撮像素子の汚染
Dust or greese?
Rev.
21
Original  : Fri.Jan.23'03
Updated  : Sun.Dec.17'06

2003-01-23 Thu

デジタル SLR の普及と共に CCD や CMOS の汚れの問題も話題に上がる
様になってきた様だ。 SLR: Single lens(ed) reflex camera.
後述するが、簡単に CCD/CMOS の汚れと記述しているが、正しくは直前の
『フィルターの汚れ』 なのだ。


1、
実際の汚れの例
 2003-01-28 補足
まず最初に具体的な画像例を上げよう。以下の画像を見ていただきたい。
この画像は私のホームページの他のページで使われているものだが。
オリジナルのサイズ 2,160 X 1,440 を 600 X 400 にリサイズしているため
目立たないが、 赤いサークルで示された部分を元のサイズで見ると・・・。

この画像の赤いサークル内に
CMOS の汚れが見られるのだが
Fri. Dec.06'02 12:39 Canon D-30 EF 28-135mm

以下の様な汚れを見つけることができる。
最初の
2例はシャッターやミラーなどの潤滑用グリースの飛沫が CMOS
に付着したものだと思われる。(ブロワーなどでは取り去る事はできない)。

ブロワーなどでは取り去る事はできない
油脂系の汚れの例-1 ブロワーなどでは取り去る事はできない
油脂系の汚れの例-2

下の例は空気中を漂っていたゴミが付着したもので数回ハンドブロワー
のエアーを吹きつける事で簡単に吹き飛ばす事が可能だ。 
空気中を漂っていたゴミが付着した
汚れの例

2、
なぜ汚れるのだろう。
仮定-A。


「レンズ交換時に侵入した埃が原因」との説が最も多いが それだけだろうか?
私はその様には思えないのだ。個人的に新品で入手した Canon EOS D30
と EOS-1D を購入直後にテストしたが「工場出荷直後」とは信じられない程の
数カ所の”ゴミ”が画像上に確認できた。
同様に(全く見知らぬお方だが私の Home Page のコメントを見て購入直後の
未だ 100 Shots 撮っていない 1D を提供して頂いた例でも同様だった。)

さて、これらの汚れをカメラに付属のマニュアルの手順で取り去る事ができる
だろうか?。マニュアルではハンド・ブロワーなどで吹き飛ばす様に説明が
あるがこれらの汚れの多くはそんな手段では取り去る事ができないのだ。

レンズと CCD/CMOS の簡単な構造図を参考に説明を進めよう。
   簡単な SLR 内部構造図
空中に浮遊するようなホコリならばそれ自体の大きさから考えて、レンズ
マウント部から CCD/CMOS 表面までの道のりは大海に浮かぶ木切れの
ようなものだろう。
しかも途中にはミラーがあり、さらに CCD/CMOS に到達するためには第二
の関門 フォーカル・プレーンシャッターを潜り抜けなければならないのだ。

貴方がレンズ交換を行った時にホコリがカメラボデイに侵入したと仮定しよう。
これらのホコリはとても軽いため静電気の影響を受けやすく、ボデイ内部の
壁などに吸着すると思われる。この後カメラが動作するとまずミラーがカメラ
内部の空気をものすごい勢いで攪拌する。この空気の流れで付着したホコリ
が舞い上がり再度空中を浮遊する。その後シャッターが開いた時に(運の良い
わずかのホコリが)シャッターのスロットの間を通過して CCD/CMOS に
到達できるのだろう。
これらの難関を潜り抜けて CCD/CMOS に到達・付着したとしてもレンズ
交換時に侵入すような(空中を浮遊するような)埃であればブロワーの吹き
飛ばしで簡単にクリーニングできるのではないだろうか?

そんな簡単な手段で汚れが取れるのならわざわざ Canon Service まで
出向く必要はないだろう。専門家が専門の薬品(劇薬と聞く)を使わないと
まずふき取れない汚れなのだ。
(この件 #6 で後述)


なぜ汚れるのだろう。
仮定-B。

個人的にはこれらの汚れの大半はシャッターやミラーのメカニズムに使用
されているグリース(潤滑油脂)だと想像している。
高速動作に加え、さらに数万回の耐久度を要求されるメカニズムには当然
潤滑剤としてのグリースは不可欠の物なのだ。

このグリースは(低温から高温まで安定動作させるため)非常に高価な物
だと聞いている。おそらく人工衛星にも使用可能なほどの性能なのだろう。

メカニズムが稼働する時非常にわずかだがこのグリースを撒き散らしてし
まうためこの飛散物が CCD / CMOS に付着し、その後乾燥してしまうため
ブロワーの吹き飛ばし位では取れない汚れとなるのだろうと考えている。
しかも厄介な事にシャッターは CCD/CMOS の直前で稼働しているのだ。

レンズ交換時の汚れが入らぬ様に
ダストプロテクトスクリーンをつけた
カメラを国内のある会社が販売開始したが ( 個人的には)効果があるか
疑問を持っている。
外部からの汚染に対抗できても内部の汚染には無策では意味が無いの
ではないだろうか。(この件以下の二件の補足を参照いただきたい。)

  
----- 2003-01-31 Fri. 補足 ------
↑↑の件、誤解を招かぬ様補足説明を追加しておく。
このカメラは Foveon X3 Sensor を使うのだが、このセンサーのおかげで
カラーフィルターやロウパスフィルターも(理論上は)不要となる。
事実プレスレリーズの仕様書には Any Filter = None と記されている。
しかし CMOS 保護のため赤外線フィルター等の機能を持つプロテクト・フィ
ルターに相当するものは使用されるだろう。
このフィルターと CMOS の間隔を充分広く取る事でグリースや空中のホコリ
を『見えなくする』することは可能だろう。
いわゆるステルス機がレーダーでは見えない(補足できない)ことと同じ
アイデアだ。


----- 2003-02-11 Tue. 補足 -----
米国のフォトジャーナリスト Phil Askey 氏のレビュー記事によれば。
テストのため日本の○○から借り出した Foveon X3 Sensor を世界で始めて
使用する、そしてダストプロテクターも世界で始めてのカメラは最初から明ら
かなCMOSの汚れが見られたそうだ。

カメラメーカーが
フォトジャーナリストにテストのために貸し出すカメラは完全に
チェックされた物を提供すると聞くが、メーカーがこのために貸し出したカメラで
すら汚れが見られると言うことはこの
ダストプロテクトスクリーンは意味が無いと
考えても良い様だ。

-----
補足 end ----------------

また同様に「私はカメラ購入後たった1本のレンズしか使用していないため
レンズの取り外しをした事がないから CCD/CMOS の汚れは大丈夫。」
と考える事も誤りではないだろうか。
そんなお方にも一度以下の様な簡単なテストをする事をお薦めする。


おそらくグリースの改良が進みこの種の汚れの問題はやがて過去のもの
になるだろう・・・と祈っている。

3、
貴方のカメラの CCD / CMOS の汚染度をテストする方法。

専門家はもっと別の方法を取るかも知れないが、私のテスト方法を以下に
記す。
 ▲メラを絞り優先モード、マニュアルフォーカスにする。
◆絞りを最も絞った(F値最大)の状態で日中の空を撮影する。白い雲があ
  ればベストなのだが、青空でも曇り空でもかまわない。ピントは適当で良い。
、今度は絞りを最も開いた(F値最小)の状態で同じように空を撮影する
ぁ∋った画像を PC (パソコン)でチェックする。
  △両態で撮った画像を2〜4倍に拡大してみてください。上で示した
  サンプル画像の様なシミや黒点がまったく見あたらなければ CCD/CMOS
  は汚染されていないと言う事なのですが・・・・・・。
ァ∈E戮廊の状態の画像をチェックして見てください。
  まず文句のない状態のはずです。(つまり絞りを開放に近い状態で撮ると
  影響が少ない事がわかりますね。)
 

4、
CCD / CMOS の汚染を取り去る手段

カメラをサービスセンターへ持ちこむ前にカメラに付属のマニュアルにしたがって
行う方法を試みてみよう。
マニュアルの手順を行うとミラーがはね上がり、シャッターが完全に開いた状態に
なる。ここで CCD/CMOS 前面のローパスフィルター表面をクリーニングする事と
なる。

ホコリを飛ばすには簡単なゴムボール式のハンドブロワーがベストだろう。
これで吹き飛ばせないホコリはスプレイ式のダストクリーナーでも吹き飛ばせない
と言える。
個人的には、スプレイ式のダストクリーナーはお薦めできない。
もし使用するのなら CCD/CMOS から充分離れて使用する様にして欲しい。
主な理由は以下のふたつだ。
 ∪いが強過ぎて CCD/CMOS の表面(実際はフィルターの表面)を傷つ
  ける可能性が高いこと。
◆▲好廛譽い魑佞気泙忙藩僂垢襪覆匹靴疹豺隋中の(気化前の)液が吹き出て
  CCD/CMOS (実際はフィルターの表面)を凍結させ回復不可能なひずみ
を残してしまう可能性があること。

ベストのクリーニング方法は、
Canon Service へ依頼する方法が(現時点では)ベストの方法だと思う。
Canon Service もウイークであればロビーで 40〜80 分程度待っていれば
作業を完了してくれるようだ。

5、

個人的には

レタッチソフトや撮影条件を考える事でカバーすれば対応できると考えそれ
ほどナーバスには考えてはいない。
どの様な撮影条件でホコリが画像に表れやすいのかを知ればそれを避ける
テクニック( 先に述べた絞りを開放に近い状態で撮るとか、)も考えられる
と言えよう。


他人にお薦めできる方法ではないが・・・・・・・・・。
個人的には
無水エタノール(これは薬局で 500ml  \900〜\1,200.- で
簡単に購入できる。)とレンズクリーニングペーパーで不定期にクリーニングし
ている。
今まで五回以上のクリーニング、1年半以上の時間を過ぎているが Optical
Low pass filter には影響はないようだ。
この件に関しては私が他でも記しているように "Any result(s) are on your risk"
つまり「すべて自己責任」で行っていただきたい。

私が使用する洗浄液無水エタノールと
使用上注意が必要なダストクリーナー

**
正式には Dehydrated Ethanol、一般に無水アルコールと呼ばれている。
飲んでも大丈夫なアルコール。

6、
正式なクリーナーの入手

 Canon Nikon 等の製造メーカー以外で(日本で)素子クリーニング液の入手は可能だ。
但し劇薬扱いとなるため郵送や宅配分で受け取る事はできない。
 東京銀座の 銀一株式会社 海外商品課 で入手可能だ。地方在住の方などの場合
は出張などの機会を利用する事になるだろう。 繰り返すが入手には身分を証明できる
物(自動車免許証 etc,. )が必要だ。
 液以外は地方のカメラ店で発注可能だとのことだ。
この会社はスタジオ用品などを扱う会社で、雑誌ア○ヒカメラ等に不定期に広告が記載
されている。 このクリーナーについて最近は広告内に記述されなくなったが商品の販売
は継続されている。

FYI.
 http://www.ginichi.com
エクリプス CCD クリーニング液    \1,600.- PID 0795122120117
センサースワブ CCD清掃スティック \7,800.-  PID 0795122130116
ペックパッド CCD清掃ワイプ      \1,600.- PID 0795122050117


補足情報
 実際のサービスセンターの作業状況のリポートは以下の雑誌に記載されている。
雑誌 デジタルカメラマガジン 2003年9月号 Page 112〜115

2005-10-27 Thu.
 デジカメを通じて知り合った海外からの E-Mail で市販のクリーニングキットがある
との情報を頂いた。再度詳細を問い合わせたのだが Mail address に誤りがあるらし
く、コンタクトが取れない。情報が入手され次第ここに上げるつもりだ。


 EOS D30    #1
使用リポート   #2
EOS 20D リポート EOS-1D
使用リポート
野鳥観察グラフィティ       
EOS 30D 使用リポート EOS 10D    #1
 使用リポート   #2
 

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