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Imagerie: les caméras SBIG
Optique et Vision importateur officiel des caméras SBIG, QSI, Atik
Série SBIG STT - 1603, 3200 et 8300

Série STT: aucun compromis.
Il s'agit de la nouvelle série à hautes performances de SBIG avec des caractéristiques encore uniques dans le milieu des caméras pour  amateurs. Bénéficiant des années d'expérience de SBIG dans la conception de caméras CCD, la série STT représente un condensé de toutes les demandes des amateurs dans un ensemble compact de seulement 124 x 124 x 74mm!
Les caractéristiques de base incluent: un refroidisssement à deux étages thermo-électique avec un delta de 50°C en air ambiant (refroidissement liquide additionnel possible), connectique USB 2.0 et Ethernet, mode de lecture haute vitesse d'un capteur 8300 en moins d'une seconde, hublot verre saphir multitraité, prétraitement automatique intégré et paramétrable, autoguidage intégré devant les filtres, connectique pour tête de guidage déportée optionnelle...
Voici un récapitulatif des caractéristiques de la caméra:

. Connectiques Ethernet et USB 2.0.
. Serveur web intégré.
. Refroidissement thermoélectrique à double étage, delta de 50°C avec air.
. Refroidissement additionnel possible avec eau.
. Doubles ventilateurs à vitesse paramétrable.
. Précision élevée de stabilisation de la température.
. Détection intégrée de givrage.
. Système intégré de préflashage RBI.
. Système de déclenchement externe.
. Alimentation en 12V.
. Lecture à 10 Mhz (vidage en moins de 1 seconde).
. Tourelle à filtres optionnelle à 8 positions.
. Tourelle compatible diamètres 31.75mm, 31mm et 36mm.
. Obturateur photométrique à éclairage uniforme.
. Hublot en verre saphir multitraité.
. Autoguidage optionnel en position frontale des filtres.
. Tête de guidage déportée optionnelle.
. Système de correction tip-tilt AO-8 optionnel.
. Cartouche de dessicant  rechargeable.
. Système de prétraitement intégré paramétrable.
. LEDs d'indication du statut de la caméra.
. Système compatible avec Windows et Mac 32 et 64 bits.



Nouvelle tourelle avec guideur intégré.

Une nouvelle tourelle à filtres a été développée pour la série STT. Le carrousel peut porter 8 filtres en diamètre 36mm et des inserts sont disponibles pour adapter des filtres vissants 31.75mm ou non montés en 31mm.
Deux nouveautés la rendent extrêmement pratique pour l'utilisateur:
. Tout d'abord elle inclut désormais un capteur de guidage dans l'épaisseur de la tourelle, permettant un guidage devant les filtres et donc sans atténuation du signal de l'étoile de guidage. Un capot optionnel grand angle est aussi disponible pour les objectifs grand angles Nikon et Canon 35mm ou pour les personnes ne désirant pas utiliser le système de guidage intégré à la tourelle. Gros avantage: le capteur de guidage est doté de son propre obturateur mécanique pour la réalisation de darks à distance sans manipulation! Le prisme de guidage peut être déplacé et possède son propre système de focalisation.

De nombreuses marques de filtres sont disponibles en diamètre 36mm, permettant ainsi d'imager sans vignetage quel que soit le rapport d'ouverture. Des inserts optionnels permettent d'utiliser des filtres 31.75mm avec les capteurs 3200 et 1603.
. La seconde spécificité de la tourelle est son système qui maintient le carrousel en place et garantit la reproductibilité de son positionnement en rotation même en cas de coupure de courant intempestive.

La tourelle avec le capteur de guidage intégré
et son propre système d'obturation, de positionnement et de focalisation
Le système "Microprécision" de la tourelle
Flat réalisé avec un obturateur à iris et montrant clairement la trace du cycle ouverture-fermeture
Flat réalisé avec un obturateur SBIG et
montrant un fond parfaitement uniforme
Les caméras STT utilisent un refroidissement thermoélectrique à double étage avec un système d'échangeur ayant fait ses preuves sur la série STX. Ce système à la disposition particulière est plus coûteux, mais possède de bien meilleures facultés de dissipation de chaleur pour un volume donné. Lors des tests, les caméras ont atteint un différentiel de température de 50°C en moins de 5 minutes en utilisant seulement le refroidissement à air. Même si le besoin d'un refroidissement accru semble facultatif vues les les possibilités natives de la caméra, elles sont néanmoins prééquipées pour un refroidissement additionnel liquide.









Le graphe ci-contre illustre la progression du refroidissement de la caméra.
De nombreuses nébuleuses émettent dans la partie rouge du spectre, particulièrement vers 656nm, longueur d'onde de l'hydrogène alpha. De nombreux autres objets émettent aussi dans le proche infrarouge.
Selon les spécifications de Kodak, la sensibilité du capteur KAF-8300 est bien répartie sur le spectre visible, avec un pic à près de 60% à la longueur d'onde de 550nm et de 50% à 656nm. La sensibilité est du même ordre aux  longueurs d'onde de 850 nm et 350nm. 
  Spécifications de la caméra STT-8300
 
Type de capteur Kodak KAF-8300
Surface en pixels 3326x 2504 pixels
Dimensions du capteur 17.96 x 13.52mm
Nombre de pixels 8.3 millions
Dimensions des photosites 5.4 x 5.4 microns
Full Well Capacité - 25 500 électrons
Courant d'obscurité ~ 0.02e/pixel/seconde à -15C
Antiblooming 1000 x
Sensibilité maximale 56%
Obturateur Mécanique SBIG, à éclairage uniforme
Durée d'exposition 0.1 à 3600 secondes
Conversion analogique /numérique 16 bits
Gain 0.37 électron/ADU
Bruit de lecture ~ 9.3 électrons rms
Modes de binning 1x1, 2x2, 3x3, 9x9, 1xn
Vitesse de conversion 10 millions de pixels par seconde
Vidage du capteur à pleine résolution < 1 seconde
Mode focus ~ 1 seconde
Refroidissement Delta maxi de - 55 C par air, régulé sous l'ambiant
Stabilité de régulation + - 0.1C
Alimentation 12V 3 A
Connectique informatique USB 2.0 et Ethernet
Compatibilité OS Windows 32 et 64 bits, Mac OSX 10.5 et linux
Dimensions du boîter caméra 124x124x74mm
Système de montage Filetage T, et nez 50.8mm
Poids Environ 1200 gr
Backfocus 17.5 mm
Option tourelle SBIG FW8S-STT
Option tourelle autoguidage SBIG FW8G-STT
Taille des filtres 36mm ou 31.75mm avec inserts optionnels
Optique adaptative SBIG AO8-T optionnel
Tête de guidage déportée RGH-STT optionnelle
Adaptateur pour objectifs photo Nikon ou Canon EOS optionnel
Diviseur optique OAG-8300
 
Gain en résolution lié à l'utilisation de l'AO-8
  Spécifications de la caméra STT-1603ME
 
Type de capteur Kodak KAF-1603ME
Surface en pixels 1536x 1024 pixels
Dimensions du capteur 13.8 x 9.2mm
Nombre de pixels 1.6 million
Dimensions des photosites 9 x 9 microns
Full Well Capacité 100 000 électrons
Courant d'obscurité ~ 0.1e/pixel/seconde à -15C
Antiblooming Non antiblooming uniquement
Sensibilité maximale Rendement quantique max ~ 80%, 75% en Ha
Obturateur Mécanique SBIG, à éclairage uniforme
Durée d'exposition 0.12 à 3600 secondes
Conversion analogique /numérique 16 bits
Gain 2.3 électron/ADU
Bruit de lecture <15 électrons rms
Modes de binning 1x1, 2x2, 3x3, 9x9, xn
Vitesse de conversion 10 millions de pixels par seconde
Vidage du capteur à pleine résolution < 1 seconde
Mode focus < 1 seconde
Refroidissement Delta maxi de - 55 C par air, régulé sous l'ambiant
Stabilité de régulation + - 0.1C
Alimentation 12V 3 A
Connectique informatique USB 2.0 et Ethernet
Compatibilité OS Windows 32 et 64 bits, Mac OSX 10.5 et linux
Dimensions du boîter caméra 124x124x74mm
Système de montage Filetage T, et nez 50.8mm
Poids Environ 1200 gr
Backfocus 17.5 mm
Option tourelle SBIG FW8S-STT
Option tourelle autoguidage SBIG FW8G-STT
Taille des filtres 36mm ou 31.75mm avec inserts optionnels
Optique adaptative SBIG AO8-T optionnel
Tête de guidage déportée RGH-STT optionnelle
Adaptateur pour objectifs photo Nikon ou Canon EOS optionnel
Diviseur optique OAG-8300
 
  Spécifications de la caméra STT-3200ME
 
Type de capteur Kodak KAF-3200ME
Surface en pixels 2184x 1472 pixels
Dimensions du capteur 14.85 x 10.26 mm
Nombre de pixels 3.2 million
Dimensions des photosites 6.8 x 6.8 microns
Full Well Capacité 55 000 électrons
Courant d'obscurité ~ 0.06e/pixel/seconde à -15C
Antiblooming Non antiblooming uniquement
Sensibilité maximale Rendement quantique max ~ 90%, 85% en Ha
Obturateur Mécanique SBIG, à éclairage uniforme
Durée d'exposition 0.12 à 3600 secondes
Conversion analogique /numérique 16 bits
Gain 0.8 électron/ADU
Bruit de lecture <10 électrons rms
Modes de binning 1x1, 2x2, 3x3, 9x9, xn
Vitesse de conversion 8.33 millions de pixels par seconde
Vidage du capteur à pleine résolution < 1 seconde
Mode focus < 1 seconde
Refroidissement Delta maxi de - 55 C par air, régulé sous l'ambiant
Stabilité de régulation + - 0.1C
Alimentation 12V 3 A
Connectique informatique USB 2.0 et Ethernet
Compatibilité OS Windows 32 et 64 bits, Mac OSX 10.5 et linux
Dimensions du boîter caméra 124x124x74mm
Système de montage Filetage T, et nez 50.8mm
Poids Environ 1200 gr
Backfocus 17.5 mm
Option tourelle SBIG FW8S-STT
Option tourelle autoguidage SBIG FW8G-STT
Taille des filtres 36mm ou 31.75mm avec inserts optionnels
Optique adaptative SBIG AO8-T optionnel
Tête de guidage déportée RGH-STT optionnelle
Adaptateur pour objectifs photo Nikon ou Canon EOS optionnel
Diviseur optique OAG-8300
 
Les caméras SBIG sont livrées dans une valise Pelican étanche, avec des logements prédécoupés pour chaque accessoire.
Votre matériel sera donc stocké et transporté en toute sécurité.
Tête de guidage déportée.

La série STT peut recevoir un nouveau modèle de tête de guidage déportée. Cette petite caméra externe de guidage est similaire à la caméra ST-i et est équipée du capteur Kodak KAI-0340. Elle est connectée, gérée et alimentée par la caméra STT, aucune connexion additionnelle vers l'ordinateur n'est nécessaire.
Port d'autoguidage de type ST-4.

Ce type de guidage est devenu universel avec les années. Le connecteur téléphonique à 6 broches permet d'utiliser alternativement la caméra en tant qu'autoguideur pour un autre imageur ou bien en corrections inter-poses en mode Track and Accumulate. Les relais de la caméra sont opto-isolés et ne nécessitent donc pas l'utilisation d'un boîtier relais. La caméra peut donc imager ou guider.


Fonctionnement en 12V.

La caméra STT est livrée avec son adaptateur secteur universel 12V fonctionnant entre 110 et 240V et délivrant 12V 3.5A à la caméra. L'électronique de la caméra dispose de son propre régulateur et peut être alimentée directement depuis une source 12V sur le terrain (batterie...).


Optique adaptative.

La série STT est compatible avec le fameux système SBIG AO-8. Avec cet accessoire le contrôle de la monture durant le guidage fait partie du passé. Le système est tellement réactif et performant que dans la plupart des cas la motorisation de la monture n'est plus utilisée durant la phase de guidage!
Rendement quantique élevé.

Une autre caractéristique intéressante du capteur KAF-8300 est son rendement quantique, obtenu grâce au système de microlentilles qui concentrent davantage de lumière sur la surface utile de chaque photosite du capteur, augmentant ainsi sa sensibilité.
Très faible courant d'obscurité.

Le capteur KAF-8300 possède un très faible courant d'obscurité, y compris à température ambiante. le refroidissement du capteur divise ce dernier par deux à chaque baisse de température de 5.8 degrés. Kodak indique un courant d'obscurité de 200 électrons par seconde à + 60°C. Cela donne par extrapolation une valeur de 0.02 électron à - 15°C, illustrée par le graphe ci-dessous.
Prétraitement incorporé paramétrable.

Les STF-8300 et STT-8300 sont les premières caméras à vocation astronomique à proposer une fonction automatique paramétrable de prétraitement des images! L'utilisateur peut régler lui-même le niveau de supression des pixels chauds et même de réparation de colonne et peut obtenir immédiatement des images "propres" sans traitement additionnel par ordinateur. Pour davantage d'informations à ce sujet, n'hésitez pas à consulter la page spéciale sur le modèle STF-8300.


Refroidissement performant.
Les obturateurs SBIG sont également appelés "photométriques" car ils permettent de réaliser des images de Flats de qualité photométrique. C'est capital lors de la réalisation de flats sur le fond de ciel et de l'utilisation de temps de pose très courts. Leur intérêt est montré ci-dessous.
L'image de gauche montre la tache causée par la présence d'une poussière sur un filtre. Puis le carrousel a effectué plusieurs rotations avant de repositionner le filtre à sa position d'origine et de réaliser une image de correction ("Flat" ou PLU). L'image de droite montre donc le résultat et l'efficacité du système.


Obturateur mécanique SBIG à éclairage uniforme.

La caméra comprend un obturateur mécanique pour faciliter la réalisation de darks, l'obturateur devenant une nécessité en cas d'utilisation à distance, ne serait-ce que quelques mètres. Cela dispense l'opérateur de devoir replacer un capot devant l'instrument à chaque fois comme c'est le cas avec les caméras dépourvues d'obturateur mécanique.
La conception même de l'obturateur est importante. Le terme "éclairage uniforme" utilisé par SBIG  signifie que le mécanisme d'oburation est conçu de manière à ce la quantité de lumière atteignant le capteur reste constante lors de son ouverture et sa fermeture. C'est justement l'inverse qui se passe avec un obturateur à iris qui s'ouvre depuis le centre en premier et se ferme sur le centre en dernier.
L'obturateur rotatif et sa découpe spécifique font que toutes les parties du capteur seront exposées pendant la même durée de temps durant les phases d'ouverture et de fermeture. Cette technique a été utilisée par SBIG depuis 15 ans. L'autre avantage majeur du système est que la seule partie mobile du système est le moteur. Ces moteurs sont extrêmement fiables et durables, garantissant des milliers et des milliers de cycles sans risque de panne.
Les tests ont montré que le repositionnement des filtres après plusieurs rotations complètes du carrousel était meilleur que 5.4 microns!
Ceci signifie que la précision obtenue à l'échelle du capteur est inférieure au pixel, et que les images de Flat (PLU) peuvent être réalisées pour chaque filtre même après avoir fait tourner plusieurs fois le carrousel!
Un exemple de la performance du système est montré ci dessous.