モノクロ冷却カメラ 改造研究

モノクロ冷却CCDカメラを用いた外付けLRGBフィルターを通したチャンネルセパレーション、撮影後に合成してカラー画像を生成する方法は、現在の高品質の天体写真を作成するための最良の方法と認められています。実際color image sensorは、一般的に、Green-Green-Red-BlueのClolr Filter Arrayを2×2 pixels単位を直交配列しているが、これはカラーの映像を込めて出すという長所があるが、センサに到達した光の非常に多くの量をCFAのブロックして捨てられており、各ピクセルのカラーdataの有効性を確保してmoireを除去するために使用するOptical Low Pass Filterは、画像の解像度を落とす欠点があります。だから、低照度撮影の分野ですることができ、光効率を向上させ、より高解像度の画像を得るためには、モノクロイメージセンサが不可欠で使用されています。

最近、米国のメーカーからDSLRのカラーイメージセンサーのmicro lensとcolor filter arrayを剥いで、白黒の画像センサーで作られた改造カメラの販売を開始しました。私どももこのような改造を2012年何回も試みたが実用化価値のある、意味のある結果が得られなかったの。

まず、micro lensを削除しようとしました。

1、最初の試みは、キヤノンの1000D CMOSのsensor areaにエポキシ接着した後にマイクロレンズ層を剥離しようとしたが、意外にもセンサーとマイクロレンズ層の結合がはるかに強く、エポキシ接着面が分離された。そして、マイクロレンズ層は強固にCMOSセンサーと一体化された状態を維持して削除に失敗しました。

。光学用研磨剤を使用して、表面を研ぎ出す方法を使用しています。キヤノンの60D、CMOSとニコンのD40 CCD、Kodak 8300CCDについて実験したところ、すべての場合に効果的であったが研磨の厚さを正確に調節することができないため、マイクロレンズ層またはCFA層を除去し、均質な表面の状態を得ることができず、容易にシリコンwaferに傷を出すするしかありませんでした。

 

3。マイクロレンズがpolycarbonateで作られておりCFAがプラスチック素材であると仮定しました。有機溶剤に長時間浸しておきました。この実験では、キヤノンの60D、CMOSとニコンのD40 CCD、Kodak8300カラーCCDに対して実施したところ、興味深い事実は、8300 CCDは、マイクロレンズとフィルター層が有機溶剤によってきれいに除去されてmicrolensないmono CCDになりました。ニコンのD40 CCDの場合は、マイクロレンズとCFAが、やはり溶けて出てきたCCD waferとceramicベースとの付着に使用される接着剤まで溶解してCCD ceramicベースからシリコンwaferが剥離された。
しかし、キヤノン60D CMOSは全く有機溶剤に反応しませんでした。

 

4. 刃を使用して、に薄く剥離する試みをしたが、この方法は、一気にマイクロレンズとCFA層を除去する効果的な方法ですが目視で見ると、ある程度均質なCMOS表面状態になります。しかし、顕微鏡で見ると剣が通過した跡がくっきり残ってしばらく刃が遠い踊るようになるとそこには、シリコンウエハを傷つける私にした。

5。センサー表面全体を均質に剥離する方法を探していた時にetchingを考えてLCDの製造工程で使用される速度が遅く進行するetching溶液にセンサを処理してみました。時間が経つにつれて、マイクロレンズ層とCFA層の剥離を目で確認することができました。しかし、今回は剥離が完了した後、シリコンwaferまで継続して侵食が進み、母材の損傷を避けることができませんでした。併せて、金配線と外部端子もエッチング液に腐食されてしまいました。

6。約7ヶ月の間、他の方法を見つけられず、新しい試みを中断しましたが、最近我々は、InternetからPortugalに住むamatuer天体写真家LuísCamposのeos 350DのCFAを削除する興味深いyoutubeのビデオを接するようにしました。

youtube.com/ watch?v= F8mKcMlf_Yo
http://www.flickr.com/photos/37419943@ N08/with/11388859256/

ここからヒントを得て、竹の箸を使用して、CMOSマイクロレンズとCFAをはがしてみました。かなりの力を加えなければしたが、意外にもシリコンwaferに傷を出さずにはがすことができました。もちろん、完全に削除されていない部分もあったが、重要なのは、シリコンwaferに傷をほとんど出さず、CFA layerまで除去することができるということでした。


ゆっくりと注意して、約4時間ほどの作業後にAPS-Cサイズのイメージセンサー、eos 60DのCMOSで、micro lens、CFA layerを完全に除去することができました。
目視で見るの99.5%は完全に削除されました。カメラ組立後のテスト撮影の結果、若干の表面scratch、いくつかのあまり除去されたCFA汚れが見えますが、これはごく一部です。全体的には非常に意味のある完成度の結果を得た。

 

実際の撮影では非常に意味のあるデータを得ることができるとの期待が大きい。
これからテスト撮影して改造前後の写真の比較結果をホームページにアップします。