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OPTIQUE ET VISION
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Imagerie: les caméras SBIG
Optique et Vision importateur officiel des caméras SBIG, QSI, Atik
Série SBIG STXL-6303 et STXL-11000
La nouvelle série STXL représente la toute dernière évolution de la série STX. La STXL reprend le schéma global de la série STX à trois exceptions près:
. le capteur de guidage a été déplacé de l'intérieur du boitier vers la tourelle pour pouvoir guider devant les filtres.
. un obturateur à disque rotatif et éclairage uniforme procure un backfocus inférieur rendant la caméra compatible avec les objectifs photographiques.
. la STXL est compatible avec la tête de guidage déportée du modèle STT.

Une nouvelle tourelle à filtres à 8 positions a été développée, au dessin similaire à celui de la série STT. Elle utilise le même système de positionnement mais accepte aussi les filtres montés en 48mm et non montés en 50.8mm.
Le capteur de guidage intégré à la tourelle a été placé en position frontale des filtres, permettant ainsi de guider sur des étoiles non assombries par ces derniers.
Les autres caractéristiques sont similaires à celles de la série STX: refroidissement thermoélectrique à double étage avec différentiel de température de 60°C, compatibilité avec refroidissement liquide, interfaces USB 2.0 et Ethernet.
La caméra inclut aussi d'autres innovations majeures comprenant:

. Connectique USB 2.0 et Ethernet.
. Navigateur web inclus.
. Refroidissement thermoélectrique à double étage.
. Différentiel de refroidissement de 60°C avec la température ambiante.
. Alimentation typique en 12V.
. Guidage devant les filtres.
. Guidage permanent y compris durant le transfert des images.
. Guidage avec capteur intégré à la tourelle ou par tête déportée.
. Tête de guidage déportée optionnelle.
. Ajustement indépendant de la mise au point du capteur de guidage.
. Obturateur à éclairage uniforme.
. Ventilateur à vitesse de rotation paramétrable.
. Cartouche de dessicant rechargeable.
. Relais de guidage isolés adaptés à toutes les montures.
. LEDs témoins d'activation des relais.
. LEDs témoins de statut de la caméra.


Guidage en position frontale des filtres.

Il est bien connu que l'un des inconvénients majeurs du guidage en parallèle avec deux instruments vient des flexions différentielles entre les deux axes optiques, provoquées par des mouvements mécaniques internes aux tubes (miroirs mobiles...) ou externes (colliers, fixations...). SBIG résolut ce problème à l'époque avec son système breveté de guidage intégré au boitier de la caméra. Mais cette solution a parfois ses limites, notamment lors de l'utilisation de filtres très denses comme ceux à bande étroite qui limitent la détectivité.
Une alternative était alors d'utiliser un diviseur optique
en position frontale pour placer la caméra de guidage
devant les filtres, intégration qui se faisait avec plus ou
moins de succès, et plus ou moins facilement...
Alternative qui rajoutait aussi parfois pas mal de longueur
et de poids dans le train optique et pouvait causer des soucis de
mise au point.
L'ajout d'une caméra séparée pour le guidage complique
également la connectique et l'alimentation électrique de
l'ensemble.
La solution idéale était donc de concevoir un système de
guidage intégré  situé en position frontale des filtres, tout
en restant simple à alimenter et contrôler.

C'est chose faite avec le nouveau système de tourelle à filtres des caméras STT et STXL qui intègre directement le capteur de guidage, géré par la caméra principale. Le pilotage se fait comme les caméras précédentes à capteur intégré au boitier, sans logiciel et connectique supplémentaire.
Parallèlement, la tourelle à filtres STXL utilise le même système de positionnement que le modèle des caméras STT.
Le filtre retrouve exactement la même position à chaque fois, quel que soit le nombre de rotations du carrousel, et même en cas de coupure de courant.
Les images ci-dessous montrent l'efficacité et la reproductibilité pour la réalisation des flats. La précision de positionnement est meilleure que 5 microns.
Le système de refroidissement de la STXL
Courbe des performances de refroidissement
  Spécifications de la caméra STXL-11000
 
Type de capteur Kodak KAI-11002M
Surface en pixels 4008x 2672 pixels
Dimensions du capteur 36 x 24.7mm
Nombre de pixels 11 millions
Dimensions des photosites 9 x 9 microns
Full Well Capacité 50 000 électrons
Bruit de lecture 11e
Courant d'obscurité ~ 0.5e/pixel/seconde à -0 C
Antiblooming Oui
Spécifications de lecture / transfert
Obturateur Mécanique SBIG, à éclairage uniforme
Durée d'exposition 0.001 à 3600 secondes
Conversion analogique /numérique 16 bits
Gain 0.87 électron/ADU
Modes de binning 1x1, 2x2, 3x3, 9x9, 1xn
Vitesse de conversion > 1.8 million de pixels par seconde
Vidage du capteur à pleine résolution ~ 6.3 secondes
Spécifications système
Refroidissement Delta maxi de - 60C, régulé sous l'ambiant
Stabilité de régulation + - 0.1C
Alimentation 12V 6 A
Connectique informatique Ethernet et USB 2.0
Compatibilité OS Windows 32 et 64 bits, Mac OSX 10.5 et linux
Caractéristiques mécaniques
Dimensions du boîter caméra 152x152x89mm
Système de montage Plaque frontale filetée 76.2mm
Poids Environ 2000 gr
 
 
  Spécifications de la caméra STXL-6303
 
Type de capteur Kodak KAF-6303
Surface en pixels 3072x 2048 pixels
Dimensions du capteur 27.65 x 18.48mm
Nombre de pixels 6.3 millions
Dimensions des photosites 9 x 9 microns
Full Well Capacité 100 000 électrons
Bruit de lecture 11 e
Courant d'obscurité ~ 0.3e/pixel/seconde à -0 C
Antiblooming Non antiblooming uniquement
Spécifications de lecture / transfert
Obturateur Mécanique SBIG, à éclairage uniforme
Durée d'exposition 0.12 à 3600 secondes
Conversion analogique /numérique 16 bits
Gain 1.47 électron/ADU
Modes de binning 1x1, 2x2, 3x3, 9x9, 1xn
Vitesse de conversion > 1.8 million de pixels par seconde
Vidage du capteur à pleine résolution ~ 4 secondes
Spécifications système
Refroidissement Delta maxi de - 60C, régulé sous l'ambiant
Stabilité de régulation + - 0.1C
Alimentation 12V 6 A
Connectique informatique Ethernet et USB 2.0
Compatibilité OS Windows 32 et 64 bits, Mac OSX 10.5 et linux
Caractéristiques mécaniques
Dimensions du boîter caméra 152x152x89mm
Système de montage Plaque frontale filetée 76.2mm
Poids Environ 2000 gr
 
Alimentation en 12V.

Les caméras STXL disposent d'un régulateur interne permettant de les alimenter directement sur le terrain à partir d'une source 12V comme une batterie. Quatre LEDs distinctes vous indiquent quand le voltage atteint 11, 10 et 9V et quand il est satisfaisant. La caméra accepte entre 9.1 et 14V. Les autres LEDs présentes sur le boitier indiquent l'activation des relais de guidage et le statut de la caméra.


Tête de guidage déportée.

La série STXL reçoit un nouveau modèle de caméra de guidage déportée dédiée. Cette petite caméra se branche sur le boitier de la caméra principale, et reste la seule connectique nécessaire.
Cartouche de dessicant rechargeable.

Les caméras SBIG utilisent la solution simple et facile à mettre en oeuvre de la cartouche de dessicant dans la chambre étanche du capteur CCD. Nul besoin de renvoyer la caméra chez le fabricant pour une maintenance longue.


Vitesse de rotation du ventilateur paramétrable.

La vitesse de rotation lors des phases de refroidissement à l'air est paramétrable par l'utilisateur, permettant de neutraliser d'éventuelles résonnances.


Port de communication I2C.

Les caméras STXL disposent du même port I2c que les caméras STF et STT. Ce port permet le contrôle et l'alimentation d'accessoires tels que les tourelles à filtres ou les systèmes correcteurs de type AO-8.


LEDs témoins d'activation des relais.

Cet ensemble de LEDs vous indique à tout moment quel relais est activé sur votre monture durant la phase d'autoguidage.
Refroidissement liquide additionnel possible.

Bien que la caméra permette déjà un refroidissement largement suffisant à l'air libre, il est encore possibe d'aller plus loin avec un système par fluide, alternativement ou en complément.


Obturateur mécanique 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.
Refroidissement accru.

La série STXL utilise un nouveau type d'échangeur, parmi les plus efficaces, différent de ceux trouvés habituellement sur les caméras du commerce. Il permet un refroidissement accru avec un volume restreint, rendant la caméra plus compacte et légère que les modèles concurrents à capacité de refroidissement similaire. En moins de 5 minutes, la caméra est capable d'atteindre un différentiel de température de 60 degrés avec la température ambiante rien qu'avec son refroidissement à air.
Interfaces USB 2.0 et Ethernet.

La série STXL, tout comme la série STT, dispose des connectiques USB 2.0 et Ethernet, les rendant compatibles avec le maximum de types d'ordinateurs. L'intérêt de la connexion Ethernet est qu'elle ne nécessite pas de pilote, et permet de contrôler la caméra à grande distance sans avoir à recourir à un ordinateur relais au pied du télescope. La caméra intègre de plus un serveur web intégré pour son contrôle.