CANON EOS 350D

IR-CUT FILTER REMOVAL OPERATION,
PERFORMANCES AND IMAGE SAMPLES


 Some view of the operation...
Quelques vues de l'opération...

 


 Spectral characterisation
Caractérisation spectrale

The LISA spectrograph is used for the measures
Le spectrographe LISA est utilisé pour les mesures


The standard spectral response of an unmodifier Canon 350D on an halogen lamp. The peak response of each spectral bands is normalized to unity (so, the relative response is not here conserved).

La réponse spectrale standard d'un Canon 350D non modifié en observant la lumière d'une lampe halogène. La réponse pic de chaque bande est normalisée à l'unité (donc ici la réponse relative des bandes n'est pas respectée).

The spectral response after filter removal operation. The source of light is an halogen lamp. The peak response of each spectral bands is normalized to unity. The increase of the sensibility in the red part is very significant (not only in the Halpha vicinity at 6563 A). The colored dye of the bleue and green pixels filters are also nearly transparent in the infrared. For wavelength greater then 800 nm the CMOS detector sensitivity is nearly the same for the R, G and B pixels, i.e. detector behaves like a black and white sensor. It is a very useful properties, for example for high resolution study of Jupiter like planets in the IR methane bands or for spectroscopic works. The global detectivity is improved (ideal for wide-field survey, like search of novae, comets, ...). The increase of the response in the bleu part of the spectrum is also significant. Photons of wavelength lower to 400 nm can be now detected (H&K lines images of the Sun are now possibles).

La réponse spectrale après le retrait du filtre. La source de lumière est une lampe halogène. La réponse au pic de chacune des bandes est normalisée à l'unité. L'augmentation de la sensibilité dans la partie rouge est très significative (pas seulement au niveau de la raie Halpha à 6563 A). Les pigments colorés des pixels bleu et vert sont pratiquement transparent dans l'infrarouge. Dans cette partie du spectre le détecteur CMOS de Canon se comporte pratiquement comme un capteur noir et blanc. Cette propriété est particulièrement intéressante, par exemple pour étudier des planètes du type Jupiter dans les bandes IR du méthane ou pour les travaux de spectrographie. La détectabilité globale est améliorée, ce qui est très utile pour les surveys grand-champs (recherche de comètes, novae, ...). L'augmentation de la réponse dans le bleu est aussi significative (le filtre de rejection IR intégré produit en effet une absorption significative dans le bleu). L'imagerie du Soleil dans les raies H&K du calcium est à present envisageable.


Same figure, but now the color temperature of the source is lower. The result is clearly depend of the source used. More infrared radiations further increases the apparent response in the infrared.

Même figure, mais en observant une source de lumière ayant une température de couleur plus basse. Le résultat est clairement dépendant de la source utilisée. Une plus grande quantité de radiation infrarouge a pour effet d'accroître la réponse apparente dans l'infrarouge.

 


A 2D spectrum. Up to 800 nm the spectrum rendition is nearly neutral (same absolute response for R,G and B pixels).
Un spectre 2D. Au dessus de la longueur d'onde de 800 nm le rendu de couleur est approximativement neutre (même réponse absolue pour les pixels R, V et B).

The absolute measured transmission of the Canon EOS 350D IR cutoff filter. In a surprising way, the attenuation is still very sensitive in the yellow part of the spectrum.

La transmission absolue mesurée du filtre de Canon EOS 350D. De manière surprenante, l'atténuation est déjà très sensible dans la partie jaune du spectre.

The compared measured transmission of the Canon EOS 350D IR cutoff filter and of the Nikon D70 IR cutoff filter. The attenuation at the Halpha level is respectively 0.195 and 0.158. In the infrared part, the Nikon filter is more transparent compared to the Canon filter (a well know properties of the Nikon DSLR).

La comparaison de la transmission mesurée des filtres anti-IR du Canon EOS 350D et du Nikon D70. L'atténuation au niveau de la raie Halpha est respectivement de 0,195 et de 0,158. Dans l'infrarouge, le filtre Nikon est plus transparent que le filtre Canon (une propriété bien connue des utilisateurs du boîtier Nikon qui mettent cela à profit pour photographier des paysages en infrarouge sans avoir à retirer le filtre interne).

Download Canon filter transmission curve (two column ASCII file)
Download Nikon filter transmission curve (two column ASCII file)


Internal filter removed and use of an external KG3 filter for suppress infrared radiation (a low cost solution). Note the transparence at the Halpha line level.

Filtre interne enlevé et utilisation d'un filtre externe KG3 pour supprimer les photons infrarouge (une solution bas coût). Noter la transparence au niveau de la raie Halpha.

Internal filter removed and use of an external BG18  filter for suppress infrared radiation.

Filtre interne enlevé et utilisation d'un filtre externe BG18 pour supprimer les photons IR.

 


Measured spectral transmission of KG3 et BG18 filters.
Transmission spectrale mesurée des filtre KG3 et BG18.

Download KG3 transmission curve   -   Download BG18 transmission curve


Focusing
Focalisation

A solution for insert a filter in the optical beam (because the small size of the 350D flip mirror). Up to 2.7-mm thickness for the glass plate is possible. The goal is a partial or total compensation of the optical path reduction induced by the IR-cutoff removal (clear plate).
Une solution pour placer une lame claire ou un filtre coloré dans le chemin optique (en raison de la petite taille du miroir reflex dans le cas du 350D). Un verre jusqu'à l'épaisseur de 2.7 mm peut être disposé de cette manière dans le 350D. Le but est une compensation partielle ou totale de la réduction du chemin optique suite au retrait du filtre de rejection IR interne.


The physical thickness of the IR rejection filter is 2.48 mm. The corresponding optical path is near 0.8 mm. The out of focus is easily compensated for the majority of Canon lenses (the "out of infinity" position).
L'épaisseur physique du filtre de rejection infrarouge est de 2.48 mm. L'épaisseur optique correspondante est proche de 0.8 mm. Le défaut de focalisation produit par le retrait du filtre peut être aisément compensé sur de nombreux objectifs de la gamme Canon (position au-delà de l'infini possible).

If the focus problem is fixed, standard photography is nearly possible...

 


Unmodified Canon EOS 10D

 


Modifier Canon EOS 350D + BG18 filter (direct output image)


Modifier Canon EOS 350D + BG18 filter after white balance


 Images


Full frame view of the field of Messier 97 + Messier 108 full frame field of view. Canon 350D + KG3 filter + Canon 200 mm f/2.8 L lens. Exposure: 6 x 120 sec. Suburban condition.
Champ des objets Messier 97 + Messier 108. Canon 350D + filtre KG3 filter + objectif Canon 200 mm f/2.8 L. Exposition : 6 x 120 sec. Conditions urbaine. Suburban condition.


Crop of Messier 97 / Messier 108 field at original scale.
Détail du champ Messier 97 / Messier 108 à l'échelle originale.


A crop of a Canon 200 mm f/2.8 image - NGC7000 nebula. For the G and B channel: stack of 5 x 120 sec. exposures (modified 350D + KG3). For the R channel: stack of 10 x 300 sec. exposures (Lumicon Halpha filter + KG3). Suburb conditions.
Un détail d'une image Canon 200 mm f/2.8 autour de la nébuleuse NGC 7000. Pour les canaux V and B accumulation de  5 x 120 sec. exposures (modified 350D + KG3).
pour le canal R on a accumulé de 10 x 300 sec (Lumicon Halpha filter + KG3). Ciel pollué (magnitude limite de 2)..

The infrared sky / Le ciel infrarouge...


Infrared photography with the modified 350D. A Wratten 87 is added for this purpose to a 17-40 mm Canon zoom lens (equivalent to a Schott RG780).
Imagerie infrarouge avec un 350D modifié. Un filtre Wratten 87 (équivalent à un filtre Schott RG780) est ajouté pour cela à un zoom Canon 17-40 mm L.


RY Dra region
B & G channels:  Modified Canon 350D + KG3 filter + Canon zoom 17-40 mm f/4 @ F = 40 mm - 12 x 10 sec. - Suburban
R channel: Modified Canon 350D + W87 filter + Canon zoom 17-40 mm f/4 @ F = 40 mm - 6 x 30 sec. - Suburban
Canaux B & G :  Canon 350D modifié + filtre KG3 + Canon zoom 17-40 mm f/4 @ F = 40 mm - 12 x 10 sec. - Ciel pollué
Canal R : Canon 350D modifié + filtre W87 + Canon zoom 17-40 mm f/4 @ F = 40 mm - 6 x 30 sec. - Ciel pollué


Commented field. Some IRAS source are pointed. Note the presence of the Be star Kappa Dra
Champ commenté. Quelques sources IRAS sont indiquées. Noter la présence de l'étoile Kappa Dra, de type Be




Typical comparaison between classical vegetation view (up) and IR view (350D + W87) (down).
The infrared image is nearly black and black because the similar R, G and B response of 350D pixels for wavelength up to 800 nm.

Une vue typique de la végétation, standard en haut et dans l'infrarouge en bas (30D + W87).
L'image infrarouge est quasiment du type noir et blanc en raison de la similitude de réponse des pixels R, V et B du 350D pour des longueurs d'onde supérieures à 800 nm.


Thermal emission of a soldering iron (demonstration of Planck law of a black body - fine for pedagogical purpose). Obscured ambiance - Canon 17-40 mm lens + Wratten 87 filter - 20 seconds exposure / ISO 200.
Emission thermique d'un fer à souder (démonstration de la loi de Planck pour les corps noir - bonne application pédagogique). Ambiance obscure - Objectif Canon 17-40 mm + Wratten 87 - exposition de 20 secondes / 200 ISO.


SOME USEFUL INFORMATIONS

Gain @ ISO 400

2.2 e-/count

RMS noise @ ISO 400

6 e-

Mean offset level

256 counts

Dynamic

12 bit (4095 counts)

Detector

CMOS
Image size: 3474 x 2314 pixels
Pixel size: 6.4 µm


Dark signal aspect. 300 seconds exposure @ 15°C. Visualisation threshold: hi = 400 - lo = 200


Very high contrast image of the dark map. 300 seconds exposure @ 15°C. Visualisation threshold: hi = 270 - lo = 250. The amplifier light glow is very limited (significant progress compared with the 10D/300D family DSLR or D70). Possible shutdown of some CMOS power during long exposure.


Crop of the offset map (mean of 18 successives frames). The aspect of the image is very clean (severe threshold under Iris: hi = 280 - lo = 240). The faint fixed pattern amplitude is equal or inferior to 0.5 count RMS and constant (easy to remove after a standard preprocessing). 


 
QuickAPN: a low cost and powerful wired remote control for DSLR (include intervalometer function)
QuickAPN: une interface de commande à fil bas coût et puissante pour reflex numérique (inclue une fonction d'intervalomètre)


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