坦白說其實我對光譜也不是非常懂，因為光譜是很深的學問，雖然網路上有非常多的資料可以查詢，簡單的我還看的懂，但再深入的我就不行了。
不過這篇文章並不是要介紹光譜的學問，而是要向大家簡略地介紹「光譜穿透率曲線圖」，藉由穿透率曲線圖讓大家了解紅外線攝影為什麼是這樣操作的，也可以更了解手上的器材(不論是相機、鏡頭、濾鏡…等)其光譜在互相搭配下會有什麼樣差異。
在開始主題之前，先帶大家了解一下一般常用的紅外線濾鏡各波長曲線的樣子，也可以參考之前的文章「 常用濾鏡介紹→https://goo.gl/RnV5h2 」。
傳統紅外線濾鏡 (有數字波長的IR濾鏡)各家廠商在計設時會有不同的差異，即便是同一個廠牌同型號濾鏡在生產時也會有公差(公差±5nm~±10nm左右)，不過大致上都會像下圖相似的曲線。通常會以50%的穿透率落在哪一個波長而命名濾鏡名稱。
例如：IR720濾鏡50%的透光率是落在720nm
橫軸代表波長，不同波長不同顏色。縱軸代表穿透率％。50％穿透的位置一般稱T50
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一、一般相機 ( 未改機 )
以目前市售的數位相機、手機、攝影機…等，CMOS/CCD的感光範圍雖然可紀錄到約350~1200nm(紫外線光+可見光+近紅外線光)。
約400nm以下為紫外線光
約400~700nm為可見光
約700nm以上稱為紅外線光
但為了模擬人眼可以看到的可見光(可見光約莫400nm~700nm)在相機內部會放一塊紅外線截止濾鏡(IR Cut Filter)將紅外線阻隔在外僅紀錄到可見光的部份。
以Nikon D800為例，光線進入到相機內部並穿透過IR Cut的光譜曲線如下，而曲線外空白的地方則被IR Cut濾除的光線，雖然濾除了紫外線光及紅外線光，但也不是100%的可見光都穿透過IR Cut被CMOS紀錄，例如波長600nm左右的光線約只剩60%穿過IR Cut。
不同品牌或不同型號的相機，內部IR Cut 設計的光譜曲線略有不同。
二、紅外線IR改機
改機改了什麼？ ( https://goo.gl/jAxZjx ) 改機也是將內部的IR Cut Filter移除換一塊紅外線濾鏡(全IR、半彩IR)或是透明的光學玻璃(全彩IR)。
改機分為三種 ( 用字面上的解釋比較容易理解 )
1、全IR → 完全紅外線光
2、半彩IR → 部份可見光 + 部份紅外線光
3、全彩IR → 全光譜 ( Full Spectrum )，紫外線光 + 可見光 + 紅外線光
1、改機 → 全IR
波長760nm以上則歸類於全IR，常聽到的波長如850nm、950nm…等，將相機內部的IR Cut移除後更換一塊全IR的紅外線濾鏡，例如更換一塊850nm或950nm的濾鏡
改機時將相機內部IR Cut移除換成波長850nm濾鏡為例，曲線外空白處的光線全部被濾除僅能紀錄850nm以上的紅外線光
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2、改機 → 半彩IR
將相機內部的IR Cut移除更換一塊半彩IR的濾鏡，一般常改半彩IR的玩家多半是改成720nm。
雖然改半彩IR的玩家多半是改成720，但以下的圖例我會用改機650nm來表示，這一樣來就可以清楚的看見有部份的可見光及部份的紅外線光所組成(故稱為半彩IR)，以改機將相機內部IR Cut移除換成波長650nm濾鏡為例，曲線外空白處的光線全部被濾除僅能紀錄650nm以上的紅外光。
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3、改機 → 全彩IR ( 全光譜 )
以目前最流行也最推崇的改機方式是將相機內部的IR Cut濾鏡移除更換一塊透明的光學玻璃，這樣的改機玩家們稱為全彩IR
從光譜穿透率曲線圖來看，紫外線光、可見光及紅外線光都可進入相機內被COMS所紀錄
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↓ 全彩改機外掛550nm濾鏡可拍550nm效果；外掛590nm濾鏡可拍590nm效果；外掛720nm濾鏡可拍720nm效果；外掛850nm濾鏡可拍到850nm效果。
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↓ 全彩IR改機分別外掛 吸收型 IR Cut 還原鏡 及 反射型 IR Cut 還原鏡 就可以拍攝未改機的一般照片，故稱這樣的濾鏡為還原鏡
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有關還原鏡的詳細介紹可參考以下連結
還原鏡 UV/IR CUT 介紹（1） ： http://goo.gl/6aUcJX
還原鏡 UV/IR CUT 介紹（2） UV/IR CUT = 還原鏡 ??? ： http://goo.gl/Vjcm7X
還原鏡 UV/IR CUT 介紹（3） 吸收型 vs 反射型 ： http://goo.gl/sioV2b
↓ 若是外掛一塊UV Pass Filter紫外線濾鏡，則可以拍到少部份的紫外線光。(如圖例交集處)
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不過拍攝紫外線有很多限制，並非掛上一塊UV Pass Filter就可以輕易拍攝。有機會再跟大家分享，但老實說我自已是還沒有拍成功過…XD
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| ( 照片來源：NK Chang ) |
三、各別狀況延伸
當我們稍微看懂這些光譜穿透率曲線圖後，很多迷思或話術包裝只要我們量出光譜穿透率曲線圖後就可以發現很多有趣的狀況。
以下我拿出一些比較常遇到的例子給大家參考。(並不全然與紅外線有關)
1、UV保護鏡
在書本上或網路上的文章大概都會提到，早期底片相機時代不可見光的紫外線會讓底片感光，所以在鏡頭前加裝VU鏡可以濾除光線中的紫外線，讓畫面色彩更準確。
但到了數位時代，無論是CMOS或是CCD，對於紫外線都不感光(有的文章會寫不敏感)，所以UV鏡濾除紫外線的功能對數位相機是無作用的。
因為數位相機的時候CMOS及CCD對於紫外線不敏感，所以市售號稱UV保護鏡真的有濾除UV的功能嗎？我們將四款目前較知名的UV保護鏡的光譜拿來比較(如下圖)
由曲線圖我們可以清楚地發現，K牌及M牌濾除紫外線的效果並不理想(可以說是根本沒有濾除)，而四款濾鏡中濾除紫外線較佳的則是S牌其次是B牌
為什麼書本上或網路文章內會寫到CMOS或CCD對於紫外線不敏感，其實不是CMOS或CCD本身的問題，我們實際將相機內部IR Cut的光譜曲線圖套用進去就可以清更了解為什麼
以Nikon D800的IR Cut光譜來說，已經幾乎濾除波長410nm以下的光線，而這四款UV保護鏡不論是否真有濾除400nm以下的紫外線，對D800的IR Cut光譜來說根本就沒任何影響。
另外，除了相機內部的IR Cut會濾除紫外線光外，別忘了鏡頭也有光譜，大部份的鏡頭也多少會濾除紫外線光。
PS.當然並不是市面上所有的數位相機都會濾除紫外線，我在網路上找到相機光譜曲線的資料蠻多的，由下圖來看還是有部份相機允許400nm以下的光線。所以買保護鏡如果可以的話還是建議盡量挑選真正有濾除UV的保護鏡會比較好…
2、拍攝慢速IR，為什麼慢速？成功失敗？
這邊要以720為例，以拍攝慢速IR720都會有成功或失敗的狀況，波長更低(可見光紀錄的太多)的就不用討論了
先以一張改機後的高速IR720光譜曲線圖為例(如下圖)，由下圖的範例可以看見改機後的720透光率近90%(不同品牌720濾鏡透光率略有不同)，雖然是不可見光(紅外線)但CMOS皆可完全紀錄，故拍攝上可以正常的快門速度且不影響手持拍攝。
而未改機的狀況下外掛一塊720濾鏡僅剩下不到5%的透光率，所以在拍攝上勢必要將快門速度拉長才能取得適當的近光量(曝光量)
慢速IR拍攝成功或失敗的原因很多，之前有寫過文章→「為什麼我的紅外線攝影與別人不一樣？標準？！→ https://goo.gl/gnj8Gi 」，這段就針對光譜的角度來分析，比較常聽到早期的玩家討論什麼牌子的濾鏡效果好哪個牌子差，或什麼牌子的相機拍慢速IR容易成功…等之類的，當我了解到光譜穿透率曲線圖時我覺得這種說法不是很洽當，只要把光譜拿出來就可以很清楚了解為什麼了。
所以不能把成功或失敗怪在單一個器材上，而是要看整體光譜搭配下適不適合拍攝慢速IR。
單以光譜來看會互相影響的部份有：
A、鏡頭光譜
B、機身內部IR Cut光譜
C、紅外線濾鏡光譜
A、鏡頭光譜
我們先談談鏡頭的光譜，比較少人會把成功失敗怪在鏡頭上，可能沒人想過或很少人會注意到鏡頭也有光譜，先放上幾張鏡頭的光譜，因為資料不好取得，當初這幾張範例我在網路上找了很久
(每張圖，點圖可放大)
http://forum.xitek.com/forum-viewthread-tid-867213-extra-page%3D1-ordertype-2-t-1419341780.html
鏡頭使用在一般的正常相機下會因為每顆鏡頭的光譜影響成像的顏色或色調，相對的用在拍攝IR時也是一樣，更何狀在拍攝慢速IR720那不到5%透光率的情況下，鏡頭的光譜再加上去影響的更多。
B、機身內部IR Cut光譜
C、紅外線濾鏡光譜
每個廠牌的相機基至是同廠牌不同型號的相機，內部的IR Cut光譜都不盡相同。我在網路上找到的資料其實蠻多的(如下圖)
每個廠片的濾鏡在光譜設計上都不同，以下圖來說市售的720濾鏡每一家的光譜曲線都不同。
抱歉，實在很懶的再繪製，我直接調出之前NK所寫過的文章及圖例讓大家比較一下
改機與不改機差異 → https://goo.gl/TS8psg
如下圖(一)：為D800/NEX-5低通濾鏡與三款紅外線濾鏡的傳輸曲線。
橫軸為光線的波長，縱軸為穿透率。
(圖一)
D800/NEX-5 機身內的濾鏡大約從波長550nm開始阻擋光線(穿透率下降)，到了700nm之後的光線幾乎無法通過。
下圖（二）：藍色區塊即為D800低通濾鏡與超音波除塵濾鏡允許通過的光線波長及穿透率。
(圖二)
下圖(圖三)：粉紫色區塊代表IR3濾鏡可以允許通過的波常範圍及其穿透率。
(圖三)
圖四：由圖二與圖三可知D800若不改機在鏡頭上外掛IR3濾鏡，真正可以抵達CCD/CMOS的光線波段很窄且穿透率很低，如紅色區塊。
同理若D800未改機掛上IR1濾鏡便更難以拍攝。
(圖四)
簡單的來講，要成功拍攝慢速IR720需要一定的可見光及紅外線光的比例，只要這個比例失衡(例如可見光比例很多)，那拍出來的效果就不理想，紀錄太多可見光在畫面上樹葉仍是綠色，如下圖。
↓(左)這塊720濾鏡(一)的光譜剛好適合手頭上的器材；(右)濾鏡(二)的光譜不適合手頭上的器材
3、為何會有號稱藍天較藍的IR720濾鏡
有遇過IR同好曾說過他買的這塊720濾鏡業者號稱拍出來藍天會更藍。為什麼會這樣呢？再次把之前PO過的720濾鏡光譜PO出來給大家看，其實只要把濾鏡的光譜量出來就可以清楚了解為什麼。
以上是市售的720濾鏡，最左邊幾條曲線行光譜的角度來看，T50已經可以說是落在680nm的位置(應該稱這塊為680濾鏡才對)，紀錄到的可見光比右邊幾條曲線還要多，因為可見光紀錄的比較多，所以經過軟體色版對調後天空的確會比較藍，也因為可見光紀錄的多相對的葉子會比較黃
如下圖，白平衡的部份我刻意對灰色，這樣可以很明顯地比較出波長較低的680nm紀錄的可見光較多(紀錄到的顏色較多)，所以天空比較藍，葉子較黃。
也或許是因為這樣，這種號稱天空很藍的720濾鏡在濾鏡框上的名稱並沒有寫上波長數字，只是口頭或外包裝上告訴玩家這是720，我想這只是一個廣告噱頭吧，吸引一些不知情的新手或玩家.....
4、天文改機
首先必須先說明我並不是專業的天文攝影玩家，有關天文的理論或專業的專有名詞並不是非常了解，這段文章僅是以天文攝影為例來解釋光譜穿透率曲線圖(就只是拿來當個例子)，若這段內容中有不洽當的地方還請天文攝影玩家們指正。謝謝。
其實不改機雖然也可以拍攝天文，但能拍攝到的效果有限，未改機時CMOS前面的濾鏡除了隔絕紅外線外，還隔絕了H-alpha、SII…等天文的光線，這樣一來對這些星雲…等在未改機下拍攝的效果就不太明顯。
↓ 未改機時H-alpha及SII僅能紀錄不到30%的光線，透過改機讓星雲的主要紅色譜線H-alpha / SII 的透過率提升至98%以上。
如果你真的想拍天文、星雲…等，建議你就改天文專用，而不要改成全彩IR，因為兩者拍攝上是有差別的，我看過有業者建議拍天文可以改成全彩IR再搭配抗光害濾鏡，若安光譜的角度來看可能不太合適，因為改成全彩IR+抗光害濾鏡有可能仍會拍攝到700nm之後的紅外線光，這對拍攝天文來說是不必要的光線。
2017/12/19
補充(1)
上述的內容中有部份不完全正確經天文玩家指正，請大家參考玩家的說明
Chang Sheng Hsien
關於天文專用的濾鏡地描述小弟有些補充，光害濾鏡有很多種，拍天文專用的一般光害濾鏡通常都已經濾掉700nm以上紅外的部分，一般的未過濾Ir的光害濾鏡通常是指Didymium 玻璃製造的這類（以及少數UHC,CLS等天文濾鏡），但可外加ir cut解決這個問題，如果使用700nm以上沒有完全濾除的天文濾鏡又沒加ir cut的影響請參考下方連結文章。如果使用直接改天文專用的相機（移除ir cut 改加一片光害濾鏡），就要考慮到濾掉的光線，你沒辦法加回來，當你要拍的天體發出的光是全光譜波長（星系、反射星雲、銀河等等）而不是像發射星雲那樣的只發射特定波長的光，你使用光害濾鏡就要衡量你同時也濾掉這些天體的部分光線，若你有可能不需要過濾任何光害就可以拍攝時譬如在中低光害區是可以只需加ir cut就可以拍的。
關於光害光譜與天文濾鏡的簡單說明可以參考個人這篇，有誤請指正。
https://astrotracer.blogspot.tw/p/we-are-losing-darkness.html
補充(2)
天文改機有三種方式，1、全光譜(全彩IR) 2、IR CUT 685nm或700nm 3、光害濾鏡
天文改機介紹→https://astrotracer.blogspot.tw/p/pentax-o-gps1-1.html#mod
5、紅外線各波長的拍攝效果
各波長拍攝效果，波長越低(數字越低)紀錄的可見光越多，所以色版對調後天空會更藍，相對的葉子會更黃…
以上是光譜穿透率曲線圖的簡單介紹，很多迷思或錯誤的資訊只要把光譜曲線圖量出來，大致上都可解惑…
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