Journal Convertir un Canon IXUS 100 IS pour la photo infrarouge

Posté par (page perso) . Licence CC by-sa
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38
28
mai
2011

Mesdames et messieurs bonjour,

Il y a quelques jours, en faisant un peu de ménage, j'ai redécouvert un petit compact Canon que je n'ai en fait jamais utilisé, un IXUS 100IS en Europe ou PowerShot SD780IS en Amérique. Bon, et comme je n'avais pas grand chose à faire, et que j'avais lu pas très longtemps avant des articles qui parlaient de la photo infrarouge, je me suis dit que ce serait sympa d'essayer un peu ça.

Alors voilà la théorie pour l'infrarouge, les capteurs CCD sont aussi sensibles à l'infrarouge qu'à la lumière visible, jusqu'à une longueur d'onde d'à peu près 1000 nm (rien à voir avec l'imagerie thermique, on reste dans le domaine de la lumière banale, juste un peu plus loin que le rouge).

Donc pour que les appareils photo fassent des photos qui ressemblent à ce qu'on voit à l'oeil nu, les constructeurs intercalent un filtre bloquant les infrarouges devant le capteur. Si on enlève ce filtre, les différentes cellules rouge, vert, bleu seront toutes sensibles non seulement au rouge, au vert et au bleu mais aussi à divers degrés à l'infrarouge. Si on remplace ce filtre par un filtre bloquant la lumière visible mais laissant passer l'infrarouge, alors on obtiendra des photos dont les couleurs seront complètement artificielles (une partie de la lumière infrarouge sera interprétée comme du bleu, une partie comme du vert, et la majorité comme du rouge).

Personnellement, je préfère ne mettre aucun filtre, au lieu d'obtenir des photos qui sont en gros du noir et blanc, ça permet de garder un peu de teinte naturelle dans les photos, en jouant ensuite sur les niveaux on peut avoir des résultats assez sympa.

Pour mettre un filtre qui bloque la lumière visible et laisse passer l'infrarouge, il y a deux options : le mettre directement devant le capteur, à la place de l'ancien filtre du constructeur, ou bien le fixer devant l'objectif, je n'ai honnêtement pas la moindre idée de la différence que ça fait, à part que devant l'objectif, on peut facilement l'enlever et le remettre.

Et ça a pas trop mal marché, et en plus c'est vraiment simple avec cet appareil, donc voilà, vous excuserez les photos qui sont un peu petites mais je n'ai pas beaucoup de bande passante, et qui manquent un peu de profondeur de champ mais je n'ai pas beaucoup de lumière :


Alors pour commencer vous avez besoin des outils suivants :

  • un couteau suisse (ou un petit tournevis cruciforme et un cutter, à défaut) ;
  • une table, ou un bout de lit pas trop encombré ;
  • une pouce préhenseur et un télencéphale hautement développé.

En option :

  • du film diapo non-exposé développé, c'est un filtre infrarouge (qui laisse passer l'infrarouge et bloque la lumière visible) assez bon, les diapositives étant prévues pour être assez opaques dans le visible pour bien reproduire le noir, mais assez transparentes en infrarouge pour ne pas trop chauffer.

matériel

appareil


Une fois que vous avez réussi à réunir tout le matériel, il est temps d'ouvrir l'appareil, les cinq vis à l'extérieur sont assez évidentes et se dévissent facilement. Une fois dévissées, la face avant de l'appareil se détache en tirant un peu dessus, rien de bien compliqué. Après cette étape, voici ce que vous voyez :

dos

Donc comme indiqué sur la photo, débranchez la nappe en haut à gauche avec l'ongle, c'est tout ce qui tient encore l'autre face de la coque, donc après l'avoir débranchée tirez un peu dans tous les sens jusqu'à ce que ça se déboîte, et voilà.


La coque est partie, et il ne reste plus que l'écran LCD entre vous et le capteur :

ecran

Un peu chiant à défaire l'écran, mais il est uniquement tenu en place par une sorte de cadre, en bas et à droite sur la photo ci-dessus. Le cadre a une sorte de languette en bas, je crois que je n'ai pas vraiment trouvé la vraie bonne façon de le défaire, mais en tirant un peu dessus il se déboîte en bas, et il n'est plus tenu que par deux encoches du côté droit, il ne reste plus qu'à le défaire complètement avec le couteau ou le tournevis. Après ça, l'écran s'en va tout seul, il n'est pas non plus nécessaire de débrancher ses deux nappes.


Sans l'écran, il ne reste plus que trois vis à enlever pour avoir accès au filtre infrarouge qu'on doit enlever :

vis du capteur

Ces vis sont achtement bien fixées, avec en plus une colle dure tout autour, c'est là que le couteau prend toute son utilité, et c'est là que vous aurez besoin d'un cutter si vous n'avez pas de couteau. Donc moi j'ai juste beaucoup forcé pour dévisser, à un moment on sent et on entend la colle casser, et là c'est bon. Après avoir enlevé les trois vis, le capteur est encore collé, il s'agit donc d'enlever les restes de colle au couteau ou au cutter, on peut aussi faire un peu levier avec la lame du couteau pour décoller la plaque du capteur. Il n'y a rien de fragile autour, donc pas trop d'inquiétude à avoir.


Alors voilà, une fois que c'est fait, soulevez doucement le capteur et voilà, vous avez accès au filtre qui est devant :

capteur

Bon alors après l'avoir enlevé, mettez-le quelque part où vous pourrez le retrouver, parce que moi je l'ai paumé et donc je ne peux même pas vous en montrer de photo /o\

C'est maintenant que vous pouvez intercaler un rectangle de film diapo pour remplacer le filtre que vous venez d'enlever, ou bien ne rien mettre du tout :

filtre IR


Bon, eh bien voilà, remettez soigneusement en place le capteur (après avoir vérifié qu'il n'y a aucune poussière dessus, bien sûr), revissez et refermez tout le bazar (vérifiez aussi qu'il n'y a pas de trace de doigts sur l'écran LCD et sur l'arrière de la vitre de la coque – ça sent le vécu hein ?), et voilà, votre appareil photo peut prendre des photos infrarouge.


Autre chose, le flash émet aussi pas mal d'infrarouge, donc si vous avez encore du film diapo, vous pouvez en fixer deux épaisseurs devant le flash, il ne sera plus visible mais il éclairera quand même vos photos (par contre, bonjour les yeux rouges).


À titre d'exemple, voici trois photos de la même scène complètement pourrie, un bout de film traînant sur mon lit, prises en lumière visible, en visible+infrarouge, et infrarouge uniquement (la photo en lumière visible a été prise avec un autre appareil puisque je n'ai pas de filtre bloquant l'infrarouge uniquement) :

visible

visible+IR

IR

Et comme vraie photo d'exemple, un panorama de Port-aux-Français pris en infrarouge, sur lequel on peut bien voir le ciel sombre et la végétation plus claire (surtout les graminées à droite), les deux différences les plus évidentes sur les photos infrarouge.

PAF

Comme vous pouvez le voir, l'appareil donne une teinte très violette aux photos infrarouge, apparemment ça varie beaucoup suivant les marques et les modèles, mais l'idéal pour un compact Canon est d'utiliser CHDK et de faire du RAW, pour avoir ensuite plus de contrôle sur la conversion en JPG, par exemple avec darktable.

Autre chose, dans tous les cas on perd de la résolution, d'abord parce que l'infrarouge a un indice de réfraction différent de la lumière visible, donc ça ajoute un peu de flou, et ensuite parce que dans le cas d'une photo infrarouge uniquement, l'information ne vient presque que des cellules rouges, c'est à dire 25% des cellules du capteur CCD de l'appareil.

Bon voilà voilà, je suis prêt à répondre à vos questions si vous en avez _o/

  • # À noter une chose..

    Posté par (page perso) . Évalué à 8.

    Le bricoleur qui a posté ce journal l'a fait depuis Port-Aux-Français. Il a un ping sur google.com se rapproche de la seconde.

    \_o<

  • # NightShot

    Posté par . Évalué à 4.

    Ah, la fameuse Sony Hi8 NightShot qui avait fait une controverse car elle "permettait de voir sous les vêtements"...

    • [^] # Re: NightShot

      Posté par (page perso) . Évalué à 6.

      Mouais, ça j'ai pas encore remarqué... tu me dirais, c'est peut-être parce qu'ici l'hiver arrive et que les filles s'habillent rarement avec des vêtements fins et légers, en tout cas l'infrarouge ne passe pas à travers la laine ni à travers la polaire.

      • [^] # Re: NightShot

        Posté par (page perso) . Évalué à 4.

        Par curiosité tu fais quoi là bas ?

        • [^] # Re: NightShot

          Posté par (page perso) . Évalué à 5.

          Je suis l'admin sys du réseau de l'institut polaire sur la base pour la 61e mission (de novembre 2010 à quelque chose comme janvier 2012).

          • [^] # Re: NightShot

            Posté par (page perso) . Évalué à 9.

            Whaaa, ça en jette pour draguer !
            Mais il faut attendre d'être revenu.

        • [^] # Re: NightShot

          Posté par (page perso) . Évalué à 3.

          Mais tu ne lis pas la tribune ?!

          pertinent adj. Approprié : qui se rapporte exactement à ce dont il est question.

  • # Emissions non lumineuses

    Posté par . Évalué à 3.

    T'as un exemple de photos de surface très froide et très chaude ?

    • [^] # Re: Emissions non lumineuses

      Posté par (page perso) . Évalué à 8.

      Non. Dans tous les cas, à part les résistances électriques qui émettent de l'infrarouge un peu avant de devenir visiblement rouges, ce n'est pas de l'imagerie thermique, ça n'a rien à voir, les capteurs n'ont rien à voir. Là on est juste dans des longueurs d'onde un peu plus grandes que le rouge, les mêmes que celles utilisées pour les liens infrarouge entre appareils électroniques, ou pour les télécommandes, rien à voir avec la chaleur.

      • [^] # Re: Emissions non lumineuses

        Posté par . Évalué à 4.

        Et la nuit ça donne quoi?

        THIS IS JUST A PLACEHOLDER. YOU SHOULD NEVER SEE THIS STRING.

        • [^] # Re: Emissions non lumineuses

          Posté par (page perso) . Évalué à 9.

          Rien, la nuit il n'y a pas de lumière en général.

          • [^] # Re: Émissions non lumineuses

            Posté par . Évalué à 1.

            D'après Infrared, un tel dispositif pourrait améliorer la visibilité nocturne (vu qu'on parle d'IR proche, et que c'est utilisé pour l'amplification de lumière. Reste à voir si ta modification est suffisante pour voir un quelconque effet ...). À tester, je pense :)

            (Mais on est bien d'accord que ce n'est pas de l'imagerie thermique, d'ailleurs l'aspect des photos thermiques et des photos en infrarouge proche comme les tiennes est très différent.)

            • [^] # Re: Émissions non lumineuses

              Posté par (page perso) . Évalué à 2.

              Jusqu'ici, à part en éclairant des trucs avec une télécommande la nuit les photos sont juste noires. Mais peut-être que par une nuit étoilée ça pourrait être différent, je me demande aussi à quoi ressemble une aurore en infrarouge tiens.

  • # Toutes mes confuses, mais...

    Posté par . Évalué à 6.

    Excuse moi cher 못 옷 홋 — 바르텅 마티으, de te poser une question à la con, mais autant je trouve intéressants ta démarche et ton bricolage, autant je ne comprends pas vraiment le but de l'opération.
    A la lecture de l'article, j'ai l'impression que tu as fait tout ça pour finalement faire des photos un peu floues en violet et blanc...
    Peux-tu préciser l'intérêt des photos en infrarouge ? Qu'est-ce qu'elles t'apportent, au-delà de la curiosité scientifique ?

    • [^] # Re: Toutes mes confuses, mais...

      Posté par (page perso) . Évalué à -6.

      Ça permet aussi de faire des photos de nuit. Des thermogrammes.

      • [^] # Re: Toutes mes confuses, mais...

        Posté par . Évalué à 3.

        Dans ce cas précis apparemment, non. Infrarouge proche toussa.

      • [^] # Re: Toutes mes confuses, mais...

        Posté par . Évalué à 2.

        Relis le nal cher ami...

        Moi j'trouve que c'est marrant ces bêtises, comme tout ce que l'on peut faire avec un appareil.

        "The trouble with quotes on the internet is that it’s difficult to discern whether or not they are genuine.” Abraham Lincoln

    • [^] # Re: Toutes mes confuses, mais...

      Posté par (page perso) . Évalué à 7.

      Je ne vois pas trop comment expliquer ça, c'est le même intérêt que n'importe quelle photo, montrer quelque chose en gros. Et comme ici la grande majorité des photos que je peux faire ont beaucoup de végétation ou beaucoup d'eau (ou les deux), et que c'est justement les trucs qui sont très différents sur les photos infrarouge, c'est le moment ou jamais d'en faire. Pour les portraits ça fait un effet très intéressant aussi.

    • [^] # Re: Toutes mes confuses, mais...

      Posté par . Évalué à 5.

      IL y a pas mal d'intérêt à combiner une image infrarouge à une image classique. Par exemple, l'infrarouge étant moins diffusé sur les longues distances, ça permet d'obtenir des photos de paysage très sympa, même à travers une "brume".
      Ça peut aussi être très pratique pour faire de la vision, la texture d'un objet peut changer du tout au tout entre l'infrarouge et le visible.

      Y a pas mal de labos qui s'intéressent à ça du coup, par exemple à l'EPFL: http://ivrg.epfl.ch/research/topics/nir.html#WHY

  • # Focalisation

    Posté par (page perso) . Évalué à 4.

    Et ça ne nuit pas à la focalisation, de retirer un filtre qui ajoutait probablement du chemin optique avec son indice supérieur à celui de l'air ? J'avais lu un article sur ce genre de bidouille, l'appareil photo qui y était présentait contenait un filtre infrarouge épais, qu'il fallait remplacer par du verre ou quelque chose d'équivalent, rendant la manipulation beaucoup plus difficile à effectuer…

    • [^] # Re: Focalisation

      Posté par (page perso) . Évalué à 1.

      Je l'ai lu en effet mais n'ai pas remarqué ça. Le filtre infrarouge est assez fin sur cet appareil, donc peut-être que ça a un effet moins important, je ne sais pas trop.

      • [^] # Re: Focalisation

        Posté par . Évalué à 2.

        En fait je ne pense pas du tout. La focalisation est extrêmement perturbée si tu changes le chemin optique. En ce qui concerne l'aspect flou de tes photos c'est uniquement du à la différence de chemin optique. D'ailleurs je trouve ta phrase "l'infrarouge a un indice de réfraction différent de la lumière visible" un peu étrange, un indice de réfraction est associé à un milieu et non à une longueur d'onde.
        Tu as un système de focalisation automatique qui a été étalonné pour le filtre, il y a de grandes chances qu'il y ait un biais systématique si tu changes le chemin optique.

        • [^] # Re: Focalisation

          Posté par . Évalué à 7.

          un indice de réfraction est associé à un milieu et non à une longueur d'onde

          Un indice de réfraction est associé à un milieu et à une longueur d'onde. C'est pour ça que les prismes existent.

          • [^] # Re: Focalisation

            Posté par . Évalué à 0.

            Je persiste,c'est un paramètre matériau, il est donc associé à un milieu, le fait que la valeur de ce paramètre change en fonction des longueurs d'ondes dans lesquelles il est utilisé ne change rien au fait que cet indice est associé à un matériau et qualifié pour un intervalle de longueur d'onde.

        • [^] # Re: Focalisation

          Posté par (page perso) . Évalué à 8.

          Hmm non, je n'ai pas de flou sur les photos uniquement en infrarouge. Et l'indice de réfraction n'est pas du tout négligeable pour l'infrarouge, c'est pour ça que les objectifs (en tout cas avant l'époque de la photo numérique, ou même de l'autofocus) avaient normalement une marque rouge qui indique l'offset à appliquer lors qu'on fait de la photo infrarouge :
          IR-offset

          Ça me surprend un peu que tu dises ça en fait et je pense que tu t'es juste mélangé les pinceaux, parce que c'est de la physique de collège.

          En ce qui concerne l'autofocus, ce n'est pas un problème au moins sur les compacts du fait de leur autofocus adaptatif : l'appareil fait le focus d'après le contraste qu'il observe sur l'image prise par le capteur, en gros la même que celle affichée sur l'écran, et change le focus jusqu'à ce qu'il trouve le meilleur, ce qui pourrait changer ce serait l'incapacité de mettre au point à l'infini (mais ça, ça marche encore) ou bien que ça change la distance minimum, mais pour ça je ne suis pas à quelques millimètres près. Après, ce n'est que ce que j'ai lu, mais ça correspond tout à fait à ce que j'observe. Tiens, Wikipedia a un article qui me semble dire sensiblement la même chose.

          • [^] # Re: Focalisation

            Posté par (page perso) . Évalué à 6.

            En parlant de Wikipédia, on ne peut pas dire que les photos s'y bousculent. Une de 1983 et une autre de 2004, prises d'assez loin. Rien en ce qui concerne la petite église Notre-Dame des Vents, ou autre sujet potentiellement intéressant.

            http://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Port-aux-Fran%C3%A7ais_Station

            Alors si tu n'as pas encore déglingué tous tes appareils et que tu peux encore faire des photos avec de jolies couleurs, ça serait cool si tu pouvais en importer quelques unes :)

            Merci

          • [^] # Re: Focalisation

            Posté par . Évalué à 1.

            Ok, je ne pense pas que cela soit un problème d'optique de collège si bète que cela. Je ne dis pas que la différence de refraction n'engendre pas de problèmes, j'essaye de mettre en balance qu'il existe une autre raison. Les méthodes d'autofocus, sont calées pour une configuration du système optique donné. Si tu changes cette configuration, tu n'es plus assuré que les méthodes mises en oeuvres fonctionneront encore.
            Si tu fais un tour ici http://steph.ubaud.free.fr/articles.php?lng=fr&pg=208
            tu verras qu'ils expliquent la procédure pour une canon 350D. Il semblerait qu'après le retrait du filtre si on ne rajoute pas une plaque de verre d'épaisseur optique équivalente alors on ne peut pas avoir la mise au point automatique.
            En ce qui concerne la différence de focalisation entre l'infrarouge et le visible, je sais qu'elles ne se font pas tout à fait à la même distance, mais je ne sais pas vraiment pourquoi et je ne suis pas sur que la réfraction explique cela. Si quelqu'un a des liens là dessus, cela m'intéresserait.

            • [^] # Re: Focalisation

              Posté par . Évalué à 10.

              EOS 350D

              En même temps, les compacts font la mise au point par contraste de l'image sur le capteur principal. Les reflex (hors mode "live view") la font par détection de décalage de phase sur un capteur situé au pied du miroir à l'aide d'un miroir secondaire. Du coup l'étalonnage entre le capteur de phase et le capteur principal joue un rôle significatif, qui n'existe pas en compact.

  • # Lapin compris.

    Posté par (page perso) . Évalué à 2.

    Bon j'aime le hack, et celui que tu fais aussi. Je me suis engouffré dans la photo il y un temps argentique. Bref à l'époque il existait des film pour l'IR. Ça n'avait pas du tout ce rendu.
    J'ai lu, parcouru pardon, ton journal et les commentaires, je ne trouve aucune remarque comme quoi les objos sont traités anti UV (je sais ça n'a rien à voir), ils sont comme nos enceintes HI-FI limitant les basses et les aigus.
    J'aimerais savoir si on peu utiliser ton hack d'une façon scientifique, rien à battre de voir sous les jupes des filles, ou de s'apercevoir qu'un HDD chauffe (un peu).
    Puisque comme tu le décris, je n'ai pas creusé, les capteurs captent, il doit bien y avoir un moyen d'en tirer quelque chose.
    Salutations.

    « Il vaut mieux mobiliser son intelligence sur des conneries que mobiliser sa connerie sur des choses intelligentes. »

    • [^] # Re: Lapin compris.

      Posté par (page perso) . Évalué à 2.

      Pour répondre à la première partie :
      Je suis malheureusement dans l'incapacité de prendre une photo IR typique ici, je veux dire une photo avec un ciel et des arbres, en gros, pour permettre une bonne comparaison avec par exemple http://en.wikipedia.org/wiki/File:SD10_IR_Bending_Tree.jpg. Juste parce qu'il n'y a pas d'arbres. Mais à part ça, les photos correspondent au contraire tout à fait.

      Mais je pense que tu confonds peut-être aussi le film IR noir et blanc, et l'ektachrome qui était sensible non seulement à l'infrarouge mais aussi au rouge et au vert, et qui représentait ces trois couleurs en quelque sorte avec un offset (infrarouge qui devient rouge, rouge vert et vert bleu). Pour atteindre un tel rendu, il faudrait prendre deux photos avec mon appareil, une infrarouge uniquement et une en lumière visible, puis combiner les différents canaux à la main, il est rigoureusement impossible de le faire autrement parce que toutes les couleurs deviennent partiellement sensibles à l'infrarouge sur un appareil numérique.

      Après, l'anti UV c'est mal pour la photo UV mais pour l'infrarouge ce n'est pas tellement un problème, effectivement il y a plus souvent des problèmes de reflets internes en infrarouge par contre, mais les objectifs laissent passer beaucoup d'infrarouge (à en juger par les temps de pose, pour une scène extérieure normale il y a plus d'infrarouge qui arrive au capteur que de lumière visible).

      Et pour le côté scientifique... ça permet de faire des photos d'oiseaux la nuit, au flash, sans les déranger, par exemple. Si je pouvais trouver assez de LED infrarouge on pourrait peut-être aussi faire un éclairage continu en infrarouge.

      • [^] # Re: Lapin compris.

        Posté par . Évalué à 1.

        Moi je m'était aperçu par hasard qu'avec un appareil photo numérique non trafiqué, on voyait la lumière IR émise par la diode d'une télécommande. Alors avec le tien, et une source de lumière IR suffisante, tu dois effectivement pouvoir "flasher" incognito. Enfin, à condition que les oiseaux que tu prends en photo ne voient pas dans l'infrarouge!

    • [^] # Re: Lapin compris.

      Posté par . Évalué à 1.

      Le problème est que le verre est à peu près opaque aux UV. Ca donne des temps de pose colossaux pour les appareils qui peuvent prendre des photos UV (Leica M8, par exemple) et encore, en choisissant les optiques qui ont le moins de lentilles.

      Pour pouvoir prendre efficacement des photos en UV, en plus d'ôter les filtres éventuels, il faut mettre un objectif dont les lentilles sont en quartz (qui n'est jamais que du verre cristallisé, ou le verre, du quartz amorphe). Ca existe (notamment en M39, la monture Leica M depuis un peu avant la découverte du feu), ça coute une fortune, et la photo UV une fois passée des trucs rigolos genre recomposer une photos en utilisant l'UV comme composante bleue, le visible en vert et l'IR en rouge, manque un peu d'intérêt (en rapport avec le surcoût)

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