冷卻EOS 350D降溫、功率與結露測試

[嘟嘟]

2012/12/20致冷測試，12/22再次開啟350d檢視，發現CMOS背面下方仍在積水中.....

[genome]

DSLR的CMOS不像冷卻CCD的CCD那樣進步緩慢
DSLR的CMOS效率其實非常好,所以才有突飛猛進高ISO能用
再實用下DSLR高於28度就不再適合長曝（這時一定要倚賴冷卻）
每降10度造訊會少一半,再低於10度下有良好冷卻時造點很少
0度基本上可以不用減了,反觀CCD 0度還有一堆造點勒

換個角度想 也可能是因為DSLR的CMOS quantum efficiency 不夠高或熱雜訊高 所以冷卻到攝氏零度或個位度數時雜訊就很少
儀器級的CCD/CMOS 比如說Caliper IVIS 100裡面用的那一塊CCD (1"x1", back-thinned, back-illuminated, 不知道哪一家出的)
工作溫度冷卻到-90C以下 結果每天晚上還必須定時拿來偵測cosmic ray 以校正儀器背景雜訊
曝光60秒以上一定會有幾個雜點跑出來

小弟想若把相機用隔熱材料關起來(比如說保麗龍 但不需要完全密封) 裡面用乾冰降溫 可能會讓溫度降得夠低 又避免結霧的問題
常壓下乾冰的昇華點是在-80C左右 所以常溫常壓下乾冰會直接汽化
汽態的二氧化碳比空氣和水氣重 所以容器內水氣不太會進來 就算水氣進來也因溫度夠低所以不是凝結成水滴
小弟做實驗常會用到乾冰 冰桶裡面有乾冰時其實裡面沒有結霜或凝結水 等到乾冰化盡後 水才慢慢凝結在溫度還低的冰桶內壁
所以拍完照後把相機拿出來趕快用暖暖包回溫 再吹吹風 應該也不太會結霧
但是拍照過程中CMOS面會不會結霧 可能要試過才知道

[惺芸大濕]

不對喔高QE才有純淨的高ISO能用,根據移份大帥貼的表隔
NIKON的D800 QE將近60％反觀所有35MM規格的CCD QE真的少的可憐
CCD這種東西已經被商用排除變得很極端,高效能都是特殊CCD科研用
業餘用的就普普因為賣得少誰會有動力去研究新的製成？
冷卻這問題以8300來說起碼要冷到-20以下才有CMOS冷到0度的效果
（根據北門狂人建議柯達CCD要冷到-45讓CCD反黑,阿哉這是啥意思沒看過CCD會變黑的）
這因該只能怪柯達CCD燥訊過大，早期有用SONY的冷卻CCD人家冷到0度也是嚇嚇叫
真的用乾冰問題還蠻多的,相機也有工作溫度整台去冷凍也不知道像機會不會往生？光是快門跟反光鏡會不會凍死就是一個問題
再來是無法控制溫度,然後依然有CCD/CMOS表面跟外氣接觸結冰可能,或許可以加裝2吋接管前封濾鏡作緩衝但是前面問題要先
確認才有辦法用乾冰

[peter]

早期CCD 都是日本技術 當年台灣只有HMC 華隆微有開發CCD , 我隔壁部門就是做CCD , 但是後來收
後來日本 CCD 一直稱霸市場 , 宜霖  原相都是剛開始做CIS ..但早期很慘..
CMOS sensor 是後來才起來.. 還一個工研院電子所朋友在原相慘時離開. 誰知道隔些年原相就發了.

CMOS sensor 可能後電路+ process .. 我只知道 CMOS sensor 和 memory 一樣都有DUMMY CELL 可去修補,
 不過 目前來說 cmos sensor , ccd dark current 得做這方面, 才知道那個 dark current小.

sensor dark current 夠小+  sense Amp 電路夠好, 才能得到好結果.

[Elmar]

不對喔高QE才有純淨的高ISO能用,根據移份大帥貼的表隔
NIKON的D800 QE將近60％反觀所有35MM規格的CCD QE真的少的可憐

抱歉再離題一下，請問是不是代表D800改濾鏡來作天文攝影滿不錯的?

另外我在想，抽真空加氮氣也許可以在上山外出照相之前在家就作好，然後制冷真空腔可保持乾燥一兩天應付冷卻拍攝天文的全程，不知是否可行? 這樣就不用準備portable帶出去的抽氣充氮的設備了。

[曹大貓咪]

好像回到70年代的氫氣增感的天文攝影年代....

[Elmar]

好像回到70年代的氫氣增感的天文攝影年代....

哈哈哈，說得好!

[惺芸大濕]

不對喔高QE才有純淨的高ISO能用,根據移份大帥貼的表隔
NIKON的D800 QE將近60％反觀所有35MM規格的CCD QE真的少的可憐

抱歉再離題一下，請問是不是代表D800改濾鏡來作天文攝影滿不錯的?

另外我在想，抽真空加氮氣也許可以在上山外出照相之前在家就作好，然後制冷真空腔可保持乾燥一兩天應付冷卻拍攝天文的全程，不知是否可行? 這樣就不用準備portable帶出去的抽氣充氮的設備了。

D800的問題我明年回答你

[嘟嘟]

不對喔高QE才有純淨的高ISO能用,根據移份大帥貼的表隔
NIKON的D800 QE將近60％反觀所有35MM規格的CCD QE真的少的可憐

抱歉再離題一下，請問是不是代表D800改濾鏡來作天文攝影滿不錯的?

另外我在想，抽真空加氮氣也許可以在上山外出照相之前在家就作好，然後制冷真空腔可保持乾燥一兩天應付冷卻拍攝天文的全程，不知是否可行? 這樣就不用準備portable帶出去的抽氣充氮的設備了。

請問 Elmar 您是否用類似這個方式密封+冷卻嗎?
http://stargazerslounge.com/topic/131095-adventures-with-dslr-cooling/

不知道現在的 NIKON D800是否還有mode#3的操作問題嗎?

[惺芸大濕]

大帥說他不擔心#3問題因該很早就沒了吧

[閉關中的新手]

晚上做了一個測試...
我的測試結果有點不同!

室內溫度20度. 溫度計是電子式,測溫棒的線是直接貼在冷卻晶片後面.
3V,6V,9V...電壓越大,溫度越低. 3V時大約-1度左右 ,9V時卻可以到 -8度.
但12V時溫度反而升高一些... -6度.
我猜應該是散熱不夠,導致溫度反而升高一些.

基本上能夠低於15度,相機CMOS熱噪的情況就可以大大改善.
但我現在最大的問題在於...冷卻的溫度,無法傳到CMOS.
我是透過銅片連結CMOS和冷卻晶片.

但是妙的是...
冷卻晶片若是-8度,貼上銅片後,溫度測量升高變成2度,
而CMOS端的銅片實測則是12度...這...

[嘟嘟]

晚上做了一個測試...
我的測試結果有點不同!

室內溫度20度. 溫度計是電子式,測溫棒的線是直接貼在冷卻晶片後面.
3V,6V,9V...電壓越大,溫度越低. 3V時大約-1度左右 ,9V時卻可以到 -8度.
但12V時溫度反而升高一些... -6度.
我猜應該是散熱不夠,導致溫度反而升高一些.

基本上能夠低於15度,相機CMOS熱噪的情況就可以大大改善.
但我現在最大的問題在於...冷卻的溫度,無法傳到CMOS.
我是透過銅片連結CMOS和冷卻晶片.

但是妙的是...
冷卻晶片若是-8度,貼上銅片後,溫度測量升高變成2度, 而CMOS端的銅片實測則是12度...這...

閉關修煉前輩的實驗很正常啊，因為加上銅片之後，銅片變成了（加大）吸熱器，源源不斷的從室內20度c空氣中吸取熱量同時除溼。要讓冷卻能力傳導不散失，請在銅片上包覆絕熱材料。所以專業ccd以抽真空來達成斷熱的效果，阻絕外部熱量進入冷卻區域，以目前冷媒式冷卻方式，功率3w的冷卻頭即可冷卻到-178度c。

[閉關中的新手]

那有啥麼平價且容易取得的包覆絕熱材料呢?

[惺芸大濕]

用風扇吹銅片可以嗎

[嘟嘟]

那有啥麼平價且容易取得的包覆絕熱材料呢?

絕熱材料，書局有賣的「珍珠板」是也....

關於抽真空一事，請不要整台相機包到真空腔中，電路上的非固態元件，例如閃燈的那一顆大電容，在真空狀態下充電，會當場爆掉的。
電路防露的部份，只要密封+除濕劑（量要夠），就可以撐上好一陣子～數年，也不用一直灌氮氣或乾燥空氣，我設計在ccd封裝玻璃外到機械快門間之區域灌乾燥空氣，是因為那裡為對外開放完全無法密閉，才出此下策的。