Astronomická kamera

Astronomické kamery je fotografický přístroj speciálně pro toto použití.

Specifičnost

S výjimkou Slunce, Měsíce, některých planet a několika jasných hvězd není možné použít konvenční digitální fotoaparát kvůli slabým světelným tokům. Aby bylo možné tyto světelné toky zachytit, je nutné prodloužit expoziční čas (maximální povolený čas řádově o čtvrt hodiny v digitálním nebo o jednu hodinu ve filmu ). To však má dva důležité důsledky:

Kromě toho je zapotřebí velký a především citlivější senzor v jiných vlnových délkách než viditelné světlo . Tuto možnost však nenabízí žádný běžně používaný senzor ( kino , fotografie atd.).

Kromě dvou zde zmíněných technologií nesmíme zapomenout na jejich příslušné výhody a nevýhody v astrofotografii . Podobně se technologie CCD v této oblasti používá spíše pro digitální snímače, protože výkon snímačů CMOS je mnohem nižší.

Chlazení senzoru

Existuje několik způsobů, jak ochladit snímač CCD, jsou následující techniky:

Tyto techniky jsou klasifikovány podle použití fotoaparátu. Profesionální astronomická kamera, která má velký snímač a tedy ještě větší potřebu odvádění tepla, používá hlavně kryogenní techniku. Na druhou stranu amatérská kamera bude používat hlavně termoelektrickou techniku.

Ve všech těchto technikách existuje neměnný společný bod: snímač je připojen k chladicímu systému tepelně vodivým prvkem (obvykle mědí).

Termoelektrické chlazení

Je to nejlevnější zařízení a nejpoužívanější na amatérských kamerách. Je založen na Peltierově efektu . Jeden nebo více modulů se používá k přenosu tepla co nejdále od kolektoru k radiátoru typu vzduch / vzduch. K tomu lze velmi často přidat ventilátor pro odvádění tepla.

Kapalinové chlazení

Toto zařízení je shodné jako u chlazení vodou v oblasti počítačové vědy a pracuje na stejném principu: a průtok vody se používá k evakuaci teplo. Některé špičkové kamery jsou předem vybaveny a mají také další chladicí zařízení, nejčastěji termoelektrické.

Mechanické chlazení

Toto zařízení používá stlačený vzduch a fyzicky připomíná kapalné chlazení (čerpadlo je nahrazeno kompresorem). Bohužel je ze všech nejméně účinný a nikdy nebyl příliš používán. Byly použity jiné plyny ( dusík , mimo jiné freon ). Ale mechanické chlazení nenabízí ani výkon ani nízké náklady jiných systémů při profesionálním použití. Toto zařízení se používá u chladniček a mrazniček pro rodinné a průmyslové použití.

Chlazení suchým ledem

To je nejjednodušší ze všech, ale vyžaduje to více práce (doplňování ledem a natlakování). Suchý led (oxid uhličitý v pevném stavu) je obsažen v zásobníku na zadní straně fotoaparátu. Pro ochlazení kamery musí být led přitlačen na část nádrže, která je v kontaktu s horkým místem. Působením tepla získává suchý led svůj plynný stav. Aby se vyrovnala ztráta v nádrži, je vybaven systémem šroubového lisu, který udržuje a stlačuje suchý led proti horkému místu.

Kryogenní chlazení

V blízkosti mechanického systému je to nejziskovější ze všech. Pracuje na kapalném dusíku, a proto je nejběžněji používán na profesionálních astronomických kamerách.

Senzor

Nebudeme zde hovořit o typech senzorů, ale o jejich vlastnostech.

V astronomii obsahuje infračervené a ultrafialové záření velmi užitečné informace. Žádný normální senzor však neumožňuje jejich měření. Dalším důležitým bodem je velikost snímače. Normální snímač má velikost menší než 15 megapixelů, zatímco v astronomii velikost závisí na použití fotoaparátu.

Přišli jsme k 100 megapixelovým fotoaparátům , viz více ( 360 Mpx na fotoaparátu CFHT MegaPrime). Z následujících důvodů:

Je výhodné rozdělit velký snímač na několik malých. Pak je jen sestavte. Ukázalo se však, že normální senzory toto použití neumožňují. Oblasti přijímající světlo musí být nejblíže k sobě.

Astrocam

Astrocam je webová kamera nebo videokamera , upravená či neupravená, používaná k levné digitální astrofotografii . Používají ho hlavně amatérští astronomové, kteří si nemohou pořídit dražší modely astronomických kamer, zejména špičkovou CCD kameru .

Používá se s dalekohledem, který nahrazuje nebo doplňuje okulár . Počítač nebo televizi na který je připojen pak lze zaznamenat nebo prohlížet obrázky. Vzhledem k nízké citlivosti těchto zařízení je jejich použití obecně omezeno na velmi jasné objekty, například planety nebo měsíc . Elektronické úpravy umožňující prodloužení doby expozice však zviditelňují určité slabé nebeské objekty, například galaxie nebo mlhoviny . Někteří lidé optimalizují svůj fotoaparát výměnou senzoru a jeho nahrazením například citlivějším černobílým modelem .

Astrocam může být připojen k vizualizačnímu systému kabelovým spojením, nebo může být bezdrátovou kamerou pomocí mikrovlnného spojení 2,4 GHz pomocí vysílače .

Výrobci fotoaparátů

Ve Francii existuje několik výrobců astronomických kamer, jako je First Light Imaging , který navrhuje kamery pro viditelné spektrum a infračervené spektrum.

Poznámky a odkazy

  1. Porovnejte první obrázek článku CCD s obrazem mozaiky MegaPrime [1] .
  2. Historie vytvoření stránky Astrocam: http://www.astrosurf.com/erwanastro29/astroweb.html .

Bibliografie

externí odkazy