[idee] Caméra infra-rouge en astro

[Fred_76]

Bonjour

 

On trouve désormais des capteurs infrarouges (principe de thermopile et non de bolometres) sensibles dans la gamme 8000-14000 nm environ. Ces capteurs n’ont pas une résolution terrible mais leur prix est très abordable.

 

On en trouve 3 assez facilement et 1 autre difficilement :

- AMG8833 : résolution de 8x8 pixels, pas vraiment exploitable en astro

- MLX90641 : 16x12 pixels, pas tellement mieux

- MLX90640 : 32x24 pixels, c’est déjà un peu mieux

- HTPA120x84d : 120x84 pixels, là on commence à s’amuser, mais on ne le trouve pas à vendre seul…

 

Les prix des 3 premiers sont de l’ordre de 25 à 75€.

 

Il y a aussi des capteurs Teledyne FLIR Lepton 3.0 et 3.5 qui offrent une résolution de 160x120 pixels et une sensibilité de 8000 à 14000 nm. Le prix semble intéressant, moins de 50€.

 

Peut être pourrait on utiliser ce genre de capteur pour commencer à faire un peu d’imagerie en infrarouge profond… 

 

En tous cas ça mériterait que quelqu’un de bien versé dans le domaine nous donne son avis éclairé !

 

a+
 

Fred

[Batbihirulau]

Je n'ai aucun "avis éclairé", mais 120x84, ca fait pas lourd pour faire de l'imagerie, meme faible definition. Ca va faire des grosses tâches, non?

Mais je suis curieux, je vais suivre...

[Fred_76]

il y a une heure, Batbihirulau a dit :

Je n'ai aucun "avis éclairé", mais 120x84, ca fait pas lourd pour faire de l'imagerie, meme faible definition. Ca va faire des grosses tâches, non?

Mais je suis curieux, je vais suivre...

Oui, c’est pas énorme. Mais il faut bien un début à tout, et si tu veux plus gros il faut payer vraiment plus. 
 

Note que je n’ai pas trouvé d’endroit où acheter le 120x84, donc il faut plutôt aller vers le 32x24 !

 

edit : Teledyne FLIR vend des capteurs de 160x120 avec des pixels de 12 microns, sensibles aux longueurs d’ondes IR de 8 à 14 microns :

 

https://www.mouser.fr/new/teledyne-flir-lepton/flir-lepton-3-5-micro-thermal-camera-modules/

 

On les trouve à moins de 50€.

[Fred_76]

Un peu de lecture :

 

https://www.eevblog.com/forum/thermal-imaging/thermal-astrophotography/

 

https://www.quora.com/Is-attempting-thermal-astrophotography-around-10-uM-using-a-large-Newtonian-reflector-a-worthwhile-idea-Has-anybody-tried-it

 

C’est au delà de 8 microns et jusque 14 microns qu’il faut observer pour revenir dans la bande passante de l’atmosphère, donc ces capteurs devraient convenir. On est dans la bande N de l’infrarouge moyen.

 

[Hans Gruber]

Il y a 1 heure, Batbihirulau a dit :

Je n'ai aucun "avis éclairé", mais 120x84, ca fait pas lourd pour faire de l'imagerie, meme faible definition. Ca va faire des grosses tâches, non?

Mais je suis curieux, je vais suivre...

 

La résolution est faible, mais ce n'est pas grave car on peut facilement recomposer une image plus résolue en prenant plusieurs clichés.

Par contre ce ne sera pas utilisable en astro, à moins que l'on ne considère l'observation des nuages comme de l'astronomie.

Modifié 2 février 2022 par Hans Gruber

[Fred_76]

Il y a 12 heures, Hans Gruber a dit :

Par contre ce ne sera pas utilisable en astro,

Effectivement, ça ne sera pas simple :

 

https://webarchive.gemini.edu/20210519-sciops--instruments--mid-ir-resources--mid-ir-observing/

 

Ce qui est en bleu ci-dessous est absorbé par l'atmosphère. On voit que la bande 8 µm-10 µm est relativement épargnée :

 

 

Ci-dessous le spectre d'émission en IR de l'atmosphère terrestre. On voit qu'il rayonne bien, mais il y a un creux notable dans la région à 8-10 µm :

 

 

C'est donc là qu'il faut taper.

[Moot]

L'astronomie dans ce domaine existe depuis longtemps, et l'époque n'est pas si lointaine où les capteurs étaient d'un seul pixel.

En revanche, je ne suis pas certain que les caméras thermiques soient bien adaptées, car ce ne sont pas des détecteurs quantiques donnant un signal proportionnel au flux qu'ils reçoivent. Bref, je vois mal comment faire des poses, vu que ça filme et que ça mesure des températures. Et on peut se demander si c'est assez sensible.

Quant à l'émissivité de l'atmosphère, avec un seul pixel, on la compensait en faisant basculer un miroir pour renvoyer alternativement sur le détecteur l'astre observé et le fond du ciel.

[Moot]

Il y a 18 heures, Fred_76 a dit :

Il y a aussi des capteurs Teledyne FLIR Lepton 3.0 et 3.5 qui offrent une résolution de 160x120 pixels et une sensibilité de 8000 à 14000 nm. Le prix semble intéressant, moins de 50€.

 

Je vois plutôt 150 €, auxquels il faut ajouter une carte d'interface (une centaine de rôts).

[RemyB]

Salut,

 

Il y a ce genre de capteur sur Ali pour un peu plus de 50euro.

 

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Ça pourrait peut être correspondre à ce que tu recherches comme base pour bidouiller?

256x192px , 8-14um

 

 

Malheureusement ce n'était pas le bon prix.. c'était trop beau. 

 

Ça vaut 300boules..

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[Fred_76]

il y a 6 minutes, RemyB a dit :

Il y a ce genre de capteur sur Ali pour un peu plus de 50euro

Méfie toi de ce genre de caméra. La résolution est celle de l’écran de visualisation et certainement pas celle du capteur IR. Ils ne donnent pas la référence du capteur, donc c’est à fuir !

[RemyB]

il y a 10 minutes, Fred_76 a dit :

Méfie toi de ce genre de caméra. La résolution est celle de l’écran de visualisation et certainement pas celle du capteur IR. Ils ne donnent pas la référence du capteur, donc c’est à fuir !

Oui ceux a 50euro sont peu pixelisé. Le lien suivant c'est bien la résolution du capteur, mais ce n'est plus le même prix. Aucune référence malgré tout pour le capteur et processeur asic, donc pas le plus simple à bidouiller.

[lambda]

Bonsoir!,

 

Je me permets de passer pour partager avec vous quelques petits travaux préliminaires sur ce sujet il est vrai pas très courant:

l'observation dans le domaine de l'infra-rouge lointain astronomique et longue distance....

 

Je plussoie avec l'ensemble de vos remarques et des spécificités de cette pratique.

 

Bref, ici deux petites videos ou je tente de résumer au mieux l'état de mes "manips de coin de table" sauce DIY....

 

La première, pour la caméra thermique (7.5 um-13-5 um) elle même bricolée maison avec un petit objectif de récupération, et l'assemblage de base (capteur (microbolomètre (160x120) avec son shutter de "normalisation", et une sortie video, alim + et masse) d'une caméra thermique.

 

La seconde ou j'enlève ce petit objectif et installe la caméra avec son capteur nu directement au foyer d'un petit Newton 114/450 Starblast de chez Orion, pas adapté au niveau plage spectrale à première vue, mais quand même un peu, si on regarde de plus près les caractéristiques de reflexion du revêtement protecteur en SiO2 (normalement) des miroirs de ce genre de tube "grand publique"....

 

 

Les premiers résultats sont bien modestes, mais encourageants.....

 

Si ça peut apporter un peu d'eau au moulin.....

 

To be continued !

 

à+,

Lambda

Modifié 15 février 2022 par lambda

[lambda]

On cause de cela ici aussi...

 

 

et là

 

 

 

[lambda]

Bonsoir.

Je reviens vers vous avec quelques essais supplémentaires de mon bricolage du dessus.

Juste un test d'avion de ligne passant pas trop haut au dessus de chez moi (environ 2000m supposé (erratum dans la video expliqué dans la description) et d'un hélico passant à côté de mon quartier...

 

 

Et une observation additionelle, plus détaillée que la précédente, d'une station thermique à environ 1900 m de moi.

 

 

Il y'a quelques temps, je m'étais amusé à essayer de "détecter" la lune en thermique de jour, avant qu'elle soit observable (par mes moyens, cela étant relatif..... avec d'autres moyens, elle aurait sans doute été visible aussi dans le Vis/Nir au moment de l'expérience....).

 

 

Dans cette vidéo, faire quelques minutes après la première, la lune est tout juste distinguable dans le Vis/Nir, avec mes réglages et mon set-up du moment, alors qu'en LWIR, elle était bien "visible" depuis déjà un moment.....

 

 

J'ai essayé Venus récemment qu petit matin, mais pas de résultat. Au delà de la Lune, et du Soleil (modulo pas mal de précaution, pour la caméra,, très fort diaphragme à utiliser, au minimum, ET éventuellement, observer le soleil en réflexion, par le biais d'une surface plane en verre, bref une vitre), je pense ne pas pouvoir aller beaucoup plus loin en l'état.

 

Y'a de la biblio à entreprendre aussi....

https://www.researchgate.net/figure/The-mid-IR-spectrum-of-the-Earth-Venus-and-Mars-at-a-low-resolution-spectra-are-derived_fig4_23993674

 

 

MAIS!  

 

- J'ai un vieux miroir GSO de Newton F/D= 4 (F= 800mm, D= 200mm)

- j'économise pour une caméra thermique en 320x240 et avec un NETD <= 50 mK (la mienne est une 160x120 avec un NETD <= 80mK) par exemple.

 

Histoire de remonter un truc avec cette fois ci juste une surface de réflexion, la future caméra sera installée directement au foyer physique dudit primaire: on supprime la réflexion du secondaire: on passerait de mon petit Newton actuel avec ces deux surfaces réflectives (la couche protectrice de SiO2) à 60% chacune à la louche, donc donnant globalement du 35% de reflection totale, à un système à une réflexion (le vieux miroir GSO que je suppose être aussi classiquement recouvert d'une couche de protection de type SiO2) de l'ordre de 60% (dans la gamme de longueur d'ondes qui m'intéresse...)

 

Un collecteur plus efficace, offrant un peu plus de focale, et une caméra plus performante devrait, peut-être me permettre de titiller au moins nos astres astronomiquement voisins comme Venus, Mercure, voir Jupiter ? Bon je reste sans doute optimiste......

 

Resterait encore une mesure accessible au hobbyiste qui consisterait à renvoyer ce miroir GSO à une boite come MCM et de leur demander de non plus le ré-aluminer, mais de le dorer. pour obtenir un primaire avec une couche reflective (Or) bien plus réfléchissante dans la gamme de LWIR....

 

Bref, beaucoup d'essais progressifs à faire, le budget étant par nature (enfin pour moi) "ric rac" pour ce type de projet, en tant que simple hobbyiste...

 

M'enfin, sinon, au moins, pour la Lune, essayer de retrouver des résultats proches de ça:

 

 

Ou encore ça!

 

https://media.afastronomie.fr/RCE/PresentationsRCE2018/Midavaine-RCE2018.pdfCiteNPLDOCS

 

https://www.facebook.com/watch/?v=10156244091440346

 

Franchement, passionnant comme domaine ! et puis titillant au point de vue réalisation en tant que bricoleur...... Y'a du challenge rigolo, et le matériel, en grattant à droite à gauche, commence à émerger et être "détournable" pour de telle manips.... Enfin c'est juste ce que je me dis....

 

à+!

Lambda

 

 

Modifié 6 mars 2022 par lambda

[lambda]

Bonjour à vous....

 

Bon, j'essaie de faire avancer mon petit "Schmilblick" en ce qui concerne ce domaine spectral d'observation pas très commun chez nous autres, astrams. Encore bien des essais, cogitères à venir... 

 

Pour le moment, petit test d'observation "vidéo temps réel", entre les nuages d'horizon, fait hier soir, de notre Soleil couchant sur la Mer du Nord. C'est toujours encourageant..... Beaucoup de place pour pleins d'améliorations...... c'est ça qui est sympa aussi...

 

 

... to be continued!

 

à+,

Lambda

[lambda]

Bonsoir à vous!

 

 

De retour avec une nouvelle tentative pour filmer le coucher de soleil, ce soir (17/03/2022), dans des conditions différentes de la dernière fois, et avec une comparaison grossière dans le domaine visible...

 

Quelques "notes", mémento dans la description....

 

 

à+,

Lambda

Modifié 18 mars 2022 par lambda

[lambda]

Bonjour!

 

Un petit passage pour alimenter "les archives/bases de données" sur ce sujet, pas forcément évident pour nous autres astrams...

Hier soir, il faisait vraiment bon en bord de mer, du coup, j'ai tenté une autre tentative de vidéo thermique dont le sujet est classiquement, un coucher de soleil sur le mer du Nord (plage de Scheveningen, La Haye, NL), toujours avec ma petite caméra thermique 160x120, mais cette fois avec un objectif en germanium (15mm/1.0). 

Le rayonnement thermique avec le soleil bas et l'horizon un peu voilé n'est pas suffisamment intense pour risquer d'endommager le capteur, heureusement. 

Il y'a juste saturation "pixellique", mais au fur et à mesure que le soleil s'abaisse sur l'horizon, l'absorption atmosphérique joue son rôle, ça calme... 

 

Deux versions (la troisième est le coucher de soleil complet, mais c'est long, si cela vous intéresse, elle est dispo sur ma chaîne...)

https://www.youtube.com/watch?v=uSBS-NKy9EE&t=75s

 

 

à+,

Lambda

 

Modifié 14 juin 2022 par lambda