Tolmuosakesed pildisensoril

Tolmukahjustusega ala sensoril

SLR kaamera omanikud on vaimustatud pildikvaliteedist, mille nende kõrgkvaliteetne fototehnika neil saavutada võimaldab. Nende kaamerasüsteem on investeering tulevastesse piltidesse. Kahjuks võivad nad saada halva üllatuse osaliseks. Väikesed mustad laigud piltidel annavad märku, et pildisensor võib olla tolmune.

Iga kord kui objektiivi vahetatakse võib tolm kaamerasse sattuda. Isegi kui selle protseduuri läbimisel ollakse eriti hoolikad, võivad sellised mehaanilised kaamera osad nagu näiteks katik või peegel siiski liikumise tagajärjel tolmu tekitada. Nende liikumise käigus tekib kaameras kerge õhuliikumine, mis paiskab tolmuosakesed laiali. Filmikaamerate puhul ei ole see eriti suur probleem, kuna filmi edasi kerimisel tolm kaob, kuid D-SLR kaamera pildisensor on liikumatu. Isegi inimsilmale nähtamatud kõigest 0,1mm (100 mikronit) suurused tolmuosakesed võivad sensorile sattudes rikkuda kõikide edaspidi jäädvustatavate piltide kvaliteedi. Tolmu eemaldamine on tavaliselt üsna keerukas ülesanne, mis eeldab kaamera saatmist teenindusse.

Lahendus:
Olympus on tolmuvaba D-SLR fotograafia üks eestvedajaid, kuna oli esimene tootja kes sellele tüütule probleemile lahendust otsima hakkas. Nimelt töötas Olympus välja unikaalse ja innovaatilise lahenduse – Supersonic Wave Filtri (SSWF). See on tolmuvastase kaitsesüsteemi põhiline komponent ja hoolitseb selle eest, et sensor tolmuosakestest puhtana püsiks. Olympuse tolmuvastane süsteem võeti kasutusele 2003 aastal koos Olympuse esimese digitaalse SLR kaameraga E-1 ja see sai ka kõikide hilisemate kaamerate lahutamatuks osaks. Hiljuti läbis tolmuvastane kaitsesüsteem uuenduskuuri ja teise generatsiooni SSWF toimib veelgi efektiivsemalt. Kuna 10 Megapikseliga pildisensorite pikselitihedus on suurem, tuli SSWF vibreerimissagedust suurendada ja tugevdada põhiraami. Samas vähendati süsteemi mõõtmeid ja seeläbi ka bajonetti ümbritsevate kaameraosade mahtu. Nii on võimalik toota veelgi väiksemaid kaameraid. Viimasel ajal on ka teised tootjad tolmuprobleemile suuremat tähelepanu pöörama hakanud ja tolmuvastased kaitsesüsteemid kasutusele võtnud. Siiski on Olympus tolmuvaba D-SLR fotograafia initsiaator ja ainuke staažikas tegija sellel alal.

Tolmukahjustusega pilt

Supersonic Wave Filter

Tolmuvaba pilt

Kahte tüüpi tolm
Piltidele võib kahjulikku mõju osutada kahte erinevat tüüpi tolm: tolmuosakesed, mis kleepuvad elektroonilise jõu abil ja osakesed, mis kleepuvad intermolekulaarse jõu abil.

(1) Tolmuosakesed, mis kleepuvad elektrostaatilise laengu abil
Suurem osa pildisensoril leiduvatest tolmuosakestest on väiksemad kui üks mikron (0,001mm) ja need kinnituvad sensorile elektriliste laengute tõttu. Uurides tolmuosakesi ja Supersonic Wave Filtrit mikroskoobi all, avastati et tolmuosakestel on positiivne elektrilaeng ja pildisensoril negatiivne laeng ning seetõttu need osapooled tõmbuvad omavahel. Sama fenomeni võib näha ka LCD või CFT ekraanidel. Sellist tüüpi tolmu saab SSWF abil hõlpsasti eemaldada.

(2) Tolmuosakesed, mis kinnituvad intermolekulaarse jõuga
Intermolekulaarne jõud on nõrgem kui elektrostaatiline laeng, kuid siiski tõmbab see tibatilluke jõud  pildisensorile mikroskoopilise suurusega tolmuosakesi. Kaamera maandamine aitab küll välistada staatilise tolmu ladestumist, kuid intermolekulaarse jõuga tõmbuvate tolmuosakeste probleemi see ei lahenda. Seepärast kasutataksegi SSWFi. Kui tolm või peenkiud kaamerasse satub, kinnitub see intermolekulaarse jõu abil ikkagi ka maandatud metalli pinnale. Ka vedelikud kinnituvad sensorile intermolekulaarse jõuga. Vedelike molekulid kleepuvad seejuures veel eriti tugevasti, kuna need pääsevad kinnituspinnale lähemale ja seega on tolmuvastastel kaitsesüsteemidel keeruline tolmu täielikult eemaldada. Sellisel juhul on abi pildisensori ees asetseva optilise elemendi, näiteks madalpääs- või infrapunafilri, pühkimisest puhastusvedelikuga. Tavapärase kasutamise käigus siiski vedelikud üldjuhul SSWF-le ei satu.

Kuidas SSWF toimib:  SSWF aktiveritakse automaatselt iga kord kui kaamera sisse lülitatakse. Nii tekitatakse tolmu maha raputamiseks rohkem kui 35 000 korda sekundis võnkuv ultraheli vibratsioon. Funktsiooni saab kaamera menüüst ka käsitsi aktiveerida. Filtri pinnalt eemaldatud tolm kogutakse filtri all asuvale kleepuvale ribale. Protsessi toimumisele viitab Olympuse kaamera kere peal asuva sinise LED tulukese vilkumine.  Iga D-SLR kaamera on tolmule vastuvõtlik SSWF raputab tolmu maha   et tagada selged pildid

(1) Tolmu eemaldamine ultraheli abil
Ultraheli vibratsiooni abil eemaldatakse hetkega kõik SSWF pinnale kogunenud tolmuosakesed ja need püütakse filtri allosas asuvale kleepuvale ribale. Filtri materjal valiti väga suure hoolega, kuna see ei tohi põhjustada mitte mingisugust peegeldumist. SSWF koosneb kettakujulisest plaadist ja piesoelektrilisest elemendist.


(2) Et tolm ei satuks pildisensorile
Tolmuvastane kaitsesüsteem takistab tolmuosakeste sattumist sensorile, kuna SSWF ja pildisensori pinna vahel olev ruum on hermeetiliselt suletud. Selleks kasutatakse pildisensori ja madalpääsfiltri ning madalpääsfiltri ja SSWF vahel spetsiaalset kummist tihendit.


(3) Et tolm pildil näha ei jääks
Kuna sensori pinna ja SSWF vahel on tühi ruum ei projekteerita tolmuosakesi selgelt. Nii ei blokeeri need valgust ja ei jää seetõttu ka pildil näha.

Lisaks on SSWF kummitihendi abil hermeetiliselt suletud, nii et ultraheli vibratsioon teisi kaamera komponente ei mõjuta. Piesoelektrilise elemendi allutamine rohkem kui 35kHz ulatuvale sageduspingele aktiveerib SSWF resonantsvibratsiooni. Need vibratsioonid eemaldavad efektiivselt SSWF pinnalt kogu tolmu. E-Süsteemi resonantsvibratsioonide mehhanism on kõige efektiivsem viis tolmuosakeste eemaldamiseks kasutatavate ulatuslike ultraheli vibratsioonide tekitamiseks.

Siit leiad samal teemal kirjutatud varasemat infot