Fotocamere CMOS della serie C3
Le fotocamere C3 utilizzano l'ultima generazione di sensori CMOS Sony IMX, che offrono un'eccezionale efficienza quantica grazie al design retroilluminato e alla corrente di buio molto bassa. Nonostante i Pixel relativamente piccoli, la capacità a pieno campo è di oltre 50 ke-. In combinazione con la digitalizzazione completa a 16 bit, la risposta perfettamente lineare alla luce e il rumore di lettura eccezionalmente basso, queste fotocamere sono adatte sia all'astrofotografia estetica che alla ricerca astronomica. I formati dei sensori, da APS a full-frame fotografico (24 × 36 mm), assicurano un ampio campo visivo e sfruttano in modo ottimale le capacità dei sistemi ottici più comunemente utilizzati dagli astronomi dilettanti.
Il design meccanico della serie C3 di fotocamere astronomik CMOS è stato adottato dalle precedenti fotocamere G3 Mark II basate su CCD, rendendo la serie di fotocamere C3 completamente compatibile con un'ampia gamma di adattatori per telescopi, adattatori per guide fuori asse, ruote portafiltri, adattatori Ethernet, adattatori per fotocamere guida, ecc. L'ampio supporto di software e driver consente di utilizzare la fotocamera C3 senza dover investire in un pacchetto software di terze parti, grazie al pacchetto software gratuito SIPS in dotazione.
. I driver ASCOM (per Windows) e INDI (per Linux) e le librerie di driver Linux sono forniti con la fotocamera e offrono la possibilità di integrare la fotocamera C3 in una varietà di programmi di controllo della fotocamera.
Le fotocamere C3 sono progettate per funzionare con un personal computer (PC). A differenza delle fotocamere digitali che funzionano indipendentemente dal computer, le fotocamere scientifiche richiedono un computer per il controllo operativo, il download, l'elaborazione e l'archiviazione delle immagini, ecc.
Le fotocamere C3 sono progettate per collegarsi al PC host tramite una porta USB 3.0 molto veloce. Sebbene le fotocamere C3 rimangano compatibili con la vecchia (e più lenta) interfaccia USB 2.0, il tempo di download delle immagini è significativamente più lungo.
Le fotocamere C3 sono dotate di rilevatori CMOS Sony IMX rolling shutter con iluminazione posteriore e pixel quadrati di 3,76 × 3,76 µm. Nonostante le dimensioni relativamente ridotte dei pixel, la capacità a pieno riempimento supera di oltre 50 ke- la capacità a pieno riempimento dei sensori CMOS concorrenti con pixel molto più grandi e supera persino la capacità a pieno riempimento dei sensori CCD con una dimensione di pixel comparabile.
I sensori Sony utilizzati sono dotati di ADC (convertitori analogico-digitali) a 16 bit. La digitalizzazione a 16 bit garantisce una risoluzione sufficiente a coprire completamente l'eccezionale gamma dinamica del sensore.
Controllo dell'esposizione
Il tempo di esposizione più breve delle fotocamere C3 dipende dal tipo di sensore utilizzato:
C3-26000 l'esposizione più breve è di 17,3 µs
C3-61000 il tempo di esposizione più breve è di 19,5 µs
Non esiste un limite pratico al tempo di esposizione massimo, ma in pratica i tempi di esposizione più lunghi sono limitati dalla saturazione del sensore da parte della luce incidente o dalla corrente di buio (vedere il capitolo successivo sul raffreddamento del sensore).
Otturatore meccanico
Le fotocamere C3 sono dotate di un otturatore meccanico, molto importante per consentire osservazioni non presidiate (configurazioni completamente robotiche o solo remote). Senza l'otturatore meccanico, non è possibile catturare automaticamente le immagini scure, necessarie per una corretta calibrazione dell'immagine, ecc.
L'otturatore meccanico delle fotocamere C3 è il più affidabile possibile, il numero di cicli di apertura/chiusura è praticamente illimitato, poiché non ci sono superfici che si sfregano l'una contro l'altra. Il prezzo per l'elevata affidabilità è un movimento lento dell'otturatore. Fortunatamente, l'otturatore meccanico non è necessario per il controllo dell'esposizione, ma solo per l'acquisizione di fotogrammi scuri e possibilmente di sbieco - tutti i sensori CMOS utilizzati sono dotati di un otturatore elettronico.
Il firmware della fotocamera ottimizza il funzionamento dell'otturatore per evitare movimenti inutili. Quando viene scattata una serie di fotogrammi chiari in immediata successione, l'otturatore rimane aperto per evitare di introdurre un ritardo significativo nel ciclo di chiusura/apertura tra ogni coppia di fotogrammi chiari successivi. Se l'immagine successiva deve essere un'immagine scura o di sbieco, l'otturatore si chiuderà prima che venga scattata l'immagine scura e viceversa - l'otturatore rimarrà chiuso quando si scatta una serie di immagini scure e si aprirà solo prima che venga scattata l'immagine chiara successiva. Se non viene scattata alcuna foto per alcuni secondi quando l'otturatore è aperto (ad esempio, dopo un'esposizione con un'immagine chiara), il firmware della fotocamera chiude l'otturatore per proteggere il sensore dalla luce incidente.
Raffreddamento e alimentazione
Il raffreddamento termoelettrico controllato è in grado di raffreddare il sensore CMOS a 40-45 °C al di sotto della temperatura ambiente, a seconda del tipo di fotocamera. Il lato caldo di Peltier viene raffreddato dai ventilatori. La temperatura del sensore è controllata con una precisione di ±0,1 °C. L'elevata caduta di temperatura e il controllo preciso assicurano una corrente di buio molto bassa durante i lunghi tempi di esposizione e consentono una corretta calibrazione dell'immagine. Le fotocamere
C3 sono disponibili in due varianti che differiscono in termini di prestazioni di raffreddamento: le fotocamere
con raffreddamento standard raggiungono una differenza di temperatura controllata fino a 40 °C al di sotto della temperatura ambiente. Le fotocamere
con raffreddamento esteso possono regolare la temperatura fino a 45 °C al di sotto della temperatura ambiente. Rispetto alla versione standard, le fotocamere con raffreddamento avanzato sono leggermente più grandi a causa del dissipatore di calore più grande, leggermente più pesanti e leggermente più rumorose a causa dei ventilatori più potenti.
Una buona conservazione è un'importante prevenzione contro la rugiada e prolunga anche la durata del servizio
Dopo l'uso, collochi immediatamente la fotocamera nel TS Protect Case e aggiunga del gel di silice. Durante la conservazione, il gel di silice assorbe l'umidità dalla fotocamera. Allo stesso tempo, impedisce la penetrazione dell'aria umida nell'ambiente. La conservazione a secco può anche rigenerare parzialmente le piccole compresse essiccanti nelle fotocamere raffreddate. La sua fotocamera o i suoi accessori sono sempre pronti per lei in condizioni ottimali. Può trovare il gel di silice e la custodia nelle nostre raccomandazioni di prodotto.
Le fotocamere non sono ermetiche, quindi se la fotocamera rimane sul telescopio, è esposta all'umidità. La piccola quantità di essiccante nella fotocamera può proteggere il sensore e l'interno del vetro protettivo dall'umidità per la durata dell'esposizione, ma non per giorni e giorni. Il risultato può essere un problema di umidità. Un trucco semplice consiste nel tendere un sacchetto di plastica intorno al focheggiatore a cui è collegata la fotocamera, in modo che l'aria non possa penetrare. Il gel di silice viene collocato in un piccolo sacchetto di stoffa all'interno del sacchetto di plastica. In questo modo si crea anche una 'zona climatica asciutta' per la fotocamera sul telescopio. In questo modo è possibile lasciare la fotocamera sul telescopio per alcuni giorni per una sessione di riprese che dura diversi giorni.
A medio e lungo termine, tuttavia, questo non sostituisce la conservazione corretta in una custodia ermetica con gel di silice.
Colore o monocromatico? Le camere in bianco e nero hanno il vantaggio di essere più sensibili e di avere una maggiore risoluzione rispetto a quelle a colori. Tuttavia, la spesa per avere immagini a colori è alta, poiché sono necessari filtri e ruota porta-filtri.
