Aparaty fotograficzne CMOS serii C3
W aparatach fotograficznych C3 zastosowano najnowszą generację przetworników CMOS Sony IMX, które dzięki konstrukcji z tylnym oświetleniem i bardzo niskim prądom ciemnym zapewniają wyjątkową wydajność kwantową. Pomimo stosunkowo małych pikseli pojemność pełnej studni wynosi ponad 50 ke-. W połączeniu z pełną 16-bitową digitalizacją, idealnie liniową reakcją na światło i wyjątkowo niskim poziomem szumu odczytu, aparaty te nadają się zarówno do estetycznej astrofotografii, jak i do badań astronomicznych. Formaty czujników od APS do pełnego formatu fotograficznego (24 × 36 mm) zapewniają szerokie pole widzenia i optymalnie wykorzystują możliwości systemów optycznych najczęściej stosowanych przez astronomów amatorów.
Konstrukcja mechaniczna serii astronomicznych aparatów fotograficznych CMOS C3 została przejęta z wcześniejszych aparatów fotograficznych G3 Mark II opartych na matrycach CCD, dzięki czemu seria aparatów fotograficznych C3 jest w pełni kompatybilna z szeroką gamą adapterów teleskopowych, adapterów off-axis-guider, kółek filtrów, adapterów Ethernet, aparatów fotograficznych do prowadzenia itp.
Obszerne oprogramowanie i sterowniki umożliwiają korzystanie z aparatu C3 bez konieczności inwestowania w pakiet oprogramowania innego producenta, dzięki dołączonemu bezpłatnemu pakietowi oprogramowania SIPS. Sterowniki ASCOM (dla systemu Windows) i INDI (dla systemu Linux) oraz biblioteki sterowników dla systemu Linux są dostarczane wraz z aparatem fotograficznym i umożliwiają integrację aparatu C3 z wieloma programami do sterowania aparatem.
Aparaty fotograficzne C3 są zaprojektowane do współpracy z komputerem osobistym (PC). W przeciwieństwie do cyfrowych aparatów fotograficznych, które działają niezależnie od komputera, aparaty naukowe wymagają komputera do sterowania pracą, pobierania, przetwarzania i przechowywania zdjęć itp.
Aparaty fotograficzne C3 są zaprojektowane tak, aby można je było podłączyć do komputera głównego za pomocą bardzo szybkiego złącza USB 3.0. Chociaż aparaty fotograficzne C3 pozostają kompatybilne ze starszym (i wolniejszym) interfejsem USB 2.0, czas pobierania zdjęć jest znacznie dłuższy.
Aparaty fotograficzne C3 są wyposażone w matryce CMOS Sony IMX z migawką rolkową, tylnym oświetleniem i kwadratowymi pikselami o wymiarach 3,76 × 3,76 µm. Pomimo stosunkowo niewielkiego rozmiaru pikseli, pojemność pełnej studni przekracza 50 ke-, czyli pojemność pełnej studni konkurencyjnych czujników CMOS o znacznie większych pikselach, a nawet przewyższa pojemność pełnej studni czujników CCD o porównywalnym rozmiarze pikseli.
Zastosowane czujniki Sony są wyposażone w 16-bitowe przetworniki analogowo-cyfrowe (ADC). 16-bitowa digitalizacja zapewnia rozdzielczość wystarczającą do pełnego pokrycia wyjątkowego zakresu dynamicznego czujnika.
Kontrola ekspozycji
Najkrótszy czas naświetlania aparatów fotograficznych C3 zależy od zastosowanego typu czujnika:
C3-26000 najkrótszy czas naświetlania wynosi 17,3 µs
C3-61000 najkrótszy czas naświetlania wynosi 19,5 µs
Nie ma praktycznego ograniczenia maksymalnego czasu naświetlania, ale w praktyce najdłuższe czasy naświetlania są ograniczone przez nasycenie czujnika światłem padającym lub prądem ciemnym (patrz następny rozdział dotyczący chłodzenia czujnika).
Mechaniczna migawka
Aparaty fotograficzne C3 są wyposażone w mechaniczną migawkę, która jest bardzo ważna dla umożliwienia obserwacji bez nadzoru (instalacje w pełni zrobotyzowane lub tylko zdalnie sterowane). Bez migawki mechanicznej nie jest możliwe automatyczne rejestrowanie ciemnych obrazów, które są niezbędne do prawidłowej kalibracji obrazu itp.
Mechaniczna migawka w aparatach fotograficznych C3 jest tak niezawodna, jak to tylko możliwe, a liczba cykli otwierania/zamykania jest praktycznie nieograniczona, ponieważ żadne powierzchnie nie ocierają się o siebie. Ceną za wysoką niezawodność jest powolny ruch migawki. Na szczęście migawka mechaniczna nie jest wymagana do sterowania ekspozycją, a jedynie do rejestrowania ciemnych klatek i ewentualnie klatek bias – wszystkie używane czujniki CMOS są wyposażone w migawkę elektroniczną.
Oprogramowanie aparatu fotograficznego optymalizuje działanie migawki, aby uniknąć niepotrzebnych ruchów. Jeśli seria zdjęć jest wykonywana bezpośrednio po sobie, migawka pozostaje otwarta, aby nie wprowadzać znaczącego opóźnienia cyklu zamykania/otwierania między każdą parą kolejnych zdjęć. Jeśli następny obraz ma być obrazem ciemnym lub obrazem z przesunięciem, migawka zamyka się przed wykonaniem zdjęcia ciemnego i odwrotnie – migawka pozostaje zamknięta podczas wykonywania serii zdjęć ciemnych i otwiera się dopiero przed następnym jasnym zdjęciem. Jeśli przy otwartej migawce nie zostanie wykonane żadne zdjęcie przez kilka sekund (tj. po naświetleniu jasnym obrazem), oprogramowanie aparatu fotograficznego zamyka migawkę, aby chronić czujnik przed światłem padającym.
Chłodzenie i zasilanie
Regulowane chłodzenie termoelektryczne jest w stanie schłodzić czujnik CMOS do temperatury o 40 do 45°C niższej od temperatury otoczenia, w zależności od typu kamery. Gorąca strona elementu Peltiera jest chłodzona przez wentylatory. Temperatura czujnika jest regulowana z dokładnością do ±0,1°C. Duży spadek temperatury i precyzyjna regulacja zapewniają bardzo niski prąd ciemny przy długich czasach naświetlania i umożliwiają prawidłową kalibrację obrazu.
Aparaty fotograficzne C3 są dostępne w dwóch wersjach, różniących się wydajnością chłodzenia:
Aparaty fotograficzne ze standardowym chłodzeniem osiągają regulowaną różnicę temperatur do 40 °C poniżej temperatury otoczenia.
Aparaty fotograficzne z rozszerzonym chłodzeniem mogą regulować temperaturę do 45 °C poniżej temperatury otoczenia. W porównaniu z wersją standardową aparaty fotograficzne z wzmocnionym chłodzeniem są nieco większe, nieco cięższe i nieco głośniejsze ze względu na mocniejszy wentylator.
Właściwe przechowywanie jest ważnym środkiem zapobiegającym kondensacji i wydłuża żywotność urządzenia.
Po użyciu aparat fotograficzny należy natychmiast umieścić w TS Protect Case i dodać trochę żelu krzemionkowego. Podczas przechowywania żel krzemionkowy pochłania wilgoć z aparatu fotograficznego. Jednocześnie zapobiega przedostawaniu się wilgotnego powietrza z pomieszczenia. Dzięki suchym warunkom przechowywania nawet małe tabletki osuszające w aparatach fotograficznych z chłodzeniem mogą częściowo się zregenerować. Aparat fotograficzny lub akcesoria są zawsze gotowe do użycia w optymalnym stanie. Żel silikonowy i walizkę można znaleźć w naszych rekomendacjach produktowych.
Aparaty fotograficzne nie są hermetyczne, więc jeśli aparat pozostaje w teleskopie, jest narażony na działanie wilgoci. Niewielka ilość środka osuszającego w aparacie fotograficznym może chronić czujnik i wewnętrzną stronę szkła ochronnego przed wilgocią przez czas trwania zdjęć, ale nie przez kilka dni pozostawania w teleskopie. Może to spowodować problemy z wilgocią. Prostym sposobem jest naciągnięcie plastikowej torebki wokół wyciągu okularowego, do którego zamontowany jest aparat fotograficzny, tak aby nie mogło dostać się powietrze. W plastikowej torbie umieszcza się żel krzemionkowy w małym woreczku z tkaniny. W ten sposób tworzycie Państwo „suchą strefę klimatyczną” dla aparatu fotograficznego również w teleskopie. Dzięki temu można pozostawić aparat fotograficzny w teleskopie na kilka dni w celu wykonania wielodniowej sesji zdjęciowej.
W perspektywie średnio- i długoterminowej nie zastąpi to jednak prawidłowego przechowywania w hermetycznej walizce z żelem krzemionkowym.
Kolor czy mono? Kamery monochromatyczne mają przewagę nad kamerami kolorowymi w postaci wyższej czułości i rozdzielczości. Jednakże, wymagają większego wysiłku do uzyskania obrazu w kolorze. Potrzebujesz do tego również filtrów kolorowych i koła filtrowego.
