Для чего и кому это нужно?
Для тех, кто незнаком с устройством матрицы фотоаппарата, да и с тем, как именно получается картинка в цифровом фотоаппарате, напомню. В современных цифровых фотоаппаратах нет такого, что каждый пиксель картинки, получаемой с матрицы, имеет свой конечный цвет, то есть, изначальная цветовая картинка не точна попиксельно. Какую же картинку выдаёт матрица фотоаппарата?
Перед чувствительными элементами - фотодиодами расположены светофильтры трёх цветов: красного, зелёного и синего. Причём, фильтров зелёного цвета больше, так как глаз человека наиболее чувствителен к зелёному цвету, сильнее всего он различает оттенки именно зелёного цвета. Фильтры эти расположены в шахматном порядке. Такую же уродливую "шахматную" трёхцветную картинку фотоаппарат и получает с матрицы. Процессор камеры обрабатывает эту картинку, рассчитывает по определённому алгоритму цвет для каждого пикселя, и мы получаем фотографию в "естественных" цветах.
То есть, получается, все цвета в цифровой фотографии искусственные, рассчитанные процессором камеры, который берёт за исходник картинку-полуфабрикат, совершенно непохожую на цветную фотографию вообще. За цвет в цифровой фотографии отвечают процессор фотокамеры и фильтр Байера. Чем плотнее фильтр Байера, тем сочнее цвета.
Удалить фильтр Байера с матрицы фотоаппарата может понадобиться тем, кто увлекается астрофотографией, чтобы таким образом получить астрофотокамеру. Или тем, кто снимает в ультрафиолетовом диапазоне, так как фильтр Байера задерживает ультрафиолетовые лучи. После удаления фильтра Байера, определённо, спектральная чувствительность матрицы изменится.
Но возможно ли вообще удалить этот фильтр? Будем разбираться.
Как устроена матрица фотоаппарата?
На фото ниже видно покрытие фильтра Байера с зелёным, синим и красным отливом. Зеркальное стекло - основа светочувствительных элементов лежит сверху матрицы.
Что собой представляет фильтр Байера, и как устроена матрица фотоаппарата? Расскажу на примере Nikon D3100. Так как светочувствительные элементы матрицы имеют чувствительность к инфракрасному спектру, то перед матрицей ставят инфракрасный фильтр, чтобы инфракрасные лучи не мешали фотографировать в видимом спектре. Этот фильтр обычно склеен оптическим клеем с AA-фильтром. Эту склейку фильтров можно легко снять, открутив держатель.
Далее идёт защитное стекло матрицы. Это стекло кварцевое и крайне прочное. Прочное настолько, что его даже сложно поцарапать. Приклеено оно также клеем, растворить который не получится. Поэтому это стекло нужно разбивать.
На фото показано разбитое защитное стекло матрицы.
Под защитным стеклом и находятся светочувствительные элементы и фильтр Байера. Но всё по порядку. Основой для кремниевых фотодиодов является зеркальное стекло. Сами фотодиоды - светочувствительные элементы представляют собой тонкое напыление на зеркальном стекле. А фильтр Байера, в свою очередь, - напыление сверху на фотодиоды.
На фото вы можете увидеть зеркальное стекло, служащее основой для светочувствительных элементов. Оно лежит прямо на матрице.
Удалить фильтр Байера.
Чтобы удалить фильтр, нужно сначала до него добраться.
Сначала снимаем склейку инфракрасного и AA фильтров, которая закреплена держателем перед матрицей. Для этого отвинчиваем держатель и убираем фильтр-склейку.
Затем разбиваем защитное стекло матрицы. Это кварцевое стекло, оно очень прочное, и разбить его будет непросто. Более того, при разбивании, даже если делать аккуратно, осколки повреждают светочувствительные элементы.
Так как фильтр Байера представляет собой покрытие, его можно соскоблить, а можно стереть растворителем. Вещество, из которого сделан фильтр Байера у разных производителей фотоаппаратов может различаться. Фильтр Байера можно растворить Дихлорметаном, DMSO (ДМСО), DMF (DMFA) (ДМФ). У Nikon D3100 получается растворить фильтр Байера только Дихлорметаном. Но это не так легко. Нужно как бы стирать фильтр. Причём, стираться фильтр будет не сразу, а через некоторое время, когда растворитель прореагирует с веществом фильтра Байера. В целом, на работу уйдёт час времени.
Есть информация, что можно обесцветить фильтр Байера ультрафиолетовыми лучами. По этому поводу ничего не могу сказать. Не пробовал.
Здесь нужно сказать, что мы убираем два стекла, находящиеся между объективом и светочувствительными элементами. Так как любое стекло преломляет свет, то эти стёкла входят в оптическую схему объектива и как бы отдаляют его от матрицы.
Если оставить всё как есть, то фокусировки на бесконечность не будет. Нам надо приблизить матрицу к объективу. Рассчитываем расстояние, на которое будем приближать. Для этого измеряем толщину каждого стекла. Толщину защитного стекла матрицы можно померить по большому осколку. Затем рассчитываем для каждого стекла, на какое расстояние оно отдаляло матрицу от объектива. Рассчитываем по формуле: h=d(1-1/n), где h-нужное нам расстояние, n-коэффициент преломления стекла (в большинстве случаев он равен 1,5), d-толщина склейки фильтров. Если нужен грубый расчёт, то просто делим толщину стекла на 3. Далее суммируем два значения и получаем расстояние, на которое нужно приблизить матрицу к объективу.
Приближаем матрицу к объективу очень просто. У камер Nikon можно подпилить надфилем упоры матрицы. Измеряя спиленное расстояние точным штангенциркулем, пилим упоры надфилем.
На фото изображена матрица с удалённым фильтром Байера.
Что мы получаем в итоге?
Светочувствительные элементы повреждаются уже на этапе разбития защитного стекла матрицы. Они представляют собой тонкое покрытие. Осколки это покрытие царапают. А если на нём есть хотя бы небольшое повреждение, то матрица работать не будет. При стирании фильтра Байера также могут образовываться царапины на слое фотодиодов. В целом, в камерах Nikon удалить фильтр Байера так, чтобы после этого матрица работала, не представляется возможным.
Однако, теоретически, можно говорить об успешном удалении фильтра Байера, если удастся выполнить два действия.
- Получится удалить защитное стекло матрицы, не повредив при этом светочувствительные элементы.
- Найдётся вещество, которое легко растворяет покрытие фильтра Байера (Дихлорметан растворяет, но не легко, нужно тереть).
Если это всё получится сделать, то можно говорить об успешном удалении фильтра Байера, и матрица после его удаления будет работать.
© Дмитрий Серебров
