國產冷凍450D單反改裝測試

[willis]

是次冷凍單反測試是受了機主funoooo所託，看看噪音和耗電量表現如何。

首先，拿上手造工屬於一般，強調實用性，不算精致產品。最好的地方是連接相機機身和風扇的部份，相當扎實！功能顯示屏幕，亮度不太平均。感應式按鈕不太敏感，很多時要多按幾次才有反應。我個人認為機械式按鈕較為可靠。

在測試時考慮到實際拍攝多數曝光都不會超過五分鐘，所以把曝光時間設定為五分鐘。根據說明書所言，上限製冷是環境溫度減28oC，測試時室溫約29oC，所以我把感應器的溫度設為1oC，把風扇的轉速調至最高，即10度，防露強度設為5。在測試過程中，由室溫29oC降至1oC大約需時六分鐘，而電流由起初的4.02A降至大約3.6A，而溫度控制也非常穩定，則介乎0.9至1.0oC。電流在整個過程中都保持約3.6A。電源是由變壓器提供，在未啟動製冷前，電壓為12.12V，電流則為0.06A，但當製冷啟動時，電壓則降至10.46V。測試時相對濕度為63%，並沒有發現結霜和霞氣，見圖。

我利用Photoshop的Histogram內的Luminosity亮度來量度平均暗場的亮度，發現噪音大大改善接近四級。作個比喻，開了冷凍的ISO1600表現接近沒有開冷凍ISO 100的噪音表現。這項表現十分理想，見下表。在終極測試中，我把冷凍溫度設為-2oC，超越了開發者的建議下限。發現冷凍系統未能達到-2oC，但也有-0.6oC，即29.6oC低於環境溫度，在這情況也沒有發現結霜和霞氣。 無疑冷凍單反在減低噪音方面效果顯著，但最大問題是耗電量。在高電流的情況下，電池的內阻會損耗一定程度的能量，如果想運作一晚六小時的拍攝，理論上要用上12x3.6x6=259Wh (12V 21.6Ah)的電池，肯定這是一個炸彈﹗不能帶上飛機！所以最好在有市電供應的地方才使用冷凍單反。
ISO 平均亮度(關掉冷凍) 亮度標准差(關掉冷凍) 平均亮度(開啟冷凍) 亮度標准差(開啟冷凍)
100 1.45 __________________ 0.57 _______________ 0.97 _______________ 0.26
200 2.24 __________________ 0.90 _______________ 1.00 _______________ 0.28
400 3.75 __________________ 1.46 _______________ 1.08 _______________ 0.37
800 6.80 __________________ 2.69 _______________ 1.33 _______________ 0.52
1600 10.09 ________________ 4.73 _______________ 2.12 _______________ 0.70
1600* _________________________________________ 1.96 _______________ 0.67
*設定溫度：-2oC，實測溫度：-0.6oC，環境溫度：29oC，相對濕度63%

另外，我用自己的3.7x50000mAh=185Wh (12V 15.4Ah)鋰電池作測試，我的鋰電池在一般電流情況下如筆記本電腦、赤道儀和防露帶等都表現不錯。理論上它應能撐這個冷凍單反185/3.6/12=4.28h=5h17m，但實際的運作時間只有3h49m，即72%。顯示在高電流的情況下，電池的效能減了三成。如果真的要用上一晚六小時，相信要有291Wh，約300Wh即12V 25Ah的鋰電池了！另外，在使用鋰電池時，溫度控制未如用變壓器般穩定。前文提及，在使用變壓器時，溫度能控制於0.1oC內，但在使用鋰電池時，溫度控制有1.8-(-0.2)=2.0oC的波幅。

總結而言，如果能解決供電問題，冷凍單反是一個相當好的選擇。加上這部國產冷凍單反的改裝費只是$2600RMB（不包慮鏡），是韓國改裝的幾分之一。（韓國改裝費由US$950 - 1995包慮鏡）
http://www.centralds.net/cam/?page_id=5308
這是相當吸引的價錢！

[xiaoer]

好吸引~~
未見過冷凍相機的操作，不清楚運作情況，只是想問問又風扇又盛會不會有震動？
影DARK FRAME不會看出來，FUNOOOO兄有沒有試過影星星呢？

[funoooo]

好吸引~~
未見過冷凍相機的操作，不清楚運作情況，只是想問問又風扇又盛會不會有震動？
影DARK FRAME不會看出來，FUNOOOO兄有沒有試過影星星呢？

未呀! 一接手就交了給 Willis!
下次上山時會試用 iso 6400 (ISO1600 H2) 效果!

[funoooo]

是次冷凍單反測試是受了機主funoooo所託，看看噪音和耗電量表現如何。

首先，拿上手造工屬於一般，強調實用性，不算精致產品。最好的地方是連接相機機身和風扇的部份，相當扎實！功能顯示屏幕，亮度不太平均。感應式按鈕不太敏感，很多時要多按幾次才有反應。我個人認為機械式按鈕較為可靠。

在測試時考慮到實際拍攝多數曝光都不會超過五分鐘，所以把曝光時間設定為五分鐘。根據說明書所言，上限製冷是環境溫度減28oC，測試時室溫約29oC，所以我把感應器的溫度設為1oC，把風扇的轉速調至最高，即10度，防露強度設為5。在測試過程中，由室溫29oC降至1oC大約需時六分鐘，而電流由起初的4.02A降至大約3.6A，而溫度控制也非常穩定，則介乎0.9至1.0oC。電流在整個過程中都保持約3.6A。電源是由變壓器提供，在未啟動製冷前，電壓為12.12V，電流則為0.06A，但當製冷啟動時，電壓則降至10.46V。測試時相對濕度為63%，並沒有發現結霜和霞氣，見圖。

我利用Photoshop的Histogram內的Luminosity亮度來量度平均暗場的亮度，發現噪音大大改善接近四級。作個比喻，開了冷凍的ISO1600表現接近沒有開冷凍ISO 100的噪音表現。這項表現十分理想，見下表。在終極測試中，我把冷凍溫度設為-2oC，超越了開發者的建議下限。發現冷凍系統未能達到-2oC，但也有-0.6oC，即29.6oC低於環境溫度，在這情況也沒有發現結霜和霞氣。 無疑冷凍單反在減低噪音方面效果顯著，但最大問題是耗電量。在高電流的情況下，電池的內阻會損耗一定程度的能量，如果想運作一晚六小時的拍攝，理論上要用上12x3.6x6=259Wh (12V 21.6Ah)的電池，肯定這是一個炸彈﹗不能帶上飛機！所以最好在有市電供應的地方才使用冷凍單反。
ISO 平均亮度(關掉冷凍) 亮度標准差(關掉冷凍) 平均亮度(開啟冷凍) 亮度標准差(開啟冷凍)
100 1.45 __________________ 0.57 _______________ 0.97 _______________ 0.26
200 2.24 __________________ 0.90 _______________ 1.00 _______________ 0.28
400 3.75 __________________ 1.46 _______________ 1.08 _______________ 0.37
800 6.80 __________________ 2.69 _______________ 1.33 _______________ 0.52
1600 10.09 ________________ 4.73 _______________ 2.12 _______________ 0.70
1600* _________________________________________ 1.96 _______________ 0.67
*設定溫度：-2oC，實測溫度：-0.6oC，環境溫度：29oC，相對濕度63%

另外，我用自己的3.7x50000mAh=185Wh (12V 15.4Ah)鋰電池作測試，我的鋰電池在一般電流情況下如筆記本電腦、赤道儀和防露帶等都表現不錯。理論上它應能撐這個冷凍單反185/3.6/12=4.28h=5h17m，但實際的運作時間只有3h49m，即72%。顯示在高電流的情況下，電池的效能減了三成。如果真的要用上一晚六小時，相信要有291Wh，約300Wh即12V 25Ah的鋰電池了！另外，在使用鋰電池時，溫度控制未如用變壓器般穩定。前文提及，在使用變壓器時，溫度能控制於0.1oC內，但在使用鋰電池時，溫度控制有1.8-(-0.2)=2.0oC的波幅。

總結而言，如果能解決供電問題，冷凍單反是一個相當好的選擇。加上這部國產冷凍單反的改裝費只是$2600RMB（不包慮鏡），是韓國改裝的幾分之一。（韓國改裝費由US$950 - 1995包慮鏡）
http://www.centralds.net/cam/?page_id=5308
這是相當吸引的價錢！

1. RMB$2600 只是 450D 及 500D, 其他型號貴很多.
2. 如果上陰那山, 就有交流電供應. 沒有的話, 就不用冷凍 function.
3. 如果冷凍 450D 上山測試效果理想, 我可能改自己 5D mark II. 不過改機費用很貴!

[社長]

量度histogram時有沒有看RAW或是僅用JPG?

我手上有一個12v 60Ah的LePo鋰電，有興趣可以拿去用

[willis]

量度histogram時有沒有看RAW或是僅用JPG?

Just use jpg.

我手上有一個12v 60Ah的LePo鋰電，有興趣可以拿去用

Time is problem!
1. Ask funoooo to prolong the loan time
2. Get the battery from u
3. do the test
4. return all the items to u & funoooo

Most important of all is that a 12V 60Ah battery is a bomb!


Anyway, if ur battery is in good condition with the real quoted capacity. It should able to support 2 nights of 6 hs operation!

[willis]

好吸引~~
未見過冷凍相機的操作，不清楚運作情況，只是想問問又風扇又盛會不會有震動？
影DARK FRAME不會看出來，FUNOOOO兄有沒有試過影星星呢？

There is vibrations, but very minor. I guess there is no effect on images. Or wait for funoooo's field test.

[willis]

1. RMB$2600 只是 450D 及 500D, 其他型號貴很多.
2. 如果上陰那山, 就有交流電供應. 沒有的話, 就不用冷凍 function.
3. 如果冷凍 450D 上山測試效果理想, 我可能改自己 5D mark II. 不過改機費用很貴!

How much roughly to modify 40D, 50D, 60D & 5DII?

[universe24]

冷冻相机除了noise被大量的解决外，还要看是否会有露水聚集在sensor上，要做实际拍摄测试才可知。

[funoooo]

To Universe24,

在測試時考慮到實際拍攝多數曝光都不會超過五分鐘，所以把曝光時間設定為五分鐘。根據說明書所言，上限製冷是環境溫度減28oC，測試時室溫約29oC，所以我把感應器的溫度設為1oC，把風扇的轉速調至最高，即10度，防露強度設為5。在測試過程中，由室溫29oC降至1oC大約需時六分鐘，而電流由起初的4.02A降至大約3.6A，而溫度控制也非常穩定，則介乎0.9至1.0oC。電流在整個過程中都保持約3.6A。電源是由變壓器提供，在未啟動製冷前，電壓為12.12V，電流則為0.06A，但當製冷啟動時，電壓則降至10.46V。測試時相對濕度為63%，並沒有發現結霜和霞氣，見圖。

我利用Photoshop的Histogram內的Luminosity亮度來量度平均暗場的亮度，發現噪音大大改善接近四級。作個比喻，開了冷凍的ISO1600表現接近沒有開冷凍ISO 100的噪音表現。這項表現十分理想，見下表。在終極測試中，我把冷凍溫度設為-2oC，超越了開發者的建議下限。發現冷凍系統未能達到-2oC，但也有-0.6oC，即29.6oC低於環境溫度，在這情況也沒有發現結霜和霞氣。 無疑冷凍單反在減低噪音方面效果顯著，但最大問題是耗電量。在高電流的情況下，電池的內阻會損耗一定程度的能量，如果想運作一晚六小時的拍攝，理論上要用上12x3.6x6=259Wh (12V 21.6Ah)的電池，肯定這是一個炸彈﹗不能帶上飛機！所以最好在有市電供應的地方才使用冷凍單反。
ISO 平均亮度(關掉冷凍) 亮度標准差(關掉冷凍) 平均亮度(開啟冷凍) 亮度標准差(開啟冷凍)
100 1.45 __________________ 0.57 _______________ 0.97 _______________ 0.26
200 2.24 __________________ 0.90 _______________ 1.00 _______________ 0.28
400 3.75 __________________ 1.46 _______________ 1.08 _______________ 0.37
800 6.80 __________________ 2.69 _______________ 1.33 _______________ 0.52
1600 10.09 ________________ 4.73 _______________ 2.12 _______________ 0.70
1600* _________________________________________ 1.96 _______________ 0.67
*設定溫度：-2oC，實測溫度：-0.6oC，環境溫度：29oC，相對濕度63%

下次上山時作 field test!!!

[社長]

Willis，好奇想知道，這個冷凍是否有diminishing return? 因為這對評價這裝置的總體效益很重要。

假設在以f4光圈在西藏最理想的天空，ISO1600拍攝的曝光上限只10分鐘(我在阿里及羊八井都試過，實際上5分鐘已令Histogram detached)，那ISO1600 x 5分鐘是一個理想的測試指標。

而香港的夏天的晚上，甚少會維持在30度以上的高温，比較熱的情況，大多在廿六七度左右。今天是大暑，晚上也是這情況，見附件。

普通未加冷卻的單反，至少我用5D Mark II，在合歡山上只有10度以下拍攝，沒做暗場也可以出圖，西藏的零下12度拍攝，10分鐘的暗場做了等於無做。比較壞的情況是在氣温廿度以上出現。所以能否把相機放進雪櫃及冰格，看看零上4度及零下4度(好像是)的環境下，按當時的濕度，這機的冷卻性能及結霜情況，以及相機降噪的表現?

注意我的5D Mark II是有晶片温度紀錄的，多次觀察，相機開始拍攝後晶片便會增温，數分鐘後便會穏定在氣温之上的12至15度，那才是產生熱訊噪的温度。

因為現時我們拍攝的樽項頸，可能是受光害等限制而非熱訊噪，若在冬天情況下，前者無變但後者大幅改善。所以我的疑問是，若冬天情況下相機本身熱訊噪不高，在山上拍星點的氣温更低，那進一步冷郤可能對像質改善無大影響。現在你用最壞的情況即氣温三十多度去比較，很正常是效果明顯的。

我想最有用的地方，是給相機一個穏定的工作温度去拍攝及減暗場　

[willis]

而香港的夏天的晚上，甚少會維持在30度以上的高温，比較熱的情況，大多在廿六七度左右。今天是大暑，晚上也是這情況，見附件。

Where is the attachment?

普通未加冷卻的單反，至少我用5D Mark II，在合歡山上只有10度以下拍攝，沒做暗場也可以出圖，西藏的零下12度拍攝，10分鐘的暗場做了等於無做。比較壞的情況是在氣温廿度以上出現。所以能否把相機放進雪櫃及冰格，看看零上4度及零下4度(好像是)的環境下，按當時的濕度，這機的冷卻性能及結霜情況，以及相機降噪的表現?

The cooled DSLR has been returned to funoooo. So cannot do the test. But once I put my digital thermometer and hygrometer in my fridge, the temperature is low, but the relative humidity is also very low. Frost may not form. Anyway I can try another dummy experiment. I put a can of Coke in the frozen compartment. When it reached the equilibrium temperature, I put it into the chill compartment and see if condensation occur. If no condensation occur, there is no point to test the cooled DSLR. But if condensation really occur, the test for cooled DSLR would be meaningful.

注意我的5D Mark II是有晶片温度紀錄的，多次觀察，相機開始拍攝後晶片便會增温，數分鐘後便會穏定在氣温之上的12至15度，那才是產生熱訊噪的温度。

因為現時我們拍攝的樽項頸，可能是受光害等限制而非熱訊噪，若在冬天情況下，前者無變但後者大幅改善。所以我的疑問是，若冬天情況下相機本身熱訊噪不高，在山上拍星點的氣温更低，那進一步冷郤可能對像質改善無大影響。現在你用最壞的情況即氣温三十多度去比較，很正常是效果明顯的。

我想最有用的地方，是給相機一個穏定的工作温度去拍攝及減暗場　

First of all, I did the test at about 29oC. At summer nights in HK, the temp can be 28-29oC. Just like last week, when I imaged the North American Nebula, the temperature was 28oC. See the current temp from HK observatory at night. Anyway, to curtain extend u are right. But the cooled DSLR is not only build for cold area. The effect is more significant in hot area. So it has it's value. But one should better use it with main power supply or observatory. Otherwise, be prepared to carry a few bombs.

[社長]

Anyway, to curtain extend u are right. But the cooled DSLR is not only build for cold area. The effect is more significant in hot area. So it has it's value. But one should better use it with main power supply or observatory. Otherwise, be prepared to carry a few bombs.

我用的SBIG ST8300M及FLI PL16803，CCD Chamber前的保護鏡上都有發熱片的，防止結霜，FLI人員說就算在西藏這樣普遍乾燥的地方，最還是加上。

我的看法是，用這冷凍相機的愛好者應該都不想在香港境內拍些普通深空，可能都會跑到陰那山、台灣，甚至西藏，基本上好的拍攝點，夏天晚上氣温都在廿度以下，冬天則更冷，而偏偏那些地方又要是機動性高的器材，所以我的疑問是這裝備好像有些不便，也未能全面發揮。　

[willis]

我的看法是，用這冷凍相機的愛好者應該都不想在香港境內拍些普通深空，可能都會跑到陰那山、台灣，甚至西藏，基本上好的拍攝點，夏天晚上氣温都在廿度以下，冬天則更冷，而偏偏那些地方又要是機動性高的器材，所以我的疑問是這裝備好像有些不便，也未能全面發揮。　

要馬兒好，又要馬兒不吃草是有點難度的。要相機噪音低，又要相機不耗電都是有點難度的。但科技發展，相信將來一定有低耗電的低噪音的地相機。但現階段就要等等。但我有另一想法，大部分用家都會看重望遠鏡和相機的質素，較少會留心調焦器的重要性。改裝了的冷凍單反的質量都會超過1kg，就算細機如450D也一樣，而且質量也比一般冷凍CCD的質量較為分散，即質量分佈較不集中於質心(centre of mass)，所以有機會影響拍攝的質素，最好用上質素較佳的調焦器，不言的話，變形(flexure)會影響焦平面的準直，使視埸邊緣的星點變差。

[社長]

對一個調焦筒來說，它只會感受到掛在後端的重量及距離造成的力矩，但重量是否集中，它如何感受到？

[willis]

Yes! u are right! I skip the problem. The weight affects the focuser. The net moment about the rotation axis of the mount affects the guiding. It is difficult to balance the net moment, so guiding is affected.