改裝 ToUcam 做 Cooled CCD

[Wah!]

今日甩左粒CCD出來,用電線延長.
60秒曝光, 50% gain, RAW mode.

[XR250]

FYI, it is crazy

http://www.hkepc.com/bbs/viewthread.php?tid=336858

[WenXP]

Wah!, 那幅相的光點看來是bias signals而非dark current signals.
你可以試試拍一張bias來看看.

[WenXP]

通過簡單的計算可以知道大概需冷凍至多少度...

熱噪訊(dark current signals)主要是由CCD中的聲子(phonon)所產生.

聲子能量 = kT
k為Boltzmann's contant
T為絕對溫度

而光子能量 = hv
h為Plank's constant
v為波頻

一般我們需求光子能量要比聲子能量大100倍, 以得到高S/N ratio. 因此

hv 100kT
即
T hv/(100k)
或可寫成
T 144/lambda
lambda為波長, 以micrometer作單位.

那麼跟據這公式, 若要拍攝可見光波段, 需冷凍至多少度呢?

[Wah!]

FYI, it is crazy
http://www.hkepc.com/bbs/viewthread.php?tid=336858

Hehee... for your information also...

http://www20.tomshardware.com/cpu/20031230/

[Wah!]

Wah!, 那幅相的光點看來是bias signals而非dark current signals.
你可以試試拍一張bias來看看.

一直都唔太知bia signal係乜意思?

另一張30秒曝光.

[Wah!]

原來bias frame即係零秒"darkframe".
係睇返CCD 系統本底的噪訊.

http://users.libero.it/mnico/glossary/bias.htm
http://www.aavso.org/observing/programs ... al/3.shtml

我拍的兩張係真的是darkframe來架~

[WenXP]

你呢兩張, 嚴格黎講唔係dark, 而係dark+bias.
你可以試下影一張bias相減, 得出真正o既dark.

天文學家會將bias同dark分得好清楚, 不過業餘人士通常唔理bias係乜--其實冇咩所謂, 因為業餘級CCD做dark frame subtraction時會自動去除bias.

業餘界所謂dark subtraction, 其實應該係"dark+bias subtraction".

dark signals同bias signals睇落係好似樣o既, 不過據經驗, 好光o既點通常都係bias signals.

[Wah!]

Bias signal係零秒曝光讀出來的.
我個ccd係平時短時間曝光,環境很暗之下,這些光點是沒有的.
它們只有在長時間曝光之下才出現,所以相信是hotpixels.

由於這幾粒hotpixels 飽和得好快,所以你睇落咪似係bias出來架囉~

[WenXP]

Oh, i see i see

[Wah!]

T 144/lambda

T144/0.8um

T180

T -93C ?!!

[Wah!]

一般我們需求光子能量要比聲子能量大100倍, 以得到高S/N ratio.

Why 100 ?

[WenXP]

0.8um接近紅外線啦, 該用0.5um(綠光)去計, 得出288K=15C, 冇煩惱~

至於"100倍"其實是標準而已. 你可以要求200甚至更多, 效果當然更佳, 不過就要更冷的溫度了.

[Wah!]

因為ccd對於紅外線敏感,所以咪用呢個波長來計算囉.
估唔到波長差少少,對於溫度要求差咁遠!

[Wah!]

今日加左防潮珠入個cam, (暗中 ) 借用wongsir的IR/UV Blocking filter, 開動水流及冷凍, 雖然個cam仍未氣密, 裏面竟然沒有結霜情況.
初時以為冷凍得不好, 但一打開外殼, CCD上即時結霜, 不得不馬上再合上外殼,以免結霜更嚴重. 停了冷凍一段時間, 才見到霜溶成水點,漸漸消散.

這次證明了設計是可以成功除霜及冷凍的!

得閒無事,出一張相先...