Forum: Offtopic Infrarotfilter auf Kameraoptik?


von Uhu U. (uhu)


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Ich würde gerne eine Lomo VQ1005 als Infrarot-Kamera verwenden. Die 
"sieht" zwar die LEDs der IR-Beleuchtung einer kleinen Infrarotkamera, 
aber der Lichtkegel, den die erzeugt, entlockt ihr kein Bild.

Wenn man die Optik der Lomo herausschraubt und die innere Linse ins 
Licht einer ESL hält, ist der Reflex auffällig rot. Ich schließe daraus, 
daß da irgend ein Infrarot-Filter drauf ist.

Ist das ein Lack, oder woraus besteht sowas? Kann man es wegbekommen, 
ohne die Optik zu beschädigen?

Das Objektiv ist so ein Winzding aus Plastik mit F/2.8 und 9,6 mm 
Brennweite.

von Michael F. (startrekmichi)


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Ich kenne die Kamera nicht, allerdings gibt es im allgemeinen zwei 
Methoden:
1. Es wird ein extra Filter verbaut (meist ein kleines quadratisches 
Glasplättchen)
2. Der Filter wird direkt auf eine der Linsen aufgedampft.

Du könntest mal versuchen die Optik weiter zu zerlegen, so dass du die 
"nackte" Linse in der Hand hast. Ev fällt dir dabei ein Filter in die 
Finger. Falls nicht hast du vermutlich schlechte Karten, ich wüsste 
jedenfalls nicht wie man das Zeug mit haushaltsüblichen Mitteln und ohne 
zu starke Beeinträchtigung der restlichen Linse da runter bekommt.

Ev auch interessant:
http://www.free-track.net/english/hardware/webcam_filter_removal.php
Schau dir v.a. mal die "Labtec Webcam Pro" an, der hat das wohl wirklich 
runtergeschliffen.

von Uhu U. (uhu)


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Die innere Linse ist konkav - da muß der Filter wohl direkt auf dem Glas 
- oder was auch immer das ist - sein.

Den Filte abzureiben habe ich aber gewisse Hemmungen... Womit macht man 
das denn?

Das Objektiv sieht so, wie auf dem Bild auf deinem Link aus. Allerdings 
ist da kein Ring, den man rausfummeln könnte, um die Linse aus dem Tubus 
zu lösen.

Kriegt man diese Objektive eigentlich auch irgendwo einzeln?

von Michael F. (startrekmichi)


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Anscheinend soll es mit dem Polieraufsatz + Polierpaste vom Dremel 
gehen, weil die Linse aus Glas ist. Meine Webcam hatte zum Glück einen 
separaten Filter, ich hätte da nämlich auch so meine Bedenken.

Bei der Labtec Webcam scheint es aber ganz gut funktioniert zu haben.

Irgendwo hab ich die Objektive schon mal gesehen, ich such mal.

von Uhu U. (uhu)


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Bei einer Konkav-Linse wird das nicht gehen. Allerdings wäre auch 
möglich, daß der Filter zwischen den beiden Linsen ist. Aber dazu müßte 
man die hintere auch erst unbeschädigt raus und dann ebenso wieder 
reinbekommen.

von Michael F. (startrekmichi)


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Wie gesagt: versuch mal die Optik komplett in ihre Einzelteile zu 
zerlegen (meine Standard-Taktik: immer erst mal alles zerlegen) ;-)

Hier hab ich ein paar Objektive gefunden, ich weiß nur nicht ob deine 
Kamera ein M12x0,5 Gewinde hat:
http://www.dealextreme.com/p/2-1mm-160-degree-wide-angle-lens-for-security-cameras-and-webcams-15237
http://www.dealextreme.com/p/2-8mm-16mm-fixed-iris-lens-set-for-webcams-and-security-cctv-cameras-6-lens-pack-15774
Vielleicht kriegt man die aber auch irgendwo anders.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Üblicherweise ist der IR-Filter in Digitalkameras unmittelbar vor dem 
Sensor angebracht, und obendrein eher grün-bläulich denn rot.

Im Objektiv bzw. in dem Glas-/Plaste-Krümel, den Dein ... äh, "Dingens" 
da stattdessen hat, dürfte der Filter jedenfalls eigentlich nicht zu 
finden sein.

von Uhu U. (uhu)


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Rufus Τ. Firefly schrieb:
> und obendrein eher grün-bläulich denn rot.

Das reflektierte Licht ist rötlich - das wirkt als Sperrfilter für rotes 
Licht.

> Im Objektiv bzw. in dem Glas-/Plaste-Krümel, den Dein ... äh, "Dingens"
> da stattdessen hat, dürfte der Filter jedenfalls eigentlich nicht zu
> finden sein.

Wenn ich das Objektiv rausschraube, gucke ich direkt auf den Sensor - da 
ist kein Filter.

Sieh dir auch mal den Link an, den startrekmichi im 2. Beitrag gepostet 
hat...

Ich glaub, ich probiers mal mit diesem Objektiv: 
http://www.dealextreme.com/p/3-6mm-fixed-iris-lens-for-webcams-and-security-cctv-cameras-44101

Damit würde gleich noch ein anderes Problem für meine Anwendung gelöst: 
der geringe Öffnungswinkel des Originalobjektive. (Das hat nur 52° 
diagonal)

Ich hoffe, daß man mit dem Teil auch auf 20 cm fokussieren kann...

von Michael K. (charles_b)


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Du könntest ein normales Kameraobjektiv vor den Sensor halten und 
schauen ob nun mehr IR-Signale ankommen. (von einer Spiegelreflex z. B. 
oder einfach eine Lupe). Wenn nein, dann ist der Filter doch noch vor 
dem Sensor. Wenn ja, dann ist der Filter aufgedampft. Allerdings kommen 
da alles Flächen in Frage. Vom Abpolieren einer einzelnen Linse 
(womöglich aus Kunststoff) würde ich abraten.

von Stevko R. (stevko)


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Hallo Uhu,

Rufus hat recht. Da ich Astronomie betreibe stehe ich genau vor dem 
gleichen Problem.
Ich schaue auch direkt auf den Sensor, aber da muss ein Filter davor 
sein.

Für meine Kamera gibt es Firmen die sich auf den Umbau spezialisiert 
haben.
Lies mal in dem Link den oberen Absatz...

http://www.teleskop-express.de/shop/index.php/cat/c135_Filter-Astrofoto-Umbau-DSLR.html

Ob es so etwas auch für die Lomo gibt, weiss ich nicht.
Selber da Hand anzulegen ist mir zu heiß, denn es dürfte eine hauchdünne 
Scheibe sein.

Gruß
  Stevko

von Stefan R. (stefripp)


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Für ein Infrarotobjektiv musst du spezielle Gläser verwenden. Wenn du 
mal in eine echte IR-Kamera gesehen hast, weisst du, das diese 
metallisch glänzen und man mit dem Auge nicht mehr durchsehen kann.
Normales Glas lässt unterhalb einer gewissen Frequenz nichts mehr durch. 
Das Glas selbst ist ein IR-Filter.

Der rötliche Schimmer ist das "Lens Coating". Damit verhindert man 
Spiegelungen innerhalb der Optik und reduziert die 
Nebenlichtempfindlichkeit.

Nur nebenbei: Die Infrarotfilme für analoge Kameras sind eigentlich 
Falschfarbenfilme. Die brauchen ganz normales Licht, sind aber auch bis 
an die Grenze der Durchlässigkeit für lange Wellen empfindlich.

von Michael F. (startrekmichi)


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@Rufus/Stevko:
Ich vermute man muss hier zwischen den "richtigen" großen Digitalkameras 
und den kleinen Billigteilen & Webcams unterschieden. Bei den großen 
(v.a. denen mit Wechselobjektiven) macht es Sinn den Filter nur einmal 
zu verbauen und den Chip auf genau diesen Filter abzustimmen. Bei den 
kleinen spielt die Bildqualität keine so große Rolle im Vergleich zu den 
Herstellungskosten. Da ist es einfacher den Filter im Objektiv (ob als 
separates Teil oder aufgedampft ist mal egal) zu verbauen.

von Michael K. (charles_b)


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Stefan R. schrieb:
> Für ein Infrarotobjektiv musst du spezielle Gläser verwenden. Wenn du
> mal in eine echte IR-Kamera gesehen hast, weisst du, das diese
> metallisch glänzen und man mit dem Auge nicht mehr durchsehen kann.
> Normales Glas lässt unterhalb einer gewissen Frequenz nichts mehr durch.
> Das Glas selbst ist ein IR-Filter.
>
> Der rötliche Schimmer ist das "Lens Coating". Damit verhindert man
> Spiegelungen innerhalb der Optik und reduziert die
> Nebenlichtempfindlichkeit.
>
> Nur nebenbei: Die Infrarotfilme für analoge Kameras sind eigentlich
> Falschfarbenfilme. Die brauchen ganz normales Licht, sind aber auch bis
> an die Grenze der Durchlässigkeit für lange Wellen empfindlich.

IR ist nicht gleich IR. Die Si-Technik von Digitalkameras kann ab ca. 
1,1 eV bzw. 1 µm Licht sehen (aufwärts, bis ins sichtbare hinein). In 
diesem Bereich sind Glas und Kunststoff "durchsichtig". Allenfalls muss 
man im IR etwas anders fokussieren - wegen der Dispersion. Ab ca. 2 µm 
wirds dann für das Glas aber auch undurchsichtig.

IR-Linsen, bei denen man nicht durchsehen kann bestehen gerne aus 
Germanium und sind extrem teuer. "Durchsichtig" sind diese Linsen bis 
hin zu 10 - 12 µm. Also der Bereich der IR-Strahlung der von 
300-K-Körpern (in dem Bereich wird auch jeder Mensch zur "Leuchte"). 
Solche Linsen finden sich in aktiven IR-Nachtsichtgeräten, die im 
5-stelligen Eurobereich zu haben sind und gerne von Militärs eingesetzt 
werden.

Das IR-Filter vor dem Kamerasensor hilft, die zu längeren Wellenlängen 
höhere Empfindlichkeit des Sensors etwas zu kompensieren und Licht, was 
ohnehin keiner uns zugänglichen "Farbe" entspricht gleich auszublenden.

von Uhu U. (uhu)


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Michael K-punkt schrieb:
> Du könntest ein normales Kameraobjektiv vor den Sensor halten und
> schauen ob nun mehr IR-Signale ankommen.

Das geht viel einfacher: Objektiv runterschrauben und den Sensor mit den 
IR-LEDs beleuchten. Ob er ohne Optik empfindlicher für IR ist, oder 
nicht, sollte man sehen.

Stevko R. schrieb:
> Rufus hat recht.

Dem widersprechen die Anleitungen und Fotos vom IR-Tauglich-Machen von 
Webcams, die hier: Beitrag "Re: Infrarotfilter auf Kameraoptik?" 
verlinkt sind.

Mag sein, daß es da gewisse Unterschiede zwischen Low- und 
Hig-End-Geräten gibt. Das Lomo-Teil kostet in China irgendwas zwischen 
10 und 20 USD pro Stück.

@Michael Frangenberg
Danke für die Links. Mit dem Angebot bei Dealextreme kann man aus der 
Schlüsselanhänger-Kamera direkt eine mit Wechselobjektiven machen.

von Michael K. (charles_b)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Michael K-punkt schrieb:
>> Du könntest ein normales Kameraobjektiv vor den Sensor halten und
>> schauen ob nun mehr IR-Signale ankommen.
>
> Das geht viel einfacher: Objektiv runterschrauben und den Sensor mit den
> IR-LEDs beleuchten. Ob er ohne Optik empfindlicher für IR ist, oder
> nicht, sollte man sehen.

Auch eine gute Idee. Man wird halt nur dunkel/hell bekommen, aber um zu 
beurteilen ob man MEHR sieht als mit dem Objektiv sollte es langen.

von Michael L. (Firma: Desert Irrigation Systems) (overingenieur)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Wenn man die Optik der Lomo herausschraubt und die innere Linse ins
> Licht einer ESL hält, ist der Reflex auffällig rot. Ich schließe daraus,
> daß da irgend ein Infrarot-Filter drauf ist.

Das sind wenn dünnschichtig Interferenzfilter. Die Farbe im sichtbaren 
Bereich hat mit dem Verhalten im Infrarot nichts zu tun.
Man kann Filter dieser Art für etwa 100 EUR bei E-bay kaufen für Leute 
die im nahen Inrarot Fotos machen wollen. Echte Langpässe sind sehr 
teuer - so um die 500 EUR aber auch bei verschiedenen Herstellern zu 
beziehen.

Du wirst eher die Linse unakzeptabel beschädigen das den IR-Filter, wenn 
er auf der Linse sitzt zu entfernen.

Uhu Uhuhu schrieb:
> Ich würde gerne eine Lomo VQ1005 als Infrarot-Kamera verwenden.

Die Frage ist, welcher Wellenlängenbereich dich interessiert. Nur ganz 
nahes IR - bis 1100 nm - dann geht noch eine Linse aus Glas, sonst 
brauchts du eine Speziallinse (aber PMMA würde als "billig" gehen - 
hängt dann wieder von der Auflösung ab, welche für dich interessant 
ist).

von Uhu U. (uhu)


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Michael Lieter schrieb:
> Nur ganz
> nahes IR - bis 1100 nm - dann geht noch eine Linse aus Glas, sonst
> brauchts du eine Speziallinse (aber PMMA würde als "billig" gehen -
> hängt dann wieder von der Auflösung ab, welche für dich interessant
> ist).

Du machst dem overingenieur wieder alle Ehre... Eine Speziallinse für 
eine $15 Schlüsselanhänger-Kamera?

von Michael K. (charles_b)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Michael Lieter schrieb:
>> Nur ganz
>> nahes IR - bis 1100 nm - dann geht noch eine Linse aus Glas, sonst
>> brauchts du eine Speziallinse (aber PMMA würde als "billig" gehen -
>> hängt dann wieder von der Auflösung ab, welche für dich interessant
>> ist).
>
> Du machst dem overingenieur wieder alle Ehre... Eine Speziallinse für
> eine $15 Schlüsselanhänger-Kamera?


Und vor allem hört der Sensor auf, ab 1100 nm etwas zu "sehen":

http://www.htw-aalen.de/dynamic/img/content/studium/a/publikationen/doz/2007/04_07_detektorenfueroptischestrahlen.pdf

Durch entfernen des IR-Filters (wo auch immer der sitzt und falls der 
überhaupt vorhanden ist) eröffnet sich lediglich das Fenster zwischen 
700 nm und 1100 nm - also ganz ganz nahes IR.

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