为什么深空摄影使用冷冻ccd是最好的选择

一、为什么深空摄影使用冷冻ccd是最好的选择

1、深空摄影遇到的最大问题就是被摄体实在是太暗弱了，导致我们不得不经常使用类似800-6400这样的ISO，同时曝光时间常常是几十秒到几十分钟。如果你有机会尝试这样数据的曝光，那么你会发现背景中全都各种噪点，特别是长时间曝光导致的传感器（CCD或COMS）自身产生大量的热，行业内称之为暗电流，这些暗电流产生的热噪声都会被传感器记录下来，使得原本就非常微弱的天体信号淹没在噪点中。

2、要解决这个问题，最简单的办法就是对成像系统进行冷却，天文台可以使用液氮来冷却整个相机，一般的用户就只需要使用制冷芯片对CCD或CMOS进行降温，一个全力工作的制冷芯片可以使得CCD温度降低环境温度-40度左右，即使在炎热的夏天，也可以保证CCD达到零下10度左右，这样热噪点就急剧的减少了。

3、另外，冷冻CCD一般都是黑白，比普通彩色相机少了拜耳滤镜，这样就会有更高的量子效率，更适合记录微弱的天体光子信号了。。。

二、求教一下冷冻ccd技术难度多大,有自己diy可能吗

说难也难，说容易也容易，主要看你要实现的程度。

1、无温控，只是在CCD背面贴一个半导体制冷片（Peltier）即可，淘宝上一大堆。然后给Peltier通一个直流电，注意Peltier的热面做好散热，OK了。如果冷面温度可能达到+5度以下，做好除露除霜。

2、有控温，控温在+5度以上，同样CCD背面贴一个Peltier，但是Peltier的供电需要专用的温控电路，可以用集成温控的芯片，如MAX1978，也可以自己做数字PID控制。我做数字PID控制精度达到0.01度，当然这个精度越高越好。

3、有控温，控温在+5度甚至0度以下。由于温度过低，如若CCD或者Peltier暴露在空气中，CCD和Peltier冷端会结露甚至结霜。在做好上述第二点的精确控温的同时，要做好CCD和Peltier部分的密封和干燥。可以抽真空，加干燥剂，充氮气等等。。。。

4、如果想做到大温差，或者是超低温控制，那么就用多级TEC制冷。

以上四点，，希望你走到最后一步.........

三、ccd相机和数码相机区别

1、ccd相机和数码相机区别有元件原理不同、成像过程不同、成像速度不同、成像效果不同、制造工艺不同。

2、CCD是一种半导体器件。CMOS的全称为Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，全称译为互补金属氧化物半导体，是由电压控制的一种放大器件。一般来说，因为CMOS制作成本较低，市场上的大部分相机多采用CMOS制成数码相机。

3、CCD相机和数码相机都是通过感光元件上的数百万个像素点把光学信号转化为数字信号，从而生成画面，其光电转换原理相同。

4、但是在信号读出过程方面，CCD相机由于其本身只有少数可统一读出的输出节点，所以信号输出非常一致；而在数字芯片中，每个像素都有自己的信号放大器进行充压转换，信号输出一致性较差。

5、并且，相较于CCD相机，虽然数码相机由于数字芯片中每个像素放大器的带宽较低导致使用功耗更低，但百万级放大器的不一致性带来了更高的固定噪声。所以总的来说，鉴于CCD相机与数码相机成像过程的不同，二者在功耗和噪声方面也具有一定的差异。

6、CCD相机一般采用光敏输出，只能按系统的规定程序依次输出，成像速度较慢。而数码相机的数字码则是由多个充电电压转换器和行列开关共同控制，读出速度要快上不少，成像速度较快，因此帧数在500fps以上的高速相机大多是数码相机。

7、相较而言，CCD相机色彩还原性较优质，芯片动态范围较大，相机灵敏度高，成像效果对外界打光的依赖比CMOS芯片低，适合拍摄静止或运动物体；而CMOS数码相机在拍摄运动中物体时会产生拖影，且图像会变形，色彩还原性较弱，芯片动态范围较小，灵敏度较低，但在光照充足的情况下，也能取得较好的图像效果，更适合拍摄静止的物体。

8、在制造工艺方面，CCD中的电路和器件集成在半导体单晶材料上，工艺复杂。世界上只有极少数的CCD厂商能输出模拟电信号，并且CCD相机还需要提供三套不同电压的电源同步时钟控制电路，集成度很低。

9、而CMOS集成在一种叫做金属氧化物的扁平单片材料上，可以将图像信号放大器、信号读取电路、A/D转换电路、图像信号处理器和控制器集成到一个芯片中，只需一个芯片就可以实现相机的所有基本功能。因此，从制造工艺来讲，CMOS的工艺更简单易发展，成本也更低，在数码单反相机市场的应用也就越广泛。

10、图像经透镜成像于电容数组表面后，依其亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷。传真机或扫描仪用的线性CCD每次捕捉一细长条的光影，而数码相机或摄影机所用的平面式CCD则一次捕捉一整张图像，或从中截取一块方形的区域。

11、一旦完成曝光的动作，控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻的下一个单元，到达边缘最后一个单元时，电信号传入放大器，转变成电位。如此周著复始，直到整个图像都转成电位，取样并数字化之后存入存储器。

12、存储的图像可以传送到打印机、存储设备或显示屏。经冷冻的CCD同时在1990年代初亦广泛应用于天文摄影与各种夜视设备，而各大型天文台亦不断研发高像素CCD以拍摄极高解像之天体照片。