Nikon D5100ac (Astrocool)

[Kuulapaa]

Tuossa ne kokolailla alkavat olemaan. Peltier tarvitse vielä jäähdytyspuolelle siilin, mielellään tuulettimellisen. Sellaista voi alkaa etsiskellä vanhojen tietokoneromujen seasta. Kierrätys on yksi tämänkin projektin kantavista teemoista.

Jäähdytyssiilin kanssa kannattaa pitäytyä kohtuudessa ja välttää isoja ja painavia kuparijäähyjä, jotteivät ne väännä kameran sisuskaluja. Itselläni on aikaisemmassa D5100:ssa kiinni suhteellisen kevyt alumiinisiili ja tuuletin. Niillä on pärjätty oikein hyvin sillä kameran sensorin ja pöytäkoneen prosessorin tuottama lämpökuormat ovat hyvin erilaiset.

Matala kuparinen 100-150 gramman siilikin menee vielä hyvin.

[wm-x]

Nyt pitäisi olla kaikki osat tulossa. Otin tuollaisen valmiin paketin missä oli peltier moduuli ja siili+tuuletin samassa.

En tiedä meneekö vähän topicin viereen, mutta oletko noita iso arvoja tuolla jäähdytetyllä versiolla testannut? Nikon hackersin mukaan optimi gain olisi 1000? Mutta suositteletko edelleen 400?

[Kuulapaa]

Sehän menee juuri aiheeseen. Tuo ISO1000 vaikuttaa hieman korkeahkolta juuri tällä kameralla. Voi tietysti olla, ja todennäköistä onkin, että lukukohina laskee entisestään kun herkkyyttä nostetaan. Tosin ISO-herkkyydellä 320 mitattu lukukohina on jo ~2,6e- ja gain 0,9 e-/ADU, mikä tarkoittaa että jokaisen kirkkausyksikön muodostamiseen käytetään 0,9 elektronia.

Todellisuus on jonkin verran monimutkaisempi, mutta leikitään että meillä on täydellisen hyötysuhteen taikasensori ja jokainen fotoni tuottaa yhden elektronin arvoisen varauksen pikseliin. Tällöin ISO320-arvolla 10 fotonia tuottaa 11 kirkkausyksikköä signaalia. En tiedä mikä ISO1000 gaini on, mutta jos jatketaan ajatusta niin sanotaan että korkealla herkkyydellä se vaikka on 0,125e-/ADU. Kun herkkyyttä nostetaan, sama 10 elektronia antaakin signaalia 80 yksikköä. Yhden fotonin vaikutus onkin jo 8 kirkkausyksikköä.

No, tarviipahan valottaa vähemmän. Tavallaan, mutta samalla pikselin kokonaiskapasiteetti tulee hyvin paljon nopeammin täyteen, ts. dynamiikka laskee. Ja nyt päästään vihdoin takaisin tuohon ISO1000 asetukseen. Olen yrittänyt selvittää kumpi on loppujen lopuksi parempi, valottaa pidempään matalalla ns unity gainilla (1e-/ADU), vai pyrkiä tavoittelemaan mahdollisimman matalaa lukukohinaa dynamiikkaa uhraamalla. Juuri tällä jäähdytyksellä varustetulla kameralla kuvattaessa vaikuttaa siltä, että pitäytyminen matalissa herkkyyksissä kannattaa (esim. ISO400). Modatuilla harmaasävykennoilla tehdyt testit tukevat myös tätä. Mutta todellisuus toisinaan poikkeaa teoriasta ja siksi kehotan kokeilemaan jollakin sopivalla kohteella ja katsomaan miten käy.

Rakenteluun liittyen liimailin eilen jäähdyttimen ja peltierin lämpösiltaan. Seuraavana on vuorossa eristäminen. Käväsen tänään hakemassa Etrasta liimallista solumuovieristenauhaa ja laittelen lisää kuvia tässä jossain vaiheessa.

[wm-x]

https://nikonhacker.com/viewtopic.php?f=2&t=1840
Tähän juttuun viittasin.

[Kuulapaa]

Nopeasti katsottuna siinä tarkoitetaan, että kameran natiivi ISO-sarja on välillä 100 – 1000.
Eli suomeksi "herkkyys" kasvaa välillä ISO 100 – 1000. Yli ISO 1000:lla ns. gain pysyy samana ja kuvaa vaan boostataan kirkkaammaksi. Periaatteessa himmeän datan selektiivinen jälkikäsittely ja säätö antaa paremman lopputuloksen kun raa'alla ISO-voimalla kirkastettu.

Tsekkaan tuon gain-eron ISO400 ja ISO1000 välillä niin pohditaan lisää..

[wm-x]

Kyllä ja pitää pohtia myös suhteellisen pimeän optiikan ja iso:n vaikutusta loppukuvaan. Jos pienellä iso arvolla pikseli kaivot jäävät tyhjyksi niin kannattaako nostaa isoa unitygain tasoon jolloin kuvadataa saa enemmän. Mitä silloin mahdollisesti saa/menettää. Testejä on vielä vaikea tehdä.

[Kuulapaa]

Quick 'n dirty D5100 testi, jälleen ;)



Unity gain on siis laskennallisesti ISO240. Sitä pienempää herkkyyttä ei useinkaan ole syytä käyttää, jollei nyt halua kuvata jotain suhteellisen kirkasta kohdetta ISO200:lla ja kasvattaa dynamiikkaa valotuksen kustannuksella. Gain on ISO200:lla 1,18 e-/ADU, joten siinä ei suuren suurta tappiota synny. ISO100 on kuitenkin järjetön, jollei halua pidentää valotusaikaa yli kaksinkertaiseksi.

Itse valitsisin jotain ISO250/320/400 nurkilta. Lukukohina ei merkittävästi vähene nostettaessa herkkyyttä, joten suuremman herkkyyden etuja ei mielestäni juurikaan ole. Gain myös stoppaa ISO1000:n kohdalla, kuten tuossa Nikonhackerin linkissä mainitaan. Ei siis ole järkeä käyttää ISO1000:tta ylittäviä arvoja. EDIT: ISO250:llä saturaatiopiste on noin 17.500e-, ISO320:llä noin 14.000e- ja ISO400:lla noin 10.000e-. ISO1000:lla  enää noin 4.500e-.

Huolimatta aikaisemmin päivällä mainitsemastani 0,125 e-/ADU -arvosta, mikään ISO-asetus ei siis tämän testin perusteella pääse siihen.

Pikselikaivossa on aina sama varaus, oli sitten ISO 100 tai 1000. Se mikä siinä muuttuu on niistä konvertoitu signaali ja sen muodostumiseen vaikuttaa tuo ISO-kerroin (eli se gain). Toisin sanoen, tehdäänkö 10 elektronista 10 yksikköä kirkkautta, vai jopa 20 (ISO 240 vs ~500). Haluttu signaali on kaivossa joka tapauksessa sähkövarauksen muodossa, mutta pienellä herkkyydellä se täytyy vain venyttää esiin voimakkaammin kuin isolla. Yleensä sanotaan, että datan venyttäminen kannattaa tehdä mielummin selektiivisesti jäkikäsittelyssä kuin voimistaa myös ei-haluttua signaalia (kohinaa) korkealla gainilla.

Huom: Tämä ideologia ei sitten toimi Canoneilla suuremman lukukohinan vuoksi. Niissä on tarpeen käyttää riittävän korkeaa herkkyyttä lukukohinan pienentämiseksi.

[Kuulapaa]

Takaisin itse asiaan.

Etra myy liimapintaista eristenauhaa alle parilla eurolla metri. Tämä on 20x4mm ja eristykseen sopivaa.
Kaksi metriä riittää hyvin.



Sitä sitten sopivissa pätkissä lämpösillan ympärille ja kaikkiin rakoihin, jottei lämpö liiku väärään suuntaan. Tässä vaiheessa vielä mainitsen, että lämpösilta on hyvä kaventaa peltierin kohdalta 40mm leveäksi, jolloin eristäminen helpottuu. Itselläni se jäi 5mm ylileveäksi ja jouduin taiteilemaan eristettä pieniä soiroja.


Käytin tässä pientä kuparikuuleria. jäähdytyssilta on pienessä kulmassa, jotta kamera mahtuu käyttämääni filtteripyörään kiinni. Peltierelementti liittää siis lämpösillan ja jäähdytyselementin toisiinsa kuin pihvi hampurilaisen. Eristys lähti vähän lapasesta ja sitä on aika paksulti, mutta parempi liikaa eristettä kuin liian vähän.

Tässä vaiheessa jäähdytyksestä puuttuu vielä tehonsäätö ja lämpötilanäyttö. Ne kytketään seuraavaksi.

[wm-x]

Kuparilevy tuli joten pääsee jo sitä askartelemaan. Toinen puolikas levystäkin jo meni toiselle modaajalle. Taidan ystävän jyrsimellä laittaa tuon mittoihin ja samalla jyrsiä kennolta tuon yhden sivun suoraksi. Lämpö anturaa olen koittanut etsiä valmiina pakettina näytön kanssa mutta ei ebaystä oikein löydy noita litteitä. Tai en osaa hakea oikealla sanalla. Oletteko nähneet tuollaisia paketteja?

[Kuulapaa]

Kuulostaa rohkealta, mutta been there & done that ja se onnistuu kyllä. Teippaa vaan kenno ihan tiiviiksi ettei alumiinipölyä pääse lentemään kontaktipintoihin ennen CNC:tä.

Lämpöanturia en ole nähnyt pakettina tuolla litteällä, mutta ne eivät kumpikaan maksa oikeastaan mitään niin suosittelen tilaamaan toisen Jimmsiltä ja toisen vaikka ebaystä. Jimms myy myös tietokonekäyttöön tarkoitettuja, mutta ne ovat yleensä tarkoitettu pikemminkin "kuuman" kuin "kylmän" mittaamiseen.

[wm-x]

Pitää teipata ja joku imu rakennella pölylle. Eiköhän tuo onnistu kun ajatuksen kanssa tekee. Miten muuten kiinnitit jyrsimen alle tuon kennon vai oliko se kamerassa kiinni?

[Kuulapaa]

Ei, erillään. Se olisi kamera täynnä metallipurua jos sen kameraan jättäisi. Jäähdytyselementin rungosta hellästi mutta päättäväisesti kiinni ja eristysteipillä koko kenno pakettiin, jottei purua vaan lentele vääriin paikkoihin. Eli niin, että vain työstettävä kohta näkyy ja hidasta ajoa! Operaation jälkeen teippikasa varovasti paineilmalla ensin puhtaaksi, sitten kostealla rätillä ja vasta viimeiseksi erillisellä puhtaalla pöydällä avaamaan pakettia.

Ihan tarkennuksena, että mitä tarkalleen ottaen meinaat tasoittaa? "Sivu suoraksi" kuulostaa hurjalta, tarkoitatko "harjanne matalaksi"?

[wm-x]

Olikos mulla termit liian rouheat tähän hommaan. Eli niin tuon L-muotoisen harjanteen tuolta kuvan alaosasta meenasin tasoittaa.

Paljon tuo harjanne on muuten korkea? Ei tuota samaa muotoa saa kupariin jyrsittyä? Niin säästyisi kokonaan tuolta kennoon kajoamiselta.

[Kuulapaa]

Jos ymmärsin oikein niin meinaat tuota koneistusjälkeä? Se on jo valmistuksessa koneistettu pois :)

[wm-x]

EDIT: olen ihan hitusen ollut väärässä. Siis tuossa ei tarvinnutkaan tehdä sen ihmeempää jyrsimis operaatiota. Oletin kuvasta että tuo oli sinun jyrsimäsi kohta, sitten luin tuon alun tekstin uudestaan, joten pahoittelut.

Edit2: mutta mitä sinä kuulapää ajattelit että olin jyrsimässä pois?