Активное охлаждение матрицы DSLR.

[faddy]

Расскажите пожалуйста, как планируете реализовать(реализовали) контроль температуры матрицы?

[Alexandrid]

Расскажите пожалуйста, как планируете реализовать(реализовали) контроль температуры матрицы?

Термодатчик с цифровым выходом в корпусе то92. Разрешение в 1 градус.

[faddy]

Термодатчик с цифровым выходом в корпусе то92. Разрешение в 1 градус.

Термодатчик это понятно, я имел в виду, каким образом можно задать и контролировать заданную температуру? Как реализован контроллер пельте?

[Alexandrid]

Контроллер на Arduino. Упраление пельтье через ШИМ ардуины усиленный на полевике IRF3205. Нагрев транзистора пальцами не заметен.
Алгоритм работы примерно такой.
1. На 100% до (x+2)
2. На 75%  до (x+1)
3. На 50% до (x)
4. Если temp < (x-1) тогда переход на 0%

[Alexandrid]

Еще один шаг сделан.

[Alexandrid]

Собрал коробку, пока стабильно -10 при +25 в комнате. Можно было и ниже заморозить, но ошибся в миллиметрах и не так разместил некоторые элементы. Для новичков добавлю, что разница модуля TEC12706 достигает 60 градусов, но это не означает, что верхняя планка это температура окружающей среды. На моем примере, радиатор нагревается до 50 при комнатной 25 и я получаю -10. Даже не радиатор, а просто физика, нам мешает. Плохая теплопроводность наш враг.

Мои модули TEC12706 потребляют 3.2А., но в теории должны около 6А. Фотоаппарат не более 0.5А, а в дежурном режиме почти не кушает.

1. Тестовый снимок, кроп с центра, ISO 1600, 2 минуты.
2. Охлаждение -10 Уровни повышены для наглядности.
3. +22 Уровни повышены для наглядности.

[faddy]

Отличный результат!
По оценке шума матрицы посмотрите тут - https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,132929.msg3332797.html#msg3332797

[Alexandrid]

Скетч рабочий, не стал что-то придумывать. Массив и прерывания.

(кликните для показа/скрытия)

#include <OneWire.h>
#include <SPI.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_PCD8544.h>
#include <PinChangeInt.h>
#include <EEPROM.h>
int x = 0;
int m = 0;
int s = 0;
int i = 0;
const int Encoder_A = 15;
const int Encoder_B = 14;
int val = 0;
int button = 0;
int button2 = 0;
const int buttonPin = 16;
const int buttonPin2 = 17;
const int ledPin = 9;
Adafruit_PCD8544 display = Adafruit_PCD8544(7, 6, 5, 4, 3);
OneWire ds(2);
char* Menu[] = {"1.Exp", "2.Frame", "3.Pause",
                "4.Temp", "5.Cool PWR %", "6.Low Pow", "7.Max Pow", "8.LCD_br", "9.LCD_Con", "0.Save Set"
               };
int Val[] {0, 1, 0, -10, 0, 0, 0, 100, 50, 0};
int Min[] {0, 1, 0, -30, 0, 0, 0, 0, 40, 0};
int Max[] {300, 100, 300, 30, 100, 100, 100, 255, 60, 1};
int Step[] {5, 1, 5, 1, 5, 5, 5, 5, 1, 1};

void setup() {

  for (i = 0; i <= 9; i++)
  {
    Val = EEPROM.read(i);
  }

  Serial.begin(9600);
  display.begin();
  display.setContrast(50);
  display.setTextSize(1);
  pinMode(buttonPin, INPUT);
  pinMode(buttonPin2, INPUT);
  PCintPort::attachInterrupt(Encoder_A, &Encoder_A_ISR, RISING);
  PCintPort::attachInterrupt(Encoder_B, &Encoder_B_ISR, RISING);
  PCintPort::attachInterrupt(buttonPin, &timer, RISING);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);

}


void loop() {

  analogWrite(ledPin, Val[7]);
  byte data[2];
  ds.reset();
  ds.write(0xCC);
  ds.write(0x44);
  //delay(250);
  ds.reset();
  ds.write(0xCC);
  ds.write(0xBE);
  data[0] = ds.read();
  data[1] = ds.read();

  int Temp1 = (data[1] << + data[0];
  Temp1 = Temp1 >> 4;

  if (Temp1 <= Val[3])
  {
    Val[4] = Val[5];
  }

  if (Temp1 >= Val[3])
  {
    Val[4] = Val[6];
  }

  display.setContrast(Val[8]);
  float p = Val[4] * 2.55;
  analogWrite(10, p);

label:

  button2 = digitalRead(buttonPin2);
  if (Val[m] < Min[m])
  {
    Val[m] = Min[m];
  }
  if (Val[m] > Max[m])
  {
    Val[m] = Max[m];
  }

  if (button2 == HIGH )
  { delay(300);
    m = m + 1;
    s = Step[m];
  }
  if ((m > 9))
  {
    for ( i = 0; i <= 9; i++)
    {
      EEPROM.write(i, Val);
    }
    m = 0;
  }
  display.clearDisplay();
  display.setTextSize(1);
  display.print(Menu[m]);
  display.setCursor(60, 0);
  display.print(Val[m]);
  display.setCursor(2, 38);
  display.print("t:"); display.print(Temp1); display.print("c");
  display.print("P:"); display.print(Val[4]); display.print("%");
  if (x == 1)
  {
    display.setTextSize(2);
    for (int w = 1; w <= Val[1]; w++)
    {
      x = 0;
      for (int i = 1; i <= Val[0]; i++)
      {
        byte data[2];
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0x44);
        //delay(250);
        ds.reset();
        ds.write(0xCC);
        ds.write(0xBE);
        data[0] = ds.read();
        data[1] = ds.read();
        int Temp1 = (data[1] << + data[0];
        Temp1 = Temp1 >> 4;

        if (Temp1 <= Val[3])
        {
          Val[4] = Val[5];
        }

        if (Temp1 >= Val[3])
        {
          Val[4] = Val[6];
        }

        display.setContrast(Val[8]);
        float p = Val[4] * 2.55;
        analogWrite(10, p);
        delay(1000);
        display.clearDisplay();
        display.setTextSize(1);
        display.print("Frame: "); display.println(w);
        display.print("Exp  : "); display.print(i);
        display.setCursor(2, 38);
        display.print("t:"); display.print(Temp1); display.print("c");
        display.setCursor(40, 38);
        display.print("P:"); display.print(Val[4]); display.print("xx%");
        display.display();
        analogWrite(11, 255);

        if (x == 1) {
          analogWrite(11, 0);
          display.clearDisplay();
          display.print("END");
          display.display();
          x = 0;
          delay(2000);
          goto label;
        }
      }
      analogWrite(11, 0);
      delay ((Val[2]) * 1000);
    }
  }
  display.display();
}

void Encoder_A_ISR ()
{
  if (PCintPort::arduinoPin == Encoder_A)
  {
    delay (100);
    if ((digitalRead (Encoder_A)) && (!digitalRead (Encoder_B)))
    {
      val = Val[m];
      val = val + Step[m];
      Val[m] = val;
     
    }
  }
}
void Encoder_B_ISR ()
{
  if (PCintPort::arduinoPin == Encoder_B)
  {
    delay (100);
    if ((digitalRead (Encoder_B)) && (!digitalRead (Encoder_A)))
    {
      val = Val[m];
      val = val - Step[m];
      Val[m] = val;
    }
  }
}

void timer ()
{ x = 1;
  delay(10000);
}

[Alexandrid]

Пока тестирую темновые кадры, -10 и -22 не сильно заметная разница по визуальным шумам.

[faddy]

Пока тестирую темновые кадры, -10 и -22 не сильно заметная разница по визуальным шумам.

- Отснимите серии кадров, по 19 к примеру, с разной температурой матрицы.
- Сложить серии медианой
- Сделть кропы центра кадров полученных сумм 800х800(командой window в Iris) и к ним применть stat
- Для визуализации результата, полученные кропы центра кадра логарифмировть, дебаеризовать, подравнять уровни Threshold до равных, на всех кадрах, значениях(24500   23200).

В результате, получим числовое и визуальное значение уровня шума матрицы при разных температурах.

Ниже пример такой оценки, весьма наглядно и в цифрах..

Значение Sigma показывает уровень шума..

[Дмитрий Маколкин]

Пока тестирую темновые кадры, -10 и -22 не сильно заметная разница по визуальным шумам.

- Отснимите серии кадров, по 19 к примеру, с разной температурой матрицы.
- Сложить серии медианой
- Сделть кропы центра кадров полученных сумм 800х800(командой window в Iris) и к ним применть stat
- Для визуализации результата, полученные кропы центра кадра логарифмировть, дебаеризовать, подравнять уровни Threshold до равных, на всех кадрах, значениях(24500   23200).

В результате, получим числовое и визуальное значение уровня шума матрицы при разных температурах.

Ниже пример такой оценки, весьма наглядно и в цифрах..

Значение Sigma показывает уровень шума..

По указанной методике мы получим не шумы, а среднее значение темнового тока и его вариацию по кадру. Ясное дело, он зависит от температуры, так и должно быть. Снижая темновой ток, снижаем и его шумы, что всегда полезно.

[faddy]

По указанной методике мы получим не шумы, а среднее значение темнового тока и его вариацию по кадру. Ясное дело, он зависит от температуры, так и должно быть. Снижая темновой ток, снижаем и его шумы, что всегда полезно.

Так в этом и заключается задача, узнать как изменяться шумы при разных температурах матрицы, т.е. оценить эффективность проделанной работы по охлаждению матрицы Canon 450.
В чем неверность методики?

[Дмитрий Маколкин]

В чем неверность методики?

В том, что Вы считаете темновой ток шумом. Это не шум, а постоянная составляющая, которую можно вычесть дарками.
Чтобы получить значение шума, т.е. сигнала, меняющегося от кадра к кадру, нужно сделать ещё одно математическое действие.

[Alexandrid]

Так научите нас правильному курению бамбука.

[Alexandrid]

Продолжаю тему с камерой, собираю V2 и исправляю недочеты.

Важный недочет, это не полная герметичность системы. Разъемы надо правильно промазать силиконом. Систему охлаждения я решил сделать на тепловых трубках, что упрощает отвод тепла из герметичного короба.
Плавное управление мощностью пельтье, через ШИМ ардуины я отключил, идут дикие наводки от проводов на матрицу. Хватает двух положений ON и OFF.

[ysdanko]

В том, что Вы считаете темновой ток шумом. Это не шум,

[Дмитрий Маколкин]

В том, что Вы считаете темновой ток шумом. Это не шум,

В том смысле, что шум - это не темновой ток сам по себе, а в том, что темновой ток шумит. Т.е. за шумовой вклад темнового тока надо принимать не саму величину темнового тока.

[Alexandrid]

Прозрачный фильтр с пылетрясом, это АА фильтр?

Поставил пельтье 30х30мм. 2.5А, при комнатной +25 за 3-5 минут получил -10.

[Alexandrid]

Заклеил поксиполом. Герметичность не 100%, разъемы не промазывал, но вода не пройдет.

[A-tan]

По завершении работы можно было бы написать мануальчик для не таких продвинутых как вы?