Onde está o filtro de mosaico colorido em um sensor DSLR?


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Eu estive analisando este tutorial da Astostuff sobre como tirar o espelho quente em uma D70, mas não consigo descobrir na página em que o filtro de mosaico de cores está localizado.

É possível remover o filtro de mosaico colorido do sensor? A conversão da câmera para infravermelho envolve a remoção do filtro? Alcançarei ganhos significativos removendo o filtro de mosaico colorido? O filtro colorido não absorve fótons IR?


Não acredito que você possa tirar isso. Há um filtro anti-aliasing e a matriz de cores que são feitas como parte do sensor. (O artigo não remove o bit variedade de cores, apenas o filtro IR)
Billy ONeal

Às vezes, o filtro anti-aliasing é removível e, na verdade, não é depositado no sensor CCD / CMOS, como os filtros bayer. Geralmente, o filtro de alias é apenas parte da pilha de filtros, assim como o hot-mirrror.
Nome falso

As pessoas que fazem astrofotografia sabem muito sobre modificação de câmera. Tente espreitar (ou perguntar) em um fórum de astrofotografia. Fórum nublado Nights DSLR e câmera digital Astro Imaging & Processing
Florin Andrei

Eu tenho uma câmera quebrada aqui (7700 IIRC) que tem um CCD duff. Como claramente havia água no sensor, não me importo se ele o quebrar. Vou tentar várias técnicas, incluindo o método "fervura em acetona", e informar a vocês como isso acontece. -A mailto mandoline em cwgsy dot net

Respostas:


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É possível remover o CFA (conjunto de filtros de cores), mas extremamente difícil. Há pelo menos uma empresa que fará isso (Maxmax como asalamon74 afirma). Fazer isso é totalmente desnecessário para a conversão de infravermelho, na verdade uma das coisas que eu mais gosto na fotografia de infravermelho é brincar com as cores fracas resultantes, o que exige o CFA.

Por que você deseja removê-lo ... sensibilidade. Cada um dos filtros de cores filtra aproximadamente dois terços da luz recebida. Removê-los daria a você uma câmera em escala de cinza 1.6 que é mais sensível; portanto, onde você teria que usar o ISO1600 normalmente com esta câmera, poderia filmar no ISO500

Além disso, você não precisaria demosaicar as imagens resultantes para obter um aumento na nitidez semelhante ao obtido com uma câmera Sigma Foveon.

Se você fizer uma conversão IR profunda (880 nm ou menos), perderá as informações de cores de qualquer maneira, para não perder nada removendo o CFA.


+1 Mas, se eu entendi direito, cada sensor é filtrado para exatamente uma cor, então tudo que você obtém da remoção do filtro é +2/3 pontos, alterando ISO 1600 para ISO 1000, não ISO 500.
whuber

@whuber removendo o filtro, você [aproximadamente] triplica a quantidade de luz; se antes você só recebia luz vermelha, agora fica vermelho, mais verde e mais azul! Um aumento de três vezes seria 1,6 pontos (duplicar é um ponto, quadruplicar é dois pontos ...) no entanto, a resposta de cada filtro se sobrepõe a um grau, de modo que não é exatamente um fator de três, provavelmente mais como 2,5 ou 1,3 pontos.
Matt Grum

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@whuber é realmente assim: suponha que cada sensor dê uma resposta unitária, então a resposta total é 1 + 1 + 1 + 1 = 4. Agora levante o filtro verde: os dois sensores anteriormente verdes dão 3 respostas cada. Levante o filtro vermelho: o antigo sensor vermelho fornece 3. Da mesma forma, o antigo filtro azul fornece 3. A resposta total, com todos os filtros desativados, é igual a 3 + 3 + 3 + 3 = 12. A proporção 12: 4 = 3. Branco a luz é composta de vermelho + verde + azul se você tiver um filtro verde, você está filtrando dois terços da luz, dando a você um terço da resposta que você teria sem o filtro. Retire o filtro fora e você terá 3x a luz
Matt Grum

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@Matt Seu cálculo está correto, considerando que cada filtro elimina 2/3 da luz. Em retrospecto, isso faz muito sentido, porque cada filtro precisa suprimir os outros 2/3 do espectro visível. Para simplificar: independentemente de qual cor é colocada sobre cada sensor, ele é originalmente restrito a cerca de 1/3 do espectro. A remoção dos filtros expõe todos os sensores a todo o espectro. Portanto , a sensibilidade à luz triplica. Obrigado pela sua paciência!
whuber

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@jr O site maxmax oferece a remoção dos filtros mesmo de uma Canon T2i, que é uma câmera recente (de 1 ano). No entanto, o custo é o dobro de uma conversão para um 5D MKII (muito mais antigo). @Matt FWIW, o mesmo site afirma que, após a remoção do filtro, "as câmeras P&B com luz visível podem ganhar cerca de 1 ponto de exposição". Isso concorda com sua estimativa; nos meus termos, é equivalente a cada filtro de cor remover, em média, metade do espectro visível.
whuber

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Se você remover a matriz do filtro de cores, (teoricamente), você terá uma DSLR em preto e branco. A remoção do filtro é bastante complicada, existem algumas empresas que oferecem a conversão DSLR P&B como maxmax . Confira sua página da web, eles têm muito boas fotos de amostra.


+1 Essa página da web possui ótimas explicações e ilustrações que fornecem respostas para a pergunta original. As respostas são: abaixo da matriz de microlentes e AAF; sim (é possível, mas difícil); sim (para RI total); sim (dependendo do que você quer dizer com "significativo"); não (o filtro colorido absorve fótons IR).
whuber

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Recentemente, examinei a curva de resposta dos padrões de camadas e só encontrei uma câmera que dava a curva na região NIR.

Observe que essa curva é a sensibilidade do sensor específico com a camada anexada (q (cmos) * q (camada)). A região NIR é praticamente a mesma que a versão monocromática desta câmera, o que significa que o padrão bayer não faz nada na região NIR. Supondo que o material do filtro de camada seja o mesmo na linha, não é necessário removê-lo. Basta remover o filtro de corte NIR.

Se sua luz NIR estiver centrada em torno de 850 nm, todos os pixels terão igual sensibilidade e você poderá criar uma boa imagem NIR através de bin horizontal e vertical, sem remover o padrão de camada.

Resposta da Bayer NIR


* binning: em uma câmera de visão de máquina, você pode definir "binning" no hardware, que consiste em agrupar os pixels 2x2, dividindo a resolução em ambas as direções, mas obtendo uma melhor taxa de ruído do sinal (necessária na área NIR).
Michael Nielsen

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Pelo menos a partir de algo que se aproxime de um ponto de vista prático, o filtro de cores não é removível (você provavelmente pode removê-lo, mas removê-lo você mesmo está fora de questão). Faz parte do próprio sensor, na frente dos poços do sensor, mas atrás das micro-lentes. Para removê-lo, você teria que remover as microlentes, remover o filtro colorido e, em seguida, colocar novas microlentes.

Embora seja bastante fácil fabricar um sensor sem um filtro de cores para começar (e isso já foi feito), remover um de um sensor existente seria mais difícil - a ponto de ser praticamente impraticável.



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Não é necessário remover o filtro Bayer como parte de uma conversão IR. Nos meus testes, o filtro Bayer parece ser transparente ao IR.

Compare as curvas da sensibilidade espectral e do QE de vários comprimentos de onda da luz em um sensor CMOS . Você pode facilmente dizer que as curvas correspondem quase perfeitamente.

A remoção do filtro Bayer geralmente remove também as micro-lentes em camadas no filtro. Portanto, a remoção da Bayer tenderá a reduzir o desempenho com pouca luz e criar vinhetas de pixel, especialmente com lentes de menor distância focal.

Essa resposta não deve sugerir que a remoção da Bayer seja uma má idéia para conversões de espectro total e P&B, no entanto.

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