近赤外線ゴーグルの作り方

人間の目が働かなくなる鋭いカットオフ・ポイントはない。ほとんどの人は、私たちが可視光線と考えるスペクトルの先にある、ごくわずかな近赤外線を感知することができる。このことに気づくには、通常視界を支配する可視光をフィルターでカットする必要がある。そのために必要なのは、安価な材料と工作のテーブルで過ごす少しの時間だけだ。

パート1

近赤外線ゴーグルを作る

1. このゴーグルを理解しよう。人間の視覚は、波長720ナノメートル（赤色光）までの光に最も敏感です。 しかし、このゴーグルを使ってこの「可視」光をフィルタリングすれば、人間の目はスペクトルの近赤外部分、約1,000ナノメートルまでの信号を拾うことができます。 私たちの目は近赤外光をほとんど感知できないので、このゴーグルは明るい日光の下か、他の強い赤外光源の周辺でのみ機能します。暗視ゴーグルではないが、世界を見る新しい視点を与えてくれる。
2. 取り外し可能なフィルター付きのスキンタイト・ゴーグルを見つけよう。溶接やはんだ付け用のゴーグルの多くは、目の周りにぴったりとフィットし、周辺光を遮断する。これは重要なことで、周辺から入る可視光線は赤外線を洗い流してしまうからだ。ゴーグルに付属しているフィルターやレンズは、赤外線を遮断するため、取り外してください。

   • 眼鏡をかけている場合は、眼鏡の上から装着できる、長方形の窓が1つ付いた溶接用ゴーグルを購入する。
3. 必要であれば、ゴーグルを黒く塗る。こうすることで、ゴーグルを着用しているときに見える可視光の量を減らすことができる。画家のテープでレンズを覆い、ゴーグルの内側と外側にスプレーで黒く塗る。ゴーグルの内側と外側を塗る間に乾燥させる。
4. 青と赤の照明ジェルを購入する。これらの舞台照明用品は、専用の赤外線写真フィルターよりもはるかに安く可視光を遮断する方法だ。青色以外の可視光をカットする「コンゴ・ブルー」を1枚用意する。より純粋な赤外線を体験するには、「プライマリー・レッド」照明用ゲルシートも購入して、青色も遮断してください。

   • コンゴブルーは、2つの主要ブランドからROSCO 382またはLEE C181として販売されている。
   • プライマリーレッドまたはミディアムレッドは、ROSCO 27またはLEE C106として販売されている。
5. ゴーグルのレンズをライティングジェルにトレースします。ゴーグルの各レンズには、6層のコンゴブルーと2層のプライマリーレッドが必要です。ゴーグルのレンズやフィルターをガイドにして、ライティングジェルのシートにこれらの形をトレースします。ハサミで切り取る。

   • 複数のゴーグルを作る場合で、ライティングゲルシートに十分なスペースがない場合は、レンズ1枚につきブルー3層とレッド1層で構いません。
   • 慎重に扱い、ジェルとの接触を最小限にする。指先の傷や油はプラスチックを傷つけます。
6. ライティング・ジェルをレンズの内側に接着します。この際、多少のトリミングが必要になるかもしれません。青色の層は可視光線のほとんどを遮断し、通過する赤外光を拾うことができます。赤の層を使用する場合は、青の光も遮断します。

   • 赤のフィルターは今のところ付けずにおき、ゴーグルを使用した方がいいか、使用しない方がいいかを確認するとよいでしょう。青いフィルターだけを使えば、薄暗いところでも見やすくなり、色のバリエーションも増える。
7. ゴーグルは慎重に使いましょう。明るい日差しの下でゴーグルを装着し、周囲を見回す。空が暗く見え、木々や茂みがピンク色に見えるはずだ。痛みがないとはいえ、紫外線はゴーグルを通過して目にダメージを与える。ゴーグルは瞳孔を大きく開いているので、その影響を受けやすいのだ。

   • 心配なら、ゴーグルの中にガラスを1枚入れればある程度の保護になるし、UVフィルター（ライティングジェルを売っているのと同じ店で買える）を1枚入れればさらに保護になる。それでも、太陽を直視するのはお勧めできない。赤外線が強すぎるとダメージを受けるからだ。

パート2

関連プロジェクトを探る

1. ゴーグルを使って秘密のメッセージを伝えよう。物質によっては、通常の視覚では同じような色（可視光の同じスペクトルを反射する）であるが、赤外線スペクトルでは異なる振る舞いをするものがある。これを利用して、赤外線ゴーグルをつけた人にしか見えないメッセージや作品を共有することができます：

   • 余った照明用ジェルから、青と赤のフィルターを正方形に切り取る。この2色を重ねて、ゴーグル越しに透明に見える不透明な黒いバリアを作る。バリアの後ろにメッセージを隠す。
   • ほとんどの黒いマジックインキは、赤外線ではまだ暗く見える。ゴーグル越しに薄いグレーに見える濃い色のTシャツや布を探す。ゴーグルを装着するまで、その布に溶け込むようにマーカーでメッセージを描く。
2. 太陽光をプリズムに通す。正三角形のガラスプリズムは、強い太陽光線を虹模様に分割する。虹を見ながらゴーグルを付けたり外したりすると、虹の赤いストライプの横に赤外線の細い帯が見えるかもしれない。これは、赤外線が1800年にウィリアム・ハーシェルという天文学者によって初めて発見されたのと似ている。ハーシェルは、あなたが作ったような豪華なゴーグルを持っていなかったので、赤外線が降り注ぐ場所の温度を測定し、温度計を温めることによって、目に見えない赤外線を検出したのだ。
3. ウェブカメラを暗視カメラにする。ほとんどのウェブカメラには、レンズ面に赤外線カットフィルターが取り付けられている。ウェブカメラを分解してこのフィルターを外せば、赤外線を検出するようになる（その代償として画質は落ちる）。夜間にウェブカメラを作動させるには、赤外線懐中電灯などの赤外線光源が必要ですが、これは人間の視覚には見えません。

   • レンズをコンゴブルー・フィルターで覆い、ウェブカメラを昼間の赤外線センサーにする。
   • これはほとんどのデジタルカメラにも使えますが、電子工学の経験がない限り、分解しないでください。カメラのフラッシュバルブは高電圧コンデンサーに接続されており、カメラのバッテリーを取り外しても危険な状態が続く可能性がある。

この記事は、CC BY-NC-SAで公開されている「 近赤外線ゴーグルの作り方 」を改変して作成しました。特に断りのない限り、CC BY-NC-SAの下で利用可能です。