Wo befindet sich der Farbmosaikfilter eines DSLR-Sensors?


11

Ich habe mir dieses Tutorial von Astostuff zum Abnehmen des heißen Spiegels auf einer D70 angesehen, kann es aber auf der Seite, auf der sich der Farbmosaikfilter befindet, nicht herausfinden .

Ist es möglich, den Farbmosaikfilter vom Sensor zu entfernen? Um die Kamera in IR umzuwandeln, muss der Filter entfernt werden? Erreiche ich signifikante Gewinne durch Entfernen des Farbmosaikfilters? Absorbiert der Farbfilter keine IR-Photonen?


Ich glaube nicht, dass du das ausziehen kannst. Es gibt einen Anti-Aliasing-Filter und das Farbarray, die als Teil des Sensors erstellt werden. (Der Artikel entfernt nicht das
Farbarray-

Der Anti-Aliasing-Filter ist manchmal entfernbar und nicht wie die Bayer-Filter auf dem CCD / CMOS-Sensor abgelegt. Im Allgemeinen ist der Aliasing-Filter genau wie der Hot-Mirror nur ein Teil des Filterstapels.
Gefälschter Name

Leute, die Astrofotografie machen, wissen viel über Kameramodding. Versuchen Sie, in einem Astrofoto-Forum zu lauern (oder zu fragen). Bewölkte Nächte DSLR & Digitalkamera Astro Imaging & Processing Forum
Florin Andrei

Ich habe hier eine kaputte Kamera (7700 IIRC), die einen Duff CCD hat. Da der Sensor eindeutig Wasser enthält, macht es mir nichts aus, wenn er kaputt geht. Ich werde verschiedene Techniken ausprobieren, einschließlich der "Boil in Aceton" -Methode, und euch wissen lassen, wie es weitergeht. -Eine

Antworten:


10

Es ist möglich, das CFA (Farbfilter-Array) zu entfernen, dies ist jedoch äußerst schwierig. Es gibt mindestens eine Firma, die dies tun wird (Maxmax, wie asalamon74 feststellt). Dies ist für die IR-Konvertierung völlig unnötig. Eines der Dinge, die ich an der IR-Fotografie mag, ist das Spielen mit den daraus resultierenden schwachen Farben, für die der CFA erforderlich ist.

Warum möchten Sie es entfernen ... Empfindlichkeit. Jeder der Farbfilter filtert ungefähr zwei Drittel des einfallenden Lichts heraus. Wenn Sie sie entfernen, erhalten Sie eine Graustufenkamera, die um 1,6 Stufen empfindlicher ist. Wenn Sie also ISO1600 normalerweise mit dieser Kamera verwenden müssen, können Sie mit ISO500 aufnehmen

Außerdem müssten Sie die resultierenden Bilder nicht demosaikieren, damit Sie eine höhere Schärfe erhalten als mit einer Sigma Foveon-Kamera.

Wenn Sie eine tiefe IR-Konvertierung (880 nm oder kürzer) durchführen, verlieren Sie ohnehin Farbinformationen, sodass Sie durch Entfernen des CFA nichts zu verlieren haben.


+1 Aber wenn ich das richtig verstehe, wird jedes Sensel nach genau einer Farbe gefiltert. Wenn Sie den Filter entfernen, erhalten Sie nur +2/3 Stopps und ändern ISO 1600 in ISO 1000, nicht ISO 500.
Whuber

@whuber Durch Entfernen des Filters verdreifachen Sie [ungefähr] die Lichtmenge. Wenn Sie zuvor nur rotes Licht erhalten haben, erhalten Sie jetzt Rot plus Grün plus Blau! Ein dreifacher Anstieg wäre 1,6 Stopps (Verdoppelung ist ein Stopp, Vervierfachung ist zwei Stopps ...), jedoch überlappt sich die Reaktion jedes Filters bis zu einem gewissen Grad, sodass es nicht genau ein Faktor von drei ist, wahrscheinlich eher 2,5 oder 1,3 Stopps.
Matt Grum

1
@whuber es ist eigentlich so: Angenommen, jeder Sensel gibt eine Einheitsantwort, also ist die Gesamtantwort 1 + 1 + 1 + 1 = 4. Heben Sie nun den grünen Filter an: Die beiden ehemals grünen Sensels geben jeweils 3 Antworten. Heben Sie den Rotfilter an: Der frühere Rotsensor ergibt 3. In ähnlicher Weise ergibt der frühere Blaufilter 3. Die Gesamtantwort bei Abwesenheit aller Filter beträgt 3 + 3 + 3 + 3 = 12. Das Verhältnis 12: 4 = 3. Weiß Licht besteht aus Rot + Grün + Blau. Wenn Sie einen Grünfilter haben, filtern Sie zwei Drittel des Lichts heraus, sodass Sie ein Drittel der Antwort erhalten, die Sie ohne den Filter hätten. Nehmen Sie den Filter ab und Sie erhalten 3x das Licht
Matt Grum

2
@Matt Ihre Berechnung ist korrekt unter der Annahme, dass jeder Filter 2/3 des Lichts ausschneidet. Rückblickend macht das sehr viel Sinn, da jeder Filter die anderen 2/3 des sichtbaren Spektrums unterdrücken muss. Einfacher ausgedrückt: Unabhängig davon, welche Farbe über jedem Sensel platziert ist, ist sie ursprünglich auf etwa 1/3 des Spektrums beschränkt. Durch Entfernen der Filter wird jeder Sensor dem gesamten Spektrum ausgesetzt. Ergo verdreifacht sich die Lichtempfindlichkeit. Vielen Dank für Ihre Geduld!
Whuber

1
@jr Die maxmax-Website bietet an, die Filter auch von einer Canon T2i zu entfernen, bei der es sich um eine neuere Kamera handelt (1 Jahr alt). Die Kosten sind jedoch doppelt so hoch wie bei einem Umbau eines 5D MKII (viel älter). @Matt FWIW, dieselbe Site gibt an, dass nach dem Entfernen des Filters "Schwarzweißkameras mit sichtbarem Licht etwa 1 Belichtungsstopp erhalten können". Das stimmt mit Ihrer Schätzung überein; In meinen Worten entspricht dies jedem Farbfilter, der durchschnittlich die Hälfte des sichtbaren Spektrums entfernt.
Whuber

3

Wenn Sie das Farbfilter-Array entfernen, haben Sie (theoretisch) eine Schwarzweiß-DSLR. Das Entfernen des Filters ist ziemlich kompliziert. Es gibt einige Unternehmen, die DSLR- Schwarzweißkonvertierungen wie maxmax anbieten . Überprüfen Sie ihre Webseite, sie haben ziemlich gute Beispielfotos.


+1 Diese Webseite enthält großartige Erklärungen und Abbildungen, die Antworten auf die ursprüngliche Frage liefern. Die Antworten sind: unter dem Mikrolinsenarray und AAF; ja (es ist möglich, aber schwierig); ja (für volle IR); ja (je nachdem, was Sie unter "signifikant" verstehen); nein (der Farbfilter absorbiert IR-Photonen).
Whuber

2

Ich habe kürzlich die Antwortkurve für die Bayer-Muster untersucht und bin nur auf eine Kamera gestoßen, die die Kurve durch den NIR-Bereich lieferte.

Beachten Sie, dass diese Kurve die Empfindlichkeit des jeweiligen Sensors mit angebrachter Schicht ist (q (cmos) * q (Schicht)). Die NIR-Region ist so ziemlich die gleiche wie die monochrome Version dieser Kamera, was bedeutet, dass das Bayer-Muster in der NIR-Region nichts bewirkt. Angenommen, das Bayer-Filtermaterial ist über die gesamte Linie gleich, müssen Sie es nicht entfernen. Entfernen Sie einfach den NIR-Sperrfilter.

Wenn Ihr NIR-Licht um 850 nm zentriert ist, haben alle Pixel die gleiche Empfindlichkeit und Sie können durch horizontales und vertikales Binning ein schönes NIR-Bild erstellen, ohne das Bayer-Muster zu entfernen.

Bayer-Antwort NIR


* Binning: In einer Bildverarbeitungskamera können Sie "Binning" in der Hardware einstellen, indem Sie die Pixel 2x2 gruppieren, die Auflösung in beide Richtungen halbieren, aber ein besseres Signalrauschverhältnis erzielen (das Sie im NIR-Bereich benötigen).
Michael Nielsen

1

Zumindest aus praktischer Sicht ist der Farbfilter nicht entfernbar (Sie können ihn wahrscheinlich entfernen lassen, aber das Entfernen selbst kommt meistens nicht in Frage). Es ist Teil des Sensors selbst, vor den Sensorvertiefungen, aber hinter den Mikrolinsen. Um es zu entfernen, müssten Sie die Mikrolinsen entfernen, den Farbfilter entfernen und dann neue Mikrolinsen wieder aufsetzen.

Während es ziemlich einfach ist, einen Sensor ohne Farbfilter herzustellen (und das wurde bereits getan), wäre es schwieriger, einen Sensor von einem vorhandenen Sensor zu entfernen - bis zu dem Punkt, dass dies größtenteils unpraktisch ist.



0

Es ist nicht erforderlich, den Bayer-Filter im Rahmen einer IR-Konvertierung zu entfernen. In meinen Tests scheint der Bayer-Filter für IR transparent zu sein.

Vergleichen Sie die Kurven der spektralen Empfindlichkeit und der QE verschiedener Lichtwellenlängen auf einem CMOS-Sensor . Sie können leicht erkennen, dass die Kurven fast perfekt übereinstimmen.

Durch Entfernen des Bayer-Filters werden normalerweise auch die auf dem Filter geschichteten Mikrolinsen entfernt. Die Bayer-Entfernung verringert daher tendenziell die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen und erzeugt eine Pixelvignettierung, insbesondere bei Objektiven mit kürzerer Brennweite.

Diese Antwort sollte jedoch nicht darauf hinweisen, dass die Bayer-Entfernung eine schlechte Idee für Vollspektrum- und Schwarzweißkonvertierungen ist.

Durch die Nutzung unserer Website bestätigen Sie, dass Sie unsere Cookie-Richtlinie und Datenschutzrichtlinie gelesen und verstanden haben.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.