

-----------------------------------

Alexandru Stacescu

07 Ian 2020 17:48


Modificare DSLR Nikon pentru astrofotografie

-----------------------------------

Salutare!

As avea nevoie de cateva lamuriri :)
Intentionez sa modific un Nikon D5600 pentru astrofotografie. Camera este folosita impreuna cu un telescop SW 150/750. Din ce am studiat, singura modificare disponibila pentru Nikon este convertirea la full spectrum prin indepartarea filtrului low pass de pe senzorul camerei (nu am gasit filtre inlocuitoare pentru mentinerea planului de focalizare). Acest model nu are filtru anti-alias.

Nelamurirea mea este urmatoarea: Am citit ca dupa indepartarea filtrului de pe senzor va fi necesar sa montez un alt filtru ir/uv, deoarece lumina infrarosie ar focaliza pe un plan diferit si trebuie blocata, altfel ar strica fotografiile. 
Filtrul low pass pe care il indepartez de pe senzor nu blocheaza exact aceasta lumina infrarosie? Sau blocheaza un spectru mai larg, iar eu am nevoie de blocarea unui spectru mai ingust?

Mentionez ca am studiat implicatiile procedurii, cunosc riscurile si nu voi mai folosi camera impreuna cu obiective. A fost achizitionata special pentru astrofotografie.

Multumesc anticipat!


-----------------------------------

radug

09 Ian 2020 17:08



-----------------------------------

>Camera este folosita impreuna cu un telescop SW 150/750.
>Am citit ca dupa indepartarea filtrului de pe senzor va fi necesar sa montez un alt filtru ir/uv, deoarece lumina infrarosie ar focaliza pe un plan diferit si trebuie blocata, altfel ar strica fotografiile.

Pai nu e cazul daca zici ca-l vei folosi cu optica exclusiv pe reflexie! Doar daca intervin elemente de refractie in optica (lunete sau telescoape catadrioptice), atunci poate ar fi o problema.
Lentilele de la un eventual coma corrector pe care ai putea sa-l folosesti nu afecteaza prea mult cromatica.

>Filtrul low pass pe care il indepartez de pe senzor nu blocheaza exact aceasta lumina infrarosie? Sau blocheaza un spectru mai larg, iar eu am nevoie de blocarea unui spectru mai ingust? 

Nu stiu daca e corect specificat "low-pass", dar intr-adevar filtrul respectiv taie din rosu extrem si tot infrarosul apropiat la care e sensibil senzorul respectiv (pe noi ne intereseaza in general sa detectam rosul extrem unde e lungimea de unda a emisiei Hidrogen alfa - Balmer). In general cu sistem optic bazat exclusiv pe oglinzi nu-ti pui probleme de cromatism (toate lungimile de unda ajung in focus in acelasi punct), asa ca nu-ti face probleme. Doar daca folosesti lunete sa spunem ca ar trebui sa fii atent in ceea ce priveste sistemul optic folosit astfel incat sa nu ai probleme cu cromatismul, insa si acolo daca esti atent si faci alegerea corecta iar nu ai de ce sa te ingrijorezi.


-----------------------------------

valy

09 Ian 2020 17:17


Re: Modificare DSLR Nikon pentru astrofotografie

-----------------------------------

.. Am citit ca dupa indepartarea filtrului de pe senzor va fi necesar sa montez un alt filtru ir/uv, deoarece lumina infrarosie ar focaliza pe un plan diferit si trebuie blocata, altfel ar strica fotografiile. ..Unde ai citit, care era contextul?
Si chiar daca ar fi asa, poti folosi filtre dedicate de banda ingusta si izolezi banda dorita.

In general termenul "low pass filter" se refera la filtrul antialiasing, in cazul tau cred ca este vorba de filtrul UV-IR cut, adica mai curand un "band pass filter":
https://photographylife.com/what-is-low-pass-filter

si nu voi mai folosi camera impreuna cu obiective
Ba dincontra, eu as folosi, o astfel de camera ar putea fi folosita si cu obiective, de exemplu pentru fotografie in IR :)
https://photographylife.com/introduction-to-infrared-photography

Mai jos e comportamentul unu refractor (dublet ED) cu o camera color fara filtrul UV-IR cut, se observa ca e destul de liniar cu exceptia capatului IR unde o cam da in gard:
http://www.astronomy.ro/forum/files/capture_27042016_22_50_24_crop_143.jpg


-----------------------------------

Alexandru Stacescu

09 Ian 2020 19:46



-----------------------------------

Contextul era asa: Lumina infrarosie focalizeaza pe un plan diferit fata de lumina vizibila si formeaza fenomenul numit Star Bloat.
Daca citesti, in descrierea mai tuturor filtrelor IR/UV scrie ca blocheaza spectrul de lumina peste ~700nm, fapt ce elimina fenomenul de Star Bloat.
Senzorul IR al camerei bloca aproape toata lumina infrarosie. De la 550nm, curba de permisivitate incepea sa scada ajungand la 20% in zona de emisie Ha.

Am modificat camera singur, iar rezultatul este deocamdata bun. Adica, camera se aprinde :)
Modelul Nikon D5600 are un grup de 2 sticle cu rol de Hot Mirror (pentru blocare ir) si indepartare a prafului prin vibratie. Acestea sunt fuzionate intre ele si au fost inlaturate cu totul. Al doilea rand de sticla este lipit deasupra senzorului cu un silicon dur, plasticat. Acest filtru are rol de corectie White Balance si a ramas la locul lui. Camera nu a avut filtru de anti alias (blur filter)

Singurul lucru mai complicat la toata aceasta operatiune este re-alinierea senzorului, care se face din 3 suruburi. Eu am procedat asa:
Am marcat surubelnita si am invartit inapoi (ca la desfiletare) fiecare surub, pana am simtit ca filetul `sare`. Acela este punctul in care angreneaza filetul surubului cu cel al placii de baza. Din acel punct, am infiletat fiecare surub cate 4 ture complete.

Din primele evaluari, se pare ca metoda a functionat. In cazul in care voi vedea pe fotografii diferente de focalizare intre centru si margini, voi elimina de tot arcurile pe care sta senzorul si il voi prinde direct pe placa de baza. (pentru folosirea pe telescop nu va conta, dar nu cred ca se vor mai putea folosi obiective decat cu focalizare manuala).

Eu mi-am asumat riscuri mari, poate cei care citesc aceste randuri ar trebui sa se gandeasca de 2 ori inainte sa se apuce de desfacut:

- Alinierea senzorului poate fi stricata de tot
- Cablurile sunt foarte fine, iar cea mai mica greseala poate fi `fatala` pentru camera - Am o cunostinta caruia nu ii mai merg 4 butoane la camera din cauza unui cablu montat gresit si stricat
- Poate intra praf in camera, care se va depune pe senzor
- Focalizarea automata cu obiective va avea de suferit, mai ales cea la infinit
- Etc, etc, etc


-----------------------------------

Alexandru Stacescu

09 Ian 2020 19:51



-----------------------------------

>In general cu sistem optic bazat exclusiv pe oglinzi nu-ti pui probleme de cromatism (toate lungimile de unda ajung in focus in acelasi punct), asa ca nu-ti face probleme. Doar daca folosesti lunete sa spunem ca ar trebui sa fii atent in ceea ce priveste sistemul optic folosit astfel incat sa nu ai probleme cu cromatismul, insa si acolo daca esti atent si faci alegerea corecta iar nu ai de ce sa te ingrijorezi.

Din pacate, problemele sunt reale chiar si cu un reflector. Aseara am facut testul cu acelasi setup pe care l-am folosit si pana acum, singura diferenta fiind modificarea camerei. Intr-adevar, fenomenul de Star Bloat din cauza spectrului de IR peste 700nm este vizibil, chiar deranjant. 

Din ce am studiat, singurele instrumente care nu au simt aceasta problema sunt tripletele apocromate. Nu pot certifica informatia, nu am unul sa il testez.


-----------------------------------

valy

09 Ian 2020 22:20



-----------------------------------

Pai daca apare Star Bloat din cauza IR si strica poza dece ai scos filtrul IR cut?
Star Bloat apare mai curand din cauza saturatiei, expuneri lungi pe stele mai puternice.


-----------------------------------

Alexandru Stacescu

09 Ian 2020 22:38



-----------------------------------

Pentru ca filtrul IR nativ al camerei are curba de transparenta in scadere, pornind de la 530nm unde are 90%, pana la 700nm unde are 0%. Adica, exact spectrele de emisie Hg, Na, Ha sunt blocate gradual, Ha fiind spectrul cel mai necajit (transparenta doar 20% si in scadere).

Inlaturarea filtrului nativ are rezultatul receptiei tuturor lungimilor de unda la maximum, inclusiv a spectrului de peste 700nm. Adica castigi receptie maxima pentru plaja 530nm - 700nm care te intereseaza, dar si peste 700nm care dauneaza.

Aici intervine filtrul IR/UV pentru astronomie, care blocheaza tot ce este peste 700nm si iti strica imaginea, dar permite trecerea libera (vreo 98%) a tot ce este intre 400nm si 700nm.


-----------------------------------

valy

09 Ian 2020 22:44



-----------------------------------

Nu inteleg dece strica spectrul peste 700nm, cand pozam Luna sau planete in IR peste 740 obtin detalii bune, mai putin afectat de turbulente. Newtonul concentreaza intreg spectrul intr-un singur punct inclusiv cel peste 700nm.

Oricum,... ai demontat/montat singur si la final mai merge? :)


-----------------------------------

radug

09 Ian 2020 23:12



-----------------------------------

>Din pacate, problemele sunt reale chiar si cu un reflector.
Reflectoarele nu au cromatism, punct. Asta inseamna ca "bloating-ul" pe care-l observi are alte cauze. Detectorul full-spectrum se intampla sa fie foarte exigent cu sistemul optic in sensul ca orice aberatie optica in mod normal insesizabila este exacerbata (poate fi aberatie de sfericitate si coma induse de sistemul de oglinzi sau chiar de coma corrector, daca folosesti unul - cromatismul poate fi de asemenea doar de la un sistem de lentile cum e coma correctorul), de asemenea poate fi accentuat efectul nefast unei colimari inperfecte.
De asemenea, cum multe din stele emit preponderent in IR, verifica daca nu cumva "bloating-ul" este natural datorita fluxului sporit de lumina si nu sunt saturate. E ideal sa cercetezi zona on-axis.
Nu te astepta ca o imagine in full-spectrum sa aiba acealsi contrast ca una in vizibil, in mod cert va aparea mai "soft" si culorile vor fi sterse. In functie de sistemul optic folosit, poate aparea si fringing.
Mai mult, sensibilitatea la UV face ca variatiile de seeing sa-si puna si ele "amprenta".
Daca tot nu vei fi satisfacut, cauta sa montezi filtre clip UV/IR cut sau similare.


-----------------------------------

Alexandru Stacescu

10 Ian 2020 02:43



-----------------------------------

@valy: Pana acum, din ce am testat merge. Un raspuns definitiv il voi avea cand nu va mai fi Luna pe cer. Revin si cu foto before/after

@radug: Nici eu am reusit sa imi explic de ce ar fi valabil bloat-ul la reflectoare, dar am vazut o diferenta mare intre fotografiile anterioare modificarii si cadrele de aseara. Nu folosesc (deocamdata) corector de coma si nici vreun filtru. Camera a fost montata direct pe telescop, fara alte elemente optice. Stelele din centrul imaginii au avut toate cate un halou asemanator, proportional cu stralucirea fiecareia. Spre margini nu am luat in considerare niciun defect, deoarece efectul de coma m-ar fi putut induce in eroare. 

As scoate din calcul deocamdata o posibila aliniere defectuaosa a senzorului, deoarece imaginile pe care le-am facut pe lumina la diferite modele geometrice au avut detalii si au fost focalizate pe toata suprafata fotografiei, fara diferenta vizibile la prima vedere.

Am comandat deja un corector de coma si un filtru IR/UV. Voi reveni cu fotografii la diferite expuneri cu si fara filtru.


-----------------------------------

Dbird

10 Ian 2020 12:50



-----------------------------------

Cred ca la acest model de Nikon cea mai mare problema este functia denumita popular pe net: "Nikon Star Eater". Deoacamdata pentru a indeparta acest neajuns nu exista firmware decat pentru modelele: D5100, D7000 si D30s, din cate stiu. Verifica daca la modelul tau este valabila smecheria cu inchisul aparatului inainte de a intra functia mentionata in lucru (adica imediat dupa declansare), studiaza putin ce inseamna "Nikon Star Eater" si cum se poate evita. 
Pana nu esti sigur ca poti ocoli aceasta functie, poate nu este bine sa investesti in alte modificari ?


-----------------------------------

valy

10 Ian 2020 13:10



-----------------------------------

.., dar am vazut o diferenta mare intre fotografiile anterioare modificarii si cadrele de aseara...La acelasi timp de expunere clar ai mai mult semnal acum, in IR sigur, posibil si in UV ca nu stiu banda filtrului scos si nici sensibilitatea senzorului. Posibil odata cu scoaterea filtrului sa fi scos si ceva coatinguri antireflex sau filtrul ramasa sa se comporte ca si cum ar imprastia lumina.
Teoretic stelele sunt punctiforme dar practic lumina este impastiata pe o suprafata mai mare si intrand mai multa lumina obtii stele umflate, cu atat mai mari cu cat expui mai mult si steaua este mai stralucitoare. Deci efectul poate fi real (star boating) dar in cazul tau nu este din cauza faptului ca IR focalizeaza in alt plan.


-----------------------------------

Alexandru Stacescu

04 Feb 2020 10:37



-----------------------------------

Revin cu update:

Am reusit sa aliniez senzorul la o inclinatie de 3% (masurat cu CCD Inspector), ceea ce din punctul meu de vedere este foarte bine. Nu as merge mai departe cu incercarile de a-l pune perfect deoarece exista anumite mici imperfectiuni si la focuser-ul telescopului, iar trenul optic nu cred ca va fi vreodata perfect aliniat orice as face. Va atasez o fotografie editata alb-negru aici:

https://ibb.co/Z2jYMfm (D5600 + Baader IR/UV cut + Baader MPCC III)

Concluzia este ca modificarea camerei a functionat si a fost o alegere foarte buna. Alinierea senzorului prin metoda numararii turelor de filet functioneaza destul de bine, fiind un punct de plecare foarte bun pentru o aliniere optima. 

O estimare sumara a timpului total petrecut pentru modificare + aliniere ar fi de 5-7 ore. Sunt sigur ca, daca as fi avut informatiile pe care le-am aflat pe parcurs si le-am scris aici, as fi putut reduce timpul la jumatate. Toate tutorialele &#8222;uita&#8221; sa mentioneze problema alinierii senzorului si faptul ca cel mai bine este sa se marcheze pozitia originala a suruburilor de reglaj (de inteles din p.d.v. comercial, dar dezamagitor pentru amatorii de DIY).

Urmatorul proiect: un racitor Peltier pentru camera, dar mai este pana la primavara :)

