2020年5月22日多くの科学カメラは、温度依存の熱「暗電流ノイズ」[link]やホットピクセルの影響を軽減するために、センサー冷却を採用しています。一部のカメラでは、余分な熱を除去するために複数の冷却方法を採用していますが、一部のカメラや画像処理アプリケーションでは、冷却は必要ありません。
カメラセンサー自体は、ペルチェ素子によって氷点下まで冷却されることが多く、ペルチェ素子は熱をカメラの放熱システムへと送ります。最も一般的な放熱方法は「空冷」または「強制空冷」で、ファンが空気の流れを利用して余分な熱を周囲の空気と交換します。また、一部のカメラでは、液体循環システムを使用して熱をリザーバーや冷却槽に排出する機能も備えています。これは、実用性とコストを犠牲にすれば、状況によってはメリットとなる場合があります。
液体冷却は必要ですか?
冷却式カメラの場合、カメラ周囲に十分な空気の流れがあり、室内温度が高すぎない場合、空冷が一般的に最も便利な選択肢となります。空冷は追加部品や設置を必要とせず、液漏れのリスクもありません。しかし、液冷が不可欠となる状況が主に2つあります。
まず、一部のカメラでは、液体冷却によってセンサー温度を低く抑えることができ、暗電流ノイズを低減できます。これらのカメラで数十秒から数分といった長時間露光が必要な場合、ノイズ低減によってS/N比と画質が大幅に向上します。
第二に、カメラ内部のファンによる振動を最小限に抑えるよう製造段階であらゆる努力が払われていますが、非常に繊細な機器ではこれが問題となる場合があります。このような場合、液冷システムを採用することで、振動のないカメラの設置が可能になり、液冷システムを繊細な機器から分離することが可能になります。
