al azul y púrpura.

En función de la energía que se acumule por cada región del espectro obtendremos uno u otro color con matices de luminosidad, croma y tono diferentes.

Si retomamos la casuística de la fotografía IR de una pequeña muestra de pigmentos históricos, podemos observar como a través de esta técnica estamos capturando solamente la energía ubicada en una región muy concreta del espectro y que dependiendo de la energía reflejada por cada pigmento en esta longitud de onda obtenemos una mayor o menor densidad, de forma que a mayor densidad de la imagen, menor energía en la región VNIR  y a menor densidad mayor energía en la región VNIR.

De esta forma, podemos realizar aproximaciones entorno a la densidad de una imagen en relación a su cantidad de energía en la región VNIR.

Desafortunadamente, esta técnica con filtros infrarrojos sólo nos permite identificar pigmentos o características de un material, en función de si tienen alguna energía o no ubicada en la región VNIR ya que para una identificación más sensata seria necesario poder realizar capturas segmentando otras regiones del espectro. Esta técnica es la que se conoce cómo fotografía multiespectral, donde es posible realizar numerosas capturas a lo largo del espectro visible (y no visible) por lo que podemos disponer de información relativa a la energía reflejada por cada pigmento, de forma que podemos realizar una cierta caracterización de estos más precisa con el fin de poder identificar pigmentos o aspectos característicos de un material.