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디지탈카메라
2004.12.21 11:21

EOS-300D 냉각실험

(*.219.100.51) 조회 수 7427 댓글 8
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300D의 상온에서와 -20도에서의 노이즈특성을 실험해 봤습니다.
첫번째 사진은 상온(15~20도)에서 감도3200에 5분노출을 준것이고
두번째 사진은 냉장고 냉동실에 파워오프상태로 한시간 방치한후
냉장고속에서 그대로 5분 노출준것입니다.
혹 고장나지 않을까 했는데 잘 작동했습니다.
촬영후에 두사진을 비교해 봤는데 조금 의외의 현상이 있었습니다.

노이즈는 분명 줄어들긴 하는데 오른쪽에 존재하는 적색노이즈는 전혀 변화가 없다는 것입니다.
노이즈는 줄어들었지만 적색은 그대로라 적색이 부드러워 졌습니다.
이는 열잡이이 아니라 전기적인 노이즈라는 생각이 드는데 기판쪽에서
혼입하는 것인지 아님 촬상소자 자체의 회로에서 발생하는 것인지는
모르겠습니다.
펠티에를 붙여도 이는 없어지지 않을것 같은 생각에 고민이 됩니다.

  
  • 박영식 2004.12.21 14:19 (*.219.33.111)
    재미있는 실험을 하셨네요... ^^
    점으로 표현되는 다크 노이즈가 -20도에선 거의 없는 것으로 보입니다...
    반면 붉은 색으로 바탕에 깔리는 놈들은 전혀 없어지지가 않았네요...

    그얘기는, 붉은 놈들은 sensor에서 생기는 dark noise가 아니라는 것입니다.
    dark 보다는 아마도 센서 자체의 특성같습니다.
    냉각 한다고 없어지는게 아닌...

    그리고, peltier 모듈을 붙여서 냉각을 시키면 thermal dark noise는 줄어들겠지만...
    진공을 만들지 않을경우 cmos 표면, 혹은 low pass filter 표면에 성에가 끼게 됩니다...
    그놈을 해결한다면... 충분히 냉각하는 소득은 얻을수 있을꺼 같습니다.
  • 황인준 2004.12.21 19:54 (*.85.89.247)
    냉각 개조 하실 의향이 있으시군요..
    그렇다면 눈여겨 그 과정을 봐 둬야 할 것 같습니다..
  • 임정수 2004.12.21 23:24 (*.76.239.91)
    펠티에소자도 전에 다른프로젝트때에 쓰다 남은게 있고 해서 생각중이긴 합니다만 회사일이 우선이다보니 실행은 못하고 있습니다.
    상온대비 40도정도의 온도차이인데도 노이즈 줄어드는정도가 별로인것 같습니다.
    개조 진행된다면 과정을 상세히 기록하겠습니다.
  • 정민경 2004.12.22 03:05 (*.204.60.219)
    펠티어소자는 제게도 안쓰는게 있습니다. 필요하시면 드리지요. 제생각에는 기판쪽에서 노이즈가 들어온다고 생각이 들더군요. 만약 기판과 cmos를 분리해서 사용하면 노이즈가 없어지지 않을까 하고 극히 개인적으로 그전부터 생각만 많이 해봤습니다.^^
  • 임정수 2004.12.22 14:32 (*.219.100.51)
    cmos 소자인 경우에는 제어회로뿐만이 아니라 A/D컨버터까지 칩상에 형성하는 경우가 있습니다. 이들 회로의 노이즈가 아닐까 하는데..
    민경님 말씀데로 기판의 노이즈 일수도 있구요.. 이걸 다른방법으로 검정해 봐야 겠습니다.
    그리고 민경님 펠티에소자 주시면 고맙구요..


  • 임정수 2004.12.22 14:46 (*.219.100.51)
    그리고 적색에만 나타나는것도 이상합니다.
    적청녹의 광학필터후에는 똑같은 포토다이오드의 배열일텐데...
    혹시 아시는분 계실까요?..
    박영식님 카메라 개발하시는것 같은데 의견좀 부탁드립니다.
  • 박영식 2004.12.23 09:24 (*.219.33.111)
    저는 주로 CCD쪽 개발을 했었고, 천체용으로 monochrome CCD만을 취급했었기때문에
    이런문제는 잘 모르겠네요... ^^
    .
    D100으로 장시간 노출할 경우, output gate 쪽에
    전하가 쌓이면서 한쪽 모서리부분이 밝아지는 현상은 보았지만... 이렇게 되는 현상은 보지를 못했습니다.
    .
    DSLR에 들어가는 CMOS라고 할지라도 고감도/장시간 노출용으로 제작된 것이 아니기때문에
    아무래도 센서 자체의 특성일 것 같습니다.
    CMOS는 kit로 된것 사다가 냉각실험한 적이 있는데
    그때는 monochrome 이었고, 장시간 노출을 주지도 못했고해서... 이런현상은 없었습니다.
    .
    아무래도, 고감도/장시간 노출시 생기는 센서자체특성에 의해 적색부분이 반응을 하게되고
    ADC에서 RGB 세 채널값을 합산하면서 적색의 값들을 보정하지 못해서 생기는 것 같습니다.
    (아마도 그값들을 보정을 했다면 검게 나오겠죠...)
    별로 도움이 안되겠네요... ㅡㅡ;
  • 임정수 2004.12.24 09:50 (*.219.100.51)
    박영식님께 불숙 질문을 드렸는데 답변을 해주셨네요. 미안하고 고맙습니다.
    음.. 자문자답이 됬는데 어제밤에 이문제로 간단한 테스트를 해봤습니다.
    결론은 적색만의 노이즈가 아니라 적청녹 모든부분에 동일하게 존재하는 백색노이즈 였습니다.
    (센스자체는 색이 없으니 백색노이즈라 하기에도 뭣하지만..)
    300D는 적색파장 대역에서 필터 + 센스의 감도가 낮고 이때문에 적색이득을 높여 화이트밸런스를 취하니 적색노이즈만 강조되어 보였네요.
    실험방법은 적색종이를 촬영한 상으로 커스텀 W/B 기준으로 설정한다음 장시간 노출을 줍니다.
    결과는 적색노이즈만 제거 되고 청,녹 노이즈가 똑같이 존재하는게 확인 됩니다.

    이번실험으로 별다른 장비없이 DSLR카메라의 색대역에 대한 감도를 비교적 적확히 측정해 볼수 있다는 것인데.. 혹 뒷북인지도 모르겠습니다.

    한가지더 필터를 제거하고 W/B를 커스텀으로 설정한다면
    오른쪽에 나타나는 적색노이즈는 줄어든다는 결론이기도 합니다.

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