Appareil photo MoravianCapteur monochrome C1-3000A CMOS Sony IMX265
Les modèles de caméras C1 sont équipés de détecteurs CMOS deobturateur globalSony IMX avec des pixels carrés de 3,45 × 3,45 μm.Les différents modèles ne diffèrent que par leur résolution.
Tous les capteurs utilisés sont dotés d'un obturateur électronique global.Cela signifie que chaque pixel de l'image est exposé en même temps, contrairement aux capteurs à obturateur roulant, qui exposent les lignes individuelles les unes après les autres.Il n'y a pas de différence pour les longues expositions d'objets statiques, mais l'imagerie d'objets en mouvement en utilisant un temps d'exposition court avec l'obturateur roulant entraîne des distorsions dans la forme de l'image.
Deux lignes de caméra C1 sont disponibles en fonction de la gamme dynamique disponible (profondeur de bits des pixels numérisés) :
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Caméras C1 avec capteurs Sony IMX prenant en charge la numérisation 8 bits et 12 bits.Comme chaque pixel de 12 bits occupe deux octets lors de son transfert vers le PC hôte, le temps de téléchargement de l'image de 12 bits est plus long que celui de l'image de 8 bits.Le nombre maximum de FPS en mode 8 bits est nettement plus élevé.
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C1 avec des capteurs Sony IMX qui ne prennent en charge que la numérisation 12 bits.Le mode de lecture 12 bits étant de toute façon toujours utilisé pour les applications à longue exposition (photographie astronomique, recherche scientifique), le temps de téléchargement théorique plus court en mode 8 bits ne présente aucune limite pour les scénarios réels.Tous les autres paramètres étant égaux (taille du capteur, résolution, taille des pixels, bruit, etc.), le prix inférieur de ces appareils peut être très attrayant.
Modèles d'appareils photo C1 avec numérisation 8 bits et 12 bits :
| Modèle |
capteurs CMOS |
Résolution |
Taille du pixel |
Zone d'image |
| C1-1500 |
IMX273 |
1456 × 1088 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
5,02 × 3,75 mm |
| C1-3000 |
IMX252 |
2064 × 1544 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
7,12 × 5,33 mm |
| C1-5000 |
IMX250 |
2464 × 2056 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
8,50 × 7,09 mm |
| C1-12000 |
IMX253 |
4112 × 3008 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
14,19 × 10,38 mm |
Uniquement pour les modèles d'appareils photo C1 avec numérisation 12 bits :
| Modèle |
capteurs CMOS |
Résolution |
Taille du pixel |
Zone d'image |
| C1-3000A |
IMX265 |
2064 × 1544 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
7,12 × 5,33 mm |
| C1-5000A |
IMX264 |
2464 × 2056 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
8,50 × 7,09 mm |
| C1-12000A |
IMX304 |
4112 × 3008 pixels |
3,45 × 3,45 microns |
14,19 × 10,38 mm |
Les caméras C1 sont conçues pour fonctionner en coopération avec un ordinateur personnel hôte (PC).Contrairement aux appareils photo numériques, qui fonctionnent indépendamment de l'ordinateur, les appareils photo scientifiques nécessitent généralement un ordinateur pour le contrôle des opérations, le téléchargement, le traitement et le stockage des images, etc. Pour faire fonctionner l'appareil photo, vous avez besoin d'un ordinateur qui :
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Il est compatible avec un PC standard et fonctionne avec un système d'exploitation moderne Windows 32 bits ou 64 bits.
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Il est compatible avec un PC standard et fonctionne avec un système d'exploitation Linux 32 bits ou 64 bits.
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La prise en charge des ordinateurs Apple Macintosh basés sur x64 est également incluse.
Les caméras C1 sont conçues pour être connectées au PC hôte via l'interface USB 3.0, fonctionnant à 5 Gbps.Les caméras prennent également en charge le port USB 2.0 pour communiquer avec un PC hôte.
Il est également possible d'utiliser la fonctiondispositifadaptateur de caméra Ethernet Moravian .Ce dispositif peut connecter jusqu'à quatre caméras Cx (avec capteurs CMOS) ou Gx (avec capteurs CCD) de tout type et offre une interface Ethernet 1 Gbps et 10/100 Mbps pour une connexion directe au PC hôte.Comme le PC utilise ensuite le protocole TCP/IP pour communiquer avec les caméras, il est possible d'insérer un adaptateur WiFi ou un autre périphérique réseau dans le chemin de communication.
Système de caméra C1
Les composants du système de caméra C1 sont les suivants
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Tête de caméra C1 avec adaptateur pour monture CS
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Tête de caméra C1 avec filetage en T combiné (M42×0,75) et adaptateur de monture CS
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Adaptateur pour cylindre de 1,25" pour montage C/CS
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Variante courte (10 mm) de la monture C/CS pour l'adaptateur de cylindre de 1,25", conçue pour être utilisée avec l'OAG
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Adaptateur de guide hors axe (OAG) pour grande chambre refroidie (C2/C3/C4 ou G2/G3/G4)
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Tube d'extension avec filetage M48 × 0,75 et longueur focale arrière de 55 mm
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Tube d'extension avec filetage M42 × 0,75 et longueur focale arrière de 55 mm (adaptateur standard à filetage en T)
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Adaptateur pour objectif à baïonnette Canon EOS
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Adaptateur d'objectif à baïonnette Nikon
Appareil photo électronique
La fonction principale de l'électronique de la caméra CMOS, outre l'initialisation du capteur et quelques fonctions auxiliaires, est de transférer les données du détecteur CMOS au PC hôte pour le stockage et le traitement.Par conséquent, contrairement aux caméras CCD, la conception de la caméra CMOS ne peut pas influencer le nombre de caractéristiques importantes de la caméra, telles que la plage dynamique (profondeur de bits des pixels numérisés).
Les capteurs utilisés dans les caméras C1 présentent une très bonne linéarité en réponse à la lumière.Cela signifie que la caméra peut également être utilisée pour des projets de recherche d'entrée de gamme, tels que la photométrie ou des étoiles variables plus lumineuses, etc.
Réponse lumineuse C1-3000 (IMX252)
Vitesse de téléchargement
Comme nous l'avons déjà indiqué, il existe deux gammes d'appareils photo C1, qui se distinguent par le capteur utilisé.La première série propose quatre modes de lecture différents :
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Mode lent 8 bitsAvec une vitesse de balayage de ~132 MPx/s
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Mode lent 12 bitsAvec une vitesse de numérisation de ~72 MPx/s
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Mode rapide 8 bitsAvec une vitesse de balayage de ~263 MPx/s
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Mode rapide 12 bitsAvec une vitesse de balayage de ~132 MPx/s
La version "A" des caméras C1 n'offre qu'un seul mode de lecture :
Les vitesses de numérisation mentionnées ci-dessus sont valables pour une connexion USB 3.0.Il convient également de noter que les vitesses de numérisation ne se traduisent pas nécessairement par le nombre d'images par seconde correspondant, étant donné que chaque image téléchargée doit être traitée et affichée, ce qui prend également du temps.Ce temps est négligeable si la caméra à balayage lent a besoin de plusieurs secondes pour télécharger l'image, mais dans le cas des caméras CMOS rapides, le temps de traitement de l'image sur le PC (par exemple le calcul de l'écart type de l'image, etc.) peut être plus long que le téléchargement de l'image lui-même .
Les capteurs utilisés dans les caméras C1 offrent un gain programmable de 0 à 24 dB, ce qui se traduit par une multiplication de 1× à 15,9× du signal de sortie.Le gain peut être réglé avec un pas de 0,1 dB.
Facteurs de conversion et bruit de lecture
En général, de nombreuses caractéristiques des capteurs dépendent du gain utilisé.C'est pourquoi nous fournissons deux listes de paramètres pour le gain minimum et le gain maximum.
| Résolution de numérisation |
12 bits |
12 bits |
8 bits |
8 bits |
| Gain du capteur |
0dB |
24dB |
0dB |
24dB |
| Capacité totale du puits |
11000 e- |
1100 e- |
2600 e- |
1100 e- |
| Facteur de conversion |
2.8 e-/ADU |
0.3 e-/ADU |
10.0 e-ADU |
4.4 e-/ADU |
| Lire le bruit |
2.2 e-RMS |
2.0 e-RMS |
4.2 e-RMS |
9.7e-RMS |
Remarque :
Veuillez noter que les valeurs ci-dessus ne sont pas publiées par le fabricant du capteur, mais sont déterminées à partir d'images acquises avec le logiciel SIPS.Les résultats peuvent varier légèrement en fonction de l'essai, du capteur et d'autres facteurs (par exemple, la température du capteur, les conditions d'éclairage du capteur, etc.), mais aussi en fonction du logiciel utilisé pour déterminer ces valeurs, car la méthode est basée sur une analyse statistique de la réponse du capteur à la lumière.
Les appareils photo C1 sont capables d'effectuer des expositions très courtes.Le temps d'exposition le plus court est de 125 μs (1/8000e de seconde).C'est également l'étape par laquelle le temps d'exposition est exprimé.Ensuite, la deuxième exposition la plus courte est de 250 μs, etc.
Le PC hôte contrôle le temps d'exposition long et il n'y a pas de limite supérieure au temps d'exposition.En réalité, les expositions plus longues sont limitées par la saturation du capteur, soit par la lumière entrante, soit par le courant d'obscurité (voir le sous-chapitre suivant).
Refroidissement du capteur
Le courant d'obscurité est une caractéristique inhérente à tous les circuits en silicium.Elle est appelée "sombre" parce qu'elle est générée indépendamment de l'exposition du capteur à la lumière.Le courant d'obscurité, injecté dans des pixels individuels, apparaît dans l'image comme un bruit.Plus l'exposition est élevée, plus le bruit est présent dans chaque image.Comme il est généré par le mouvement aléatoire des particules, il dépend exponentiellement de la température (c'est pourquoi le bruit généré par le courant d'obscurité est également appelé "bruit thermique").En général, l'abaissement de la température du capteur de 6 ou 7 °C réduit de moitié le courant d'obscurité.
Bien que les chambres C1 ne soient pas équipées d'un système de refroidissement thermoélectrique actif (Peltier), elles sont tout de même dotées d'un petit ventilateur qui renouvelle l'air à l'intérieur du corps de la chambre.En outre, un petit dissipateur thermique est placé directement sur le capteur (à l'exception du modèle C1-1500, dont le capteur est trop petit pour le dissipateur thermique) afin d'éliminer le plus de chaleur possible.Par conséquent, le capteur C1 ne peut pas être refroidi en dessous de la température ambiante, mais sa température est maintenue aussi proche que possible de la température ambiante.Par rapport aux modèles fermés, la température du capteur dans la chambre C1 peut être inférieure de 10 °C et le courant d'obscurité qui en résulte peut être réduit de moitié.
L'entrée d'air de refroidissement se trouve sur le côté gauche de la chambre (image de gauche), tandis que les évents d'évacuation se trouvent sur le côté opposé (image de droite)
Le fonctionnement du ventilateur peut être contrôlé à partir du logiciel.SIPS propose directement un curseur de ventilation dans l'onglet "Refroidissement" de la fenêtre principale de l'outil de contrôle de la caméra.Les pilotes de caméra pour d'autres logiciels doivent s'appuyer sur la boîte de dialogue de configuration du pilote pour contrôler le ventilateur.
Lorsque le ventilateur est éteint, la température du capteur augmente rapidement de plus de 10 °C par rapport à la température ambiante.Lorsque le ventilateur est en marche, la température baisse de 5 °C ou plus.
De nombreuses montures de télescope astronomique (en particulier celles produites en série) ne sont pas assez précises pour maintenir des images d'étoiles parfaitement rondes sur de longues expositions sans petites corrections.Les caméras astronomiques refroidies et les appareils photo reflex numériques permettent d'obtenir des images parfaitement nettes et à haute résolution, de sorte que même une petite irrégularité dans le suivi de la monture apparaît comme une distorsion de l'image stellaire.Les caméras C1 ont été spécialement conçues pour permettre un guidage automatique du montage.
Les caméras C1 ont été conçues pour fonctionner sans pièces mécaniques mobiles (à l'exception du ventilateur à lévitation magnétique).L'obturateur électronique permet des expositions extrêmement courtes et permet également de prendre des milliers d'images en peu de temps, ce qui est nécessaire pour un guidage de qualité.
Les caméras C1 fonctionnent en liaison avec un ordinateur hôte (PC).Les corrections de guidage ne sont pas calculées dans la caméra elle-même, celle-ci ne fait qu'envoyer les images acquises au PC.Le logiciel fonctionnant sur le PC calcule la différence d'état requise et envoie les corrections appropriées à la monture du télescope.L'avantage d'utiliser l'unité centrale d'un PC hôte pour traiter les images est que les PC d'aujourd'hui offrent une puissance de calcul écrasante par rapport à n'importe quel processeur intégré dans le guide de l'appareil photo.Les algorithmes de guidage peuvent déterminer la position de l'étoile avec une précision inférieure au pixel, peuvent faire correspondre plusieurs étoiles pour calculer la différence moyenne, ce qui limite les effets de vision, etc.
Les corrections calculées peuvent être renvoyées à la monture via la liaison PC-monture.Si le contrôleur de montage ne prend pas en charge les commandes dites "Pulse Guide", il est possible d'utiliser le port "Autoguider".Il suffit de connecter la caméra C1 et la monture à l'aide d'un câble standard à 6 fils et de guider la monture à travers la caméra.
Le courant maximal de chaque broche de la chambre C1 est de 400 mA.Si la monture ne traite pas le port de l'autoguideur uniquement comme une entrée logique, mais commute les moteurs de guidage directement par ces signaux, un boîtier de relais doit être inséré entre la caméra et la monture.La boîte à relais assure la commutation des courants requis par la monture.
Le port Autoguider standard à 6 broches est situé à côté du port USB3 sur le dessus de la caméra C1
Le port Autoguider suit le standard de facto introduit par l'autoguideur SBIG ST-4.Les broches ont les fonctions suivantes :
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| 1 |
AR + (droite) |
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Déc + (Haut) |
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Déc - (en bas) |
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AR - (gauche) |
| 5 |
Terrain communal) |
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Non connecté |
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Spécifications mécaniques
La tête de caméra C1 est conçue pour être légère et compacte afin de pouvoir être fixée facilement sur les petites lunettes d'observation ou les monoculaires.La tête de caméra compacte et robuste ne mesure que 57 × 57 × 48 mm sans l'adaptateur d'objectif.
La tête est usinée CNC en aluminium de haute qualité et anodisée en noir.L'en-tête lui-même contient un connecteur USB-B 3.0 (device) et un connecteur "autoguide" standard à 6 broches.
| Garniture mécanique interne |
Non |
| Temps d'exposition plus court |
125 μs |
| Temps d'exposition plus long |
Limitée uniquement par la saturation de la puce |
| Dimensions de la tête |
57 mm × 57 mm × 48 mm (sans adaptateur d'objectif) |
| Longueur focale arrière |
12,5 mm pour filetage 1/32 UN (compatible avec le montage CS) |
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18,5 mm pour filetage M42 × 0,75 (monture en T) |
| Poids de la tête de caméra |
215 grammes |
Adaptateurs télescope/objectif
Les caméras C1 sont fournies avec deux types d'adaptateurs télescope/objectif :
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Adaptateur avec filetage UN 1/32 et longueur focale arrière de 12,5 mm (monture CS).
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Adaptateur avec filetage M42 × 0,75 (filetage en T) et longueur focale arrière de 18,5 mm.Cet adaptateur contient également un filetage interne de 1/32 UN avec 12,5 mm BFD (monture CS).
Caméra C1 avec adaptateur pour filetage en T (M42 × 0,75) (gauche) et avec adaptateur pour monture CS (droite)
La monture CS est compatible avec une large gamme d'objectifs CCTV.Si un objectif à monture C (avec une longueur focale arrière de 17,5 mm) doit être utilisé, une simple bague d'adaptation de 5 mm d'épaisseur peut être utilisée.
Avertissement :
Si la caméra C1 doit être utilisée avec l'OAG pour les caméras Cx ou Gx réfrigérées, un adaptateur de 10 mm C à 1,25" à canon court doit être utilisé.Cet adaptateur, livré avec l'OAG correspondant, est entièrement compatible avec la caméra C1.
Veuillez noter que la caméra C1 avec l'adaptateur M42 × 0,75 (filetage en T) ne peut pas être utilisée avec l'OAG, bien que l'adaptateur CS à canon court de 1,25" puisse y être fixé. L'adaptateur M42 de grand diamètre interfère avec les vis qui fixent la caméra dans le port de guidage OAG. Pour cette raison, la variante C1 n'est toujours livrée qu'avec l'adaptateur de monture CS.
L'adaptateur C-cylindre vers 1,25", compatible avec les oculaires standard de 1,25", est inclus dans l'emballage de l'appareil photo.Par conséquent, la caméra C1 peut facilement être montée sur pratiquement tous les télescopes astronomiques à la place d'un oculaire.
L'interface de la monture T (également connue sous le nom d'adaptateur à filetage T) est définie par les dimensions du filetage M42 × 0,75 ainsi que par la longueur focale arrière de 55 mm.L'adaptateur à filetage en T pour les caméras C1 ne répond pas au deuxième paramètre, son BFD n'étant que de 18,5 mm.Le BFD de 55 mm n'est pas nécessaire dans toutes les applications et le maintien d'un BFD relativement grand rendrait l'adaptateur assez encombrant.
Toutefois, un tube d'extension avec filetage mâle M42 × 0,75 est disponible.Ce tube d'extension convertit le BFD de la caméra C1 en 55 mm, ce qui est nécessaire pour de nombreux réducteurs de focale, aplanisseurs de champ, correcteurs de coma et autres éléments optiques.
Deux variantes de tubes d'extension BFD de 55 mm sont disponibles :
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Tube d'extension avec M42 × 0,75 (filetage en T) du côté du télescope.
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Tube d'extension avec un filetage plus grand M48 × 0,75 du côté du télescope.
Caméra C1 (à gauche), tube d'extension BFD de 55 mm avec filetage M42 × 0,75 (au centre) et avec filetage M48 × 0,75 (à droite)
En outre, des tubes rallonges avec interfaces à baïonnette pour les objectifs photographiques standard sont disponibles :
Indice :
Le diamètre extérieur du tube d'extension est exactement de 2 pouces (50,8 mm), ce qui permet d'utiliser la caméra C1 avec n'importe quel focalisateur de 2 pouces au lieu d'un oculaire de 2 pouces.
Appareil photo C1 avec objectif Canon EOS monté
Trépied et filets métriques
La partie inférieure de la caméra C1 comporte un filetage standard de 0,25" (trépied) et 4 trous filetés métriques M3
Si la caméra C1 n'est pas connectée à la mise au point du télescope via son adaptateur télescope/objectif, elle peut être connectée à un trépied photographique standard à l'aide d'un filetage de 0,25".Une autre possibilité consiste à utiliser 4 trous filetés métriques M3, également situés à la base de la tête de caméra.
Position des quatre trous filetés M3 au bas de la tête de caméra C1
Dimensions de l'appareil photo C1
Dimensions de la tête de caméra C1 avec adaptateur de monture CS (à gauche) et dimensions de la vue latérale et de la longueur focale arrière (à droite)
Tête de caméra C1 avec adaptateur M42 × 0,75 dimensions de la vue de face (gauche) et dimensions de la vue de côté et longueur focale arrière (droite)
La prise en charge des logiciels et des pilotes pour les caméras CMOS de la série Cx est aussi large que pour les caméras CCD de la série Gx.
Cependant, les versions les plus récentes de tous les logiciels et pilotes doivent être installées pour utiliser les caméras Cx.
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Si la caméra C1 est connectée directement au PC hôte via un câble USB, un nouveau pilote système CxCamera.sys doit être installé (voir le manuel "Installation et utilisation des pilotes et des logiciels", fourni avec chaque caméra).Lepaquet de pré-installation du pilote du système version 2.3Et les versions ultérieures contiennent ce pilote.
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Lorsque l'appareil photo C1 est connecté via l'adaptateur Ethernet de l'appareil photo Moravian, si l'appareil doit être mis à niveau vers la versionversion 42 du micrologicielOu plus récent pour fonctionner avec les caméras CMOS (voir le "Guide de l'utilisateur de l'adaptateur Ethernet pour caméra") Moravian"pour la procédure de mise à jour du micrologiciel).
Indice :
Lorsque le SIPS est connecté à la caméra via le dispositif adaptateur Ethernet de la caméra de Moravian, la version du micrologiciel de l'appareil connecté est affichée dans la zone de notification du Centre d'action Windows.
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Les paquets de pilotes et les bibliothèques Linux doivent également être mis à jour avec les versions les plus récentes.Voir la section Téléchargements de ce site pour plus de détails.
Le progicielSIPS(Système de traitement d'images scientifiques)version 3.16Ou une version ultérieure est nécessaire pour contrôler les caméras C1.
Avertissement :
La prise en charge des caméras Cx à base de CMOS a été progressivement ajoutée à la version individuelle du SIPS.Bien que les versions antérieures du SIPS mineur puissent reconnaître les caméras C1, il convient de toujours utiliser la version 3.16 ou une version ultérieure pour garantir un fonctionnement fiable de la caméra.
Les contrôleurs de caméra C1 pourpaquetsLes logiciels tiers doivent également être mis à jour pour fonctionner avec les caméras C1.Les versions minimales des pilotes respectifs sont les suivantes :
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ContrôleursASCOMversion 4.10
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Contrôleurs pourTheSkyX(toutes les versions pour Windows, MacOS et Linux)version 2.2
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ContrôleursAstroartversion 3.2
Le puissant logicielSIPS(Scientific Image Processing System), fourni avec l'appareil photo, permet un contrôle total de l'appareil (expositions, refroidissement, sélection des filtres, etc.)Les séquences d'images automatiques avec différents filtres, différents binages, etc. sont également prises en charge.Grâce à sa compatibilité totale avec la norme ASCOM, le SIPS peut également être utilisé pour contrôler d'autres équipements d'observation.En particulier les montures de télescope, mais aussi d'autres dispositifs (focaliseurs, contrôleurs de dôme ou de toit, récepteurs GPS, etc.)
Le SIPS prend également en charge le guidage automatique, y compris la sélection d'images.L'interface matérielle du port "autoguider" (câble à 6 fils) et les méthodes de guidage de montage "Pulse-Guide API" sont toutes deux prises en charge.Pour les montures de haute qualité, capables de suivre sans avoir besoin d'un guidage final pendant l'exposition, seul le guidage entre les images à l'aide de la caméra principale est disponible.
SIPS contrôlant l'ensemble de l'observatoire (illustré par une peau foncée optionnelle)
Mais le SIPS est capable de faire bien plus que de contrôler la caméra et l'observatoire.De nombreux outils sont disponibles pour l'étalonnage des images, le traitement des fichiers FITS 16 bits et 32 bits, le traitement des ensembles d'images (par exemple, la fusion des médianes), la transformation des images, l'exportation des images, etc.
