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工業電器網
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重新探討影像傳感器的除塵系統-工業電器網

日期:2023-04-24 09:41:49

  影像傳感器除塵系統已經成為了新一代數碼單反相機的標準配置。不同廠家紛紛拿出了自己的除塵技術,而且都宣稱可以百分之百去除影像傳感器上的灰塵。難道它們都那么神奇,我們可以把氣吹扔了嗎,我們測試了4種不同的影像傳感器除塵技術(編者注:實際上應該為3種,索尼和賓得的CCD除塵系統原理是一樣的,故只能算1種),看看哪一種才能達到大家預期的效果。

  當一臺送來測試的相機到達我們的辦公室時,我們都會非常小心,不讓它受到任何的損害。它們都是非常昂貴的器材,我們也付不起維修的賬單。兩個星期前我們拿到了3臺相機(第4臺測試的相機是我們自己的),用來做大多數人不愿用自己相機做的測試。

  我們的目的是在一個特定的環境里,弄臟數碼相機的影像傳感器,然后測試不同影像傳感器除塵系統的除塵效果。眾所周知(其實也有點兒言過其實),數碼單反相機的影像傳感器對于空氣中的浮塵非常敏感,這些顆粒會附著在影像傳感器上,使用小光圈(高F值)拍攝時照片上就會看到黑點。不過,當光圈全開,這些灰塵則不會成為問題,因為灰塵肯定處于景深之外;而當使用小光圈時(通常小于F16),光線平行射入,灰塵就會投影到影像傳感器上,而這些陰影會非常清晰地出現在圖像上。當使用F22或更小的光圈時,這些點就更加明顯了。那么,當我們不能總是使用同一只鏡頭的時候,如何阻止這樣的事情發生呢,最簡單的解決方案來自于生產廠家,但是他們首先要通過我們的測試,得到我們的認可。

  第一個在數碼單反相機上提供影像傳感器除塵技術的廠家是奧林巴斯,超聲波濾鏡已經成為了其4/3系統數碼單反相機的標配。其原理是通過超聲波的高頻振動(20KHZ以上)影像傳感器前面的薄膜,并將抖落的灰塵吸附到收集器里。每次開機的時候,除塵系統都會開啟,也可以從菜單中手動使用該功能。為了保持除塵的效果,收集器在使用幾年后須更換。

  是唯一擁有除塵技術的廠家,沒有對手,因此我們也超聲波濾鏡沒辦法(也沒理由)做一個對比測試。不過,實際上我們也從來沒有測試過奧林巴斯數碼單反相機的除塵系統,因為他們的相機從來沒有受到過灰塵的騷擾。對于其他廠家的相機則不能同樣這么認為,盡管我們經常收到非常干凈的測試相機。

  索尼2006年6月發布的a-100數碼單反相機打破了奧林巴斯對除塵技術的壟斷,它使用CCD防抖技術(柯尼卡美能達開發出來的)來達到除塵的功能。既然這樣,相機以較大的振幅和較低的頻率(我們沒有測量,但也就在100Hz左右,遠遠低于超聲波)振動影像傳感器本身(而不是薄膜),另外,索尼還在影像傳感器上覆蓋了一層氧化銦錫以降低靜電。

  緊跟索尼之后的是佳能,它們的EOS400D率先裝備了除塵功能。這種技術非常類似于奧林巴斯的SWF系統。通過振動影像傳感器前面的濾鏡,將灰塵抖落。佳能除塵系統的第二個部分是在照片(包括RAW格式)的EXIF信息中記錄灰塵的位置,以消除灰塵在圖像上形成的臟點。在YouTube(編者注:www.youtube.com,系國外著名的視頻網站)上有一段闡述該系統原理的視頻。該系統的市場宣傳做得不錯,不過功效尚待證明。

  最后出場的是賓得,K10D上的除塵技術有點類似于索尼a-100.它的影像傳感器上裝有CCD防抖系統,同樣也用于除塵。

  適馬數碼單反相機在反光板前面有個防塵濾鏡,在第一道關卡上,阻止灰塵進入相機。不過到目前為止我們所看到過的樣片,還不能讓我們相信這個方法的有效性。

  由于奧林巴斯與松下在4/3系統數碼單反相機上存在廣泛而深入的合作,因此松下DMC-L1也使用了所有奧林巴斯數碼單反相機上相同的超聲波除塵技術。

  同樣,三星唯一搭載了除塵技術的相機(GX-10)裝備了與賓得K10D相同的除塵系統。

  尼康、富士和柯達(盡管柯達目前甚至沒有數碼單反相機在售)還沒有推出具有這個實用的功能的數碼單反相機。

  影像傳感器除塵測試:我們是怎么做的,在作了上述簡短的綜述之后,讓我們開始介紹參與此次測試的相機。我同樣會解釋我們在測試過程中所做的一切。

  我們有4臺來自不同廠商的相機,佳能EOS奧林巴斯E-300、賓得K10D以及索尼a-100.首先,我們徹底地清理了每臺相機的影像傳感器,因為這些相機的影像傳感器不可能是完全干凈的。接下來,我們用每臺相機分別拍攝了一張照片作為樣照,看看影像傳感器是否清理干凈(至少基本干凈)。看起來佳能EOS400D的影像傳感器上有靜電,因此我們的氣吹不能徹底將灰塵清理干凈。樣照見本文下面。(編者注:因為測試過程中的樣照較多,本文不能一一提供,讀者可以自己原文)第二步就該灰塵上場了(是弄臟影像傳感器,而不是清理)。我們鎖定反光板,然后將相機卡口朝上放上幾分鐘。我們人為地控制空氣中的灰塵,使影像傳感器均勻布滿灰塵。

  因為奧林巴斯E-300和索尼a-100開機時自動啟動除塵系統,所以我們讓相機保持開機狀態并卡口朝上。

  這讓我們有機會在每臺相機除塵之前拍攝一張照片,標接下來就是最激動人心的時刻了。用最標準的方式擺好相機(就是拍風光時用的橫拍),執行兩次除塵功能(開關相機兩次),然后拍攝一張照片(見)。

  僅一兩次除塵可能反映不了什么,所以我們再讓每臺相機除塵23次以上。我們認為如果除塵系統足夠好的話,那么運行25次以后肯定能看到明顯的成效(見)。

  由于有些除塵失敗,我們還是用氣吹來解決問題(反光板鎖定,卡口朝下,用氣吹吹影像傳感器表面)。我們吹了兩次。

  影像傳感器上只有少數幾個點時,用氣吹吹兩下往往能看到成效。不過這次影像傳感器上的灰塵多了點,最終我們還是用清洗劑(99%乙醇)清洗了影像傳感器,拍攝的照片(見)。

  影像傳感器除塵系統除塵效果通過上面的結果,我們可以這么說,只有奧林巴斯的除塵系統比較有效。讓我們說得更具體點:就我個人來說,我對佳能的期望比較高,因為他們的系統跟奧林巴斯相機的很相似。我們覺得有可能是CMOS帶有靜電,這使影像傳感器表面的灰塵不宜掉落。

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