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The Canon Camera Hackers Manual

De
258 pages

The book addresses "geeky" owners of Canon consumer cameras who would like to explore the possibilities of their cameras, and eventually tweak them to do things way beyond their original specifications, such as



- RAW file (or DNG) support in addition to the camera's JPEG output
- Manual control for aperture, shutter speed, and ISO
- Expand shutter speeds way beyond the specification limits
- Enable bracketing



The hacks are based on the Canon Hack Development Kit (CHDK), a free software maintained by a group of enthusiasts. Many scripts are already published on the web. The book teaches how to use existing scripts and how to write new ones.



Canon cameras, especially their consumer lines of PowerShot/IXUS cameras, allow the user to temporarily upload so called add-ons into the camera through the memory card. The next time the camara is switched on, the add-on is active, when the camera is switched off, the camera returns to its original state, so there is no risk of loosing the manufacturers warranty.


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Editor: Gerhard Rossbach Production Editor: Jimi DeRouen Copyeditor: Cynthia Anderson Layout and type: Petra Strauch, just-in-print@gmx.de Cover design: Helmut Kraus,www.exclam.de Printer: Malloy, Ann Arbor, Michigan Printed in USA
ISBN 978-1-933952-58-1
st 1 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
All product names and services identified throughout this book are trademarks or regis-tered trademarks of their respective companies. They are used throughout this book in editorial fashion only. No such uses, or the use of any trade name, are intended to convey endorsement or other affiliation with the book. No part of the material protected by this copyright notice may be reproduced or utilized in any form, electronic or mechanical, in-cluding photocopying, recording, or by any information storage and retrieval system, without written permission of the copyright owner. While reasonable care has been ex-ercised in the preparation of this book, the publisher and authors assume no responsibil-ity for errors or omissions, or for damages resulting from the use of the information contained herein.
All photographs and illustrations by the author.
This book is printed on acid-free paper.
Table of Contents
1
Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Cameras and Operating Systems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.1 Camera hardware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Processors and operating systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 The CHDK: What it is and how it works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 History . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 How it works. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3 What the CHDK can do for you . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
Installing the CHDK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Does a CHDK exist for my camera? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Downloading the CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manual installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . The warranty question . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 Teach Your Camera New Tricks. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1 Using menus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Customizing the user interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1 OSD Codepage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2 Fonts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.3 Colors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.4 Organizing the screen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.5 User menus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.6 Grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.7 Miscellaneous Values. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.8 Customizing the DOF calculator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.9 Other user interface options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Exposure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.1 Overrides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.2 Custom Auto ISO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.4 Zebra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.3.5 High-speed photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4.3.6 Night photography. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.7 Flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.8 Using curves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Focus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Shooting RAW . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1 Basics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.2 DNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3 Other RAW parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.4 Processing RAW images . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.5 In-camera RAW processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.6 More RAW processing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 Bracketing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.1 General bracketing notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.2 HDR and tone mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6.3 Focus stacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 Edge overlay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8 More video options. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9 Remote control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9.1 CHDK remote control functions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9.2 Building a simple remote control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9.3 SDM functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9.4 Extra hardware. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9.5 Tethered shooting?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.10 Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.10.1 File browser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.10.2 Text file reader . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.10.3 Getting information about the camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.11 Novelty . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.11.1 Games . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.11.2 Flashlight . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.12 The CHDK configuration file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 5.1 5.2 5.3 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5
Scripting. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Launching and configuring scripts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uBasic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uBasic primer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Variables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conditional clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Case structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38 40 41 45 46 46 48 50 51 52 53 55 55 57 60 63 64 66 66 67 68 69 69 70 70 71 72 73 73 74 74
77 77 79 85 85 85 86 86 87
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
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viii
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6 6.1 6.2 6.3
7 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.6.1 7.6.2 7.7 7.7.1 7.7.2 7.7.3 7.7.4 7.7.5 7.8 7.9
8 8.1 8.2 8.3 8.4
9 9.1 9.2 9.3
Advanced Techniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197 Panoramas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 HDR Panoramas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 HDR videos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
The Stereo Data Maker (SDM). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .205 Installing the SDM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 Restrictions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Additional functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Operation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208 Remote control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209 Communications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 USB upload . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Serial communications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Stereo photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212 Stereo photography with a single camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 Producing and viewing composite stereo images . . . . . . . . . . . . . 217 Stereo focus stacking. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 Synchronized cameras. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 Synchronized flash . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 Digiscoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 Scripting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224
Kites, Balloons, and Multikopters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Kite Aerial Photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Balloon-based photography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Motorized flying platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Other unattended operations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
231 231 232 233 233
A Look across the Fence. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235 Canon EOS CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 Canon 5D as a professional movie camera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 Pentax hacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Appendix. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .A.1 Using cards with more than 4 GB capacity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.2 Troubleshooting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.3 Web links . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.4 Contributing to the CHDK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A.5 Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
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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 aCanon A470, the Italian group aDigital Elph SD 1100 IS (Ixus 80 IS). In addition, both cameras were equipped with the CHDK, theCanon 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 shutterpriorityexposureprogramthatthecameranormallydoesnotoffer. 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 athttp://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—completeschapter 2.
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