Система снижения пылеобразования или система удаления пыли используется в нескольких моделях цифровых камер для удаления пыли с датчика изображения . Каждый раз при смене объективов пыль может попасть в корпус камеры и осесть на датчике изображения.
Цифровые однообъективные зеркальные камеры (DSLR) особенно уязвимы для этой проблемы, поскольку внутренняя часть камеры подвергается воздействию во время смены объектива в отличие от других форм цифровых камер , а датчик изображения зафиксирован, в отличие от пленочной камеры. Даже мельчайшие (размером в микрометр) частицы пыли или другие загрязняющие вещества, которые оседают на поверхности датчика изображения (отдельные пиксели которого имеют размеры порядка ~5 микрометров), могут отбрасывать тени и, таким образом, становиться видимыми на конечном изображении как более или менее рассеянные серые пятна, в зависимости от диафрагмы.
Пыль может быть сгенерирована внутренними движущимися частями или может перемещаться воздушными потоками внутри камеры. Некоторые системы удаляют или очищают датчик, вибрируя на очень высокой частоте — от 100 герц до 50 килогерц .
Различные производители используют собственную версию пылеулавливания. Один тип использует пьезокристалл для вибрации фильтра, который закрывает датчик. Второй тип перемещает сам датчик [1] — это может быть дополнено контролируемым потоком воздуха.
Эта система заставляет вибрировать тонкую поверхность фильтра, которая покрывает датчик изображения, десятки тысяч раз в секунду (от 35 000 до 50 000 герц), чтобы удалить частицы из фильтра. Система состоит из очень тонкого куска фильтрующего стекла, помещенного перед датчиком изображения; область между фильтром и датчиком герметична, поэтому пыль не может попасть внутрь. Всякий раз, когда камера включается, пьезоэлектрический драйвер вызывает вибрацию в фильтрующем стекле, стряхивая пыль. Кусочек клея, расположенный внутри камеры, улавливает удаленную пыль.
Расстояние между стеклом фильтра и датчиком также смягчает проблему пыли, поскольку любая пыль, которая прилипает к стеклу, будет удерживаться дальше от датчика, и, таким образом, создавать большую, более рассеянную и менее заметную тень. На практике лишь немногие пользователи системы Four Thirds сообщают о каких-либо проблемах с пылью датчика.
Компания Olympus изобрела систему, названную сверхзвуковым волновым фильтром (SSWF), и продала лицензию на нее компаниям Leica и Panasonic. [2] Компания Canon также использует этот тип системы. [1] Компания Nikon использует похожую систему, и они называют ее высокорезонансной . [3]
SSWF был включен во все цифровые зеркальные фотокамеры Olympus, Panasonic и Leica Four Thirds, и часто упоминается рецензентами и пользователями как ключевое преимущество системы. Одним из недостатков реализации на всех современных камерах Four Thirds является то, что SSWF срабатывает при каждом включении камеры, вызывая задержку около 0,8 секунды, прежде чем камера будет готова к съемке.
Этот тип системы перемещает фактический датчик, чтобы помочь уменьшить пыль. Он вибрирует фактический датчик с частотой около 100 Гц. Количество движения или перемещения датчика больше, чем у вибрирующих типов фильтров с более высокой частотой. Грубая аналогия для сравнения с методом пьезокристаллического фильтра — это что-то вроде удара или стука по датчику, чтобы вытеснить загрязняющее вещество, тогда как пьезоэлемент вибрирует фильтр, чтобы заставить частицы отпасть. Датчик также может использовать отрицательно заряженное поверхностное покрытие, чтобы уменьшить статическое электричество и помочь отталкивать отрицательно заряженные частицы . Konica Minolta считается первоначальным разработчиком этого типа системы. Sony и Pentax включают смещение датчика в свои камеры с системами удаления пыли. [1]
Эти проблемы не столь критичны для пленочных зеркальных фотокамер , поскольку пыль исчезает по мере намотки пленки, но в цифровых зеркальных фотокамерах датчик изображения всегда остается на том же месте. Даже если частицы пыли размером менее 1 микрометра (0,001 мм) и невидимы для человеческого глаза, попав на поверхность датчика изображения, они могут ухудшить качество всех последующих снимков. [4] Кроме того, удаление пыли может оказаться сложной задачей, иногда из-за чего камеру приходится отправлять на обслуживание.
Существует два основных типа пыли, которые могут потенциально ухудшить качество изображения: частицы пыли, которые прилипают за счет электрических сил, и частицы пыли, которые прилипают за счет межмолекулярных сил.
Большая часть загрязнений, которые можно обнаружить на поверхности датчика изображения, вызвана частицами пыли размером всего в один микрометр (0,001 мм), прилипшими к нему посредством электрических зарядов . Сами частицы несут положительный статический электрический заряд, в то время как датчик изображения заряжен отрицательно, что заставляет их притягиваться друг к другу. То же явление можно наблюдать на поверхности экранов ЖК- и ЭЛТ- мониторов.
Межмолекулярная сила слабее электростатических зарядов. Однако она все равно притягивает микроскопическую пыль к датчику изображения с бесконечно малой силой. Заземление камеры может помочь уменьшить проблему электростатической пыли, но не уменьшает межмолекулярное притяжение. Если, например, на камеру посыпать муку, она все равно прилипнет к поверхности заземленного металла. Такая пыль притягивается межмолекулярной силой. Жидкость также прилипает к датчику изображения с помощью межмолекулярной силы, и такие молекулы прочно прилипают из-за своей способности приближаться к адгезионной поверхности, что затрудняет полное удаление этих типов загрязнений системами удаления пыли. В таких случаях может потребоваться протирание оптических элементов перед датчиком изображения чистящей жидкостью.
Компания Olympus первой включила систему пылеудаления в цифровую зеркальную фотокамеру, представив технологию пылеудаления «Supersonic Wave Filter» (SSWF) на Olympus E-1 в 2003 году. Все цифровые зеркальные фотокамеры Olympus со сменными объективами включают эту систему, как и цифровые зеркальные фотокамеры Panasonic и Leica ; обе компании используют технологию Olympus. Корпорация Olympus была награждена премией за инновации Японским институтом изобретений и инноваций (JIII) в 2010 году за изобретение автоматического пылеудаления для цифровых фотокамер. [5] [6]
До этого компания Sigma герметизировала зеркальный блок своих камер защитным фильтром за креплением объектива, предотвращая попадание пыли в корпус камеры.
Другие производители, а именно Sony (2006), Canon (2006), Pentax (2006) и Nikon (2007), последовали примеру, предложив свои собственные технологии удаления пыли. Каждый производитель использует несколько отличающуюся систему.
Журналы, посвященные камерам, предприняли несколько попыток протестировать различные системы удаления пыли, чтобы увидеть, насколько они эффективны. Pixinfo, [1] Chasseur d'Images, [7] [8] и Camera Labs [9] опубликовали свои мнения, которые можно резюмировать следующим образом: ни одна из систем не является полностью эффективной, но система Olympus SSWF значительно лучше большинства других, а система Nikon, возможно, находится на втором месте. [10]