Nagroda za “Wynalezienie i opracowanie cyfrowej lustrzanki z systemem eliminowania kurzu” została przyznana firmie Olympus przez Asahi Shimbun Invention Prize.
Kurz oraz inne drobinki niejednokrotnie przenikają do wnętrza cyfrowych lustrzanek podczas wymiany obiektywów. Drobinki kurzu mogą wówczas osiadać na sensorze obrazu, a na zdjęciach zaczynają pojawiać się drobne plamki, co bez wątpienia nie jest elementem wzbogacającym jakość obrazu. W przypadku cyfrowych lustrzanek Olympus z wymiennymi obiektywami nie jest to już problemem. Nasze nagradzane innowacyjne rozwiązanie zabezpiecza sensor obrazu przed osiadaniem na nim kurzu. Element optyczny (Filtr ultradźwiękowy) jest umieszczony przed sensorem obrazu w taki sposób, że go uszczelnia. Dodatkowo, wykorzystywane są ultradźwiękowe wibracje, by strząsać i usuwać drobinki kurzu osiadające na elemencie optycznym.
Od chwili wprowadzenia rozwiązania po raz pierwszy – miało to miejsce w październiku 2003 – w modelu Olympus E-1, innowacyjny “System Redukcji Kurzu” jest stosowany we wszystkich cyfrowych lustrzankach Olympus z wymiennymi obiektywami.
Problem kurzu w cyfrowych lustrzankach
Większość właścicieli cyfrowych lustrzanek jest zachwycona samą możliwością wykonywania olśniewających zdjęć, jaką ma zapewnić wysoka jakość posiadanego sprzętu. Posiadany przez nich system aparatu stanowi inwestycję, z jakiem mają nadzieję owocnie korzystać przez nadchodzące lata. Jednakże może ich czekać niemiła niespodzianka, gdy odkryją niewielkie czarne punkciki na zdjęciach, jakie mogą być efektem osiadania kurzu na sensorze obrazu.
Przy każdej wymianie obiektywu do wnętrza aparatu fotograficznego mogą dostawać się drobinki kurzu. A jeśli nawet podczas tego procesu zachowamy szczególną uwagę i środki ostrożności, to i tak mechaniczne części, takie jak migawka, czy szybko powracające lustro mogą stanowić źródło zanieczyszczenia drobinkami powstającymi podczas tarcia tych elementów. Jednocześnie, nawet niewielkie ruchy powietrza wewnątrz korpusu aparatu są wystarczające, by tworzyć miniaturowe wiry porywające za sobą drobinki kurzu. Zjawisko to nie było tak istotne w przypadku lustrzanek na filmy światłoczułe, bowiem kurz znikał wraz z przewinięciem filmu, jednakże w cyfrowych lustrzankach sensor obrazu pozostaje zawsze w tym samym miejscu. Nawet jeśli drobinka kurzu ma nie więcej niż 0.1mm (100 mikronów) i jest niewidoczna gołym okiem, to gdy osiądzie na powierzchni sensora obrazu może negatywnie wpływać na jakość zdjęć wykonywanych od tego momentu. Pamiętajmy również, że zazwyczaj usuwanie kurzu jest trudnym zadaniem, które niejednokrotnie wymaga odesłania aparatu do serwisu.
Rozwiązanie
Olympus jest pionierem w zakresie wolnego od kurzu fotografowania cyfrowymi lustrzankami. Jest to pierwszy producent, który zmierzył się z irytującym problemem kurzu opracowując unikalne i innowacyjne rozwiązanie eliminowania kurzu – Filtr ultradźwiękowy (SSWF). Stanowi od podstawowy moduł systemu redukcji kurzu, zespół zabezpiecza sensor obrazu przed zabrudzeniem. System ten został wprowadzony w 2003 roku wraz z pierwszą cyfrową lustrzanką Olympus, modelem E-1, i ku powszechnej aprobacie zastosowano go od tamtego czasu w siedmiu wprowadzonych na rynek cyfrowych lustrzankach tej firmy. Ostatnio system redukcji kurzu został dodatkowo udoskonalony i dopracowany. Obecnie druga generacja filtra ultradźwiękowego (SSWF) jest bardziej efektywna. Aby przystosować się do zwiększonej potrzeby usuwania kurzu z gęściej nasyconego pikselami 10 Megapikselowego sensora obrazu zwiększono częstotliwość drgań filtra SSWF, a jego podstawowa ramka została wzmocniona. Jednocześnie zmniejszono rozmiary systemu, co doprowadziło do zmniejszenia przestrzeni, jaką zajmują elementy w skrzynce montażowej, a to z kolei stworzyło możliwość dalszego zredukowania rozmiarów samego aparatu fotograficznego. Obecnie, niektórzy producenci zaczynają dostrzegać, że problem kurzu jest bardzo istotny i włączają do swoich aparatów systemy zabezpieczania przed kurzem. Jednakże Olympus pozostaje inicjatorem wolnego od kurzu fotografowania cyfrowymi lustrzankami i co nie mniej istotne jest jedynym producentem, który ma sprawdzony system o potwierdzonej skuteczności w eliminowaniu problemy kurzu.
Dwa rodzaje kurzu
Występują dwa typy kurzu, który może uszkodzić zdjęcia: Cząsteczki kurzu, które przyciągane są przez ładunki elektrostatyczne oraz drobinki kurzu przyciągane przez siły międzycząsteczkowe.
Drobinki kurzu przylegające do powierzchni ze względu na ładunki elektrostatyczne
Większość zabrudzeń, jakie można znaleźć na powierzchni sensora obrazu powodowana jest przez cząsteczki kurzu o wielkości zaledwie jednego mikrona (0.001mm), które przyciągane są przez ładunki elektrostatyczne. Po zbadaniu pod mikroskopem cząsteczek kurzu oraz powierzchni filtra ultradźwiękowego, stwierdzono, że same cząsteczki kurzu stają się nosicielami dodatniego ładunku elektrycznego, natomiast sensor obrazu jest naładowany ujemnie. To sprawia, że tak łatwo przyciągają się. To samo zjawisko można zaobserwować na powierzchni ekranów LCD oraz CRT. Ten typ kurzu bez trudu usuwany jest przez filtr ultradźwiękowy (SSWF).
Drobinki kurzu przyciągane przez siły międzycząsteczkowe
Siły międzycząsteczkowe są słabsze niż ładunku elektrostatyczne. Jednakże i one, choć ze znikomą siłą, przyciągają mikroskopijnej wielkości cząsteczki kurzu do sensora obrazu. Podczas gdy uziemienie aparatu może pomów z zmniejszeniu problemu „elektrostatycznego” kurzu, to nie eliminuje ono w żadnym stopniu międzycząsteczkowego przyciągania. Jednakże ultradźwiękowe drgania filtra SSWF mogą rozwiązać ten problem. Jeśli kurz lub mąka dostanie się do aparatu, to mimo wszystko przylega on do uziemionych metalowych powierzchni. Ten rodzaj pyłu przyciągany jest przez siły międzycząsteczkowe. Ciecz również jest przyciągana do sensora obrazu w wyniku oddziaływań międzycząsteczkowych. A ponadto molekuły cieczy silniej przylegają do powierzchni, bowiem mają lepszą z nią styczność i co się z tym wiąże system redukcji kurzu ma trudniejsze zadanie, by usunąć je całkowicie z powierzchni sensora. W takich przypadkach, efekty przynosi przetarcie specjalnym płynem czyszczącym elementów optycznych, takich jak filtr dolnoprzepustowy lub filtr podczerwieni, które znajdują się przed sensorem obrazu. Jednakże podczas regularnego użytkowania filtra SSWF występuje naprawdę znikome prawdopodobieństwo wystąpienia tego typu zanieczyszczeń sensora.
Jak działa filtr SSWF
Filtr SSWF uaktywnia się automatycznie przy każdym włączaniu aparatu i generuje ultradźwiękowe wibracje o częstotliwości przekraczającej 35,000 Hz, co powoduje strząsanie kurzu z powierzchni filtra. Filtr można również uaktywnić manualnie poprze menu aparatu. Usuwany kurz jest wychwytywany przez adhezyjną membranę umieszczoną w dolnej części filtra. W większości przypadków działanie tej funkcji sygnalizuje migająca niebieska dioda LED zlokalizowana w górnej części korpusu aparatu fotograficznego Olympus.
(1) Ultradźwiękowe usuwanie kurzu
Poprzez ultradźwiękowe wibracje, wszelkie drobinki kurzu, które przylegają do powierzchni filtra SSWF są natychmiast usuwane. Następnie są one wychwytywane przez adhezyjny element umieszczony w dolnej części filtra. Materiały zastosowane w konstrukcji filtra zostały niezwykle starannie dobrane, bowiem nie mogą powodować żadnych refleksji świetlnych. Filtr SSWF składa się z płytki w kształcie dysku oraz z piezoelektrycznego elementu.
(2) Zabezpieczenie sensora przed osiadaniem na nim kurzu
System redukcji kurzu zapobiega osiadaniu kurzu na sensorze obrazu poprzez hermetyczne uszczelnienie przestrzeni pomiędzy filtrem SSWF, a powierzchnią sensora obrazu. Uzyskano to stosując specjalną gumową uszczelkę między sensorem obrazu a filtrem dolnoprzepustowym, jak również między filtrem dolnoprzepustowym a filtrem SSWF.
(3) Zapobieganie pojawianiu się śladów po kurzu na obrazie
Dzięki odstępowi pomiędzy powierzchnią sensora a filtrem SSWF, kurz nie pozostawia wyraźnego odwzorowania na sensorze, nie blokuje padającego na sensor światła i nie pojawia się na rejestrowanym obrazie.
Dodatkowo filtr SSWF jest hermetycznie ekranowany gumową uszczelką, w związku z czym ultradźwiękowe drgania nie przenoszą się na inne elementy aparatu. Zastosowanie do elementu piezoelektrycznego prądu o częstotliwości przekraczającej 35kHz uaktywnia rezonansowe drgania filtra SSWF. Są to drgania, które uginają się, co efektywnie eliminuje kurz z filtra SSWF. Mechanizm rezonansowych drgań zastosowany w produktach E-System stanowi najbardziej efektywną metodę generowania takiej amplitudy drgań ultradźwiękowych, które będą strząsały drobinki kurzu.
Polecane: