Insider: Fujifilm X-H2 gedemonteerd en ontmanteld

In het najaar van 2022 introduceerde Fujifilm de X-H2, de eerste camera met de nieuwe X-Trans CMOS 5 HR sensor. Deze sensor heeft een effectieve resolutie van 40 megapixels en is daarmee toonaangevend in het APS-C segment. In combinatie met de nieuwe X-Processor 5, die geavanceerde scèneherkenning en video-opnamen tot 8K RAW mogelijk maakt, is dit vlaggenschip gericht op professionals en liefhebbers. Na een grondige blik onder de motorkap kan het ontwerp van deze camera als volgt worden samengevat: Warmteafvoer en warmtebeheer. Maar hoe presteert hij in de Infraroodfotografie?

De X-H2 uit elkaar halen en demonteren

Aan de buitenkant zijn relatief weinig schroeven op de behuizing te herkennen. Net als bij andere Fuji camera's zijn de gebruikelijke schroeven snel gevonden. Laten we onderaan beginnen - hier zijn geen verrassingen en alles is open en toegankelijk.

Een paar schroeven rond de behuizing zijn toegankelijk, maar veel schroeven zitten ook verborgen onder de rubberen coating.

Zodra de schroeven zijn losgedraaid, kan de basis worden verwijderd, waardoor de eerste blik op het binnenwerk wordt geworpen. Het eerste wat opvalt is een groot aluminium oppervlak rechts van de statiefschroefdraad. Dit oppervlak is verbonden met de basis via een warmtegeleidende pad om de warmte van het interieur af te voeren.

Achter het display is niet veel te zien, behalve 2 schroefgaten en een elektrische interface. Deze aansluitingen zijn voor de optionele ventilator, "FAN-001", die de achterkant van de camera actief kan koelen. Er zijn nog een paar schroeven te vinden onder een dikke folie op de achterkant (een ontwerpbeslissing die op de een of andere manier erg doet denken aan het X-A1-tijdperk). Zodra de laatste schroeven zijn verwijderd, kan het achterste gedeelte inclusief het scharnierende display worden verwijderd, waardoor het moederbord zichtbaar wordt.

Aan de binnenkant van het achterste gedeelte bevindt zich een grote aluminium plaat die verantwoordelijk is voor de warmteafvoer. De afvalwarmte van verschillende componenten van het moederbord, met name de afvalwarmte van de processor, wordt rechtstreeks naar deze plaat geleid en via warmtegeleidingspads verdeeld. Deze warmte kan vervolgens worden afgevoerd naar de omgeving via de achterkant achter het scherm (trefwoord "FAN-001") en de voet.

Vervolgens moet het bovenste gedeelte inclusief de zoeker eruit. Alle schermen en knoppen van de bovenste camerabehuizing zijn via 3 kabels verbonden met het moederbord. Hier zijn ook een klein koperen contactoppervlak en een heatpad te zien. Later wordt duidelijk waar de warmte vandaan komt: de warmte wordt rechtstreeks van de sensor naar het bovenste deel van de behuizing voor de zoeker geleid.

De twee kaartsleuven (SD en CFexpress) hebben hun eigen kleine printplaat, die eerst moet worden verwijderd; dit is snel gedaan met slechts 3 schroeven. Dit ontwerpelement is overgenomen van de X-T4, behalve dat er 2 SD-kaartsleuven zijn.

De volgende stap is het verwijderen van het moederbord van de camera. Naast een paar kabels aan de bovenkant en een handvol schroeven, moeten er ook een paar kabels worden losgesoldeerd. Net als bij de X-T4 zijn er meer kabels aan de onderkant die voorzichtig losgekoppeld moeten worden.

Een nadere blik op het verwijderde moederbord van de X-H2 onthult talloze SMD-componenten, zowel aan de boven- als onderkant. Gezien de functies die zo'n kleine camera bevat, is dit niet verwonderlijk. De nieuwe X-Processor 5 bevindt zich ongeveer in het midden van de printplaat en wat hier opvalt is de plaatsing iets boven de printplaat. Hij lijkt op een klein voetje te zitten, bijna zwevend boven de andere componenten. We kunnen alleen maar speculeren of dit zo is ontworpen om de warmteontwikkeling te minimaliseren of om andere redenen. In ieder geval is de processor bedekt met een warmtegeleidende pad en creëert zo de eerder genoemde verbinding met de achterplaat van de camera.

Terug naar de camera: Direct onder het verwijderde moederbord zit nog een aluminium plaat met grote warmtegeleidende pads. Het doel van dit middenframe is waarschijnlijk niet alleen om de camera mechanische stabiliteit te geven, maar ook om de afvalwarmte van de SMD-componenten aan de onderkant van het moederbord te absorberen en af te voeren. Interessant is dat het mini-board aan de linkerkant ook genoemd moet worden. Hier zijn de microfoon- en hoofdtelefoonaansluitingen geïntegreerd. Veel fabrikanten bouwen deze tegenwoordig in camera's van hogere kwaliteit in op aparte kleine printplaten in plaats van ze direct op het moederbord te integreren. Ik kan alleen maar speculeren, maar vermoedelijk is het geluidsgedrag iets beter als deze aansluitingen duidelijker gescheiden zijn van de rest van de elektronica.

De IBIS-unit met de nieuwe X-Trans 5 HR-sensor is nu direct onder het middenkader te zien. Naast de sluiterknop en het batterijcompartiment kun je duidelijk zien hoeveel ruimte dit onderdeel inneemt in de camera. De module kan relatief snel en eenvoudig worden verwijderd met 3 schroeven.

Voordat we onze aandacht richten op de sensor, kijken we eerst even naar de sluiter aan de onderkant. Het hele sluitermechanisme is rondom voorzien van kleine veertjes en heeft geen direct contact met de body. Dit was al het geval bij de X-H1 en is overgezet naar de X-H2. In vergelijking met andere camera's zoals de X-T3 of X-T4 verklaart dit ook waarom de sluiter van de camera relatief stil werkt en dit zeer speciale, gedempte geluid heeft.

Terug naar de sensor: De IBIS-module bestaat uit een solide roestvrijstalen chassis waarop verschillende zeer sterke permanente magneten (vermoedelijk neodymium) zijn gemonteerd. In deze constructie is de sensor beweegbaar gemonteerd op een metalen plaat waarop verschillende koperen spoelen zitten - dit zijn elektromagneten. Door de elektromagneten gericht aan te sturen kan de sensor uiterst nauwkeurig in 5 assen worden verplaatst en gepositioneerd. Volgens Fujifilm compenseert de sensorstabilisatie niet alleen tot 7 f-stops, maar kan de sensor ook met pixelprecisie worden gepositioneerd voor "Multi Shift Pixel Shooting". Door 20 afzonderlijke opnamen te combineren kan een resolutie van 160 megapixels worden bereikt.

Met al die pixels moet er natuurlijk ook veel warmte worden gegenereerd op de sensor. Deze warmte wordt direct aan de achterkant van de sensor afgetapt via een filigraangeleider en geleid naar een koperen plaat op het roestvrijstalen chassis. We hadden in het begin al gezien dat de koperen plaat contact maakt met het bovenste deel van de behuizing. Dit betekent dat een deel van de warmte vrij efficiënt naar buiten kan worden geleid, een ontwerp dat ik nog nooit eerder van een andere fabrikant heb gezien.

Maar nu terug naar het eigenlijke doel van deze oefening: Het blokkeringsfilter voor de sensor moet worden vervangen door een 280 nm full spectrum filter. Zoals bij vrijwel alle moderne Fuji camera's bestaat de filterstapel voor de sensor uit 2 glazen. Het bovenste glas is voorzien van een piëzo-elektrisch element en is verantwoordelijk voor de automatische stofreiniging. Het eigenlijke UV/IR-blokkeringsfilter zit er direct onder. Net als bij de X-H1, X-T3 en X-T4 is dit blokkeringsfilter helaas zo ongunstig vastgelijmd in het kleine plastic frame dat de hele filterstapel moet worden vervangen. Dit betekent dat de stofreinigingsfunctie van de camera bij dit model verloren gaat. Voordat het nieuwe filter wordt geplaatst, kunnen we echter een directe blik werpen op de nieuwe X-Trans 5 sensor. Toegegeven, deze is weinig spectaculair, aangezien de pixels erg klein zijn...

En zo ziet de voltooide sensor eruit nadat het nieuwe volspectrumfilterglas en de afdichting in de camera zijn geplaatst. Ter vergelijking is de originele filterstapel verwijderd. De sensor is nu gevoelig voor het hele spectrale bereik van UV via het zichtbare tot het infrarode bereik (conservatief geschat 340 nm tot 1.200 nm). Door specifiek blokkerende filters op de lens te selecteren, is het nu mogelijk om foto's te maken in elk bereik van het spectrum.

Natuurlijk moet nu alles weer in elkaar worden gezet. Aangezien dit in principe hetzelfde proces is als demontage, zal ik de lezer dat nu besparen. Laten we in plaats daarvan meteen naar de infraroodtestopnamen gaan. Last but not least heeft de camera na de hermontage zijn onderscheiding verdiend: een verse IR-logosticker siert nu trots de voorkant van de behuizing.

Interne infrarood-LED

De eerste en misschien wel belangrijkste test betreft het restlicht en de astrogeschiktheid van de camera. Sommige moderne camera's hebben een interne infrarood-LED. Strooilicht van deze LED kan zichtbaar worden op infraroodfoto's in slechte lichtomstandigheden. Gelukkig laat een testopname van de omgebouwde X-H2 zien dat de camera geen interne LED heeft. Het beeld is volledig zwart na 30 seconden bij ISO 51.200 (afgezien van de verwachte ruis). Dit kwalificeert de X-H2 niet alleen voor conversie naar een infraroodcamera, maar ook voor een Astromodificatie rond de Volledige detectie van H-alfastraling.

Sensorleidingen

Sommige moderne sensoren kunnen fijne, meestal horizontale lijnen in de foto's laten zien. PDAF-pixels ("AF-pixels") op de sensor zijn hier waarschijnlijk de oorzaak van. Deze komen vaker voor bij sterke IR-filters en bij verwerking met een zeer hoog contrast. Hoe presteert de X-H2 met een 830 nm infraroodfilter? Er zijn geen lijnen of andere artefacten zichtbaar in de 100 %-weergave met overdreven hoogcontrastverwerking (afgezien van ruis natuurlijk, veroorzaakt door de hoogcontrastverwerking). De nieuwe sensor is een duidelijke aanrader en kan zonder beperkingen worden gebruikt.

Infrarood witbalans

Helaas deelt de X-H2 hetzelfde lot als alle X-Trans camera's. De handmatige witbalans wordt altijd zonder problemen ingesteld, maar het beschikbare bereik is niet helemaal toereikend. De voorbeeldfoto is gemaakt met een 630 nm filter, de witbalans was eerder ingesteld op een WhiteCard ingesteld. Helaas blijft er in de camera een warme magenta kleurzweem achter, die op de PC gecorrigeerd moet worden. Fujifilm kan dit wel, bij de Bayer sensor camera's (X-A serie en X-Txxx) werkt het probleemloos. De X-H2 lijkt iets beter te werken dan bijvoorbeeld de X-T3, maar je krijgt de kleurzweem hier niet helemaal weg.

In het onwaarschijnlijke geval dat een Fujifilm firmware ontwerper dit leest: Verruim alsjeblieft de grenzen in beide kleurassen waarbinnen handmatige witbalans kan worden ingesteld. Iets ruimer en de interne witbalans van de camera werkt ook voor infrarood. Zo'n verandering kan volgens mij worden verspreid in een toekomstige firmware-update en zou voor niemand nadelig zijn of te veel programmeerwerk opleveren.

Resolutie infrarood

Toegegeven, de sprong van 26 MP van de X-T4 naar 40 MP klinkt op het eerste gezicht extreem hoog (en de marketing van het bedrijf laat het ons geloven). Het aantal pixels neemt echter toe met het kwadraat van de resolutie, dus de nieuwe sensor heeft "slechts" een 24 % hogere resolutie in vergelijking met de X-Trans 4 sensor van de vorige generatie. Met andere woorden, voor elke 4 pixels van de X-T4 is nu een 5e pixel toegevoegd. Tegen deze achtergrond is de X-H2 geen pixelmonster van een andere planeet, maar een welkome doorontwikkeling van een bewezen sensor.

De hogere resolutie komt ons ook ten goede bij infraroodfotografie. Tenminste, zolang de lens goed beeld geeft en de scherpte meespeelt. Over het algemeen zijn de lenzen in IR wat zachter en verlies je bij veel lenzen wat details. Dit hangt af van de lens en het is moeilijk om hier te generaliseren. Maar wat in algemene termen kan worden gezegd: Verhoogd diafragmeren moet worden vermeden, vooral met de X-H2. De infrarode straling met een langere golflengte wordt eerder beïnvloed door diffractieonscherpte - en dit is natuurlijk veel opvallender op een sensor met een hoge resolutie.

Hier is de vergelijking 26 MP vs 40 MP onder optimale omstandigheden met elk 100 % crop:

Infraroodfotografie met de X-H2

De kleuren die de camera produceert met verschillende Infrarood filteren zijn als vanouds goed en er zijn geen problemen of afwijkingen ten opzichte van de vertrouwde X-Trans sensoren. Zodra de witbalans correct is ingesteld in de software, is de camera gewoon leuk om te gebruiken.

Zoals verwacht zijn het ruisgedrag en het dynamisch bereik van de sensor uitstekend - de beelden vallen niet uit elkaar, zelfs niet bij een hoog contrastbereik in het infrarood. De prestaties van de sensor zijn vergelijkbaar met die van vrijwel alle moderne sensoren - het voelt alsof hier een paar jaar geleden een plateau is bereikt en je kunt bijna het gevoel krijgen dat de CMOS-technologie volwassen is geworden.

Samenvatting

De Fujifilm X-H2 is een complexe camera die opmerkelijke prestaties en een geweldige beeldkwaliteit levert. De constructie en het ontwerp van de camera zijn solide, compromisloos en geoptimaliseerd voor warmteafvoer. Hierdoor kan de camera zeer lange foto's maken met snelle beeldsequenties of 8K video-opnames maken. De resolutie van 40 MP is een welkome update voor de bestaande sensoren en levert ook meer details in infrarood dan zijn voorgangers.

De vraag blijft natuurlijk of je deze extra resolutie echt nodig hebt. Net als bij "normale" fotografie moet je zeggen: "Dat hangt ervan af". Zelfs met de 26 MP sensoren kun je geweldige infraroodfoto's maken en deze in een geweldige kwaliteit afdrukken. Een paar jaar geleden heb ik een 10 MP infraroodopname van een oude Pentax afgedrukt op een doek van 1 meter. Ondanks aanvankelijke bedenkingen ziet het resultaat er absoluut geweldig uit en mis je geen details op een normale kijkafstand. Het hoeft dus niet altijd het nieuwste en het beste te zijn, maar het blijft natuurlijk wel leuk om mee te werken. De X-H2 en X-H2s zijn nu verkrijgbaar in de winkel voor een Infrarood, volledig spectrum of Astro conversie selecteerbaar.