Čistenie snímačov digitálnych zrkadloviek

Ak fotografujeme digitálnou zrkadlovkou s výmennými objektívmi, prakticky nemôžeme zabrániť znečisteniu senzora: prach a nečistoty vnikajú do vnútra fotoaparátu pri každej výmene objektívu.
Na rozdiel od kinofilmové zrkadlovky, kde sa po exponovanie snímke odvinie z cievky cez protiprachové plôšky nové, čisté filmové políčko, je CCD a CMOS snímač len jeden a stále na jednom mieste. Ak na ňom zostane nečistota, prejaví sa na snímke ľahko rozpitým "tieňom".

K znečisteniu nedochádza len pri výmene objektívov. Zrkadlovky majú pohyblivé komponenty - sklopné zrkadlo, štrbinovou závierku a ďalšie. Pri ich pohybe dochádza skôr či neskôr k odlupovaniu mikroskopických úlomkov, ktoré sa môžu usadiť práve na snímači a pôsobiť rovnakou neplechu ako prach zvonku. Digitálne zrkadlovky, rovnako ako všetky elektronické zariadenia, vyvíjajú elektrostatický náboj, ktorý všetky jemné častice priťahuje. Ako ukázala štúdia firmy Olympus, väčšina nečistôt na povrchu obrazového senzora, ktoré sú zachytené statickou elektrinou, sú prachové častice s veľkosťou jedného mikrónu (0,001 mm). Tie sú elektricky nabité a nesú kladný náboj, zatiaľ čo obrazový senzor má náboj záporný. To spôsobuje vzájomné priťahovanie. Prachové častice zostávajú na povrchu snímača aj vplyvom medzimolekulových síl, ľudovo povedané majú veľkú priľnavosť. Tieto sily sú síce slabšie než sila elektrostatických nábojov, ale napriek tomu na obrazový senzor mikroskopický prach priťahujú a hlavne ho na ňom pomerne tvrdohlavo drží.

Ukážka vád obrazu, ktoré spôsobili nečistoty na snímači. Tvary škvŕn spôsobených nečistotami sú rôzne. V tomto prípade ide o prach a vlas. Niekedy môžeme tieto kazy ľahko vyretušovať pomocou vhodného editačného programu, napríklad ak sú na modrej ploche nebo ako v tomto prípade. Horšie je, zničí Ak nám záber ťažko napravitelným spôsobom. Nepríjemné tiež je, že nie sú vidieť pri snímaní a niekedy ani pri prezeraní na LCD monitore fotoaparátu. Pritom aj mikroskopické prachové častice usadené na povrchu senzora, respektíve na jeho predsunutom nízkofrekvenčným filtra, nám môžu snímku pekne nepríjemne pokaziť. Jednotlivé pixely obrazového senzora sú tak miniatúrne, že aj najmenšie čiastočky môžu zakryť niekoľko obrazových bodov, čo časom vedie k znateľnému zníženiu kvality obrazu. A na to, že máme zničené zábery, prídeme až pri prezeraní na monitore počítača, alebo notebooku, teda často po návrate z fotografickej výpravy a teda bez možnosti nápravy - nasnímaní záberov ešte raz.

Aby nebezpečenstvo znečistenia čipu a ním spôsobené znehodnotenie snímok eliminoval, začal Olympus ako prvý už v roku 2003 svoje digitálne zrkadlovky vybavovať protiprachovým systémom. Protiprachovú technológiu prvýkrát použil pri modeli E-1 a využívali ju aj všetky modely nasledujúce s tým, že ju Olympus postupne zdokonaľuje. A možno povedať, že jeho ultrazvukový protiprachový filter (SSWF - Supersonic Wave Filter) chráni snímač Live MOS pred prachom a ďalšími znečisťujúcimi časticami veľmi účinne. Navyše predstavuje "iba" hlavný súčasť systému pre redukciu prachu (Dust Reduction System), ktorý udržuje senzor v čistote. A samotný filter funguje automaticky, pri každej aktivácii prístroja, prípadne je užívateľsky veľmi ľahko použiteľný - stačí stlačiť vyhradené tlačidlo, ak je prístroj má , alebo je možné SSWF aktivovať pomocou menu fotoaparátu.

Schéma vnútornej štruktúry s protipracovým filtrom u DSLR Olympus E-500. SSWF je umiestnený tesne pred nízkofrekvenčný filter snímacieho senzora, pred ním je už len závierka. Na pravom obrázku je pohľad na zložitú vnútornú štruktúru zrkadlovky Olympus E-3, ktorá ako prvá použila účinnejšie Supersonic Wave Filter druhej generácie.

Ako SSWF funguje?

Protiprachový ultrazvukový filter generuje ultrazvukové vibrácie s frekvenciou cez 35 000 kmitov za sekundu po dobu približne pol sekundy, ktorými striasa prach z povrchu senzora. Odstránený prach je zachytený na adhézny páske pod filtrom. Vo väčšine prípadov je činnosť filtra indikovaná blikaním modrej LED kontrolky. Materiály filtra výrobca veľmi starostlivo vyberajú, pretože na filtri nesmie dochádzať k žiadnym odrazom a chybným lomom svetla - veď filter je de facto "predĺženou časťou" optického systému. SSWF pozostáva z kruhovej obruče s čírou membránou a piezoelektrického prvku.

*Obvod s oscilátorom riadi činnosť vibračného filtra. Ten je aktivovaný automaticky pri každom zapnutí fotografického prístroja, alebo kedykoľvek užívateľsky. Zobrazovacie elektronika pracuje pod napätím 9 V, to sa ale pri aktivovaní vibrácií filtra sa dvíha na 50-100 V.

Na samotný povrch snímača nemôže prach preniknúť, pretože priestor medzi ním a SSWF je hermeticky utesnený pomocou špeciálneho gumového tesnenia medzi obrazovým senzorom a nízkopásmovým filtrom (dolná prepustí) a tiež medzi nízkopásmovým filtrom a SSWF. Vďaka vzdialenosti medzi povrchom senzora a SSWF prípadný prach prilepené na filtri neblokuje svetlo priamo a v obraze sa teda neobjaví. SSWF je navyše gumovým tesnením hermeticky odtienený, takže ultrazvukové vibrácie neovplyvňujú ostatné komponenty. Napätia o frekvencii viac ako 35 kHz privedené na piezoelektrický člen vyvolá rezonančné vibrácie SSWF a prehýbaniu povrchu SSWF umožní efektívne odstránenie prachu.

Ako filter pracuje názorne. Je zrejmé, že protiprachový ultrazvukový filter predstavuje riešenie účinné a elegantné a výrazne zvyšuje užívateľský komfort. Pásku s priľnavým povrchom možno nechať vymeniť v servise, avšak - aj pri profesionálnom nasadení fotoaparátu páska bez problémov vydrží viac ako dva roky; pri bežnom domácom fotografovaní ju nie je prakticky potrebné meniť.

Protiprachový Supersonic Wave Filter druhej generácie, použitý prvýkrát pri modeli E-3, je ešte účinnejší. Výrobca potreboval vyriešiť vyššie požiadavky na odstránenie prachu plynúce z väčšej hustoty pixelov u obrazových senzorov s vyšším rozlíšením. Zvýšil teda kmitočet vibrácií ultrazvukového filtru a zosilnel hlavný rámček filtra. K ďalším úpravám patrilo zmenšenie systému samotného i priestoru, ktorý je potrebný pre súčiastky filtra, čo výrobca potreboval kvôli ďalšiemu zmenšovanie tiel fotoaparátov.

Protiprachové systémy ďalších výrobcov digitálnych zrkadloviek

Postupom času pochopili aj ďalší výrobcovia digitálnych zrkadloviek, že musí problémy s prachom riešiť. Najprv ponúkali čistenie v odborných servisoch, ale takmer súčasne ponúkli riešenie softvérová, ako napríklad Nikon systém Image Dust-off Data Acquisition, teda získavanie dát pre následné softvérové ​​odstránenie stôp prachu pomocou programu Capture NX a Canon Dust Delete Data, ktorý tiež "zmapuje" prach na senzora a zábery automaticky vyretušuje program Canon Digital Photo Professional. a tieto riešenia sa stala podpornou súčasťou komplexného "protiprachového systému", pretože Canon, Nikon a tiež ďalší výrobcovia vybavili svoje digitálne zrkadlovky jednotkami automatického čistenia obrazového snímača, ktoré pomocou vysokofrekvenčných vibrácií odstraňujú prach z plochy nízkoprůchodového filtra obrazového snímača.

Z ďalších výrobcov menujme ešte aspoň Sony, lebo už od modelu Alfa 100 používa vibračný protiprachový systém s antistatickou vrstvou na nízkofrekvenčným filtra snímacieho prvku; tento antistatický film bol z oxidu india a vzápätí sa jeho použitia všeobecne rozšírilo, hoci chemické zloženie vrstvy je rôzne. Protiprachový systém α100 bol aktivovaný pri vypnutí prístroja, alebo užívateľsky z menu, a ponúkol meniteľnou intenzitu. Sony všetky svoje zrkadlovky vybavuje týmto postupne vylepšovaným systémom.

Ako funguje protiprachový systém Canon?

Svoj kompletný protiprachový systém Canon prvýkrát použil pri modeli EOS 400D. Fotoaparát má segment obrazového snímača s upravenou štruktúrou a s účinnou ochranou proti prachu a nečistote všeobecne - EOS Integrated Cleaning System - so vstavaným čistiacim systémom. Ten jednak maximálne obmedzuje možnosť preniknutiu nečistôt do vnútra prístroja. Nízkopásmový filter pred senzorom je potiahnutý antistatickou vrstvou a využíva technológie, ktoré prachové častice odpudzujú. A keď aj napriek tieto opatrenia na ňom zostane nejaké smietka, postará sa o jeho odstránenie samočistiaci jednotka snímača (Self-Cleaning Sensor Unit). Tá z nízkopásmového filtra strasie nečistoty pomocou vysokofrekvenčných vibrácií, ktoré sú aktivované približne jednu sekundu po zapnutí a tiež vypnutie fotoaparátu. Ak chceme fotiť hneď po zapnutí prístroja, zrušíme funkciu čistenie stlačením spúšti.

Schema funkcie ultrazvukové protiprachové jednotky DSLR Canon EOS 400D:

  1. piezoelektrický člen
  2. ultrazvukové vibrácie
  3. prach, ktorý predsa len prichytia
  4. prach
  5. podporný segment so zbernicou prachu
  6. nízkopásmový filter 1
  7. nízkopásmový filter 2 s IR sklom a ochrannou vrstvou
  8. obrazový snímač CMOS (22,2 × 14,8 mm; 10,1 Mpx ef.).

*Systém Canon Dust Delete Data "zmapuje" prach na senzore a zábery automaticky vyretušuje aplikácie v programe Canon Digital Photo Professional. Ten je dodávaný spolu s fotoaparátom v kompletnej sade softvér, teda spolu s RAW prevodníkom, EOS Capture, Image/Zoom Browser a PhotoStitch pre zostavovanie panorám z čiastkových snímok. Všetky programy sú prepojené s funkciami fotoaparátu vrátane Dust Delete Data a Picture Style.

Ďalšie možnosti, ako čistiť obrazový snímač

Riešenie, ako sa zbaviť prachu, je samozrejme viac. Základné poskytujú samotní výrobcovia digitálnych zrkadloviek. Okrem vyššie menovaných opatrení a komplexných systémov to sú tiež ochranné sklá, prachotesne kryjúce priestor pred samotným snímacím senzorom. Väčšinou sú opatrená antireflexnými vrstvami a môžeme ich vyčistiť ofukovacími balónikom. Rovnako možno opatrne očistiť aj samotný senzor, avšak ak nie je povrch nízkofrekvenčného filtra opatrený antistatickou vrstvou, môže sa stať, že nečistoty len na jeho povrchu premiestnime, ale nezbavíme sa ich. Problémy sú aj s čiastočkami, ktoré majú veľkú priľnavosť. A konečne - tento spôsob čistenia je veľmi "háklivý" na prípadné poškriabaniu sklíčka, prípadne samotného nízkofrekvenčného filtra a výsledná škoda by bola oveľa väčšia ako pôvodná. Istotou je preto odborný servis.
Avšak pri opatrnom, citlivom prístupe a s využitím vhodných prostriedkov si môžeme povrch snímača a celý priestor pred ním (a za sklopným zrkadlom) vyčistiť. Špeciálny čistiaci systém použijeme v prípade, keď je to nevyhnutne potrebné, prirodzene. Môže sa to prirodzene stať, aj keď o bežné a priebežné čistenie sa stará zabudovaný protiprachový systém fotoaparátu. Typickým príkladom je fotografovanie v extrémne znečistenom prostredí, alebo nečistoty so špecifickými vlastnosťami, ktoré zabudovanému protiprachovému systému odolávajú. V takom prípade nám príde vhod špeciálne čistiace set. Ten má navyše univerzálne použitie - možno ním čistiť aj LCD panely, elektronické obvody, najrôznejšie prístroje a tiež treba diarámčeky.

Čistíme snímač - prvé kroky

Znovu zdôrazňujem, že postupovať musíme opatrne, jemne a s citom. A hlavne podľa návodov výrobcov - fotoaparátu i čistiaceho setu. Senzor je veľmi citlivá súčiastka, musíme dbať na to, aby sme nepoškriabali ochranné sklíčko s antireflexnými vrstvami alebo samotný vonkajší filter senzora.
Ako príklad poslúži kit na čistenie senzorov Green Clean, respektíve Dörr. Fotoaparát musí byť pri čistení zapnutý, pamätajme teda na dobre nabitú batériu, alebo použime sieťový napájací adaptér. Pred čistením zložíme objektív, zapneme fotoaparát a v menu vyberieme položku Čistenie snímača (Sensor clean). Ovládač zablokuje zrkadlo a otvorí závierku. Na LCD paneli bliká oznámenia "clean". Teraz môžeme buď len ofúknuť povrch obrazového snímača, alebo ho starostlivo vyčistiť pomocou nástrojov, ktoré ponúka špeciálne čistiace set.

  1. Nasadzovanie. Základom setu je nádoba so stlačeným technickým plynom *. *V ponuke je niekoľko verzií, ja som použil Hi-Tech Power s objemom 400 ml. Na nádobu priskrutkujeme špeciálnu hlavicu s trubicou, na ktorú môžeme nasadiť mäkkou hadičku z polyetylénu (PE) pre ofukovanie, alebo ešte lepšie - odsávanie.
  2. Čistenie odsávaním. *Použitie odsávacieho systému je účinnejší ako ofukovanie - nečistoty sú odvádzané úplne mimo priestor, v ktorom je usadený snímač. Len musíme postupovať opatrne, nedotýkať sa povrchu filtra čipu (alebo ochranného sklíčka). Vzdialenosť od čistenej plochy má byť cca 1 mm.
  3. Čistenie metličkou. Set obsahuje aj ďalšie šikovné čistiace nástroje: *jemnú vlhkú penu a suchý "metlička" s hebkou mikrotextílie. S ich pomocou je možné takpovediac dokonale vyčistiť aj rohy snímača, prípadne i ďalšie citlivé segmenty. Opäť je na mieste veľmi opatrný a jemný postup.

Po ukončení čistenia fotoaparát vypneme hlavným vypínačom. Tým pádom sa tiež zavrie závierka a sklopí zrkadlo. Po následnom zapnutí fotoaparátu môžeme začať fotografovať - ​​s čistým obrazovým senzorom.

* Podrobnosti o druhu náplne stlačeného plynu: výrobok Hi-Tech Air Power/Hi-Tech Air + Vacuum Power obsahuje zmes medzi osemdesiatimi až sto objemovými percentami tetrafluoretanu plus od jedného do desať percent dimetyléter. Novinka na trhu,G2044 Air Power Eco Booster, respektive Air Power/Air + Vacuum Power, obsahuje medzi 40-60 objemovými percentami tetrafluoretanu, 1-20% dimetyléter a 20-50% propán-butánu - táto napnite ich teda mimoriadne horľavá a pri použití treba postupovať veľmi opatrne.