Модифицируем камеру A3000 для ИК-фотографии.

Как-то рассматривал снимки, сделанные на модифицированную камеру для ИК -съемки, и захотелось самому попробовать этот вид фототворчества. Но для начала нужно обзавестись модифицированной камерой, а поскольку тема ИК-фотографии не особо раскручена, то найти такую камеру оказалось не совсем тривиальной задачей. Пришлось много всего изучить... Подробности опущу, опишу главное опростыми словами...

На сенсоре камеры установлен специальный фильтр, так называемый HotMirror, который отсекает все, что не попадает в видимый диапазон (включая ИК-диапазон), от чего камера становится практически не пригодной для ИК-фотографии. Поэтому HotMirror настоятельно рекомендуется удалить. Его следует заменить на другой фильтр, который будет защищать поверхность сенсора от грязи, ведь сам сенсор не предназначен для чистки. Если HotMirror заменить на ИК-фильтр, то камера будет пригодна только для ИК-съемки и не потребуется приобретение дополнительных ИК-фильтров для объектива. Если HotMirror заменить на прозрачный фильтр, так называемый Full-Spectrum, то нужно будет приобретать специальный фильтр для объектива, но камера при этом может быть использована для различных видов фотографии - для ИК-фотографии, для УФ-фотографии, для астросъемки и даже для обычной фотографии. Фильтр сенсора влияет на рабочий отрезок, так что замена на другой фильтр потребует корректировки рабочего отрезка. Автофокусировка беззеркальных камер построена на принципе контрастной фокусировки (даже если используются фазовые датчики на сенсоре), поэтому для сохранения корректной работы автофокуса никаких специальных манипуляций проводить не нужно, в отличие от зеркальных камер.

Итак, сначала выбираем камеру для конвертации. Крайне желательно, чтобы в камере был видоискатель, т.к. по заднему экранчику наводить резкость неудобно даже для обычной фотографии, не говоря уж про ИК-фотографию, где все изображение окрашено в оттенки красного цвета. Выбор пал на Nex-6, но не найдя адекватных предложений по цене, я выбрал A3000. Здесь есть неплохой сенсор 20Мп и видоискатель. Правда при этом камера большая и видоискатель плохого качества (но для проверки фокусировки годится). Модифицировать решил сразу в ИК, чтобы не покупать никаких дополнительных фильтров для объектива. Зачастую люди сами вырезают из ИК-фильтров для объектива соответствующий прямоугольный фильтр для сенсора. Но резка тонкого стекла без сколов и царапин - не совсем тривиальная задача. Поэтому я нашел китайскую фабрику, разместил у них мелкооптовый заказ и они мне прислали партию фильтров для сенсора: 5 ИК-фильтров 760нм и 5 Full Spectrum. Если кому надо, обращайтесь в личку, у меня осталось еще много. Эти фильтры должны подойти ко всем камерам серии NEX ( nex-5/6 ), а так же к серии Alpha ( a3000/6000 ). Точных размеров HotMirrora на разных камерах никто не скажет, но для a3000 все подошло с небольшим запасом.

Следующий этап - подготовка к операции пересадки. Сначала нужно продумать рабочее пространство, защищенное от пыли. Вообще, чистое помещение организовать в домашних условиях не просто. Я собрал из оргстекла и алюминиевых уголков прозрачный параллелепипед со сдвижными боковыми гранями. От пыли, падающей сверху защищает отлично. Главное хранить его в чистом месте, например, в нейлоновом чехле для одежды, застегивающимся на молнию. Для работы нужны будут качественные отвертки, пластиковые открывашки и пинцеты для ремонта телефонов. Работать желательно в латексных перчатках. Сам фильтр нужно предварительно отмыть от грязи и поместить в пылезащищенный контейнер. Для отмывки обычно использую Photosol Eclipse, можно использовать чистый изопропиловый спирт. Многие вещи можно заказать на Али.

Теперь поехали разбирать камеру. Вот он, наш пациент:


Сначала откручиваем винты 1-8 по периметру:


Теперь пластиковыми открывашками аккуратно отодвигаем заднюю часть камеры, обращая внимание на защелки (выделены в кружок):


Теперь отстегиваем шлейф. Вообще касательно всей процедуры разбора - все делать очень аккуратно, не нужно никаких лишних усилий. Если не идет, значит за что-то зацепилось или что-то не откручено. Нужно понять что и освободить ход. Сборка-разборка не требует приложения силы. Особенно это касается шлейфов. Шлейфы здесь двух типов. Первый тип с защелкой, которую нужно поддеть пластиковым заостренным уголком и аккуратно откинуть вверх, после чего вынуть шлейф. И второй тип, в который кабель просто вставляется и вынимается за жесткую контактную площадку, которую можно аккуратно толкать, упираясь гранями пластикового пинцета с изогнутыми губками. Вот эти инструменты:


А вот шлейф первого типа:


Теперь убираем задник камеры, откручиваем винты 9-10 и аккуратно вынимаем пластиковый корпус отсека карты памяти с дверкой:


Теперь откручиваем винты 11-18 и снимаем держатель вспышки:


Гнездо вспышки будет болтаться на шлейфе, лучше закрепить гнездо изолентой на корпусе камеры:


Теперь приступаем к демонтажу металлического корпуса камеры, открутив винты 19-21:


Аккуратно извлекаем провода из-под защелки и прихватываем их изолентой к корпусу камеры (как гнездо вспышки), чтобы не мешали работать. Так же Нажимаем на защелку, чтобы она отпустила мет.корпус:


Теперь снимаем кнопочный блок управления. Отсоединяем шлейф (просто выталкиваем контактную площадку) и освобождаем от защелок:


Когда все освободили, аккуратно стягиваем металлический корпус (посадочное штативное гнездо при этом отделится и выпадет). Аккуратно, металлический корпус цепляется за шлейфы, особенно возле вспышки, не тяните сильно, проверяйте свободный ход:


Аккуратно снимаем липкую защиту мат.платы:


Далее открываем дверку бат.отсека и выдавливаем заднюю (верхнюю) половинку, нажимая на клипсы пластивовых защелок:


На фото ниже видно, от куда (справа) была снята крышка бат.отсека. Когда будете ставить ее на место при сборке камеры, обратите внимание на шлейфы D и E, которые будут стремиться попасть между крышкой бат.отсека и его основой. Шлейфы нельзя пережимать, поэтому внимательнее при сборке. Далее откручиваем винты 22-24, отстегиваем все шлейфы и извлекаем мат.плату. Внимательнее с пластиковой шпилькой рядом с винтом 22 - не перегните ее и не сломайте, т.к. она фиксирует мат плату. Другие две защелки, удерживающие плату, находятся между шлейфами A-B и G-F. Рекомендуемый порядок снятия шлейфов такой: A, B (2 штуки один под другим), С, G, F, D, E, H (с обратной стороны платы). После отключения шлейфов D-E отщелкиваем защелки между A-B и G-F и снимаем плату со шпильки 22, чтобы чуть приподнять плату справа и освободить шлейфы D-E, аккуратно поднимаем за правый край и следим, чтобы не повредить шлейф H, затем отключаем и его. Обратная последовательность такова: H, C (он жесткий, поэтому идет вперед), D и E (пока плата не зафиксирована шпилькой и защелками), B, A, G, F. Ниже фото с расположением шлейфов:


Снимаем рамку, открутив винты 25-26. Рекомендация все та же - аккуратно, следите за шлейфами, чтобы не повредить их:


Мы почти у цели. Блок сенсора крепится на трех винтах. Я не стал разбирать сам блок, работал с ним в сборе. Для этого нужно подготовить жесткую поролоновую подложку, на которой можно будет разместить блок сенсора, перевернув его сенсором вверх. Подложка должна быть достаточно жесткой, чтобы она не играла, когда вы будете отсоединять HotHirror (потребуется усилие). И при этом должна быть поддатливой, чтобы не повредить заднюю часть блока сенсора и шлейфы. Снятый сенсор нужно будет сразу поместить в антипылевой контейнер. Я использовал пластиковую коробочку из-под творожной запеканки.
Итак, откручиваем винты 27-29 и снимаем блок сенсора:


На месте крепления блока сенсора вы увидите латунные прокладки. Лучше прихватить из винтами, чтобы они не потерялись. Точнее не винтами, а саморезами. Это ужасный косяк камеры - внутри много саморезов. Их резьба не надежна, поэтому откручивать и закручивать нужно с великой осторожность. Ни в коем случае не перетягивать саморезы!


Выделенные в овал прокладки придется дополнительно изготовить. Дело в том, что фильтр сенсора удлиняет рабочий отрезок из-за иной оптической плотности, по сравнению с воздухом. Поэтому нужно будет утолщить прокладки на одну треть разницы толщины нового фильтра и оригинального фильтра HotMirror. Я не знал толщину HotMirror и не угадал с толщиной заменяемого фильтра. Было 0,6мм, стало 1,35мм. Формально нужно отодвинуть сенсор от объектива на (1,35-0,6)/3=0,25мм. Для этого я использовал листовую медь, вырезав такие же прокладки по форме, просверлив в них такие же отверстия и подложив их под оригинальные прокладки. Если бы толщина фильтра была такая же, как у HotMirror, то прокладки не пришлось бы дорабатывать.

Итак, кладем в антипылевую камеру демонтированный блок сенсора и пытаемся сорвать HotMirror. Для этого используем не очень острый нож, чтобы не обрезаться и медленно с силой поддеть им HotMirror (синеватое стеклышко). Этот фильтр приклеен специальной клейкой лентой, которую необходимо сохранить. Поэтому нельзя срезать фильтр острым ножом, как показывают в роликах на ютубе. Нужно просто аккуратно оторвать с одного края. далее постараться отделить фильтр так, чтобы лента осталась приклеена к рамке над сенсором. И сразу все это помещаем под антипылевой колпак (в моем случае крышка от творожной запеканки). Все внутри антипылевой камеры. Не надо трясти сенсором, дуть на него, разгядывать его - занесете пыль, грязь, потом фиг выгоните ее. Потом помещаем в антипылевую камеру заготовленный отмытый ИК-фильтр. На фото ИК-фильтр лежит на рамке из поролона - снизу нет контакта с поверхностью и точно нет пыли, поэтому устанавливать будем именно в таком положении.


Внутри антипылевой камеры быстро достаем сенсор из защитной коробки, достаем ик-фильтр из защитной коробки, быстро и аккуратно прикладываем и прижимаем фильтр к рамке сенсора с клейкой лентой. Вся работу проводим исключительно в перчатках. Мне удалось сохранить клейкую ленту рамки сенсора, поэтому фильтр прижался идеально, без зазоров. Но на всякий случай я промазал края нейтральным силиконовым клеем. Для этого в аптеке был приобретен одноразовый шприц, игла откусана 1мм от основания и основание сточено. Далее берем обычный нейтральный (без запаха!!!) силиконовый герметик и набираем в шприц. Аккуратно выдавливаем содержимое через остаток иглы сбоку рамки сенсора в месте контакта с ИК-фильтром. Лучше потренироваться заранее делать аккуратные и точные швы. Дялее зубочисткой прижал шов, чуть размазав его по бокам рамки и удалил лишний клей другой зубочисткой. Сразу после этого поверхность фильтра, тщательно и аккуратно моется Эклипсом, чтобы удалить пыль и следы клея, которые могли выступить по бокам. ИК-фильтр абсолютно не прозрачный, поэтому контролируем чистоту по отблеску от яркой лампы (у меня светодиодная настольная лампа). В итоге после операции отправляем пациента в антипылевой контейнер:


Теперь можно передохнуть, попить кофе и изготовить дополнительные прокладки для блока сенсора, если это не было сделано ранее. Затем аккуратно собираем камеру. В принципе, все это не сложно, но нужна сноровка, выдержка, хорошие инструменты и полный световой день на всю операцию, если она выполняется впервые, как в моем случае.

Ну, вот как-то так. Дальше изучаем способы обработки ИК-фотографий. Там все совсем не так, как в обычных фотографиях. Но зато интересно!
Всем удачных фотографий. Если есть вопросы, задавайте здесь. Если нужны фильтры для сенсора - пишите в личку.

 

nauticus, спасибо! Да, камера одноразовая, к сожалению, это правда. Я заказал мет.байонетное кольцо к ней, чтобы объективы лучше фиксировались, но тяжелый объектив все равно нельзя ставить, ведь байонет тоже держится на саморезах в пластике. В а6000 байонет тоже на саморезах, но в металле.

Всенепременно. Тестовые фотографии уже есть. Изучаю основы обработки ИК-фото. В т.ч. создание спец. профилей для камеры в Adobe LR и PS, микширование цветовых каналов в PS и пр. Как разберусь, расскажу и покажу.

 

А это не реклама и не оффтоп, это связано с доработкой камеры. Дело в том, что неизвестна оптическая плотность HotMirror (только предполагается, что ~1.5). Поэтому даже зная оптическую плотность ИК-фильтра, вычислить по формуле точное смещение рабочего отрезка не получится. Все будет приблизительно +-0.05мм. И поскольку для калибровки рабочего отрезка не будешь каждый раз разбирать камеру и снимать сенсор, то прокладку сенсора подбираем тоньше как раз примерно на эти 0.05мм. Следующим шагом будет подборка прокладок под байонетное кольцо, чтобы точно зафиксировать бесконечность. Для этого у меня есть медная фольга разной толщины (0.1, 0.2, 0.35, 0.5мм) и алюминиевый скотч 0.05мм. Но если снимать байонетное кольцо, то его сразу лучше заменить, т.к. штатное имеет пластиковую подложку, которая со временем начинает "играть" и объективы просто болтаются. Так что финальную калибровку лучше делать с "правильным" кольцом. Я уже заказывал кольцо Commlite и в принципе остался доволен. Выглядит оно так:




На последнем фото видна пластиковая подложка, которая приходит в негодность со временем. Кольцо универсально для всех камер. Единственный нюанс - китайцы перебдели и изготовили посадочные колодцы заменяемого кольца примерно на 0,05мм глубже. Это значит, что кольцо расположено ближе к сенсору. Я думаю, это для того чтобы точно не потерять бесконечность. Поскольку автофокусным объективам для байонета Е пофиг, то разницы пользователь не заметит. Хотя реально МДФ увеличится. На механических объективах разница будет сразу заметна, когда бесконечность будет появляться слишком рано при фокусировке. Поэтому в посадочные колодцы кольца я клал тонкую шайбу 0,05мм (расплющивал листовую медь до нужной толщины). В случае с модифицированной камерой a3000 мне как раз должно хватить подкладывания шайбы из фольги 0.1мм (0.05 для компенсации кольца и 0.05 для компенсации ИК-фильтра сенсора). Поэтому я и решил сразу и кольцо поменять и камеру докалибровать. Само кольцо покупается на Али, стоит ~1500р с доставкой. Качество очень хорошее, объективы встают четко, без лишних усилий и без болтания.

 

Ниже несколько тестовых фото с камеры.

Так выглядит проявка RAW с дефалтовыми настройками:

Описывают разные способы обработки ИК-фотографий, но большинство из них относится к использованию ИК-фильтра Hoya 720нм. Это не совсем "чистый" ИК-фильтр, т.к. пропускает значительное кол-во видимого света (желтая линия #89B):


На свою же камеру я ставил HWB 760нм (черная линия):



Здесь видимый диапазон "выпиливается" конкретно и синего и красного остается совсем мало. Поэтому я подобрал такие шаги обработки:
- создание профилей камеры из DNG (делается один раз с пом. DNG_Profile_Editor)
- открытие RAW в LR с принудительным выбором профиля камеры
- редактирование из LR в PS (поменять местами красный и синий канал, скорректировать уровни на глаз)
- допиливание в LR по усмотрению, как обычную фотографию

Шаги простые, небольшие отклонения дают вариативность результатов на вкус. Вот некоторые из них:



Дальше нужно фоткать и экспериментировать с обработкой.

 

Приехало ко мне байонетное кольцо и я его заменил. Как и планировал, попутно произвел калибровку камеры на "бесконечности". И тут я обнаружил "нежданчик". Оказывается, калибровка для объективов Sony Е, Canon FD, Pentax K и т.д. будет отличаться. Это неожиданно. Не понимаю, как это объяснить, учитывая что для обычной камеры в видимом спектре для всех этих объективов "бесконечность" фиксирована верно. И чем больше рабочий отрезок, под который рассчитан объектив, тем больше нужно прокладок для выравнивания "бесконечности". Фактически для Sony E потребовалось 0.3мм, для Canon FD 0,45мм, а для Pentax K 0,5мм. Понятно, что пришлось ориентироваться на Sony E, но вообще странно это. В любом случае формула не сработала. Пришлось подложить в общей сложности 0,5мм вместо вычисленных 0,25мм.

 

В процессе изучения вопроса калибровки фокусировки для ИК-фотографии, выяснилось что традиционно присутствует смещение фокуса в ИК-диапазоне. Чем больше фокусное расстояние, тем больше смещение вдаль. Это хорошо видно по отметкам для ИК-фокусировки на старых зум-объективах.



ir-focus-marks-on-lenses

Вот почему целесообразнее юстировать камеру по широкоугольному объективу, где это смещение будет минимальным. Так что дело не в типах переходников и рабочем отрезке разных систем, а именно в ФР объективов. Я все правильно сделал, отъюстировав по Samyang 12/2.0. По сути это один из самых широкоугольных объективов для байонета Е и камера с ним работает четко. Ну а для точности фокусировки на дальних ФР имеет смысл использовать автофокусный объектив, чтобы не ловить смещение отметки "бесконечности" вручную. Читал, что SEL1855 неплохо работает для ИК-фотографии. Нужно будет его прикупить и попробовать.