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ハードウェアハック

ペルチェ冷却装置を組み込んでセンサを-27℃にまで冷やせる天体撮影向けカメラ 76

ストーリー by hylom
本気仕様 部門より
あるAnonymous Coward 曰く、

デジタルカメラの撮像素子は熱によって雑音が生じる。そのため、センサを冷却することでノイズを減らした高感度撮影が可能になるのだが、このたびペルチェ素子を使った冷却装置を組み込んだ一眼レフカメラが登場した（PC Watch）。

このカメラはニコンのD5500をベースに改造を加えたもので、長時間の露光を行う天体撮影向けだという。最大で-27℃の冷却が可能だそうだ。また、ローパスフィルタを天体の撮影に適したものに取り替えたり、結露を防ぐ装置や独自のシャッター制御機構を組み込むといった改造も加えられているそうだ。価格は約28万円とのこと。

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ペルチェ冷却装置を組み込んでセンサを-27℃にまで冷やせる天体撮影向けカメラ More

  • 音なの？ (スコア:3, おもしろおかしい)

    by love-m4 (10412) on 2016年10月17日 14時02分 (#3097953) 日記

    昔から疑問だったんだけど、

    それは、雑音なのですか？

    #ノイズ＝雑音ってのは（訳語として）分かるんだけど
    #状態を表現する言葉として業界的にどうなのかなぁ？

  • ペルチェ (スコア:2, おもしろおかしい)

    by Anonymous Coward on 2016年10月17日 14時55分 (#3097995)

    昔、水槽にペルチェ方式のクーラーつけてた。
    そのことをmixiのコミュニティで言ったら、コンプレッサーじゃないんだね(笑 的な反応された。

    なんか、アクア界隈では、ペルチェって使用限界回数があるとか言われてたらしい。
    素子なのになんでかわからなかったら電気系の人に聞いたら同じ考えだった。
    そのことを伝えたらその人コミュニティに来なくなったなー。

    カメラ業界はITよりだから、アクア業界より宗教が蔓延してないから、
    新しいものも偏見無く受け入れられるのかな？
    でも、(ピュア)オーディオ業界は。。。　
    うーん　何が言いたいかわからなくなった。

    • Re:ペルチェ (スコア:2)

      by sunow (19805) on 2016年10月17日 19時05分 (#3098239)

      > カメラ業界はITよりだから、アクア業界より宗教が蔓延してないから、
      オーディオ業界はITよりだと思うけど、思いっきり宗教が蔓延しているので、
      関係ないんじゃないかな。

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    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      それ以前の問題として、消費電力が問題視されただけでないのか？
      ペルチェ式もあるけど、小さなキューブ水槽以外では使えたもんで無いだろうに。
      挙句その手の水槽にペルチェクーラー付けても、容量が小さすぎて安定しないでイマイチなんだよな。
      アクア関連とも付き合いあるしクーラーも幾つも使ってきたけど、
      >ペルチェって使用限界回数がある
      ってのは聞いた事が無いな。

      >カメラ業界はITよりだから、アクア業界より宗教が蔓延してないから、
      >新しいものも偏見無く受け入れられるのかな？
      いや、単にこの場合、昔から行われているのと同じパターンなだけ。
      銀塩の頃からペルチェは珍しくないし、一般向け一眼レフベースでなく天文用CCDとしての商品は前々からあった訳で。

      ＃思い込みがちょっと激しくない？

      • Re:ペルチェ (スコア:2)

        by TarZ (28055) on 2016年10月17日 16時10分 (#3098060) 日記

        銀塩の頃からペルチェは珍しくないし

        ドライアイス冷却ってのは聞いたことありますが、ペルチェ素子でフィルムカメラの冷却なんてのもあったんですか。

        昔は低感度のフィルムを長時間露光させていたため、いろいろとマニアックな工夫をしていたようですが、それにしても当時からペルチェ素子というのは意外でした。今みたいにAmazonあたりでほいほい買えるようなものでもなかったでしょうし、すごいなあ。

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      • Re: (スコア:0)

        by Anonymous Coward

        元ACですが、アクアは経験した領域だけなので思い込みがあるかもしれませんね。
        ただ、自分は当時30センチの小型水槽だったので、消費電力の部分はあるけど、
        容量的にも初期導入コスト的にもベストな選択と思いました。
        ＃90センチオーバーフローの時には、もちろんコンプレッサーを選択しました。

        ですが、実際に前述のような方も含めて論理的でないことをおっしゃる方がいらっしゃいましたよ。
        ＃たまたまでしょうかね。

        購入前に2chのコンプレッサーvsペルチェ板(その他ファン勢)を見ましたが、
        どうみても宗教論争にしか見えませんでした。
        自分の感想なので思い込みといわれればその通りです。

        で、後半は知らない世界のことなので質問したです。
        ペルチェで冷却というものが昔からあるのは知ってました。
        (カメラ分野のことはしらなかったです。ありがとうございます）

        ところで、昔からあることであるならば今回のは何処が新しいのでしょう？
        -２７℃という温度でしょうか？

        • Re:ペルチェ (スコア:1)

          by qem_morioka (30932) on 2016年10月17日 16時07分 (#3098056) 日記

          ペルチェって"電子の力"で素子の表裏に温度差を発生させるんで、
          イメージとしては熱を吸い取ってくれる素子って感じかな…
          ただ、吸い取った熱は勝手にどっか行くわけじゃないので
          ちゃんとした手段で放熱しないと…

          放熱がきちんとしてないと、どんどん素子に熱が溜まっていって
          しまいには熱破壊されちゃうってのが使用限界回数って言ってるんじゃ無いかなあ…

          そうなると素子そのものの寿命というより熱設計がダメだからなんじゃね??

          コンプレッサーも熱交換の効率を上げるためのひとつのアイテムに過ぎなくて
          結局どうやって最終的に放熱してるのかって所なんだけど。

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        • Re: (スコア:0)

          by Anonymous Coward

          >ところで、昔からあることであるならば今回のは何処が新しいのでしょう？
          単なる新製品ってだけじゃないかな。
          天文用に赤外線フィルタを外した一眼レフとかもニュースにはなっていた位だし。

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      補足

      > ペルチェって使用限界回数がある
      という人たちがいて、理解できなかったので、詳しい人に聞いたら、
      「そんなんない」といわれてすっきりした。
      言ってる人たちは根拠も無く言っていただけだった。

      ということでした。

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      PC業界ではペンティアムの頃にペルチェ素子が一部で流行ったけども、
      結露によるショートでマザーボードを破壊することがよくありました。
      よく冷えるけど扱いが難しい→よく冷えるけどすぐ壊れる
      のように評判が変わったのを憶えてます。

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      どっちかというと、カメラ界隈ではフィルム対デジタルの対立の方が顕著なんじゃないっすかね？

      • Re:ペルチェ (スコア:1)

        by Anonymous Coward on 2016年10月17日 16時44分 (#3098098)

        こと天文に限って言えば、そんな対立は最初から無いですね。
        相反則不軌が起きないので、熱雑音さえ押さえ込めればデジタルが圧倒的優位です。

        初期のセンサーでは力不足でしたが、それでも画像処理を駆使して楽しんでいたようです。
        赤道儀のオートガイダー用の小さなCCDカメラを流用するのが流行りでしたね。
        今じゃ、かつてはパロマー山の大天文台で撮影してたような映像を、アマチュアが冷却CCDで撮影できちゃう時代です…。

        天文の場合は、光学系・センサー系の性能ギリギリまで追い込んで使っているので、得られる結果が明確、よってオカルト的迷信が介在する余地はあまりないんだと思います。

        ※天文以外？ フィルムが続々ディスコンで、もはやノスタルジーの世界ではｗ

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  • 調べてみると、CCDは熱で発生する暗電流がノイズになってしまうようですね。
    こちらのサイトにそれを検証したのがありました。(分かりやすいように画像処理でノイズを強調してるそうです)
    温度変化とデジカメノイズ量 | 天体写真の世界 [ryutao.main.jp]

    あと技術的な話としては
    Astro-Classroom -高校生天体観測ネットワーク [sakura.ne.jp]
    こちらのサイトにある「彗星観測ハンドブック 2004」の資料
    冷却ＣＣＤカメラによる観測入門 [nao.ac.jp]
    が結構まとまってる感じでした。
    冷却する方法はペルチェ素子を使う以外にも液体窒素や液体ヘリウムを使う方法もあるそうな…(これは天文台とかの望遠鏡用かな？)

  • レンズ上向けに構えるから、けっこう問題になるんですけどね。
    昔は桐灰の懐炉を鏡筒部に付けたりして対策してましたが。

    …ペルチェで撮像素子冷やしつつレンズ側を温めればよさそうかな。

  • 熱ノイズは正規分布？ (スコア:2)

    by epheal (32955) on 2016年10月18日 16時01分 (#3098763)

    長時間露光ノイズだけを写した画像を
    RAWデータの状態でヒストグラム表示してみると
    正規分布っぽい形のグラフがRGB各色得られます。
    これを見て「あーノイズって熱なんだな」と妙に納得した記憶が。

  • ついでに (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2016年10月17日 14時59分 (#3098001)

    ついでにビールを5℃ぐらいまで瞬間的に冷やせる機能が付いてれば尚良し

  • 強制熱移動素子 (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2016年10月17日 15時21分 (#3098022)

    ペルチェって強制熱移動素子って感じで、
    片面冷えるけど、その反対側は必死に冷却しないと無意味って記憶。

    これ-27度まで下げるってことは、その反対側空冷ファンで足りるの？
    （-27度側がきちんと断熱されてればいいのかな？）

  • 同案多数 (スコア:0)

    by Anonymous Coward on 2016年10月17日 15時24分 (#3098027)

    この手の天文用冷却改造デジカメは、以前から、あちこちから発売されています。
    赤い星雲を感度良く写したい人向けに、カメラ内で受光素子の前につけられているIRカットフィルターを別のもっと赤を通しやすいものに替える改造とかもポピュラーです。

    冷却改造の方は、最近のCMOS素子はノイズが少なくないので、あまり流行っていない印象です。

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      >最近のCMOS素子はノイズが少なくないので、あまり流行っていない印象です。

      そこtypoらないで欲しかった。少ないんですよね?

      ノイズが「少なく」「無い」の解釈はちょっと無理があるかな

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      前世紀末から天文雑誌の広告欄に良く載ってますよね

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      赤外線誘導ミサイル業界の方に大量の需要と供給があるのでわ？

    • Re: (スコア:0)

      by Anonymous Coward

      >冷却改造の方は、最近のCMOS素子はノイズが少なくないので、あまり流行っていない印象です。

      そっち方面にはぜんぜん詳しくないけれど
      「最近のCMOS素子はノイズが少なくない」、すなわち多いんだったら流行らない理由になりにくいような（汗）
      それとも冷やしてもあまり変わらないって意味かな？

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