IR Fotografie

Auf der Suche nach Bildern des Innenlebens der Nikon D70s, vor einige Zeit, stiess ich auf diese Seite

Nachdem ich diese Thema einwenig verfolgt hatte und sich mir an der FH (http://www.htw-saarland.de) an der Ich studiere die Möglichkeit zur Nutzung des Optischen Labors und des Dünnschichtlabors ergaben.
Nämlich die durchführung einer Messung der optischen Eigenschaften des in er Nikon eingesetzten CCD-Vorfilters, auch oft „Hot-Mirror“ genannt, da er auch IR Strahung schluckt, beschloss ich diesen als Schraubfilter nachzubauen, den Filter vor dem CCD zu entfernen ,und so meine Nikon damit sowohl IR als auch “normal Licht” tauglich zu machen.

Ich gehe zur Zeit sehr stark davon aus, dass ich einen Handelsüblichen Filter von B&W oder Hoya finde, der diese Eigenschaften aufweisst, was mein Projekt stark vereinfacht. Nachtrag: Die Eigenschaften erfüllt der B&W UV/IR-cut Nr.: 486 Filter sehr gut und kann als Schraubfilter zur Normalen Fotografie benutzt werden.
Ich selbst verwende den oben genannten B&W Filter.

Nikon internal Filter removal

Herstellung des "Filter Ersatzes"

Da die Nikon nach dem Ausbau des hot Mirrors eine erhebliche unschärfe (durch wegfalls der Brechung des Filterglases) und eine extrem hohe Empfindlichkeit auf Steulicht auffweist, sollte man den Filter nicht einfach entfernen sondern durch ein Glas ersetzen.
Diese sollte sehr transparent und absulut Krazfrei sein, jeden Kratzer kann man später auf den Bildern sehen.

Anforderungen
  • Polierte Oberfläche
  • hohe Paralellität und Planheit
  • hohe Transparenz (also kein Fensterglas, welches grün wirken würde)
  • dicke am besten 1,3 mm wie der Orginal Filter, mindestens jedoch 1 mm
  • Abmessung von exakt 29,5mm mal 25,3 mm

Hierzu eignen sich

  • Planglas aus dem Optik bedarf (einfach mal beim Optiker nachfragen)
  • Grosse Objekträger die in der Mikroskopie Eingesetzt werden
  • Glasscheibe aus alten Dia Rahmen (dicke etwa 1mm)

Glas vorsichtig mit Glasschneider und Diamant Feile auf die Entsprechende Grösse bringen. Dabei unbedingt darauf achten dass absulut kein Krazer in das Glas kommt.
Anschliessend mit Fusselfreiem Tuch und geigenetem Reiniger Streifenfrei reinigen. Ach hier wieder darauf achten das keine Glasplitter das Glas ritzen.

Ausbau des Nikon Filters

Ich habe meine Nikon erst nach den unten Beschrieben Messungen geöffnet, da ich ja den Filter aus der defekten Nikon D70 entnehmen konnte.

Zuerst sollte man Pressluftspray, Puderfreie Gummi Handschuhe, Pinzette, eine kleinen
Kreutz-Schraubendreher, eine Saubere Arbeitzunterlage, Reinigungsmittel wie Aceton, hochreines Wasser und Ethanol , Lupe, einen Ausreichend ausgeleuchteten Arbeitsplatz und viel Feingefühl zur Hand haben.

Bilder zum ganzen Vorgang finden sich unter

Wie sollte ich Bilder davon machen wenn ich gerade an der Kamera schraube :-D

Raucher sollten sich darüber im klaren sein, dass sie selbst 8 Stunden nach der letzten Zigerette imense Mengen kleinst Partikel in der Athemluft auscheiden.
(Das ist auch der Grund wesshalb keine Raucher in Reinraumlabors Angestellt werden)

Man öffnet, nach entnahme des Akkus, die 4 Schrauben an den Seiten, die in dem Mittleren Gehäuseabschnitt mit dem Display eingedreht sind.
Nun kann man die Gehäuseeinheit vorsichtig entfernen und nach unten Klappen.
Mit der Pinzette entfernt man anschliessend das FlachbandKabel zum Display Modul. Dann die Flachbandkabel zum CCD Modul.
Nun kann löst mann die 4 Schrauben des CCD Moduls, welches man Anschliessend vorsichtig entnehmen kann.

Kritischer Teil

Ab jetzt sollte man Staufreiheit garantieren, Nicht mehr Husten oder essen, Rauchen sowieso schon lange nicht mehr und ein Pressluftspray zur Verfügung haben. Das Modul umdrehen und mit dem Schraubendreher die 4 kleinen Schrauben des Filterhalter lösen. Anschliessend die zwei Teile das Haltes mit der Pinzette abbheben und vorsichtig den Filter entfernen.
Filter am besten in einem Taschentuch verstauen und gut verwahren, wenn man alles wieder zurück bauen möchte, sollte dieser noch sauber und kratzfrei sein.
Glasplatte nocheinmal genaustens auf Schmutz, Fingerabdrücke und feinste Kartzer untersuchen. Am besten mit Lupe und beobachten der Refexionen einer Lampe auf der Glasoberfläche.
Mit Pressluftspray den Staub von Sensor und Glasplatte entfernen und die Platte vorsichtig einsetzen.
Wichtig ist vor allem dass die inneren Flächen zwischen Platte und CCD-Sensor staubfrei sind, die Aussenfläsche kann man notfalls später noch von aussen Reinigen, wenn man das Objektiv entfernt.
Ist alles Staubfrei montiert man den Filterhalter wieder.
Nachdem man auch das Gehäuse mit dem Pressluftspray von Staub befreit hat (vorsicht, der Verschluss Vorhang ist sehr filigran) kann man nun das CCD-Modul wieder einsetzen.
Wichtig ist hierbei das man das Modul wieder sicher an seine Anschläge (gefräste Planflächen am Alu Träger) andrückt.

Anschliessend wieder alle Kabel Verbinden und das Gehäuse schliesen.

Belichtungskorrektur auf -3 Einstellen (Sensor jetzt wesentlich empfindlicher) und erste Testschüsse machen.
Fertig.

Bernd 2006/11/28 19:36

Messung des Orginal Nikon Filters

Als erstes vermass ich die Transmmisions Eigenschaften diese Filters mit einem Spektrometer in einem Wellenlängenbereich von 356nm bis 1017nm (durch das Spektrometer begrenzt). Das Ergbins ist, dass es sich bei diesem Filter um eine kombination aus Interferenz Filter mit Bandpass Eigenschaften (Transmission zwischen 480nm bis 660nm) und einem grünen Ionenfilterglass zur Farbkorektur handelt.

Der Filter weist eine Passbandbreite von 480nm bis 660nm, wobei die Dämfung im UV Bereich nicht sehr stark ist, dagegen im IR Bereich ab 660nm sehr stark und ab 950 nur Teils absorbiert.

gallery.berndlux.de_d_2496-2_nikon-filter-neg.jpg

Spectrogramme des Nikon Filters und Messaufbau

Weissabgleich, Tonwertkurven

Nachdem nun der Filter draussen ist wird man Zweierlei festellen:

  • Die Bilder sind meist unschaf (mit Autofokus)
  • Die Bilder sind Rotstichig und extrem hell

Um dies zu korrigieren kann man nun einen Manuellen Weissabgelich auf grüne Flächen oder Blaue Flächen machen.
Dannach wirken die Bilder wieder einigermassen Neutral, jedoch follkommen flau und bleich.

Desshalb sollte man ab jetzt für die IR Fotografie einen IR Filter einsetzen, und für die Normale eine IR/UV Cutoff Filter (zB B&W UV/IR-cut 486 Filter) für etwa 80 Euro.

Eine spezielle Tonwertkurve kann man sich je nach belieben erstellen

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Mit WB                                   Auto WB                      Auto WB                      Auto WB
auf Grün                                 kunstlicht                   am Abend                       am Tag

Externer Filter (zur Normalen Fotografie)

Möchte man weiterhin gewöhnliche Bilder machen, sollte man sich einen UV/IR cutoff Filter anschaffen.
Heute ist mein B&W UV/IR-cut 486 Filter eingetroffen. wunderbare Ergebnise, aber leider eine erhebliche Unschäfe der Bilder.
Versuch der behebung durch Einstellen des 5-Feld-Sensors oder Ersatz Glasplatte statt internem Filter (aktuell ist der Filter einfach nur entnommen) läuft.

Bernd 2006/11/03 17:08

Nachtrag: Unschärfe durch nachstellen des Schärfe Sensors und einbau eines Planglases behoben.

Liste möglicher Filter:

  • B&W UV/IR-cut 486 Filter transmission: 390+-15nm bis 690+-20nm

Bernd 2006/11/29 00:15

Externer Filter (zur Infrarot Fotografie)

Zur Infrarot Fotografie kann man jetzt auch eine Tageslicht absorbierenden IR (pass) Filter einsetzen, da die Nikon nun für IR Licht emfänglich ist.
Mir steht im Moment nur ein B&W 098 IR Filter mit 27mm im Durchmesser zur Verfügung, den ich zu Testzwecken mit einem Adapter aus Pappe auf das Objektiv montiert habe.

Liste möglicher Filter:

  • B&W IR Filter 099 „Gelb“ transmission ab 695+-10nm
  • B&W IR Filter 092 „Tiefrot“ transmission ab 780+-10nm
  • B&W IR Filter 093 „schwarz“ transmission ab 830+-10nm




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Bernd 2006/11/29 00:17

Autofokus Korrektur

Den Autofokus neu zu Justieren verlang nicht nur Fingerspizen Gefühl, sondern auch ein Grundstock an Wissen über die Optik, Mechanik und die Funktionsweise des Sensors.
An diesen Schritt sollten sich nur wahre Experten Wagen, denn das Riskio seine Kamera unbrauchbar zu Einzustellen, oder gar die emfindliche Eletronik bei der Demontage zu beschädigen, ist sehr gross.

Der Sensor für die Autofokus Messung befindet sich unter dem Spiegel und ist nach entfernen der Bodenschale des Gehäuses, sowie der unteren Grafik-PCB zum einstellen aussreichend zugänglich.

Eingestellt wird er über die drei nun Sichtbaren Innensechskant Schrauben die durch Bohrungen in der Spannungsversorgungs PCB zugänglich sind. An diesen Kann man den Abstand und den Neigungswinkel des 3-Punkt gelagerten Sensors einstellen.

Um den Fokus zu korrigeieren war es bei meinem Kamera von nöten den Abstand des Sensors zu erhöhen, also alle drei Schrauben gleichmässig zu verstellen.

Der Aufbau um einen solchen Abgleich Durchzuführen ist wie Folgt.

  • Eine Gleichmässig und immer gleich beleuchtete Vorlage in etwa 5 Meter Abstand (bei mir ein Linux Poster mit kleiner Schrift)
  • Immer gleicher und Wackelfreier Standpunkt für die Kamera
  • Am besten möglichst grosse Belende (3.5) um die Schärfentiefe möglicht gering zu halten

Als erstes nimmt man ein Bild der Vorlage in höchster Auflösung bei abgeschaltetem Nachschärfen auf.Nach demontage der Kamera und zugang zu den Schrauben, notiert man sich die Winkelstellungen der 3 Schrauben mit eingesetztem Imbusschlüssel. Dies muss sehr präziese durchgeführt werden, da man im Notfall, und wenn man die Kamara wieder in unmodifizierten Zustand bringen möchte, diese Einstellung wieder herstellen muss. Als nächten Schritt verstellt man die 3 Schrauben nun um genau den selben Winkel, notiert sich die Stellung der Schrauben um eventuell wieder zurück stellen zu können, montiert die Grafik-PCB wieder und Belichtet einen neue Aufnahme, die man anschliessend, am besten am PC mit der Ersten vergleicht. Ist diese Schärfer weiss man das man in die richtige Richtung stellt.

Diese Prozedur wiederholt man nun so oft bis man mit dem Ergebniss zufrieden ist.

Eventuell ist als letzte Feinheit noch die Kontrolle der einzelnen Messfelder sowie feinfühliges varieren der Neigung des Sensors von nöten um ein Optimales Ergebins zu erhalten.

Es sei nocheinmal darauf verwiesen das man für die Durchführung dieser Einstellung eine Grosse Blende (3.5) verwenden sollte, um die Schäfentife möglichst gering zu halten.

:!:Zu beachten ist dass man erneut eine Unschärfe erhält, wenn man sich über den Schärfepunkt hinaus bewegt!:!:

Nach mehrmaligem Abarbeiten dieser Vorgehensweise sind die Bilder meiner Nikon nun wieder gestochen Scharf.

gallery.berndlux.de_d_2525-2_dsc_7634.jpg gallery.berndlux.de_d_2528-2_dsc_8854.jpg












Vor AF Korrektur          Nach AF Korrektur
                            (Blitz ist auf -7)

Bernd 2006/11/28 23:21

Links

elektr/nikon-ir-mod.txt · Zuletzt geändert: 2012/09/10 23:13 (Externe Bearbeitung)
 
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