Монохромный Canon 350Da
Как вы поняли из заголовка, речь пойдет о "дебайеризации" матрицы фотоаппарата, то есть об удалении слоя цветных фильтров на матрице. Мой многострадальный старенький Canon 350Da пережил очередную экзекуцию по повышению его эффективности!
По тому, что дает такая переделка написано довольно много, тут есть подробное описание и сравнения цветной и монохромной камеры. Оттуда же взята эта картинка поясняющая суть процедуры:
Удаляется массив цветных фильтров и микролинз на нем, до пассивирующего слоя оксида кремния. Преимущество от такой переделки:
Из-за отсутствия массива цветных фильтров увеличивается количество света, поглощаемого пикселями, т.е. весь падающий свет копят все 4 пикселя в одинаковых пропорциях. По моим примерным подсчетом получилось, что эффективность возросла в 1,4 - 1,5 раза, то есть во столько раз монохромная зеркалка копит больше света, чем цветная.
Для съемки в узкополосниках прирост эффективности еще больше! В частности для Ha в цветной камере работает только красные пиксели, а в монохромной все, эффективность тут уже выше в 2,5 раза!
Из снимков до и после переделки: вырастает разрешение камеры т.к. не применяется процесс дебаеризации, который съедает разрешение.
Недостатки переделки:
Удаляя массив цветных фильтров, удаляются микролинзы, что приводит к уменьшению количества света падающего на пиксель, но выигрыш от удаления цветных фильтров намного весомей это потреи. Также немного увеличивается гало из-за удаления микролинз.
Ну и камера больше не может делать цветные снимки!
Переделка началась с прочтения соответствующей статьи и темы на зарубежном форуме и выбора оптимального для себя способа удаления баера.
Далее разбор фотоаппарат и вытаскивание из него сенсора:
Пришлось снять ИК-фильтр в рамке, металлическую рамку, в которую установлена матрица, остался лишь голый сенсор со шлейфами.
Первым этапом было удаление защитного стекла матрицы. Для старых фотоаппаратов типо моего можно удалить стекло канцелярским ножом или бритвой, для более новых только с аккуратным нагревом феном. Собственно я удалял канцелярским ножом, аккуратно подпилив им по периметру стекла клей, на котором оно держиться. Далее поддевая углы, небольшими нажатиями получилось полностью удалить стекляшку. В процессе она к сожалению потрескалась, и это кстати неизбежно, потому предварительно на стекло я наклеил скотч, чтобы куски стекла не упали на сенсор.
После удаления стекла, вооружившись зубочисткой начал счищать слой микролинз, он отходит очень легко, почти без нажатия:
После слоя микролинз, под немного большим давлением поддался слой цветных фильтров, на фото он темно зелено-коричневого цвета:
И спустя пару часов все было готово! После удаления цветных фильтров поверхность стала зеркальной и золото-зеленого цвета.
Нужно быть предельно аккуратным при стирании, т.к. есть риск случайно зацепить золотые проволочки по краю сенсора и тогда он сразу умрет, также нужно быть аккуратно с краями фоточувствительной зоны, т.к. при стирании "синей" области вокруг чувствительной зоны сенсор также может выйти из строя. Многие закрывают "синюю" область и золотые выводы эпоксидкой, чтобы не повредить эти области, в основном так делают для сенсоров по-новей т.к. на них слой цветных фильтров зубочисткой уже не отдерешь и умельцы обычно используют полироль и миниатюрную шлиф машинку. Я обошелся без этого и без эпоксидки т.к. побоялся лить ее на выводы, т.к. есть риск их оторвать самой эпоксидкой. Сенсор достаточно большой и выводы расположены далеко от кадра, потому если аккуратно все делать до них не достанешь. Далее отнес сенсор на работу и под микроскопом дочистил края кадра, оставив небольшой край, дабы не убить сенсор. Промыл его со спиртом и ацетоном, удалил остатки цветных фильтров и микролинз.
Вот первый тестовый снимок полученный на монохромный Canon 350Da, пока еще в процессе раздумий как работать с такими снимками, пока просто сначала дебаеризировал кадр потом перевел в чб. по значениям пикселей до и после такого конвертирования ничего не изменилось.
И сделал флэт, чтобы оценить чистоту полученного кадра, есть еще частички и не идеально чисто, но флэт все это уберет, так что норм:
Т.к. удалил стекло перед матрицей то возникла необходимость ее загерметизировать, решил залить ее герметиком, и на него же посадить рамку с Baader ИК-фильтром, а внутрь герметичной камеры задуть инертный газ для защиты от запотевания. Еще один нюанс, родное стекло матрицы немного уменьшает эффективность сенсора и т.к. не имеет антибликового покрытия дает неплохое гало от ярких звезд, находил это как раз на англоязычном форуме в обсуждении дебаеризированх камер, наилучший результат по гало дали стекла с хорошим антибликовым покрытием типо Baader, которое у меня стоит как входное окно перед сенсором теперь.
Теперь буду копить L канал на монохромный 350Da а для цвета решил купить еще один такой же Canon и выдернуть из него ИК фильтр. Также в планах приобрести Ha фильтр, коли для него теперь открылась такая возможность копить сигнал эффективно!
UPD: Уже много людей у меня интересовались по тому как работать со снимками с такой камеры.
Сама камера вообще не в курсе о массиве фильтров, в RAW формат она пишет тупо значения накопленного сигнала в каждом пикселе и все. А вот все остальное ПО как раз пытается для отображения или обработки этот RAW дебаеризировать и еще ББ навернуть туда (это я про софт внутри камеры который преобразует картинку для превьюхи и софт для отображения на ПК).
Исходный кадр с камеры RAW это так называемое CFA(color filter array) изображение если его открыть в Maxim DL или PixInsight (я просто ими пользуюсь) то оно отобразиться как мозаичное изображение в случае цветной зеркалки или как обычное монохромное изображение (без мозаичной структуры баеровских фильтров) в случае с монохромной переделанной зеркалки. Для цветной камеры этот CFA файл нужно дебаеризировать а в случае монохромной оставить файл как есть, он и есть то к чему стремились после переделки. То есть чб камера выдает RAW файл именно монохромный который нужно только откалибровать, выровнять и складывать и получить тоже монохромное изображение.
К примеру в Maxim DL файлы с зеркалки сохраняются сразу в монохромный fit в процессе съемки, что в случае с цветной, что с чб зеркалкой, с чб оставляю фиты как есть, а с цветной дебаеризирую после калибровки. Ели снимать не в fit а в camera raw то тоже проблем в открытии таких файлов в этом софте нет они также открываются как монохромные изображения по умолчанию. В Pixinsight все открывается аналогично, только там где-то в настройках форматов открываемых файлов есть галочка CFA only для файлов с зеркалок, с ней софт открывает файл как он есть с камеры.
