Canon Camera User manual

The Canon Camera Hackers Manual

Berthold Daum
The Canon Camera Hackers Manual
Teach Your Camera New Tricks

Berthold Daum, berthold.[email protected]
Editor: Gerhard Rossbach
Production Editor: Jimi DeRouen
Copyeditor: Cynthia Anderson
Layout and type: Petra Strauch, just-in-prin[email protected]
Cover design: Helmut Kraus, www.exclam.de
Printer: Malloy, Ann Arbor, Michigan
Printed in USA
ISBN 978-1-933952-58-1
1st Edition
© 2010 Berthold Daum
Rocky Nook, Inc.
26 West Mission Street, Ste 3
Santa Barbara, CA 93101-2432
www.rockynook.com
Library of Congress Cataloging-in-Publication Data
Daum, Berthold, 1949-
The Canon camera hackers manual / Berthold Daum.
p. cm.
Includes bibliographical references.
ISBN 978-1-933952-58-1 (alk. paper)
1. Canon digital cameras--Automatic control. 2. Digital cameras--Modification. I. Title.
TR263.C3D37 2010
771.3’3--dc22
2010005926
Distributed by O‘Reilly Media
1005 Gravenstein Highway North
Sebastopol, CA 95472
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TABLE OF CONTENTS v
Table of Contents
1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
2 Cameras and Operating Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.1 Camera hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2 Processors and operating systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3 The CHDK: What it is and how it works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3.1 History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
2.3.2 How it works. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.3.3 What the CHDK can do for you . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
3 Installing the CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.1 Requirements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Does a CHDK exist for my camera? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.3 Downloading the CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 Manual installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.5 The warranty question . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
4 Teach Your Camera New Tricks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.1 Using menus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
4.2 Customizing the user interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2.1 OSD Codepage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2.2 Fonts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
4.2.3 Colors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2.4 Organizing the screen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
4.2.5 User menus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.2.6 Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.2.7 Miscellaneous Values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.2.8 Customizing the DOF calculator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2.9 Other user interface options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3 Exposure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3.1 Overrides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.3.2 Custom Auto ISO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.3.3 Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
4.3.4 Zebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.3.5 High-speed photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

vi TABLE OF CONTENTS
4.3.6 Night photography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
4.3.7 Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
4.3.8 Using curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
4.4 Focus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
4.5 Shooting RAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.5.1 Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4.5.2 DNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.5.3 Other RAW parameters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
4.5.4 Processing RAW images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
4.5.5 In-camera RAW processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.5.6 More RAW processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.6 Bracketing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.6.1 General bracketing notes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4.6.2 HDR and tone mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.6.3 Focus stacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
4.7 Edge overlay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.8 More video options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
4.9 Remote control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.9.1 CHDK remote control functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.9.2 Building a simple remote control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.9.3 SDM functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.9.4 Extra hardware. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.9.5 Tethered shooting?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.10 Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.10.1 File browser. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.10.2 Text file reader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.10.3 Getting information about the camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.11 Novelty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.11.1 Games. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.11.2 Flashlight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.12 The CHDK configuration file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5 Scripting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.1 Launching and configuring scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
5.2 uBasic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
5.3 uBasic primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.3.1 Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.3.2 Assignments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.3.3 Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.3.4 Conditional clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.3.5 Case structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

TABLE OF CONTENTS vii
5.3.6 Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
5.3.7 Labels and GOTOs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
5.3.8 Subroutines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
5.3.9 Comments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.3.10 Script structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
5.4 Lua primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.4.1 Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
5.4.2 Strings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4.3 Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
5.4.4 Assignments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.4.5 Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
5.4.6 Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.4.7 Conditional clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
5.4.8 Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
5.4.9 Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
5.4.10 Error handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
5.4.11 Comments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.4.12 Script structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.4.13 Standard Libraries. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
5.5 CHDK commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.5.1 Button-related commands:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5.5.2 Exposure-related commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
5.5.3 Focus-related commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
5.5.4 Zoom-related commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
5.5.5 Flash-related commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
5.5.6 Image-related commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
5.5.7 Time-related commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5.5.8 Display-related commands . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
5.5.9 Image management commands. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
5.5.10 Camera state . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
5.5.11 Low-level commands (Lua only). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
5.5.12 The library capmode.lua (Lua only). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
5.6 Property Cases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
5.7 Example scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
5.7.1 Time machines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
5.7.2 Bracketing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
5.7.3 Motion detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
5.7.4 Exposure control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
5.7.5 Remote control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
5.7.6 Configuration switching. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
5.8 Script development . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

viii TABLE OF CONTENTS
6 Advanced Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
6.1 Panoramas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197
6.2 HDR Panoramas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
6.3 HDR videos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
7 The Stereo Data Maker (SDM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
7.1 Installing the SDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205
7.2 Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
7.3 Additional functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
7.4 Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208
7.5 Remote control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
7.6 Communications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
7.6.1 USB upload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
7.6.2 Serial communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211
7.7 Stereo photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
7.7.1 Stereo photography with a single camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213
7.7.2 Producing and viewing composite stereo images. . . . . . . . . . . . . 217
7.7.3 Stereo focus stacking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217
7.7.4 Synchronized cameras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218
7.7.5 Synchronized flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221
7.8 Digiscoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222
7.9 Scripting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
8 Kites, Balloons, and Multikopters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.1 Kite Aerial Photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
8.2 Balloon-based photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232
8.3 Motorized flying platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
8.4 Other unattended operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
9 A Look across the Fence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
9.1 Canon EOS CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
9.2 Canon 5D as a professional movie camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235
9.3 Pentax hacks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Appendix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
A.1 Using cards with more than 4 GB capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
A.2 Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239
A.3 Web links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241
A.4 Contributing to the CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
A.5 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

1
1 Introduction
On Sept. 2, 2009, a group of MIT students launched a balloon with a digital
camera into near space to take photographs of the earth (http://
space.1337arts.com). Five hours later, the camera returned from the flight,
having reached a height of 17.5 miles. All of the equipment was put to-
gether from off-the-shelf components (balloon, parachute, camera, GPS
tracker, etc.) and did not cost more than $150. Several missions similar to
this one had been completed before by other groups, but not at such a low
cost. For example, in 2008, an Italian group launched a digital camera into
space taking both photos and videos (http://www.francescobonomi.it/
ICBNN).
Both projects used Canon compact cameras for taking pictures. The MIT
students used a Canon A470, the Italian group a Digital Elph SD 1100 IS (Ixus
80 IS). In addition, both cameras were equipped with the CHDK, the Canon
Hack Development Kit. Despite its intimidating name, the CHDK is a ready-
to-run piece of software that can be installed on the camera’s memory card
and that enhances the camera with many new features. In the above-
mentioned space missions, the CHDK determined when to begin shooting
and in what intervals. In the case of the SD 1100 IS, the CHDK also ran a
shutter priority exposure program that the camera normally does not offer.
These are only a few tricks that the CHDK has up its sleeve. RAW shoot-
ing, live histograms, remote control, ultrashort and ultralong exposure
times, time-lapsing, motion detection, exposure and focus bracketing,
camera automation with scripts, and, and, and… More than a few high-
priced DSLRs would be proud to have such features. No wonder the CHDK
has hit the columns of nearly every photography-related magazine and
e-zine around the world.
Today, the CHDK can be regarded as a mature product that is robust
enough for the most demanding missions. It is available in many languages.
The documentation, too, such as manuals and tutorials, is rapidly improving.
There is a lively online community at http://chdk.setepontos.com/.
How this book is organized
We start with an introduction to Canon compact cameras and the operat-
ing systems they use. An introduction to the CHDK—what it is and why
you should use it—completes chapter 2.