IRカットフィルター

技術的詳細

標準的なIRフィルターは、可視光に対して95%以上、750nm以上の赤外線に対して1%未満の透過率を示します。遮断効果は、酸化チタン（n=2.4）や酸化ケイ素（n=1.46）のような屈折率の異なる材料を20～50層交互に重ねた干渉消去によって実現されます。ホットミラー型は赤外線を反射する一方、吸収フィルターはエネルギーを熱に変換します。プロ用カメラに搭載されているモーター駆動IRフィルターは、昼夜モードを切り替えることができ、機械的な移動には0.2～0.8秒かかります。

歴史と発展

最初のIRフィルターは、CCDカメラの登場とともに1975年に現れました。これは、CCDセンサーがフィルムエマルションよりも赤外線に対して著しく高感度であったためです。ソニーは1981年にBetacamシリーズに初めて統合IRカットフィルターを導入しました。Red Digital Cinemaは2007年にRed Oneで、交換可能なOLPF/IRフィルターの組み合わせ（光学ローパスフィルター）によりシステムに革命をもたらしました。Arriは2010年にAlexaシリーズで、750nm以上を99.9%遮断する固定IR/UVカットフィルターを実装しました。

映画での実用例

IRフィルターがない場合、特徴的な色ずれが発生します。黒い衣類は赤っぽく見え、肌の色調は不自然にピンクがかり、植物はマゼンタがかった色になります。「マッドマックス 怒りのデス・ロード」（2015年）では、砂漠のシーンで一時的にIRフィルターを取り外し、シュールな色彩表現を強調しました。IRフィルターを取り外した昼間の撮影では、センサーに30～40%多くの光が入るため、追加のNDフィルター（ニュートラルデンシティ）が必要です。LED照明では、多くのLEDが800nm以上で強いIR放射を示すため、IRフィルターは不可欠です。

比較と代替手段

UVフィルターは400nm以下の紫外線のみを遮断するのに対し、IRフィルターは高域スペクトルを制限します。UV/IR複合フィルターは、両方の機能を1つの素子に統合しています。OLPFシステム（光学ローパスフィルター）は、制御された画像ぼかしによりモアレ効果をさらに低減します。暗視撮影では、IR照明を利用するためにIRフィルターは機械的または電子的に無効化されます。ポストプロダクションにおけるソフトウェアベースのIR補正は、すでに飽和したカラーチャンネルは再構築できないため、物理的なフィルターを完全に置き換えることはできません。