Caméras 3-CCD couleur et multispectrales : choix actuel ou alors en bricoler une ?

[xs_man]

Ce post est la suite de celui-ci :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=95327

 

Pour mémoire, le fonctionnement d'une caméra 3-CCD avec prisme de séparation :

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Three-CCD_camera

 

Et voici un schéma intéressant pour un prisme à 4 ou 5 canaux :

 

http://www.alt-vision.com/color_prisms_tech_data.htm

 

Avantages :

 

- acquisition massivement parallèle (énorme gain de temps en comparaison d'une acquisition

séquentielle et pas de temps mort pour changement de filtre donc parfait pour créer des

animations fluides),

- résolution d'une caméra monochrome (comparé à une caméra couleur à matrice de Bayer),

- sensibilité un peu meilleure (moins de perte de photons qu'avec une matrice de Bayer),

- Pas de mise au point à refaire entre chaque filtre s'ils ne sont pas parafocaux (encore

un gain de temps),

- turbulence synchrone sur les 3 plans contrairement à une acquisition séquentielle,

 

 

Inconvénients :

 

- complexité,

- prix élevé en comparaison d'une caméra monochrome + roue à filtres,

- l'angle d'incidence du faisceau est limité (donc F/D élevé, ce qui est le

cas en planétaire),

 

 

Voici un résumé des références de caméras 3- et 5-CCD matricielles que j'ai trouvé sur le net.

Ne sont pas répertoriées : les camescopes, les caméras à sortie vidéo souvent utilisées

en chirurgie/biologie et les très onéreuses caméras multispectrales utilisées en télédétection

par avion ou satellites).

Un fabricant sort tout de suite du lot : Fluxdata. Il propose des caméras à 3, 5, 7 et

même 9 bandes spectrales selon le type de capteur utilisé (monochrome ou couleur à matrice de

Bayer) et le choix de filtres large bande ou sélectif. Les capteurs proposés sont récents en

comparaison de la concurrence, temps d'exposition et gain réglable sur une grande plage,

interface : 3 sorties parallèles en GigE.

 

 

Mais je n'ai pas trouvé de caméra 5-CCD permettant de faire de l'UV, R, V, B, Ir, donc

d'exploiter tout le spectre utile d'un capteur. Uniquement du R, G, B, Ir1 (700-825 nm),

Ir2 (825-1000 nm) chez Q-technology. Je pense qu'il faut des prismes en silice fondue

spécifiques nettement plus onéreux et ayant une bonne transmission dans toutes les longueurs

d'onde pour exploiter l'UV.

 

 

 

 

Sachant que ces caméras sont très onéreuses (5000 Euros et plus selon modèle), évidemment

l'idée vient tout de suite : pourrait'on en bricoler une à moindre coût ?

 

 

Voici deux fabricants de prismes RGB pour camescope et prismes RGB type Philips, adapté aux

capteurs CCD (orientation identique des 3 images) :

 

http://www.nitto-optical.co.jp/english/products/basic_prism/

http://www.foctek.net/products/RG-Prism-Philips-Prism.html

 

Me manque les dimensions et le prix ?

Et je n'ai pas trouvé de prisme pour 4- ou 5-CCD.

 

Normalement les capteurs sont collés directement sur les prismes avec une très grande précision.

Ici je pense qu'il serait nettement plus simple de placer derrière les prismes 3 caméras monochrome.

Il faut choisir un modèle de caméra qui n'augmente pas trop le back focus, avec un capteur

suffisamment grand (idéalement 1.3 ou 2 Mpixels), tout en restant pas trop cher. Et celle qui me

semble la plus adatée grâce à sa forme particulière serait clairement la QHY5-LII.

 

 

Reste 4 problèmes de taille :

 

- le chemin optique doit être identique (garder la même mise au point pour tous les plans)

- orientation et décallage des capteurs les uns par rapport aux autres,

- précision mécanique de fabrication du support de prisme/porte-caméras et alignement des axes

optiques pour chaque caméra,

- partie informatique : pouvoir enregistrer les flux image en parallèle (3 ports USB 2.0 pour la

QHY5-LII) et éventuellement recombiner les plans en une seule image composite (si RGB).

 

Pour les chemin optique et la rotation, c'est facilement réglable grâce au coulant 31.75 mm

Pour le décallage, plus difficile mais finalement pas vraiment grave s'il reste limité à

quelques pixels puisque il suffit de recaller correctement les couches après registration des

images.

 

Un doux rêve ou des courageux se lanceront-ils ?

 

 

Albéric

Modifié 29 juillet 2013 par xs_man

[banjo]

Bonjour ,

J'avais eu le même intérêt que toi sur ce type de ccd voir ce fil

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=88800

À base de 285 ce serait le super pied mais hors de prix ,reste à trouver un caméscope tri-ccd Hs et voir comment coller des capteurs performants à la place,ensuite la gestion des 3 canaux 3 ordi pour les 3 ,ou un enregistrement canal par canal ,plus fort avec filtre Ha SII OIII sur le prisme.

On peut toujours rêver quelqu'un le fera certainement , mais quand a 2000€

 

 

A+

Modifié 29 juillet 2013 par banjo

[xs_man]

Bonjour ,

J'avais eu le même intérêt que toi sur ce type de ccd voir ce fil

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=88800

À base de 285 ce serait le super pied mais hors de prix ,reste à trouver un caméscope tri-ccd Hs et voir comment coller des capteurs performants à la place,ensuite la gestion des 3 canaux 3 ordi pour les 3 ,ou un enregistrement canal par canal ,plus fort avec filtre Ha SII OIII sur le prisme.

On peut toujours rêver quelqu'un le fera certainement , mais quand a 2000€

A+

 

 

Un camescope tri-CCD vieillissant ou HS serait en effet une solution à voir mais si les capteurs sont collés directement, ça risque d'être difficile de les retirer sans abîmer le prisme. Ensuite si tu veux coller des capteurs il ne faut pas oublier qu'il y a toute l'électronique associée et c'est pour ça que je préfère considérer que l'on place à la suite des caméras astro complètes.

 

Mais c'est vrai qu'au niveau tarif les 2000 Euros me semblent une estimation réaliste. Hors partie informatique.

 

Sinon la tuerie absolue : une tri-CCD à EMCCD de 1024x1024.

Prévoir de gagner au Loto...

 

 

Sinon, voici un schéma intéressant pour un prisme à 4 ou 5 canaux :

 

http://www.alt-vision.com/color_prisms_tech_data.htm

Modifié 29 juillet 2013 par xs_man

[banjo]

Pour un tri ccd 33% pour chaque ccd on gagne en résolution par rapport à une ccd couleur ,mais le temps de pose est x3 par rapport monochrome .

Je ne sais pas quelle perte il y a quand on utilise une ccd + filtre dans une configuration habituelle

Même si on gagne pas sur le temps de pose c'est quand même en une seule passe et la même nuit

a +

[Fred_76]

Sur du planétaire, ce n'est pas la lumière qui manque. Mais ça limite bigrement l'utilisation de la caméra... 2000 ou 5000 EUR pour filmer Jupiter, Saturne ou Vénus, éventuellement Mars et le Soleil, ça fait très cher payé à mon goût.

[xs_man]

Pour un tri ccd 33% pour chaque ccd on gagne en résolution par rapport à une ccd

couleur ,mais le temps de pose est x3 par rapport monochrome.

 

En planétaire, ce qui est intéressant c'est la couleur (hors cas particuliers comme Vénus ou imagerie Ir/CH4) donc si tu fais une image en luminance il faudra nécessairement ajouter la chrominance soit avec trois filtres RVB soit 4 captures séquentielles soit avec une seconde caméra, couleur cette fois.

 

 

Je ne sais pas quelle perte il y a quand on utilise une ccd + filtre dans une

configuration habituelle

Même si on gagne pas sur le temps de pose c'est quand même en une seule passe

et la même nuit

a +

 

Niveau perte de lumière, la Tri-CCD à prismes doit se situer entre la matrice de Bayer et le monochrome + filtre.

Ce n'est en effet pas sur le temps de pose unitaire que l'on gagne mais sur le nombre d'images acquises puisque l'on travaille en parallèle.

 

 

Sur du planétaire, ce n'est pas la lumière qui manque. Mais ça limite bigrement

l'utilisation de la caméra... 2000 ou 5000 EUR pour filmer Jupiter, Saturne ou

Vénus, éventuellement Mars et le Soleil, ça fait très cher payé à mon goût.

 

Certes mais les nuits stable sur un site lambda sont si rares ! Et rien de plus pénible que de faire des captures séquentielles à la roue à filtre sans jamais arrriver à obtenir à la fois une couche rouge verte et bleue de qualité égale.

 

Il y aurait bien la solution d'utiliser 3 instruments en parallèle mais au-delà de 3 tube de 200 mm, c'est ingérable (collimation, monture d'observatoire et recombinaison des images).

[xs_man]

Bon, j'ai eu une réponse de Fluxdata et... ça fait peur.

Les JAI sont déjà très chères mais là on ajoute un 0 à la note...

Donc hors de portée.

 

Reste le bricolage,pfffff....

 

Albéric

[CPellier]

Ah si seulement on avait un logiciel qui permettait de faire tout ça pour beaucoup moins cher... (voire pour rien, en fait)

Ah mais si il existe : c'est WinJupos !

[banjo]

Bjr

Je pense que c'est plus réaliste sur le CP que sur le planétaire .

a+

[xs_man]

Ah si seulement on avait un logiciel qui permettait de faire tout ça pour beaucoup moins cher... (voire pour rien, en fait)

Ah mais si il existe : c'est WinJupos !

 

En tri visuel, le ou L-RVB RVB avec roue à filtre c'est une vraie galère à traiter, c'est beaucoup trop long. En plus, roue à filtre, winjupos et animation en couleur, on s'en lasse très vite... Et je sais de quoi je parle !

Sans compter le fait que la dérotation se voit quand les captures s'étalent trop dans le temps.

Donc Winjupos ne remplaçera jamais une vraie Tri-CCD.

 

Albéric

[CPellier]

En tri visuel, le ou L-RVB RVB avec roue à filtre c'est une vraie galère à traiter, c'est beaucoup trop long. En plus, roue à filtre, winjupos et animation en couleur, on s'en lasse très vite... Et je sais de quoi je parle !

Sans compter le fait que la dérotation se voit quand les captures s'étalent trop dans le temps.

Donc Winjupos ne remplaçera jamais une vraie Tri-CCD.

 

Albéric

 

Et bien je pense le contraire... regarde

Admettons que tu possèdes une telle caméra, dont le prix de toutes façons à mon avis restera très cher.

Certes tu prends les 3 ou 4 couches de la couleur en même temps.

Mais ta planète pendant ce temps et bien... elle continue à tourner hein donc sur Jupiter par exemple, et bien tu restes limité à une capture inférieure à la minute. Or, la clé pour améliorer drastiquement la dynamique des images planétaires n'est pas de réduire le temps total d'acquisition, ce qui est le propos d'un tel outil... mais de l'augmenter bien au-delà des limites normales !

Donc une tri-CCD et bien... elle ne permet pas de se passer de WinJupos

Certes tu obtiens ton image couleur en une seule prise, mais tu seras quand même obligé d'en déroter plusieurs avec WJ pour améliorer le résultat.