新上市的“透视”手机是什么原理？其实摄影圈早就在用了
【本文由公众号“把科学带回家”提供，ID：steamforkids】
世界上已经出现了各式初级隐身技术，虽然还够不上哈利波特同款，但在某些情况下还是挺好用的。那么，看穿别人衣物的火眼金睛技术有没有出现呢？
2014年， 罗切斯特大学的 Joseph Choi 发明的隐身光学设备。
最近，某手机品牌推出了一款新手机，它的“秋意”滤镜具有“透视”功能，能够看穿某些材料下面的图案。
这款手机一出，网友炸了：它能不能过滤人的衣服呢？
经各路网友测试，该手机只能看穿非常薄的塑料，比如电视机遥控器的外壳，苹果机顶盒的外壳，以及非常薄的T恤，并不能看穿更厚的衣服。
全棉T不行——
刮刮卡不行——
太阳眼镜可以——
有一个大胆想法的同学们可以把这个想法垃圾分类一下。
但不管怎么说，它还是会引发各种不适。5月19日凌晨，一加手机在微博上致歉，并表示暂停该滤镜。
那么，这种手机到底使用了什么技术呢？
实际上，它利用了红外摄像技术。
红外线和光一样，属于电磁波，只不过它们的波长比较长，人眼看不到。
发热的物体，比如人体会释放红外线，利用不同物体发出的红外线，就可以看到肉眼不该看到的东西了。
X27夜视摄像机拍摄到的夜晚画面
而一些摄影器材能够捕捉红外线，比如红外摄像机，还有夜视摄像机。灭火时消防员会用红外摄像机寻找建筑物里的人；军方作战用的夜视镜也是利用相同的原理。
在摄影圈，有专门用红外感光设备拍摄的艺术流派，一加的技术对于玩摄影的人来说完全不是秘密。
利用红外线的摄影
总而言之，红外摄像技术并不新颖，只不过由于存在隐私风险，在大众消费品领域是个禁忌。
往远了说，1998年，索尼就曾经出过事。当时它家推出了一款带夜视功能的摄录机。
1998年上市并被召回的索尼摄录机
这款摄录机也是利用红外技术拍摄，且它的技术强大到可以过滤泳衣。后来，索尼召回了这款摄录机。
一加之外，现在也有一些手机出现了红外摄像头。比如，苹果家的 Iphone X手机推出的 Face ID 和配套的 TrueDepth 红外摄像头和传感器也是利用红外线实现人脸识别的。
Face ID在运作时，会发射红外线，扫描人脸。
最左边这个摄像头就可以读取红外线数据。第二个就是红外线发射仪。最右边的方块可以投射3万个红外光点。
接着，Iphone X手机自带的软件对红外数据进行分析，然后解锁手机。
虽然在普通玩家手里，这种红外摄像头只能用于扫脸，但也有高级玩家破解了它，并用它拍到了塑料外壳下的图案——
此外，也有些法外狂徒专门改装了摄录机。这是某款被改装的 VHS 摄录机在880纳米的红外线下拍到的画面——
这就是具有热红外视力的白娘子看到的世界吧，这么说起来许仙在她眼里一直是薄码的。人类没有演化出白娘子那样的视力，大概是为了避免自己变成蛇精病吧。
不管以后会不会再次出现类似的透视手机或摄像机，你肯定想知道哪些材料在红外线下是透明的。
由于太阳能板等设备需要能够对红外线透光的材料，因此科学家们也在研发在红外线下透明的物质。我们通过相关的研究就可以了解不同材料对红外线的透光性。
首先来看看塑料。
2003年，一篇发表在 Energy Conversion and Management 上的研究比较了不同塑料的对红外线的透过率，也就是允许红外线透过的能力。
用聚乙烯制作的塑料包装
该研究发现，在同等厚度和光源温度的情况下，聚丙烯（PP，是纺织品、文具的常见材料）和聚乙烯（PE，用于制造塑料袋、塑料瓶）在红外线下比较透明。如果只看人体温度范围的透过率，依旧是聚丙烯和聚乙烯最透。
外壳口罩的外层和内部的熔喷棉就是聚丙烯制作的
亚克力（有机玻璃）、麦拉膜、聚酰亚胺（航天气密材料）和玻璃钢（头盔、体育器材）的红外线透过率稍差。
聚氯乙烯（银行卡、会员卡、非食品包装、黑胶唱片）、聚碳酸酯（CD光盘、桶装水桶、婴儿奶瓶、树脂镜片）、聚氟乙烯（雨衣）的红外透过率处于中游。
矿泉水瓶因为是PET制作的，常被回收制造衣物纤维。
至于经常被用来做衣服的 PET 塑料（点我查看塑料瓶如何变身成衣服），它对某些波段的红外线也有很好的透过率，因此也有被红外摄像机看穿的可能。
除了容易透红外线的塑料，还有更有趣的无机材料，它们在普通灯光下它们完全不透明，但是在红外线下却里外通透。
硅就是一个典型。在可见光下，硅是不透明的，但是在红外线下它是透明的。
在红外线（右下角）下，硅是透明的。
这是怎么回事呢？
具体来讲，材料是否透光取决于是否有自由电子。有自由电子的物质，比如金属就是不透明的。
硅是非金属，没有自由电子（不导电），但是硅原子之间可以形成共价键。如果入射光光子的能量大于共价键的能量，那么光子就会被吸收，同时共价键就会断裂，出现自由电子，并产生光电流。
但是如果光子的能量不够，那么它就不会被吸收，共价键不会破裂，而光子就可以毫发无伤地穿过材料，材料对光子来说就是“透明的”。
硅
对于硅来说，能够拆家的光子波长是1.1微米，正处于红外波段。所以硅对于某些波段的红外线来说是透明的，但是到了能量更高的可见光波段，就变成不透明的了。
和硅类似，同样也是共价键半导体的砷化镓用肉眼看也不透明，但是在红外线下宛若隐形。大多数塑料这样的聚合物内部也是共价键，也没有什么自由电子，它们能透一部分红外线也是基于类似的原理。
砷化镓片 图片来源：wikipedia
更有趣的是，和硅以及砷化镓一样，几乎所有的绘画颜料都在可见光下不透明，但在红外线下完全透明。这是因为绘画颜料几乎都是氧化物或硫化物，它们的共价键没有办法吸收红外线。
由于大多数绘画颜料对红外线透明，梵高对画作 La Mousmé (1888)在红外线（1.2微米和1.6微米的叠加）照射下几乎变成了全黑。
图片来源：Scientific Examination of Art: Modern Techniques in Conservation and Analysis (2005)
总之为了防止红外相机偷拍，大家最好用金属物质给自己打码，千万别用半导体什么的遮挡就对了。
说到底，在透视方面，红外摄像技术并不是最犀利的。
美国、欧盟的一些机场就配有人体扫描安检仪。一些人体扫描安检仪采用的是微波反射技术，它能用高频无线电波扫描人体表面，制作图像。大家可以观摩一下微波反射技术的效果——
利用微波反射技术的人体扫描安检仪图像 图片来源：tech wire asia
这可比红外摄像这种半遮不遮的要粗暴多了。显然，因为效果拔群，人体扫描安检仪也引起了很大的隐私争议。
黑夜给了你黑色的眼睛，有人却想用它看红外小电影...