2015年11月29日

邪魔なものは取ってしまえという話

ここのところ何度も,ミラーレス一眼カメラに対称型広角レンズを装着したときの周辺部の画質について取り上げています(原因の解説収差の補正色の補正).要するに,赤外線カットフィルタや光学ローパスフィルタが画面の周辺部で収差を発生させて画質を低下させるため,補正レンズの装着などによって補正する方法などを紹介してきましたが,「それならそもそも,そういうフィルタを撤去したらいいのでは?」という考えが浮かびます.

赤外線カットフィルタの撤去は天体撮影の分野では非常にポピュラーです.星雲などが強く発するHαと呼ばれる光線は赤外線カットフィルタで除去されやすいため,赤外線カットフィルタのないカメラでは明るく,鮮やかに写すことができます.そのため,天文ファン向けにカメラからフィルタを撤去してくれる業者も多くありますし,カメラメーカ自身もNikon D810ACanon EOS 60Daのような天体撮影専用のカメラを発売するぐらいです.私も時々天体撮影をすることがあるので,Sony NEX-5R の購入後あまり使わなくなっていた NEX-5 を改造することにしました.

wf.jpg


上の写真は NEX-5 から撮像素子ユニットを取り外したところです.NEX-5 は安価になっていることもあって,赤外線カットフィルタ・光学ローパスフィルタを撤去する方法についての情報はネット上に豊富にあります.詳細はここでは書きませんが,簡単にいうとカメラの背面からアプローチしていき,マウント側は一切手を付けません.裏蓋,液晶ディスプレイユニット,メイン基板の順に取り外すと撮像素子ユニットが現れます.フィルタは両面テープで貼り付けられているだけなので,隙間にカッターナイフ等を差し込むと簡単に剥がすことが出来ます.

wof.jpg


上の写真はフィルタを撤去した後のセンサの外観です.フィルタを撤去してもまだ,センサの直上には保護ガラスが残るため,センサに直接触れて破壊してしまう恐れはありません.ただし,超音波式のアンチダスト機構は残しておいても機能しなくなります.

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そして,これが取り外されたフィルタです.赤外線を反射するためと思われる干渉膜や光学ローパスフィルタのほか,水色に色づいたガラスがあり,分光感度の補正をしているようです.厚みは合わせて1.2mmあり,これを撤去することで光路長が0.4mmほど長くなるためにそのままでは無限遠にピントが合わなくなります.天体撮影のためにはそれでほとんど差支えありませんが,様々なレンズを装着できるようにするため,さらにカメラ内部に手を入れてフランジバックを短縮しました.

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最初の写真の撮像素子ユニットはボディ側の3箇所にネジ止めされていますが,そのネジ止め箇所に上の写真の青丸で囲ったスペーサーが置かれています.計測したところ,これらは 0.25〜0.3mm 程度の厚みでしたので撤去しました(このシムは,フランジバックの調整のため,カメラの各個体によって異なる厚みのものが使われている可能性があります).さらに撮像素子フレームの固定箇所(赤丸部分)を削り,0.1mm 程度薄くすることで総合的にフランジバックを短縮しました.かなり硬度の高いステンレス製で砥石ではかなり時間がかかるため,厚みをノギスで計測しながらグラインダーで削りました.

どちらかというと分解よりも組み立てのほうが難易度が高いですが,無事に組み付けも終了.早速天体撮影といきたいところですが,まずはその前に広角レンズの画質比較を行いました.

comp.jpg


比較結果をクリックして拡大して見ると一目瞭然ですが,オリジナルの NEX-5R に比べ,補正レンズを装着したときやフィルタを撤去した NEX-5 は周辺部がシャープに写っています.仔細に比較すると,NEX-5 よりも補正レンズを取り付けたもののほうが隅の方の画質が良いようですが,これはレンズそのものの収差を補正レンズがたまたま打ち消しているのかもしれませんし,NEX-5 に残っている保護ガラスの影響ということも考えられます.いずれにせよ,撮像素子直前に置かれたフィルタによる画質劣化がよりはっきりと確かめられましたが,一方で色再現性は実用には全く適さないものとなります.カラーバランスを調整しても,そもそも赤外線による感光の影響があるために,例えば植物の緑は淡い色になってしまい正しく再現されません.それでも天体撮影の他に,赤外線フィルタを用いて赤外写真を撮影したり,モノクロモードにして(またはRAW現像でモノクロ化して)モノクロ写真専用カメラとして使っても面白いのではないかと思います.

そしてようやく翌週,よく晴れた夜がやってきました.もう12月,寒いのでとりあえず玄関前に赤道儀をセットし,オリオン座大星雲を撮影しました.レンズは Ai Nikkor ED 500mm F4P に SIGMA APO TELECONVERTER 2x EX を装着し,赤道儀に載せて30秒間露光をかけました.

DSC02649s.jpg


合成焦点距離は1000mm,APS判なので1500mm相当の画角,ノートリミングです.星雲がなかなか広い範囲まで写りました.いい感じです.

最後に比較画像のオリジナルをアップロードしておきます.全て cornerFix で周辺の色かぶりを補正してあります.

DSC00558_CF-5R-biogon21mm-raw.jpg

Carl Zeiss Biogon 21mm F4.5 + NEX-5R

DSC00557_CF-5R-biogon21mm-1400.jpg

Carl Zeiss Biogon 21mm F4.5 + Nikon Close-up No.0 + NEX-5R

DSC02609_CF-5IR-biogon21mm-raw.jpg

Carl Zeiss Biogon 21mm F4.5 + NEX-5 (赤外線カットフィルタ・光学ローパスフィルタ除去,色補正後)
posted by しんさく at 22:22| Comment(0) | TrackBack(0) | カメラ
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