Nikon数码单反相机CCD/CM0S的清洁
[2005-10-09 18:26:18]    来源:大艺影像   作者:new2002   进入论坛
废话开头
   数码相机的CCD/CM0S影象传感器制造非常精密,单镜头反射式数码相机一般像素都
在五、六百万甚至更高至上千万像素,如果因经常换镜头而使CCD/CM0S表面落上了灰尘,
哪怕是几微米大小的灰尘颗粒,它都会霸占遮盖住相机传感器上几十像素的面积而形成
讨厌的斑点。
   几乎所有的单反式数码相机都难逃CCD/CM0S的污染,除非用户始终使用一个镜头而
从不拆卸它,即便是这样也难逃因环境恶劣对CCD/CM0S造成的污染,例如因空气湿度大
和从冷环境中突然到热环境时的冷凝结露造成的潮气,最终发展到霉变产生斑点,这种
现象尤其在南方的三月比较突出,广东地区“三月水洗墙地”的季节现象就对诸如CD碟
片、激光头、胶片、光面照片以及相机镜头,CCD/CM0和光学仪器有破坏性威胁!但这些
情况一般在设备有40度湿度控制的防潮箱内存放条件是能够防范的。

   CCD/CM0S传感器的清洁一般被认为是一件难度很高的工作,需要送指定品牌的相机
维修店进行,清洁费用比较高昂;也有胆大者用价格在五六百元一小瓶的美国产CCD/CM0S
专用清洁液自己清洁的。其实选择后者更比前者的清洁成本高,但自己清洗CCD/CM0S并不
象有人说得那样危言耸听且具有损坏相机的风险。

了解CCD/CM0S传感器构造
   前面说了,有人将清洗CCD/CM0S说得危言耸听,说弄不好会将CCD/CM0S永久性擦坏.....
其实数码相机的CCD/CM0S传感器并非是晶片直接裸露于空气中的。我们看示图,在CCD/CM0S
集成电路组件的表面有一层光学玻璃制造的保护层,这层玻璃的颜色做成微青(C)蓝色
(B),它是为抑制长波段光线对CCD/CM0S产生干扰而最终转换为电热噪声的一个光学滤波
器,也称红外光滤镜,因为红外光线属于低频电磁波,所以这个保护层也叫低通滤镜。就
是有了这层保护滤镜才使得CCD/CM0S不会是直接裸露在空气中。

   图示是Nikon数码单反相机的CCD/CM0S结构。其实任何形式或品牌的光电电贺偶合器
件都有这层低通滤镜的,哪怕是一个价格60元的CM0S摄像头,在它的传感器晶片表面都必
定有一层光学低通滤波器的!可以肯定“危言耸听”者是没有电学常识的,而危言耸听也
常出自外行之口!只是我们在擦拭CCD/CM0S时,将它视为象擦镜头那样倍加仔细认真一些
罢了,只要方法得当手法熟练的话是不会有什么风险的。


清洁工具的制作
   工欲善其事必先利其器!一个好用的工具往往能让我们把事情做得非常漂亮和到位。
我们介绍的这个工具可说是一个不用花钱就能办大事的CCD/CM0S救世主。
   在餐馆要一双新的竹子做的方便筷子来,按图示尺寸用细齿钢锯沿劈缝截止处锯下筷
子的一半成“L”状,再用界刀仔细修整,最后用水砂纸打磨光滑,注意“L”的端头刀口
要90度平整,但侧面看要有R(半径圆)。制作这个CCD/CM0S“清洁片”不是很难,动手
能力强的人20分钟绝对搞掂了,片柄的长度在100毫米比较适合,太长或太短了会影响操
作,为使用时不至于操作紧张而滑脱或失手,完工后最好用热塑套管套缩片柄。制作完毕
后将清洁片装入带子母扣的塑料袋内密封保存待用。另需要准备一些其它必要工具:
1、100毫升容积带磨砂瓶塞的容器皿2个。
2、滴管1个。
3、玻璃培养皿1个(或干净的小瓷碟)。
4、擦镜头纸或密封的无尘纸若干。
以上化学试剂店有售。
5、带放大镜的环形荧光台灯一盏。
6、600X800mm面积的白色无纺织布一张(即影室用无纤维背景纸)。
7、吸尘器。
8、超声波雾化空气湿润器。

关于清洁液
   自有光学仪器以来,最彻底清洁镜头的方法向来都是用无水酒精的,这种方法沿用了
近一个世纪,直到现在外行们才又将它说得那么危言耸听。这是一个常识问题,即使是医
院的一名护士,她也知道擦显微镜镜头时是绝对不能用垂手可得的医用酒精的,从事过暗
房工作的职业摄影师们都知道,冲洗照片药水的配方需要用到各种化学试剂,彩色照片的
冲洗更需要使用分析纯级别的化学溶剂来配置,因此象擦镜头这种细活,理所应当也必须
使用分析纯级的乙醇(无水酒精)了。

   清洁剂为什么要用高纯度高挥发性的溶剂呢?这是因为你用绝对清洁的蒸馏水擦拭镜
头理论上说是可以的同时,你却没有去考虑擦拭后液体在镜面的停留时间,在此期间灰尘
又会落在镜头上,而且落入留在镜面的蒸馏水中那就更糟!擦的次数越多越糟糕,用挥发
性怠慢的溶液擦镜头等于你在镜头上和泥巴。

   无水酒精的挥发性极高,AR级分析纯97%以上的无水酒精完全可以清洁任何光学玻璃
上的非物理划伤的斑痕而不留本身溶剂的痕迹;如果想要即擦即干并能防霉的高效清洁,
提供两个配方参考:
1、将AR级97%以上的分析纯乙醚与分析纯乙醇混合使用,其配方比例按50%各半或乙醚70%,
乙醇30%的比例配置,用来清洁CCD/CM0S是一绝!如果你对半导体晶片制造业比较了解的话,
那么选用:
2、AR级97%以上的分析纯四氯化碳与乙醚或乙醇混合也有奇效。这些溶剂都不会对光学玻
璃产生腐蚀,而且成本低廉效果神奇。

   在使用高挥发性无腐蚀性溶剂清洁镜头时,清洁片擦过镜面的过程中,灰尘被湿润软
化并溶解沾附在镜头纸上,而擦过的地方一秒钟内即立即挥发风干,灰尘即便随即又落在
了镜面上,也会因镜面被迅速脱脂风干而无法附着的牢靠。另,用上述用配方清洁CCD/CM0S
或镜头实际上等于在灭菌,它破坏了玻璃霉菌的寄生条件,如果单用无水酒精擦拭虽然也
有奇效,但杀灭霉菌效果不佳,这是因为一些细菌体有无水不渗透的缘故,这也是40-75%
医用灭菌乙醇配方的道理。而高纯度乙醇的混合溶剂可以借助其它相伴溶剂的渗透力来灭菌,
例如乙醚或四氯化碳。

注意事项
   上述化学溶剂属易染物品,注意避光远离高温保存。乙醚是国家控制类化学溶剂,购
买及使用需要资质或熟悉相关的操作规程。四氯化碳有毒性,乙醚和四氯化碳在使用中须
注意挥发气味勿直接入鼻。乙醚与四氯化碳在使用时应在被清洁设备一切准备就绪后,果
断开盖用滴管滴取并及时关闭容器塞盖,清洁完毕后应开打窗户和风扇透风,人到室外片
刻,为了您的健康,我也危言耸听一下。

清洁前准备
   先检查Nikon数码单反相机的电池是否电量充足,建议清洁前先对电池充电,以保证
充足的电量能够维持快门的B门可靠的打开。推荐操作室环境,最好在很少有人出入的卧
室或书房内进行,那里最好是空调冷气能附带涉及到的,气流相对平静的空间和气温,而
不要是空调直接吹风的环境;将无纺织纸铺好在操作桌面上,最好面积大一些,好将无纤
维纸能够90度卷附在墙壁或书架上,用图钉钉牢固形成一个L形干净利落的无干扰操作桌
面。
   接着将清洁液瓶、清洁片、台灯等工具井井有条地摆在前方顺手的位置上,将窗扇或
阳台门打开一个刚好能通过吸尘器风管的缝隙,把吸尘器主机放在室外阳台,出风口对外;
接下来用吸尘器清理桌面(注意不要用带刷的吸头);不要卸下镜头,用吸尘器小吸头清
理相机表面的灰尘。清洁CCD/CM0S时应穿戴没有毛絮飞扬的化纤服装的短袖T血和短裤,
不要穿着纯棉衣服操作。记着把工作照明灯也仔细吸一遍。

   这里我们极力反对使用吹气球或其它无尘气体喷罐清理相机的做法,那是一个愚蠢的
操作!你用吹气的做法实际上就等于将相机上的灰尘吹起并漂浮在室内空间,并在搅动室
内浮游灰尘更加剧烈飘荡的糟糕做法!!!从理论上讲,除了抽真空外,建筑室内的“无
尘室”并不存在。所谓的“无尘室”只是我们能够控制室内的空气使之减缓流动或静止空
气流动,适当湿润或清除物体表面灰尘的技术。因此我们在不具备“无尘室”条件的情况
下要做无尘条件的工作时,最好的办法是,应当采用正压法或者静电吸附法使室内浮游物
排出室外或被吸附在墙壁、地面等面上使之安静下来不能游动才对。事先安置并用一个超
声波雾化空气湿润器在欲清洁相机的环境里是一个很好的做法。被超声波震荡而雾化的水
气不是加温蒸发水气的概念,超声波雾化水气不发热也不会扰动空气,并且雾化水气按流
体温度规律是向下流动的,能有效抑制和消除室内浮游尘挨。

清洁预练习
   上述准备工作完后,为防止操作时的动作擦碰引起流动空气佛起静物表面的灰尘,有
必要再用潮湿干净的抹布将椅子靠背、扶手等近旁的设置擦一遍。然后洗手洗脸,手臂擦
点甘油或非油性的OLAY玉兰油防止灰尘及皮屑脱落。

   将擦镜头纸剪成宽15mm的条形,按图示四层折敷在清洁片上,用橡筋捆住。再将清
洁片在另一个装有无水乙醇的瓶子里涮洗一下,把表面灰尘颗粒清洗掉,放在培养皿或小
瓷碟中待用;将数码相机设置在M手动暴光档,拨盘设置在Bulb(长时间暴光B门)。先别急,
为清洁可靠应当先将带放大镜的环形荧光台灯软管扭动到与相机高低适当,确定放大镜视
觉清晰,设定好你认为操作方便的合适位置后,手握清洁片用滴管滴一滴混合溶剂,按图
示角度先在一片玻璃或不用废弃的U/V镜上练习擦拭,以便观察清洁效果。

   用镜头纸卷一个柔软的纸棒,卸下相机镜头,如图可看到取景器反光镜,接着按下快
门(保证你能持续按牢快门)反光镜随即翻抬起就看到了青绿色的CCD传感器了。将卷好的
纸棒拿在手上对着相机镜头卡口比划着预练实习几次。每次预练习要沉着冷静,时间不要
太长,每次最好不要超过10秒,在你觉得有信心并保证能够进入正式清洁后,便可开始操
作了。切记,在正式清洁时一定要换用新的镜头纸!

开始清洁
   到了这里,你会觉得一切都显得非常的简单和容易了,你只需按图示角度要领去擦就
行了。因清洁片端头是做成弧形R角的,所以镜头纸裹敷在上面也会成圆角状,按图示擦
拭的来回正反角度正好不会造成擦面的互相污染。据我们的经验,一般熟练和得当的操作,
仅左右一个来回,几秒钟时间即可将CCD/CM0S清洗得很干净了。如果遇到顽固的斑痕,再
换一次镜头纸擦一个来回就能彻底恢复到相机出厂时的洁净程度。牢记:正式清洁过程中,
只要清洁片伸入到相机内部,此时哪怕有蚂蜂在叮咬你按快门的那只手臂,你无论如何都
要先抽出伸进相机里握着清洁片的那只手。总之,一旦清洁片伸进相机,就千万不要中途
松开快门,否则反光镜中途落下会压迫清洁片,从而戳伤CCD/CM0S表面的保护滤镜或卡坏
反光镜本身!

[注]:本文所述的方法适合任何单镜头反射式数码相机。其它品牌单反相机的CCD/CM0S尺
寸请查阅其品牌相机的使用说明书“技术参数”一栏后再决定制作清洁片的宽度,制作清
洁片宽度应不超过CCD/CM0S高度(窄边),一般短1mm即可。

大艺网原创技术文章 2005年10月9日(转载须经本站许可)

CCDQXSYT.jpg
(, Size: 854 B , Downloads: 226)

网友留言:
  • new2002 (2005-10-09 18:50:33)

  • 尼康数码相机CCD晶片实体
  • new2002 (2005-10-09 18:54:53)

  • 其它数码相机的CCD晶片(大同小异)


    sensorCCD.jpg


    D100_11314337104.jpg


    3.jpg

  • 朋友 (2005-10-28 22:02:11)

  • 好文章,很实用。
    偶想转贴,可以吗?
  • new2002 (2005-10-29 00:06:29)

  • 可以。
  • guoxing (2005-12-21 11:52:59)

  • hjb (2006-8-12 20:16:38)

  • 很好.谢谢
  • 37qingshui (2006-11-01 09:28:51)

  • 很好的文章,我可以在博客中转帖吗?
  • 北海之石 (2007-2-25 16:33:22)

  • 谢谢管理员,学习了!
  • 色瘾虱 (2007-4-15 23:24:42)

  • 我也想转  可以吗
  • hnr (2007-6-19 17:48:43)

  • lnxdd (2007-7-01 13:24:21)

  • 都很精彩,不错,但有两个问题,其中一个一定要更改
    1 nikon没有COMS感光器件使用
    2 单反机几乎都有“清洁感应器”选项,设置好,ok,反光板即快门打开,清洁够了,关闭电源,即落下。你这文章按住B门,简直是令人生畏,一旦操作失误,快门报销,反光板变形,还有可能你说的搞坏ccd,希望能重新编辑,不管是你写的还是转载的!

    [ 本帖最后由 lnxdd 于 2007-7-1 13:26 编辑 ]
  • 烟民 (2007-7-01 18:46:42)

  • nikon高端都是coms
    可能new2002的相机支持快门线,没找到放光板预升在那里
  • 28637634 (2007-7-12 18:16:37)

  • 来支持下。。。
  • 彬彬有礼 (2007-7-16 14:52:09)

  • 谢谢管理员,学习学习!
  • laifushi123 (2007-11-22 17:58:29)

  • 好文章!,支持!!
  • laifushi123 (2007-11-22 18:02:18)

  • 请问NEW大,您的尼康相机,一般都配什么样的变焦镜头啊,我想买一个尼康变焦镜头
  • dugujianya (2008-3-15 10:26:31)

  • 支持NEW大大哦。
  • 彩云归 (2008-8-03 15:59:53)

  • nikon高端都是coms