数码相机成像面前一般有多层玻璃,包括传感器封装的透明玻璃,低通/抗锯齿滤镜(Low pass/Anti-Aliasing filter),可见光区间滤镜(UV/IR Cut filter),根据不同用途还有不同的滤镜安装在其之前。
对于长焦和单反使用的逆望远结构镜头,这些滤镜对画质未有重大影响;然而,对于某些入射角较大等的镜头(以旁轴广角为主),滤镜造成的折射则使得画面非中心成像有严重的下降(Leica为此减少了滤镜的使用,减少边沿分辨力损失)。
同时,数码摄影边沿有各种偏色问题,这是由于像素密度和微透镜结构遇到大入射角光线导致。
由于上述问题,心里萌生了一个改制的念头:
1、去掉CMOS前面所有玻璃,让镜头后组和真正的成像面之间毫无阻隔;
2、移除色彩滤镜数组(Color Filter Array)改制黑白CMOS,躲避色彩偏移问题。(不要和我谈徕卡M-Monochrom的事情,我没钱,而且改制有乐趣,好玩再考虑买MM)
点击无忌论坛原文《原創 tkahou特改——窮鬼的LEICA MM 改制APS-C原生黑白CMOS(已修正挂图)》进行跟帖。
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改制NEX-5N
经过研究,决定先用NEX-5N练手。
初步解体后,发现NEX-5N并没有AA,而CMOS封装玻璃厚度为0.7mm,单片蓝色UV/IR Cut的厚度是0.6mm(大多相机这两片都是胶合在一起,大约2mm不到,白玻璃是AA,蓝玻璃是UV/IR Cut),故定改制步骤成3步:
一、移除CMOS封装,如果对改善边沿有成效,则进行下一步;
二、移除UV/IR Cut,此时达到了第一个改制念头即移除玻璃,边沿分辨力不会下降;
三、移除CFA,完成黑白转换。首先第二步就不多说了,任何一个改制过红外的的人大概也接触过。
值得一提的是第一步移除CMOS封装需要一定的技巧和耐性,还有物理常识,移除前后见图。
第三步是移除CFA,所用的工具可以是质软,有一定摩擦力的材料,比如筷子杆、橡胶垫、塑料片之类的物质,但切忌使用金属片,砂纸来作业。
也尝试过使用化学溶剂例如脱漆剂,强酸也是有效的和快速的,但要精确小心控制。
下图是改制途中测试拍摄,中间露出物就是CMOS本身。
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使用Rawtherapee软件译码。
由于机身和解RAW软件依然认为机器还带有CFA,所以在打开的同时默认进行译码。
但是,出来的图像是绝对不正确的。
我选择使用Rawtherapee,因为它可以自由选择猜色算法译码,甚至不使用译码直接输出JPG,而且软件本身免费开源。
在这里,选择”mono”单色机专用模式。
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选择“mono”模式后,下图与100%截图可以看到可以看到左面抹掉CFA的区域是连续图像,右面带有CFA则是离散的灰度,代表RGB的光强度,机身就是根据预设RGB的排布来插值获得全彩图像。
100%:
改制成功后可以看到裸露的CMOS,金黄色的。
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在下面是使用Leica M28/2.8A 拍摄的,这个镜头在A7上面有严重的分辨力下降,与LEICA提供的MTF很不符合,在APS-C成像范围内已经见到其问题所在,所以用它来验证效果:
后续发现:微透镜的帮助。
再看看在改制过程中拍摄的样图。这个图可以看到有趣的事情。
中央最亮的部分是移除微透镜和CFA的区域,中环暗部是仅仅移除了微透镜的区域,外环是原始带有微透镜和CFA的区域。
中央移除CFA和微透镜后有最好的光利用率,亮度最高。中环单独CFA采光效率最低。由于透镜有助于增加采光率,但CFA依然减弱光的利用率,所以外环亮度在两者中间。
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无穷远偏移与计算:
由于移除了玻璃,势必造成法兰距离的偏移,其偏移量计算方式如下:
偏移量=(折射率-1)/折射率x玻璃厚度
其中折射率在选择1.5~1.55之间
计算得到了厚度后,就可以在卡口/机身进行厚度调整,使得法兰距离依然是18.00mm。
ISO效率提高
由于没有单色滤镜的影响,原来感亮度iso100所需要的快门速度已经降低了一半,换句话说,iso100大约为iso200左右的速度。
应用黑白摄影的技巧
各类黑白摄影所需要的拍摄技巧,包括单色滤镜的使用,三色迭片之类的玩法都可以在这个NEX-5N上实现。
花絮
本次改制牺牲了三块CMOS后获得成功,一块是报废的NEX3F,还有两块完好的NEX-5N CMOS。
样片1:
100%:
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样片2:
100%:
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加上黄色滤镜测试:
加上黄色滤镜测试,可以看到落在cmos上面的灰尘造成的阴影。用果冻棒就可以清理,裸露的cmos很好维护,不像ICF低通容易留印。
加上黄色滤镜测试:
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加上黄色滤镜测试:
sigma X3的技术,相当于三片单色滤镜分辨获取RGB信息量,很独特的设计。
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出门拍摄。
100%:
添加950红外镜的效果:
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voigtlander 15/4.5 VM III:
100%:
拍人,也是不错:
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有点光线: