Чому немає жодних охолоджених датчиків CCD для зменшення шуму?

Охолодження датчика - це поширена технологія отримання меншої кількості шуму. Чому він не доступний на високоефективних дзеркальних фотокамерах?

(див. http://www.andor.com/scientist_cameras/ikon-m_cooled_ccd/ для крайнього прикладу)

Я не кажу, що D-SLR повинні охолоджуватися рідким азотом. Просто якась система охолодження!

Вартість. Кожне підвищення цін призводить до меншої кількості продажів.

Розмір Охолодження має десь поміститися, ці рукоятки вже наповнені батареями ...

Вага. Є причина, чому P&S є популярною, і це не те, що цілується навколо цегли =)

Термін служби акумулятора. Охолодження коштує енергії, втрачена енергія означає менше пострілів у кожній батареї.

Незначне вдосконалення: лише кадри, що штовхають конверт, навіть принесуть користь.

Конденсація: штучно нижча температура + вологе повітря = вода. Вода + електроніка = цегла.

Радіатор: все те тепло повинно кудись піти, в цьому випадку, мабуть, ваша рука.

Складність: ще одне, що помилитися в цій галузі.

Це зводиться до влади та відсутності попиту на ринку.

Там є спеціалізованою охолодженим-сенсор камери поза там. Зазвичай вони просто використовуються для астрофотографії.

Охолоджувач, який використовується майже у всіх охолоджених камерах, називається термоелектричним кулером , який зазвичай розмовно називають «кулером Пельтьє» або «Кулером Зеебека».

Як правило, для збереження датчика зображення вам знадобиться досить чіткий пельтер. Наприклад, Orion StarShoot G3 притягує 12В при 1А, щоб датчик зображення 1/3 "охолоджувався до -10 ° С. Це 12 Вт!

Щоб обчислити необхідний розмір акумулятора, ви помножите поточний розряд на час роботи. Таким чином, вам знадобиться 1 Ач, 12 В акумулятор, щоб запустити охолоджений датчик протягом однієї години . Для порівняння, звичайний акумулятор Canon LP-E6 (як використовується в Canon 5D2) становить лише 7,2 В при 1,8 Ач. Навіть ігноруючи різницю напруги, це набагато менший датчик часу роботи з включеною камерою .

Крім того, охолодження датчика навряд чи допоможе значно знизити рівень шуму ISO! Охолодження датчика CCD / CMOS значною мірою зменшує темний струм . Однак вплив темного струму є суто функцією часу опромінення, тому він дуже реально допомагає при тривалих експозиціях. Шум під впливом високої ISO - це стільки ж або більше функції шуму зчитування датчика CCD / CMOS, ніж шуму датчика темного струму.
Очищення-шум не впливає на охолодження датчика , тому високий рівень ISO буде шумно навіть при охолодженому датчику.

В основному, насправді немає причин турбуватися про охолодження датчика зображення, крім тривалої експозиції. Він пропонує дуже мало переваг і вимагає значної додаткової складності системи та значно підвищеного енергоспоживання. Охолоджена система повинна працювати безперервно протягом тривалості, протягом якої очікується зробити фотографії, оскільки охолоджувальній системі, ймовірно, знадобиться багато хвилин (10-30) для охолодження датчика, а температура стабілізується.

Крім того, термоелектричні охолоджувачі дуже неефективні і розсіюють всю передану теплову енергію як тепло. Таким чином, 5 Вт пельті буде розсіювати 5 Вт + будь-яку енергію, видалену з датчика зображення. Це майже напевно вимагатиме активного охолодження , оскільки ефективність охолодження безпосередньо пов'язана з тим, наскільки прохолодною є "гаряча" сторона пельтера.

Насправді звичайно, щоб датчики зображень високого класу використовували рідке охолодження , і вони можуть розсіювати багато десятків чи сотень ватт тепла.

Швидше за все, це було б об'ємно та матиме дуже високе споживання енергії.

Найбільше охолодження електроніки полягає в тому, щоб зблизити її до кімнатної температури, але це не мало для сенсора камери, оскільки воно в основному використовується на частки секунди, тому воно не буде сильно нагріватися. Вам знадобиться охолоджуючий елемент, щоб знизити температуру, так що це, по суті, міні-холодильник або міні змінного струму.

Для утилізації тепла для цього знадобиться елемент на зовнішній стороні камери, що, звичайно, було б дуже незручно. Батареї, необхідні для роботи всього цього, ще більше додадуть розміру.

Отже, ви отримуєте величезну важку камеру з гарячою поверхнею та тривалим часом запуску. Надто недоцільно компенсувати зменшений шум.

Я роблю цифрові камери з 1994 року, безперервно. На даний момент у нас є лінія камер безпеки. До недавнього часу не було особливо вагомих причин додавати кулер до камери безпеки середнього діапазону. У них є 10 доларів датчиків. Низька освітленість не є розумним очікуванням при високій роздільній здатності.

Але останнім часом тенденція у нових камер йде двома шляхами через втрату тиску камери з боку Китаю. Щоб перевершити недорогі камери, всі хочуть плавного 4K при 30 кадрів в секунду або надто низького освітлення при 1080p.

Я працюю над надзвичайно слабким світлом, використовуючи новий 2/3 дюймовий датчик від Fairchild. Це нечувані розміри камери безпеки.

Це дивовижно. Мені спокуса поставити на нього кулер, тому що він найкраще оцінюється в 68F. У цей час ви можете робити повнокольорові фотографії на темній парковці та мати можливість чітко читати номерні знаки, без ІК-підсвічування.

Але при нормальних каліфорнійських температурах і всередині цього герметичного корпусу 4-катрового датчика датчик буде працювати близько 140 футів, і тому сотні горячих пікселів, коли експозиція перевищить 1/160-ту секунду.

Пельтер дуже спокусливий. Проблема в тому, що вони дуже неефективні. Якщо додати, це збільшить швидкість роботи камери до 10, що робить її поганою камерою для модернізації. Для модернізації потрібно використовувати наявну потужність, яка зазвичай не перевищує 5 Вт на камеру.

Результат: ремонт програмного забезпечення гарячим пікселем замість того, що потрібно, кулер.