Workshop & Events


Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da



Jak už to tak bývá, evoluce v oblasti technologií a fotografování se neustále vyvíjí, stejně tak touha fotografa k lepšímu výsledku a v astrofotografování obzvlášť.
Vzhledem k tomu, že s vyšší teplotou snímače vzrůstá také jeho šum, je tak kvalita fotografie více znehodnocená.
V astrofotografii se fotí často celé hodiny a snímač je tak vystaven značnému teplu nejen vlastním provozem, ale zahřívá jej i elektronika okolo. Bohužel fotoaparát nemá žádný aktivní způsob chlazení a tak je snímač za pár desítek minut teplý.
Pro běžného fotografa je to sci-fi, ale v astrofotografii záleží skutečně na každém detailu a konkrétně šum je natolik závažným prvkem, že se najdou i astrofotografové, kteří jsou za chlazení ochotni zaplatit mnohdy více, než za samotný fotoaparát.

Řešení je tedy jasné, je třeba chladit!

Existují tři možnosti chlazení: buďto se chladí přímo zadní část snímače, na který se přivede dobře tepelně vodivý kovový pásek, který vede ven z těla, kde je následně chlazen. Na to je ale třeba značné rozborky fotoaparátu včetně bezchybných „chirurgických“ zákroků, při kterých příjdete nejméně o záruku fotoaparátu. Tato varianta je sice nejdestruktivnější, ale je nejefektivnější.
Druhou možností je uzavřít celý fotoaparát do boxu a ten uvnitř chladit. Výhod se moc nenajde, krom toho, že se fotoaparát nemusí rozebírat a složitě upravovat. Hlavní nevýhodou je především rozměr celého boxu a přechod těla na objektiv, který nenabízí mnoho místa a dle řešení nemusí pasovat na ostatní objektivy a zařízení. Další nevýhodou je přístup k ovládání a dohled na display, pokud ovšem není fotoaparát ovládán například za pomocí počítače.
Třetí a pro mne nejjednodušší variantou bylo jen lokální chlazení, při kterém se chladí nejlépe dostupné místo k čipu s nejlepší efektivitou.
Pročetl jsem si pár rad a zkušeností a začal jsem pracovat na prototypu ze kterého jsem poté vyvodil finální výrobek.

Výroba:

Vzhledem k tomu, že se jednalo o moji prvotinu způsobem pokus/omyl, kdy jsem improvizoval a postupně dokupoval součástky i měnil celou konstrukci, tak jsem výrobu fotograficky nedokumentoval. Ale pokusím se alespoň o přiblížení celého výrobního procesu.
EOS 60Da má výklopný display, který je v mém případě při focení vždy vyklopený z těla a tak i samotným provozem nezahřívá tělo fotoaparátu ještě více. Prostor po vyklopení displaye je jen kousek za snímačem fotoaparátu a je dostatečně velký na to, aby se do něj vešel Peltierův článek.
Peltierův článek je zjednodušeně destička, která z jedné strany topí a z druhé chladí do svého určitého limitu. Čím více chcete, aby Peltierův článek chladil, tím více musíte odvést tepla z topné části, na což potřebujete opravdu hodně výkonný chladič, včetně použití teplovodivé pasty, která slouží k tomu, aby byl přenos tepelné energie mezi oběma prvky co největší.
Vyrobit takovýto „stroj“ nebylo lehké, jelikož byla vyžadována dokonalá přesnost, kde nebylo ani mnoho místa pro technické uchycení součástek.
Jelikož jsem chtěl mít celý chladič i esteticky „na úrovni“, tak jsem si dal poměrně dost práce s hledáním veškerých součástek na internetu a nakonec se mi podařilo sehnat všechny komponenty doslova na míru.
Základem byla plastová krabička, která se přesně vešla do otvoru od displaye. Aby byla konstrukce pevná a izolovaná, tak jsem dovnitř použil menší plechovou krabičku a prostor mezi krabičkami vyplnil termofólií a pěnovou izolací. V krabičkách je otvor ve kterém je umístěn Peltierův článek, který má na obou plochách umístěné chladiče.
Co se týče chladiče, bylo nutno vybrat dostatečně výkonný a zároveň malý, ale především, aby ventilátor neměl nežádoucí vibrace, což se mi nakonec podařilo sehnat.
Posledním krokem bylo zapojení celé elektroniky: Peltierova článku, větráku chladiče, SMD teploměru, kontrolek, vypínačů a dát tomu všemu logiku.

Parametry:

Peltierův článek: 47W, 4.7A (adapter 5,42A, 65W) 12V
Chlazení: 3x HeatPipe, 88,35m3/hod, 2800 otáček

Výsledek:

Ve fotogalerii níže vidíte na první fotografii výsledek testu. Čas expozice je 60 minut, ISO 3200. Horní řada je výřez 1:1, spodní řada je zmenšenina celé fotografie.

Čas a investice se vyplatily.

SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da. SCERBA DANIEL PHOTOGRAPHY - Workshop & Events. Chlazení snímače astrospeciálu EOS 60Da.