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MX716 Monochrome
Der Umbau der one-shot-color-Farbkamera zur monochromen Nachführkamera
Der in der MX7C enthaltene Chip vom Typ Sony ICX249AK EXview CCD besitzt eine sog. sekundäre Farbmatrix. Damit ergibt sich die Möglichkeit mit einer einzigen Aufnahme, ein RGB Bild zu erstellen. Diese Farbmatrix-Option bringt allerdings eine auch Verringerung der Empfindlichtkeit mit sich. Da ich seit einigen Monaten die MX7C als Nachführkamera einsetze, ist Farbe natürlich weniger wichtig als eine hohe Empfindlichkeit, um auch bei langen Brennweiten schwache Leitsterne im Bereich 13..15mag bei der Off-Axis-Nachführung verweden zu können.
Technisch gesehen, unterscheiden sich die MX7C und die monchrome Variante MX716 – hier wird der Sony ICX249AL CCD chip verwendet – nur bzgl. des Chips. Tauscht man die Chips aus, so kann man aus einer MX7C eine MX716 aufbauen. Die nachfolgenden Schritte beschreiben diesen Austauschvorgang. Ich muss darauf hinweisen, dass ein solcher Eingriff natürlich die Garantieauflagen des Herstellers verletzt und auf eigene Gefahr durchzuführen ist. Auch weiss ich nicht sicher, ob der Umbau einer MX716 zur MX7C ebenso möglich ist. Da die Treiber bzgl. der CCD Kameraelektronik identisch sind, und sich nur die Bildverarbeitung unterscheidet, ist anzunehmen, dass man auch die monchrome MX716 mit dem ICX249AK Chip zur Farbkamera umbauen kann.
Das Bild zeigt die MX7C und daneben den MX716 Chip, der freundlicherweise von Herrn Günther Lechner aus einer defekten Mintron 12V1EX zur Verfügung gestellt wurde. Der etwas umständliche Auslötvorgang (Danke Yves!) aus der Mintron-Platine ist mit Sorgfalt durchzuführen, um die 20 Beinchen des Chip unversehrt zu lassen. Ebenso sollte man darauf achten, dass die Temperatur nicht zu stark ansteigt. Die Chipoberfläche war bei dieser Prozedur abgeklebt. WICHTIG: Bevor man sich an den Umbau macht, sollte man neben dem Chip auch eine kleine Menge Wärmeleitpaste zur Hand haben. Dazu gleich mehr.
Die MX7C ist rückseitig verschlossen und man muss alle Schrauben lösen. Zuerst entfernt man die Fotostativhalterung und danach die oberste und unterste Schraube. Diese fixieren den Tubus der Kamera und ihre Elektronik. Die Schrauben neben dem Stecker sind auch zu öffnen, da diese die Rückwand festhalten. In meinem Fall saßen die Schrauben wirklich bombenfest und ich musste eine Zange zur Hilfe nehmen. Um die Schrauben nicht zu beschädigen, empfiehlt es sich die Schrauben auf diese Art und Weise zuvor zu lösen.
Man sieht hier die zerlegte Kamera. Der CCD Chip befindet sich in einem separaten Gehäuseteil, der luftdicht verschlossen ist. Dieser Teil wird mit den beiden Messingstäben festgeschraubt, die auch zu Wärmeableitung dienen.
Die Stäbe fassen auch die obere und untere Befestigungsschraube der Rückwand. Die Elektronik befindet sich auf einer zweiseitigen Platine. Die beiden Seiten lassen sich gut dadurch unterscheiden, dass sich auf den Seiten jeweils ein rotes und ein blaues Kabel findet. Auf jeder der beiden Seiten ist ein kleiner regelbarer Widerstand angebracht, der später zur Kalibration der Verstärkerparameter verwendet wird. Doch zuerst muss der Chip ausgetauscht werden. Und hierzu werden die Messingstäbe abgeschraubt. Man kann dann vorsichtig den vorderen Gehäuseteil abnehmen.
Das CCD Gehäuse ist nun vollständig geöffnet, der Chip liegt frei. Die weiße Masse verschliesst den CCD Gehäuseteil luftdicht. Bei dieser Masse handelt es sich um Wärmeleitpast, die man im Computerfachhandel als Kontaktmittel zwischen CPUs und deren Lüftern einsetzt. Es zeigt sich, dass diese weisse Masse auch zwischen dem CCD Chip und dem Kühlfinger des Peltierelementes benutzt wird. Da der Gehäuseteil sehr dicht abschliesst, ist nur sehr wenig dieser Wärmeleitpaste notwendig. Ich habe für den Umbau keine spezielle Paste verwendet und auch nach mehreren Tagen Betrieb zeigt sich kein Ausgasen o.ä. . Im Betrieb beschlägt die gekühlte CCD nicht.
Hier sieht man den MX7C Chip, d.h. die Farbvariante des ICX249 CCD Chips. Die erscheint bei normaler Beleuchtung im Vergleich zum monochromen Chip leicht grünlich. Für den Umbau ist es wichtig, die Position des Pin1 zu markieren. Der Chip steckt in gedrehten Pinfasssungen. Mittels eines flachen Schraubendrehers beginnt man nun vorsichtig mit dem Anheben des Chips. Dabei geht man in kleinen Schritten vor und wechselt immer die Seite, wo man ansetzt. Richtig professionell wäre natürlich die Verwendung von Chip-Einsetzhilfen, die ein Abknicken einzelner Beinchen vermeiden helfen (sollen). Dennoch gelang es mir ohne Probleme den Chip unversehrt herauszunehmen. Hierbei habe ich ein Antistatikband verwendet, um den Chip gegen eine elektrostatische Aufladung zu schützen.
Die Wärmeleitpaste unter dem Chip habe ich entfernt. Ebenso habe ich den einzusetzenden Chip mit einem Wattestäbchen und Alkohol gereinigt (nicht das Chipfenster!) um die Kontaktstelle fettfrei zu bekommen. Ein kleiner Tropfen Wärmeleitpaste wurde auf dem Kühlfinger platziert und der Chip dann vorsichtig eingesteckt. Auch hier sollte man in kleinen Schritten vorgehend den Chip immer weiter andrücken. Wenn es klemmt, muss man neu ansetzen, da man sonst riskiert ein Beinchen abzubrechen – alle Pins müssen beim Ansetzen in die Mitte ihrer Drehfassungen sitzen. Man erkennt auf dem Bild, das etwas Wärmeleitpaste auf dem Kühlfinger unter dem Chip hervorkam. Die Paste dient dazu, den Kontalt zwischen Chip und Kühlfinger zu verbessern – je weniger Paste man hierzu benötigt, umso besser. Es ist unbedingt darauf zu achten, dass man versucht „staubfrei“ zu arbeiten. Ich benutze aus diesem Grund ein Druckluftspray, das ich schon seit längerem zur Optikreinigung einsetze. Die Ringfassung habe ich dann ebenfalls mit neuer Paste versehen, um dann, nach einer Druckluftreinigung des Chips und des Kamerafensters den CCD Gehäuseteil wieder aufzusetzen. Mit den Messingstäben wird dann dieser Tubusteil wieder festgeschraubt.
Damit ist der mechanische Teil des Chipaustausches vollbracht. Da der monochrome Chip eine höhere Empfindlichkeit besitzt, muss man nun die Kamera kalibrieren. Dies geschieht mit Hilfe der bereits erwähnten Potentiometer auf beiden Seiten der Platine. Der erste Schritt, auch der spannendste, da sich hierbei zeigt, ob der CCD Chip den Umbau überlebt hat, ist die Regulierung des Verstärkerniveaus. Hierzu macht man ein 1sec Darkframe und orientiert sich an den Extremwerten im zugehörigen Histogramm. Meine Werte lagen etwas 50% über den MX7C Darkframe-Werten und so habe ich das „blaue“ Potentiometer etwa 5° im Gegenuhrzeigersinn gedreht und erneut ein Darkframe erstellt. Für diesen Vorgang habe ich die Kamera vom Stromnetz getrennt, dann die Veränderung vorgenommen, dann wieder eingeschaltet und 5min gewartet, bis sich ein Kühlgeleichgewicht eingestellt hat. Nach diesen DarkNoise Anpassungen habe ich ein M42 200mm-Fotoobjektiv vor die Kamera gesetzt und die immer noch angeschaltete Weihnachtsbeleuchtung eines Nachbarn dazu verwendet, die AntiBloomigGate (ABG) Anpassung vorzunehmen. Ich bin hierzu wieder von 1sec Belichtungen ausgegangen, die bei der Dunkelkeit und dem hellen Testobjekt eine gute Möglichkeit ergaben auch diese Einstellung zu optimieren. Eine kleine Drehung <5° des „roten“ Widerstandes im Gegenuhrzeigersinn erbrachte ein beispielhaftes Histogramm.
Nach mehreren Stunden Testbetrieb funktioniert die MX716 ohne Probleme. Auch bei langen Belichtungszeiten bleibt das Rauschniveau erwartungsgemäß gering und die Zahlder HotPixel ist auch überschaubar. Wer Interesse hat, den Umbau einmal in anderer Richtung, also von der monochromen Kamera zur Farbvariante kann sich gerne an mich wenden. Der MX7C Chip wird aktuell nicht benötigt.
M.König, Januar 2004