냉각 CCD는요.. 말 그대로 냉각을 시켜 주면서 촬영을 하는 CCD 입니다. CCD칩 뒤쪽에 펠티어 소자가 붙어 있어서 영하 -25도 이하의 온도로 냉각을 시켜 주게 되지요. 냉각을 시키게 되면 열화노이즈가 확 줄어 들게 된다는 장점이 있습니다. 그리고 모든 CCD는 기본적으로 흑백 밖에 인식을 못합니다.

컬러 영상을 만들기 위해서 CCD 칩 위에 아주 미세한 RGB 필터를 부착하고 촬영후 보간을 통해서 컬러 영상을 만들게 됩니다. 이게 일반적인 디지털 카메라에서 컬러를 만드는 방법이구요. CCD 카메라에서는 RGB 색필터를 써서 R,G,B를 따로 촬영 후 포토샾 등을 통해 합성하여 컬러 영상을 만들어 냅니다.

고급 비디오 카메라의 경우 CCD 칩을 3개를 사용하여 각 칩 앞에 RGB필터를 각각 부착하고 촬영하는 도중에 합성해서 컬러 영상을 만들어 내지요..

그렇다면 냉각CCD는 노이즈 발생을 없애기 위해
만들어진건가요?. 아..그리고 노이즈 어떨때 발생하는지도 궁금하네요. 필카에도 노이즈가 생기나요?

CCD는 빛을 전기로 변환해 주는 소자로, 디지탈 카메라, 비디오 카메라, 웹캠 등이 모두 CCD 를 사용합니다. 이 CCD는 장시간 노출을 주면 열 때문에 노이즈가 발생합니다. 따라서 일반 디지탈 카메라들은 30초 이상은 노출을 주기 어렵고, 노이즈에 특히 강하다는 캐논 EOS 10d 정도가 5분 노출이 가능합니다만, 이 정도로는 희미한 성운 성단을 찍기가 쉽지 않습니다. 천체용 냉각 CCD 카메라는 CCD 뒷면에 냉각 장치를 붙여서 영하 15도 내지 30도로 만들기 때문에 노이즈가 매우 적고, 따라서 수십분 이상의 장시간 노출이 가능합니다. 그 외에도 천체용 냉각 CCD 카메라에 사용되는 CCD 는 일반 디지탈 카메라의 CCD 와는 달리 감도가 무척 높아 희미한 별빛을 잘 잡아냅니다. 일반 디지탈 카메라는 대량생산되므로 단가를 낮출 수 있어 값이 싸지만 천체용 냉각 CCD 는 이런 저런 특성 외에도 수량이 적기 때문에 값이 비쌀 수 밖에 없습니다. 필름 카메라에는 노이즈라는 개념이 없고, 장시간 노출을 준다고 하여 노이즈가 생기지는 않습니다. 대신 필름의 감도가 높을 수록 희미한 성운 성단을 찍는 데 유리한데, 감도가 높은 필름은 입자가 거칠게 보이는 단점이 있습니다.

절대온도 273도 들어보셨지요?
그리고 ccd는 아주 어두운 불빛을 우리눈이 잘 볼수 있도록 불빛을 크게(증폭)해주는 것으로 는 알고고 계시지요.?
냉각 ccd 는 절대온도 273도와 (전자회로를 이용한)증폭을 이해하셔야 합니다.
모든 물체에는 전자가 있습니다. 원자주위를 돕니다. 물체에 열을 가하면 운동에너지가 증가합니다.
브라운관에 글씨와 그림이 나오는것은 브라운관 뒤의 히터에서 열받은 전자가 튀어나와 형곽막을 때리기 때문이지요. 전자를 열받게 하기위해 일부러 히터를 씁니다.
전자는 열에 무척 민감합니다.
절대온도 -273도(섭씨)에서는 가만있습니다.
즉 조용합니다.
우리가 전자를 조용하게 하는 방법은 온도를 내리는 방법외에는 없습니다. 절대온도까지는 못 내려도 내리면 내릴수록 전자가 조용합니다. 상온인 25도도 절대온도로 볼때는 무척 높은도입니다 273+25=3백몇 캘비도.
냉각소자를 써서 특정부위의 온도를 차갑게 해줍니다. 이 특정부위란것은 빛인 광자가 전자로 1대1로(약간 감쇄)변환돼서 충분히 크게하는 초단증폭부 입니다. 1개의 광자가 1개의 전자로 바뀌는데 전자하나의 전하량(전기에너지)는 10의 마이너스몇승의 아주 작지요. 이렇게 작은것은 그냥 사용할수 없으니까 증폭이라는 전자장치가 이용됩니다. 만배의 증폭기를 사용한다면 1개의 광자(전자)는 만개의 전자로 되고, 2개의 전자가 동시에 들어온다면 2만개의 전자가 되겠지요. 동시에 500개의 광자가 들어온다면 500x만이 되겠지요. 이래준다면 좋겠지만 문제가 있습니다. 전자증폭기도 전자로 이루어진 부품이고, ccd에도 전자가 무지무지 많은 부품입니다.
전자증폭기와 ccd는 자기스스로 전자가 움직입니다. 전자를 증폭하려고 했는데 문지기도 전자고, 복도도 전자입니다. 방안에 들어온 원래의 전자는 크기는 만배로 커졌지만 어께와 무릅과 모자에 불필요한 전자가 붙어 있습니다. 그래서 만개가 아니고 만 오백개나 2만개로 불어납니다. 늘어난 오백개나 만개를 우리는 노이즈라고 합니다. 필요없는것을 노이즈라고 합니다. 2마리 강이지가 서로 낑낑대는데 제귀에는 모두 노이즈고, 시끄러워 저리가 라는 제소이는 강아지 귀에 노이즈가 되지요.
어떨때 노이즈가 500이 되고, 만개가 되는가는 제품설계에 달려있고요, 좋은 제품설계에도 불구하고 물리현상을 그냥 극복할수는 없습니다. 처음에 이야기 한대로 전자를 조용하게 하기위해서 온도를 낮추어야 합니다. ccd(광자->전자 변환기) 와 전자증폭장치(amp)를 그래서 온도를 낮춥니다.
스카이라이프 접시안데나는 위성에서 오는 미세한 전파를 잡는 도구지요. 위성의 신호가 더 약하면 접시를 키워야 되고, 더 약하면 위성안테나와 tv사이의 증폭기(보급형은 본체에 내장)를 냉각해야 합니다. 광자나 전파나 모두 전자로 바뀌어서 증폭되니까요. 고가의 위성수신장비는 다 내부에 냉각장치가 있습니다. 영하 수백도 짜리로.

그렇다면 투유캠 같은 CCD소자도 냉각 장치를 달면 효과가 좋은지요? 그리고 냉각 장치는 팰티어를 달면 효과가 있는지 알고 싶습니다.SAc도 뒷편에 팰티어가 달려 있는데 냉각이 영하로 떨어지는지도 궁금합니다.