2020年9月2日 星期三

第 100 篇要寫什麼呢?總要來點特別的......

先說結論:

總要來點特別的......真的是特別:做了一件蠢事!!!

註:

怪不得廠商要停產,SONY E 接環的鏡頭「幾乎」是不能使用的。若是要可以使用,ZWO 還得如 TECHART TZE-01 一樣,開發出晶片才行。真要有這樣的接環,那就連自動對焦都可以搞定。

自己的失誤除了不知道 FBW 外,另一個原因也是看過 ETOASI - Sony E-mount to ZWO ASI camera adapter 設計者在 astrobin 發表了使用這個接環拍的影像,現在再去仔細看才發覺他用的是 Samyang 135mm F/2 手動鏡頭

這篇文章說明一切:Focus-By-Wire,文章的最後一段敘述:

Unlike mechanical AF lenses, using the motor requires power, so when a FBW lens is not connected to a camera, the camera is switched off or power is not enabled to the lens (such as when using a lens mount adapter) changing the focus is impossible.

DIY 的「SONY E 鏡頭可以接 ZWO ASI533MC-Pro 冷凍相機」轉接環已做好,實際測試時才知道所有 SONY E 鏡頭都是 FBW lens,因此無法使用(後知後覺的苦果),經過一番 Google 後,找到上述的文章才知道原因。

這只接環倒也不是就一無是處,凡是能夠轉接到 SONY E 接環相機的鏡頭,只要能手動對焦,透過我這只接環就能使用 ZWO ASI533MC-Pro 拍攝,還能加裝 1.25"的濾鏡。

在實際的測試, Zeiss Batis 135mm F2.8 當然是無法手動對焦,後來換上 Nikon F-NEX 接環 + Sigma 150-600mm 鏡頭測試,可以順利對焦。雖然使用 LiveView ,仍不是很好對焦(),這就興起了一個念頭:自己也有 ZWO EAF 電動對焦器,是否也能改裝讓相機鏡頭也能如使用 SharpStar 107PH 一樣透過 N.I.N.A. 來自動對焦?這大概會是第 101 篇的內容了。

註:

不好對焦的原因,事後想想,原來是自己 Gain 設成 100,太小了,怪不得不夠「Live」。記得在使用 A7R2 LiveView 對焦時 ISO 都設在 3200 以上,怎麼就忘了。 
但改裝的念頭不會因此而消掉,一來因為在 N.I.N.A.下的LiveView 其實是拍攝一連串的影像,但每個單張都還要 Debayer才能呈現出來,在 Lenovo 這種小筆電下,即使把 Gian 值調高,應該不可能如 A7R2 LiveView 那樣;二來手動調整鏡頭的對焦環再怎麼輕手輕腳,一定是會動到的,若能改裝,那就可以避免。 
目前的念頭類似這篇:天文攝影手動對焦的改裝,把跟焦器改裝接 ZWO EAF ,只是不曉得精準度是否能符合需求而已。若能改裝成功,配上DIY製作好的 EtoASI 轉接環,手上除了 SONY E 鏡頭外(真好笑😅😅😅)的任何鏡頭(Pentax、哈蘇、Nikon)都能使用且能自動對焦。

前言

其實這並不是真正的第一百篇。

最早是從 WordPress 開始寫的,後來轉到 Blogger,至今寫過的應該超過五百篇了,只是有些過時的(如 iPhone 3GS 的越獄心得等等......)就刪掉了,有些是變成很基本的知識,很難忘掉,但為了部落格的調性(會隨時間略有調整),也不想太雜亂,先暫時轉為草稿,或許還會有用得著的一天,所以本篇才會成會第一百篇。


本篇主題:

 DIY 「SONY E 鏡頭可以接 ZWO ASI533MC-Pro 冷凍相機」的轉接環 

在前篇「單眼相機鏡頭(Nikon、Canon、SONY)轉接ASI 冷凍相機 + 雙窄帶濾鏡(都市裡照樣天文攝影)」提到 Nikon、Canon 的鏡頭有現成的轉接環可以接ZWO ASI533MC-Pro,甚至還有空間能夠放入 2"窄帶濾鏡,而 SONY 鏡頭由於過短的法蘭距(18mm),可以轉接,但無法加裝濾鏡,雖有轉接環,但因需求太少,廠商就停產了。

但為了手上一只貴貴的 Zeiss Batis 135mm F2.8 ,鏡片結構 11 組 14 片,號稱內含 8 片抑制色散的特殊玻璃鏡片下圖紫色的鏡片):

如果能夠接上ZWO ASI533MC-Pro 冷凍相機來天文攝影,不知會拍出甚麼樣的成品?!

雖然這只 T2-SONY E-Mount adapter廠商已停產,或許網路上還會有人在賣吧!(至少也會有二手的吧)費盡不少心力,詢問了淘寶不少的商家及 Google,毫無蹤跡,只好死了買現成轉接環這條心,畢竟廠商是在多年前就停產了。但在 Google 後,竟然找到有人設計了 EtoASI 轉接環,還附了 3D 列印檔讓人下載,當下燃起了一絲希望,找到了睿坊國際有限公司 3D輸出中心,於是把檔案(STL 格式)上傳給他們列印 3D成品。由於檔案有些問題,與睿坊國際有限公司的黃先生除了有 Mail 的討論,甚至黃先生還打手機來直接討論,若是能得到 STEP 格式的檔案,甚至還能 CNC 車床輸出金屬成品,堅固必定是沒問題的。

本想找 EtoASI 轉接環的設計者看是否能要到原始的 STEP 檔,後來想想,就算去找那個設計者大概也沒辦法,畢竟那是三年前他做的檔案。

但是 Google 後,找到這篇:How to Convert STL to STEP,按照文章的說明,下載了免費的 FreeCAD for  Mac ,然後一步一步地把 STL 轉成 STEP 檔案,並 Mail 給黃先生。可能是深夜寄的,黃先生還沒來得及看,突然驚覺到 EtoASI 轉接環的設計者的成品影像:

他的相機(12.5mm)與我的 ZWO ASI533MC-Pro(17.5mm)是不同的,所以列印出來 3D 成品也不能用:


因此趕快 Mail 給黃先生叫停。雖然沒有做成生意,但黃先生的態度令人讚賞,或許這次的經驗是個契機,也下載了 FreeCAD for Mac ,搞不好未來會學學 3D 的設計,屆時有需要 3D 列印時一定會先找他。

DIY 歷程

對於無法使用 Zeiss Batis 135mm F2.8 接 ZWO ASI533MC-Pro 始終耿耿於懷,所以接下來開始了我的 DIY 歷程:

第一步先搞清楚 SONY E 的 18mm 法蘭距是怎麼計算的?

先借用這篇文章的圖來說明:


概略的示意圖:


然後就開始想辦法了......

最初想到的方法及器材:

手上現有的器材:一個 E 鏡頭鏡後蓋、一個沒在用的T2-Ai 接環(有 M42 內螺紋)、Nikon F 鏡後蓋,使用鋸子來達成符合的法蘭距:

但是疊加起來後要達到 18mm的要求, 除了 E 鏡頭鏡後蓋要鋸掉一些(塑膠的還可以做得到,但也不能鋸太多),但是 T2-Ai 接環後面這截也要鋸掉(紅色箭頭),以自己的工具是做不到的:

這個方式只能放棄。

經過一天的沈澱,想到可以把  T2-Ai 接環的 M42 螺紋鐵圈卸下來,這樣就不用鋸掉後面那截尾巴,與 E 鏡頭鏡後蓋疊起來後的總厚度略比 18mm 小了一點:

把這個想法經過幾番的確認,似乎可行,就開始行動了......

把 E 鏡頭鏡後蓋以老虎鉗夾住,先以 3mm 鑽頭鑽一圈小孔


再使用 4.5mm 鑽頭擴大這些小孔 


鑽完一圈後


中間部分很容易就敲掉


然後再以手上最粗的鑽頭修邊


完成後大概這樣


M42 螺紋鐵圈疊上去的樣子



寫到這裡,零亂的概念經過整理、計算後,整個轉接環的厚度必須是 11.5mm ( 能夠一端接 SONY E 鏡頭、一端以 M42 接ZWO ASI533MC-Pro):

把  E 鏡頭鏡後蓋鎖上鏡頭後,查看得知應該還有一些M42 螺紋鐵圈填入的空間,或許能夠讓整體達到 11.5 mm 的厚度,且鏡頭鎖上後也不會頂到:


原本以為兩者疊加後,可以使用塑鋼土固定,塑鋼土占用一點厚度,剛好可以補足成 18mm ,但這個想法是少算了 ZWO ASI533MC-Pro 6.5mm 的後截距,必須扣掉成為 11.5mm 才行。

因此需要重新想別的辦法......

E 鏡頭鏡後蓋(厚度約 11mm)挖空後必須夠大,讓 M42 螺紋鐵圈能夠填入。

E 鏡頭鏡後蓋與M42 螺紋鐵圈組合後若能符合11.5 mm 的厚度,問題還沒有完全解決:兩者的圓心必須重合,否則會造成相機與鏡頭光軸不一致

如何在組合時讓兩者的圓心重合呢......

這是數學上很簡單的幾何問題,不用去翻國、高中的教材,Google 一下就有了:

只要一把透明的尺子,在圓上畫出線段後,如下圖,尺子的整數刻度線兩邊都與這條線段重合,沿藍色畫出的線就會是垂直線:

然後找出兩條直徑,交點就是圓心:


把兩個組件的圓心找出來:


組件沾點漿糊對準畫好的圓黏上,然後以圖釘在圓心鑽一小孔,再剪下來(不必對得很齊):

註:圓心鑽個小孔的用意非常重要,這是用來在疊合時圓心能重合的關鍵。

問題又來了,如何在組合兩個組件讓圓心重合後(從一孔看到透光的另一孔)能夠固定不動,然後再填入塑鋼土?

在上頂樓抽根菸時想到可以在 E 鏡頭鏡後蓋以 120度角的分布再鑽三個可鎖螺絲的孔,M42 螺紋鐵圈填入後把厚度調整到  11.5mm 且光軸一致(兩者圓心重合),以螺絲固定後,先鎖入鏡頭看是否會頂到M42 螺紋鐵圈,沒問題再填入塑鋼土補強。

又需要數學幾何了,Google 找到這篇有三等分圓周的作法,但有點麻煩,最後找到這篇裡面的圓三等分教學最簡單,截個圖借用一下:


問題是一時找不到圓規,只好剪段縫衣線,再拿兩根圖釘,如下,應該就知道如何做:

  1. 兩根圖釘固定縫衣線,綠色在圓心,藍色在一條直徑圓上的一端,另一端是 C 點,縫衣線在藍色圖釘多繞幾圈,再將圖釘壓入固定,這個點是要固定不動的:

  2. 拿掉綠色圖釘,將鉛筆套入縫衣線:

  3. 鉛筆頂著縫衣線繞藍色圖釘畫出弧線,交圓於 AB 兩點:

  4. 放上 E 鏡頭鏡後蓋,在於 A、B、C處以麥克筆在蓋子標上鑽孔位置的記號:


早已去買了塑鋼土(特別選較貴含金屬粉的),而 E 鏡頭鏡後蓋中間孔洞還需擴大以填入 M42鐵圈及再鑽三個小孔,這些在深夜不適合,找個不會吵到人的時間才能做。

想到這是關鍵的一步,成敗就在此一舉,實在有點「近鄉情怯」,還是先緩一緩了,過些時候再來做。

沒想到還找得到打磨的鑽頭(那是早年買第一隻牧田電鑽時一起買的工具,記得當時是用來清鐵窗銹斑用的,清掉後再上油潻),從粗磨到細磨三根就夠了(抛光就不用了😵😵😵),把蓋子紅色斜線部分去掉後,至少可以打磨地較平整些:

與前面步驟一樣,先以 3mm 鑽頭打一圈洞,再以 4.5mm  鑽頭擴大洞口,就可以將上圖中的紅色斜線部份打掉:

再以上上圖藍色框最左邊的粗磨鑽頭打磨,是比較平整了:

但 M42螺紋鐵圈放上去後高出太多了,這些高出來的部份無法使用打磨的方式,一來不好處理,二來也怕磨到卡鏡頭的螺芽,那這個蓋子就得重做。

所以得想個實用的辦法能夠不傷到卡鏡頭的螺芽下又能降低高度......

好在塑膠的蓋子不會太硬,就請出了女兒讀小學時買的雕刻刀,再找出一個 SONY 相機的機身蓋,與這個鏡後蓋合起來後,除了以老虎鉗夾住時不會變形,還能讓我知道該削到那裡為止:

最初的厚度約 14mm :

慢慢削:

削掉 1mm 了:

很有耐心地一圈一圈地削下去,終於小於 11.5mm :

放入M42螺紋鐵圈,只高出來一點點:


雖然現在的厚度小於 11.5mm,但是之前已想到可以在 E 鏡頭鏡後蓋以 120度角的分布鑽三個可鎖螺絲的孔,M42 螺紋鐵圈填入後把整體厚度調整到  11.5mm 且光軸一致(兩者圓心重合),再以螺絲固定後,留下的空隙填入塑鋼土補強。

由於M42 螺紋鐵圈外圍的中間稍為凹陷,可以先圍上一圈塑鋼土再放入鏡後蓋:


問題是我只有五分鐘的時間因為買的是五分鐘快乾塑鋼土,雖然也有 20分鐘的,但含金屬粉的只有這款)需要把整體厚度調整到  11.5mm (一圈各個地方的厚度都一樣,代表鎖上冷凍相機後不是歪掉的),同時也要把光軸調成一致(兩者圓心重合)。

若是改成先調好厚度一致及圓心重合,螺絲固定好,再來填入塑鋼土也不是不可以,只是鏡後蓋放入M42 螺紋鐵圈後,留下的空隙很小,要填入塑鋼土的難度也不小,也容易造成填充不均勻。

這是最關鍵的一步,得再仔細想想......

以 3mm 鑽頭試鑽鏡後蓋去掉的碎片,發現卸下M42 螺紋鐵圈後剩下的三顆螺絲剛好可以拿來用:

這樣子鑽三個孔來固定M42 螺紋鐵圈的問題就可以解決了。

晚間去小學走操場運動時,邊走邊想這件事,突然一個轉念,想到 ZWO ASI533MC-Pro 拿掉 11mm 的轉接環後,剩下的 M42 外螺紋有個印象好像不是很高。回家後趕緊拿出來,加上 M42轉 1.25"接環的厚度與 T2-Ai 轉接環卸下的M42 螺紋鐵圈高度差不多:

把M42轉 1.25"接環鎖入M42 螺紋鐵圈也能順利鎖進ZWO ASI533MC-Pro :

DIY 改裝的鏡後蓋裝上去:

再裝上一顆 SONY E 鏡頭總厚度還綽綽有餘,這意謂著可以再加個濾鏡,那再買個 1.25" 雙窄帶濾鏡,SONY E 鏡頭 + 冷凍相機也可以在市區天文攝影:

又是高興得太早了,等到把買 ZWO ASI533MC-Pro 時店家附贈的宇隆 UV/IR Cut 濾鏡裝上,心就涼了,濾鏡的邊框太高了。或許可以把鏡片卸下,但如何固定在M42轉 1.25"接環裡還是個問題,就先放著吧:

這下子想要趕快把 M42 螺紋鐵圈固定好的意願再度冷卻下來......

心血來潮把 Zeiss Batis 135mm F2.8 拿出來檢查,拿掉鏡後蓋,哇!真是個好設計啊!

紅圈位置的設計竟是凹下去,那會不會剛好可以放下濾鏡呢?!

再看看其他 SONY 原廠鏡頭的設計,就以 FE 70-200mm F4 為例,不僅不是凹陷,還是凸起的,當然不可能放得下濾鏡:

註:手上現有的 FE 16-35mm F4 也是一樣的設計

試著把改裝後的鏡後蓋鎖上 Zeiss Batis 135mm F2.8, 再宇隆 UV/IR Cut 濾鏡裝上M42轉 1.25"接環旋入M42 螺紋鐵圈放上去(因為還未固定,所以 ZWO ASI533MC-Pro 暫時沒鎖上),可以看出來即使加了濾鏡,M42 螺紋鐵圈高出鏡後蓋的部分只有一點點,或許等固定後,說不定整個的厚度會剛好在 11.5mm ,或者稍為多一點(使用電子游標尺很難量),但在容忍範圍內,若經實拍沒問題,就可以考慮再買個 1.25"的雙窄帶濾鏡:

以 3mm鑽頭鑽好三個孔,沒想到卸下三顆螺絲不能用,好在一堆螺絲中找到三顆可以用的:


因為紙張(圓心重合時需要)也佔有厚度,也要算進來:



填塑鋼土:


塑鋼土乾了後還需要打磨修平:


正面:


反面:


接上鏡頭(加上濾鏡):


接上 ASI533:


接上導星鏡:


轉接 Sigma 150-600 for Nikon:


3 則留言:

  1. eton.shu@gmail.com2023年2月28日 下午6:21

    感謝 Luke 認真的留下這麼詳細的紀錄,我也是在想把 Sony 600mm F4 鏡頭接在 ZWO 2600 APS-C 相機上,看來 Sony 鏡頭 Focus By Wire 的設計,需要機身控制鏡頭裡的馬達來對焦,轉動對焦環只是個電磁感應並沒有傳動對焦的機械結構,所以在不接 Sony 機身要手動對焦(MF) 仍然需要控制馬達才能驅動對焦結構,除非可以把鏡頭預先鎖焦在星點精準合焦的位置,再轉接到 ZWO 相機,或許用Sony 機身控制光圈與對焦合焦後,Sony 機身不關電直接卸下鏡頭,光圈與對焦都是在期望的位置,下一個挑戰是如何讓 ZWO 相機的鏡後距控制得Sony 相機完全一樣。機械結構必然有些公差,這是滿困難的事。Anyway, ZWO 為 Sony E-mount 鏡頭製作的adapter 來了之後試試。

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    1. 「Sony 機身不關電直接卸下鏡頭」有可能還是會動到焦點的。從相機鏡頭拍攝到現在使用天文望遠鏡(Sharpstar 61EDPH II 、Sharpstar 107 PH APO )的經驗,其實您不用再傷這個腦筋,直接買支望遠鏡最實在,最好再加上自動對焦器。除非拍廣域的天體才會用上SIGMA 70-200mm F2.8, 也玩過 Moasic 拼接,麻煩又難,使用短焦的相機鏡頭也是不得已,但簡單方便。

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    2. 好奇查了下 Sony 600mm F4 的價格,「Sony 機身不關電直接卸下鏡頭」這動作還是不做的好。

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