¿Dónde está el filtro de mosaico de color en un sensor DSLR?

He estado mirando este tutorial de Astostuff sobre cómo quitar el espejo caliente en una D70, pero no puedo descifrar en la página dónde se encuentra el filtro de mosaico de color .

¿Es posible quitar el filtro de mosaico de color del sensor? ¿Convertir la cámara a IR implica quitar el filtro? ¿Obtendré ganancias significativas al eliminar el filtro de mosaico de color? ¿El filtro de color no absorbe los fotones IR?

No creo que puedas quitarte eso. Hay un filtro antialiasing y la matriz de colores que forman parte del sensor. (El artículo no elimina el bit de matriz de colores, solo el filtro IR)
El filtro anti-aliasing a veces es removible, y en realidad no se deposita en el sensor CCD/CMOS como lo son los filtros bayer. En general, el filtro de alias es solo una parte de la pila de filtros, al igual que el espejo caliente.
Las personas que hacen astrofotografía saben mucho sobre la modificación de la cámara. Prueba y acecha (o pregunta) en un foro de astrofotografía. Cloudy Nights DSLR y cámara digital Astro Imaging & Processing forum
Tengo una cámara rota aquí (7700 IIRC) que tiene un CCD sin valor. Como claramente tenía agua en el sensor, no me importa si lo rompe. Probaré varias técnicas, incluido el método de "hervir en acetona", y les dejaré saber cómo funciona. -Una mandolina mailto en cwgsy dot net

Respuestas (6)

Es posible eliminar el CFA (conjunto de filtros de color), pero es extremadamente difícil. Hay al menos una empresa que lo hará (Maxmax como afirma asalamon74). Hacer esto es completamente innecesario para la conversión IR, de hecho, una de las cosas que me gustan de la fotografía IR es jugar con los colores tenues que resultan, lo que requiere el CFA.

En cuanto a por qué querrías quitarlo... sensibilidad. Cada uno de los filtros de color filtra aproximadamente dos tercios de la luz entrante. Eliminarlos le daría una cámara en escala de grises que es 1,6 pasos más sensible, por lo que tendría que usar ISO1600 normalmente con esta cámara, podría disparar a ISO500

Además, no tendría que hacer una demostración de las imágenes resultantes, por lo que obtendría un aumento en la nitidez similar al que obtiene con una cámara Sigma Foveon.

Si realiza una conversión IR profunda (880 nm o menos), perderá la información de color de todos modos, por lo que no tiene nada que perder al eliminar el CFA.

+1 Pero, si entiendo correctamente, cada sensel se filtra para exactamente un color, por lo que todo lo que obtiene al quitar el filtro es +2/3 paradas, cambiando ISO 1600 a ISO 1000, no ISO 500.
@whuber al quitar el filtro [aproximadamente] triplicas la cantidad de luz, si antes solo tenías luz roja, ¡ahora tienes rojo, más verde, más azul! Un aumento triple sería 1,6 paradas (duplicar es una parada, cuadruplicar es dos paradas...) sin embargo, la respuesta de cada filtro se superpone hasta cierto punto, por lo que no es exactamente un factor de tres, probablemente más como 2,5 o 1,3 paradas.
@ Matt, todavía no entiendo esto. Considere los cuatro sentidos que componen una celda en la matriz. Con el filtro Bayer, dos de ellos tienen filtros verdes, uno rojo, el último azul. Supongamos que cada uno da una respuesta unitaria a una imagen entrante. La respuesta total es 1+1+1+1 = 4. Ahora levante el filtro verde: los dos sentidos anteriormente verdes dan 1,6 de respuesta. Levanta el filtro rojo: el antiguo sensel rojo da 1,6. De manera similar, el filtro azul anterior da 1.6. La respuesta total, sin todos los filtros, es igual a 1,6+1,6+1,6+1,6 = 6,4. La relación 6.4:4 = 1.6 sigue siendo solo +2/3 de parada.
@whuber en realidad es así: suponga que cada sensel da una respuesta unitaria, por lo que la respuesta total es 1+1+1+1 = 4. Ahora levante el filtro verde: los dos sensels anteriormente verdes dan 3 respuestas cada uno. Levante el filtro rojo: el sensor rojo anterior da 3. De manera similar, el filtro azul anterior da 3. La respuesta total, sin todos los filtros, es igual a 3+3+3+3 = 12. La relación 12:4 = 3. Blanco la luz se compone de rojo+verde+azul si tiene un filtro verde, está filtrando dos tercios de la luz, brindándole un tercio de la respuesta que tendría sin el filtro. Quita el filtro y obtienes 3 veces la luz.
@Matt Su cálculo es correcto bajo el supuesto de que cada filtro corta 2/3 de la luz. En retrospectiva, eso tiene mucho sentido, porque cada filtro necesita suprimir los otros 2/3 del espectro visible. En pocas palabras: independientemente del color que se coloque sobre cada sensor, originalmente está restringido a aproximadamente 1/3 del espectro. Quitar los filtros expone cada sensel al espectro completo. Ergo , la sensibilidad a la luz se triplica. ¡Gracias por su paciencia!
@whuber, no se preocupe, en realidad, la respuesta de cada filtro se superpone, especialmente los rojos y verdes, por lo que no se triplica, pero definitivamente vale más que una parada. Realmente me gustaría una cámara monocromática producida por el fabricante sin CFA o filtro anti-aliasing, ¡eso sería increíble!
Solo para tener en cuenta esto, ¿es posible eliminar el CFA de cada sensor? Que yo sepa, los filtros de color se fabrican directamente en el silicio para la mayoría de los sensores CMOS en estos días, y los filtros tienden a estar DEBAJO de las microlentes. ¿La capacidad de eliminar el CFA solo es posible en sensores y/o CCD más antiguos?
@jr El sitio maxmax ofrece eliminar los filtros incluso de una Canon T2i, que es una cámara reciente (1 año). Sin embargo, el costo es el doble que una conversión para un 5D MKII (mucho más antiguo). @Matt FWIW, el mismo sitio afirma que después de la eliminación del filtro, "las cámaras en blanco y negro de luz visible pueden obtener aproximadamente 1 parada de exposición". Eso está de acuerdo con su estimación; en mis términos, es equivalente a que cada filtro de color elimine la mitad del espectro visible en promedio.
@Matt Grum, aunque no son las típicas cámaras de consumo, Vision Research y Photron fabrican cámaras con y sin CFA. Las versiones monocromáticas son significativamente más sensibles que sus contrapartes en color. Un pequeño aparte, ¿cómo hago que esto sea un comentario para una de las otras respuestas? Lo siento, todavía estoy aprendiendo todos los sitios web de stackexchange.

Si elimina la matriz de filtros de color, entonces (teóricamente) tendrá una DSLR en blanco y negro. Quitar el filtro es bastante complicado, hay algunas compañías que ofrecen conversión de DSLR B&W como maxmax . Consulte su página web, tienen fotos de muestra bastante buenas.

+1 Esa página web tiene excelentes explicaciones e ilustraciones que brindan respuestas a la pregunta original. Las respuestas son: debajo de la matriz de microlentes y AAF; sí (es posible pero difícil); sí (para IR completo); sí (dependiendo de lo que entienda por "significativo"); no (el filtro de color absorbe fotones IR).

Recientemente investigué la curva de respuesta de los patrones de bayer y solo encontré una cámara que daba la curva a través de la región NIR.

Tenga en cuenta que esta curva es la sensibilidad del sensor particular con bayer adjunto (q(cmos)*q(bayer)). La región NIR es prácticamente la misma que la versión monocromática de esta cámara, lo que significa que el patrón bayer no hace nada en la región NIR. Suponiendo que el material del filtro Bayer sea el mismo en toda la línea, no necesita quitarlo. Simplemente retire el filtro de corte NIR.

Si su luz NIR se centra alrededor de 850nm, entonces todos los píxeles tendrán la misma sensibilidad y podrá crear una buena imagen NIR mediante binning horizontal y vertical, sin eliminar el patrón Bayer.

NIR de respuesta de Bayer

* binning: en una cámara de visión artificial, puede configurar "binning" en el hardware, que consiste en agrupar los píxeles 2x2, reduciendo a la mitad la resolución en ambas direcciones, pero obteniendo una mejor relación señal/ruido (que necesita en el área NIR).

Al menos desde un punto de vista práctico, el filtro de color no se puede quitar (probablemente pueda quitarlo, pero quitarlo usted mismo está casi fuera de discusión). Es parte del propio sensor, delante de los pozos del sensor, pero detrás de las microlentes. Para quitarlo, tendría que quitar las microlentes, quitar el filtro de color y luego volver a colocar las microlentes nuevas.

Si bien es bastante fácil fabricar un sensor sin un filtro de color para empezar (y ya se ha hecho), quitar uno de un sensor existente sería más difícil, hasta el punto de que en su mayoría es poco práctico.

La matriz de filtros de color suele estar justo encima del sensor, debajo de un panel de filtro de infrarrojos. Después de quitar el filtro IR, el CFA se puede raspar mecánicamente del sensor:

Raspado de CFA del sensor de la cámara

Los efectos de este proceso destructivo se detallan aquí .

¡Guau! para las personas que odian su equipo.

No es necesario quitar el filtro Bayer como parte de una conversión IR. En mis pruebas, el filtro de Bayer parece ser transparente a IR.

Compare las curvas de sensibilidad espectral y QE de varias longitudes de onda de luz en un sensor CMOS . Se puede decir fácilmente que las curvas coinciden casi a la perfección.

Al quitar el filtro Bayer, por lo general también se quitan las microlentes colocadas en capas sobre el filtro. Por lo tanto, la eliminación de Bayer tenderá a reducir el rendimiento con poca luz y creará viñetas de píxeles, especialmente con lentes de distancia focal más corta.

Sin embargo, esta respuesta no debería sugerir que la eliminación de Bayer sea una mala idea para las conversiones de espectro completo y en blanco y negro.

¿Dónde está el filtro de mosaico de color en un sensor DSLR?
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