ノイズを低減するための冷却CCDセンサーがないのはなぜですか？

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センサー冷却は、ノイズを減らすための一般的な技術です。ハイエンドのD-SLRで利用できないのはなぜですか？

（極端な例については、http：//www.andor.com/scientific_cameras/ikon-m_cooled_ccd/を参照してください）

D-SLRを液体窒素で冷却すべきだと言っているのではありません。ほんの少しの冷却システム！

sensor noise-reduction iso-noise

— スキッピー・ファストル
ソース

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これは行われましたが、これはいくつかの欠点を示すと思います：youtube.com/watch ? v

— ESultanik

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天体写真家は今やっています。彼らがするほど大きくする必要はありません。いつかやってみたいです。答えたほとんどの人はあなたの主張を逃しました。センサーの背面にある非常に小さなペルチェはそうでしょう。理想的には、曇りを防ぐために乾燥した空気室に入れておくといいでしょう。

— ラッセルマクマホン

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@RussellMcMahon-テクノロジーを可能な限り小さくしても、エネルギー上の理由でできないと言うのは有効です。何かを完全に絶縁することは基本的に不可能です。そのため、適切なサイズのCCD / CMOSを冷却するには、数ワットの電力を継続的に消費する必要があります。天体写真家が冷却されたカメラを動かすために巨大なカーバッテリーサイズのバッテリーを持ち歩く理由があります。容量が必要です。

— 偽の名前

@FakeName-エネルギーの理由は、誤った応答のリストのかなり下にありました。1番目のリンクには、「ノイズ料金」の30分の露出がありました。それは軽微な改善ではなく、多くのショットは選択された場合に有益です。その後...

— ラッセル・マクマホン

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@RussellMcMahon-センサーの冷却は主に暗電流の低減に役立つため、センサーの冷却によるノイズの低減は露出の長さにほぼ比例します。そのため、長時間露出しているのでなければ、それは本当に無意味です。さらに、市場に出回っている多くの製品があります彼らは逃げることができます最も小さいクーラーを使用し、そうであっても、彼らはまだ使用電力の多くは。詳細は私の答えをご覧ください。

— 偽の名前

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費用。すべての価格が上がると、売上が減少します。

サイズ。冷却はどこかに収まらなければなりません、それらのハンドグリップはすでにバッテリーでいっぱいです...

重量。P＆Sが一般的であり、レンガの周りをうろついていないことがその理由の1つです=）

バッテリー寿命。冷却はエネルギーを消費し、エネルギーの損失は各バッテリーパックでのショットの減少を意味します。

軽微な改善：封筒を押すショットのみが恩恵さえ受けます。

結露：人為的に低い温度+湿った空気=水。水+電子機器=レンガ。

ヒートシンク：すべての熱はどこかに行かなければなりません。この場合はおそらくあなたの手です。

複雑さ：現場でもう1つ問題があります。

— パトリック・ヒューズ
ソース

私はちょうど仕事で壊れた機器の山にあるものを見て、WTFのようでした。水冷カメラは見たことがありませんでした。ある老人は、1990年代にポンプを使って新しいものに50Kドルほどのお金を払ったと言っていました。ちょっと奇妙なことに、クーラント用のラインが1つしかなく、エチルグリコールが入っています。つかむことを考えましたが、ポンプが大きすぎて簡単に持ち運ぶことができませんでした。

— j0h

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つまり、権力と市場の需要の不足に帰着します。

そこている専門はそこにカメラセンサ冷却。それらは通常、単に天体写真に使用されます。

ほとんどすべての冷却カメラで使用されるクーラーは、熱電クーラーと呼ばれるもので、通称「ペルチェ」または「ゼーベッククーラー」と呼ばれます。

一般に、イメージセンサーを冷却し続けるには、かなり分厚いペルチェが必要です。たとえば、Orion StarShoot G3は1Aで12Vを引き込み、1/3 インチのイメージセンサーを-10°Cに冷却します。これは12ワットです！

必要なバッテリーサイズを計算するには、現在の消費時間に実行時間を掛けます。そのため、冷却センサーをわずか1時間実行するには、1 Ah、12 Vのバッテリーが必要です。比較として、一般的なCanon LP-E6バッテリー（Canon 5D2で使用）は1.8Ahでわずか7.2Vです。電圧差を無視しても、カメラをオンにした状態での実行時間は2時間未満で、はるかに小さなセンサーです。

さらに、センサーを冷却しても、ISOノイズを低減することはほとんどありません。CCD / CMOSセンサーを冷却すると、暗電流が大幅に減少します。ただし、暗電流の影響は単に露出時間の関数であるため、長時間の露出でのみ有効です。高ISO露出ノイズは、CCD / CMOSセンサーの読み取りノイズとセンサーの暗電流ノイズの関数とほぼ同じです。
Readout-Noiseはセンサーの冷却による影響を受けないため、冷却されたセンサーであっても高ISOレベルはノイズが多くなります。

基本的に、長時間露光以外でイメージセンサーを冷却する必要はありません。利点はほとんどなく、システムのかなりの追加の複雑さと、消費電力の大幅な増加が必要です。冷却システムは、センサーを冷却するのに数分（10〜30）かかり、温度が安定するので、写真を撮る予定の期間、連続して実行する必要があります。

さらに、熱電冷却器は非常に効率が悪く、伝達されたすべての熱エネルギーを熱として放散します。そのため、5Wペルチェは5W +イメージセンサーから除去されたエネルギーを消費します。冷却効率はペルチェの「高温」側の温度に直接関係するため、これにはほぼ確実にアクティブな冷却が必要になります。

これは、ハイエンドのために、実際に一般的です使用するイメージセンサを冷却する液体冷却を、彼らは数十または熱の数百ワットを放散することができます。

— 偽名
ソース

FN-他の写真関連の側面ではなく、パワーレベルに関連するあなたの言うことに同意し続けています。人々が現在非常に悪いことをしているからといって、そうでなければならないというわけではありません。ペルチェクーラーは素晴らしいツールですが、ご指摘のように非常に非効率的です。35mm国内市場センサー用のスターリングサイクルクーラーを製造している人はほとんどいませんが、ペルチェ効率を大幅に上回り、実際には「非常に簡単」で、たとえばSonyがそれらを使用することを決定した場合、非常に低コストになる可能性があります。クールダウンタイム...

— ラッセルマクマホン

FN ...たとえば、スターリングコールドフィンガーがセンサーに取り付けられている場合、液体窒素への冷却時間は数秒程度になることがあります。一部の誘導砲弾には、砲弾をターゲットに誘導するIRセンサーを冷却するために使用されるジュールトムソン拡張ノズルサイロクーラーがあります（！）。冷却サイクルは発砲の衝撃によってトリガーされ、センサーはシェルが上昇するにつれてLN温度まで冷却され、弾道アークに到達するまでにIRシーカーの作業準備が整います。リアルタイムのモーション関連の使用のために彼らがこの努力に行くことは、短時間の露出IRの使用のための実質的な利益を示唆しています。

— ラッセルマクマホン

@RussellMcMahonこれは（遠い）IRに固有のものです。暖かいオブジェクトは、IRセンサー自体を含むIRを放出します。そのため、センサーはできるだけ寒くしたいです。

— -derobert

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おそらくそれはかさばり、エネルギー消費量が非常に高いためです。

電子機器のほとんどの冷却は、室温に近づけるためのものですが、カメラセンサーにとってはほとんど効果がありません。温度を下げるには冷却要素が必要なので、基本的にはミニ冷蔵庫またはミニACになります。

これには、カメラの外側に熱を処理する要素が必要になりますが、これはもちろん非常に不便です。これをすべて実行するために必要なバッテリーは、サイズをさらに追加します。

したがって、得られるのは、表面が熱く、起動時間が長い、大きくて重いカメラです。低減されたノイズを補うにはあまりにも実用的ではありません。

— グッファ
ソース

ハッセルブラッドのカメラは巨大です。また、暗い場所では、必要な時間を常に確保できます。（星、月の光の森の動物）

— スキッピーファストル

@SkippyFastol：はい、夜の写真撮影などに使用する場合にのみカメラを我慢します。そのためだけに追加のカメラを購入する人は、誰でも購入できる価格に引き下げるには少なすぎます。

— グッファ

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@Guffa- 冷却カメラを製造する多くのメーカーがあります。それらは消費者向けではありません。彼らは通常、科学的画像と天体写真を対象としています。また、数千ドルから数万ドルです。グーグル「冷却されたccd」を見てください。最初の結果ページでは、6つの異なるメーカーを数えています。

— 偽の名前

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@FakeName：はい、しかし質問はD-SLRでそれらが使用されない理由でした。

— グッファ

@Guffa-良い点。。私はあなたが正しい、私はそこに手助けがあっていないのはなぜ冷却センサカメラ」に質問を一般化推測する。

— 偽の名前

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私は1994年からデジタルカメラを作り続けています。現在、セキュリティカメラのラインがあります。最近まで、中程度の範囲のセキュリティカメラにクーラーを追加する特別な理由はありませんでした。センサーは10ドルです。低解像度は、高解像度では妥当な期待ではありません。

しかし、最近、新しいカメラの傾向は、中国からのカメラの圧力が失われたため、2つの方向に進んでいます。低コストのカメラを凌Toするために、誰もがスムーズな4K @ 30fps、または超低照度@ 1080pを望んでいます。

フェアチャイルドの新しい2/3インチセンサーを使用して、超低照度で作業しています。防犯カメラとしては前代未聞のサイズです。

すごい。68Fで最高と評価されているので、私はそれにクーラーを付けたくなります。その温度では、暗い駐車場でフルカラー写真を撮ることができ、IR照明なしでナンバープレートを明確に読み取ることができます。

しかし、通常のカリフォルニアの温度で、その密閉された4Wカメラ本体の内部では、センサーは約140°Fで動作するため、露出が1/160秒を超えると何百ものホットピクセルが発生します。

ペルチェは非常に魅力的です。問題は、非常に効率が悪いことです。1つ追加すると、カメラのワット数が10に増え、レトロフィットカメラとしては不十分になります。レトロフィットは既存の電力を使用する必要がありますが、通常はカメラあたり5Wを超えません。

結果：必要なものではなく、ソフトウェアのホットピクセル修復、クーラー。

— ダニエル・ロートン
ソース

それだけの価値があるシーリングを備えた放熱器を構築していないのですか？

— ユーリピンホロー16年