Caméras CMOS de la série C3
Les caméras C3 sont équipées de la dernière génération de capteurs CMOS Sony IMX qui, grâce à leur conception rétroéclairée et à leur très faible courant d'obscurité, offrent une efficacité quantique exceptionnelle. Malgré des pixels relativement petits, la capacité Full Well est supérieure à 50 ke-. Combinées à une numérisation 16 bits, une réponse parfaitement linéaire à la lumière et un bruit de lecture exceptionnellement faible, ces caméras conviennent aussi bien à l'astrophotographie esthétique qu'à la recherche astronomique. Les formats de capteurs, de l'APS au plein format photographique (24 × 36 mm), garantissent un large champ de vision et exploitent de manière optimale les possibilités des systèmes optiques les plus couramment utilisés par les astronomes amateurs.
La conception mécanique de la série C3 de caméras CMOS astronomiques a été reprise des anciennes caméras G3 Mark II basées sur des capteurs CCD, ce qui rend la série C3 entièrement compatible avec une large gamme d'adaptateurs pour télescopes, d'adaptateurs off-axis guider, de roues à filtres, d'adaptateurs Ethernet, de caméras de guidage, etc.
La prise en charge étendue des logiciels et des pilotes permet d'utiliser la caméra C3 sans avoir à investir dans un progiciel tiers, grâce au progiciel SIPS fourni gratuitement. Les pilotes ASCOM (pour Windows) et INDI (pour Linux) ainsi que les bibliothèques de pilotes Linux sont fournis avec la caméra et permettent d'intégrer la caméra C3 dans une multitude de programmes de contrôle de caméra.
Les caméras C3 sont conçues pour fonctionner avec un ordinateur personnel (PC). Contrairement aux appareils photo numériques qui fonctionnent indépendamment de l'ordinateur, les caméras scientifiques nécessitent un ordinateur pour le contrôle du fonctionnement, le téléchargement, le traitement et le stockage des images, etc.
Les caméras C3 sont conçues pour être connectées à l'ordinateur hôte via un port USB 3.0 très rapide. Bien que les caméras C3 restent compatibles avec l'interface USB 2.0 plus ancienne (et plus lente), le temps de téléchargement des images est nettement plus long.
Les caméras C3 sont équipées de capteurs CMOS à obturateur roulant Sony IMX avec éclairage arrière et pixels carrés de 3,76 × 3,76 µm. Malgré la taille relativement petite des pixels, la capacité de puits plein supérieure à 50 ke- dépasse la capacité de puits plein des capteurs CMOS concurrents dotés de pixels beaucoup plus grands et surpasse même la capacité de puits plein des capteurs CCD de taille de pixel comparable.
Les capteurs Sony utilisés sont équipés de convertisseurs analogique-numérique (ADC) 16 bits. La numérisation 16 bits garantit une résolution suffisante pour couvrir entièrement la plage dynamique exceptionnelle du capteur.
Contrôle de l'exposition
Le temps d'exposition le plus court des caméras C3 dépend du type de capteur utilisé :
C3-26000 : exposition la plus courte de 17,3 µs
C3-61000 : temps d'exposition le plus court de 19,5 µs
Il n'y a pas de limite pratique au temps d'exposition maximal, mais dans la pratique, les temps d'exposition les plus longs sont limités par la saturation du capteur, soit par la lumière incidente, soit par le courant d'obscurité (voir le chapitre suivant sur le refroidissement du capteur).
Obturateur mécanique
Les caméras C3 sont équipées d'un obturateur mécanique, qui est très important pour permettre des observations sans surveillance (installations entièrement robotisées ou uniquement télécommandées). Sans l'obturateur mécanique, il n'est pas possible de capturer automatiquement les images sombres nécessaires à un calibrage correct des images, etc.
L'obturateur mécanique des caméras C3 est aussi fiable que possible, le nombre de cycles d'ouverture/fermeture est pratiquement illimité, car aucune surface ne frotte contre une autre. Le prix à payer pour cette grande fiabilité est une vitesse d'obturation lente. Heureusement, l'obturateur mécanique n'est pas nécessaire pour contrôler l'exposition, mais uniquement pour enregistrer les images sombres et éventuellement les images de biais. Tous les capteurs CMOS utilisés sont équipés d'un obturateur électronique.
Le micrologiciel de la caméra optimise le fonctionnement de l'obturateur afin d'éviter tout mouvement inutile. Lorsqu'une série d'images est prise immédiatement après l'autre, l'obturateur reste ouvert afin de ne pas introduire de retard notable dans le cycle d'ouverture/fermeture entre chaque paire d'images consécutives. Si la photo suivante doit être une image sombre ou une image biais, l'obturateur se ferme avant la prise de vue de l'image sombre et inversement : l'obturateur reste fermé lorsqu'une série d'images sombres est prise et ne s'ouvre qu'avant la photo claire suivante. Si aucune prise de vue n'est effectuée pendant quelques secondes lorsque l'obturateur est ouvert (c'est-à-dire après une exposition à une image claire), le micrologiciel de la caméra ferme l'obturateur afin de protéger le capteur de la lumière incidente.
Refroidissement et alimentation
Le refroidissement thermoélectrique régulé est capable de refroidir le capteur CMOS à une température inférieure de 40 à 45 °C à la température ambiante, selon le type de caméra. Le côté chaud du module Peltier est refroidi par des ventilateurs. La température du capteur est régulée avec une précision de ±0,1 °C. La forte baisse de température et la régulation précise garantissent un courant d'obscurité très faible lors de longues expositions et permettent un calibrage correct de l'image.
Les caméras C3 sont disponibles en deux versions qui se distinguent par leur puissance de refroidissement :
Les appareils de prise de vue avec refroidissement standard atteignent une différence de température régulée pouvant atteindre 40 °C en dessous de la température ambiante.
Les appareils de prise de vue avec refroidissement avancé peuvent réguler la température jusqu'à 45 °C en dessous de la température ambiante. Par rapport à la version standard, les appareils de prise de vue avec refroidissement renforcé sont légèrement plus grands, plus lourds et plus bruyants en raison du dissipateur thermique plus grand et des ventilateurs plus puissants.
Un bon stockage est une mesure préventive importante contre la condensation et prolonge également la durée de vie.
Après utilisation, rangez immédiatement la caméra dans le TS Protect Case et ajoutez un peu de gel de silice. Pendant le stockage, le gel de silice absorbe l'humidité de la caméra. En même temps, il empêche l'air ambiant humide de pénétrer. Grâce au stockage au sec, même les petits sachets déshydratants peuvent se régénérer en partie dans les caméras réfrigérées. Votre caméra ou vos accessoires sont toujours prêts à l'emploi dans un état optimal. Vous trouverez le gel de silice et la mallette dans nos recommandations de produits.
Les appareils de prise de vue ne sont pas hermétiques. Si l'appareil reste sur le télescope, il est donc exposé à l'humidité. La petite quantité de déshydratant dans la caméra peut protéger le capteur et l'intérieur du verre de protection contre l'humidité pendant la durée de la prise de vue, mais pas pendant plusieurs jours sur le télescope. Des problèmes d'humidité peuvent en résulter. Une astuce simple consiste à tendre un sac en plastique autour du porte-oculaire manuel sur lequel la caméra est montée, de manière à ce que l'air ne puisse pas pénétrer. Placez du gel de silice dans un petit sac en tissu à l'intérieur du sac en plastique. Vous créerez ainsi une « zone sèche » pour la caméra, même sur le télescope. Vous pourrez ainsi laisser la caméra sur le télescope pendant quelques jours pour une session de prise de vue de plusieurs jours.
À moyen et long terme, cela ne remplace toutefois pas un stockage adéquat dans une mallette hermétique avec du gel de silice.
Couleur ou mono ? Les caméras noir et blanc ont une plus grande sensibilité et résolution que les caméras couleur. Cependant, la complexité pour obtenir une image en couleur est plus élevée: il vous faut des filtres colorés et une roue à filtres.
