Nowe możliwości w astrofotografii planetarnej z wykorzystaniem matrycy ICX618

Share

Amatorska fotografia planet przeżyła eksplozję w chwili pojawienia się tanich komputerowych webcamów z matrycami CCD. Obecnie mamy do wyboru wspomniane webcamy jak i dedykowane kamerki do fotografii planetarnej firm takich jak Imaging Source, czy Lumenerea. IS oferuje bardzo popularną serię kamer - monochromatyczną DMK21 czy kolorowe DBK i DFK 21. Wszystkie trzy korzystają z matryc z serii ICX098, które także stosowane są w webcamach (kolorowe wersje). Lumenera korzysta z innych matryc, lecz o podobnych osiągach. Kamery do astrofotografii głębokiego nieba ciągle się rozwijają - wychodzą nowe modele z coraz to lepszymi matrycami, lepszym chłodzeniem, czy elektroniką. Kamerki planetarne od dłuższego czasu się nie zmieniały... aż do dziś.

Na rynku pojawił się nowy sensor Sony - ICX618ALA w wersji kolorowej i najbardziej interesującej - monochromatycznej. Piksel 5,6 x 5,6 mikrometra i matryca 1/4" - takie same wymiary jak sensory webcamów i Imaging Source. Wyjątkowość tej matrycy to dwa razy większa czułość od ICX098 jak i ICX424 z Lumenery Skynx 2.0. Większa czułość przekłada się na krótsze ekspozycje, a krótsze ekspozycje na szybsze zbieranie klatek filmu, jak i mniejsze zniekształcenie obrazu przez seeing.

Sensor ICX618ALA został już wstępnie przetestowany przez kilku astrofotografów, którzy podmienili matryce w DMK21 jak i w webcamie. Uzyskane rezultaty wskazują iż nowa matryca oferuje znacznie większą jakość (cloudynights, astrokraai.nl, wonderplanets.de). Bezwzględna czułość na mikrometr kwadratowy piksela dla wymienionych matryc wygląda następująco (dla długości fali, przy której osiągają maksymalną wydajność):

• ICX098BL: 15.94 mV/μm2 (DMK 21)
• ICX424AL: 16.07 mV/μm2 (Lumenera Skynx 2.0, Atik Titan)
• ICX285ALA: 31.25 mV/μm2 (Atik 314L, DSI III Pro, QHY 2 Pro - popularne kamerki do DS)
• ICX618ALA: 38.26 mV/μm2

Widać przewagę czułości nowej matrycy, a to jeszcze nie koniec. Gdy popatrzymy na charakterystykę falową matrycy:

Zauważymy że pik czułości ICX618ALA jest przesunięty ku barwie czerwonej i jest znacznie szerszy (gdzie ICX098 osiąga maksimum w barwie zielonej). W efekcie czułość kamery w podczerwieni będzie jeszcze większa, co powinno umożliwić efektywne zbieranie obrazów luminescencji z podczerwieni (z filtrami Astronomik Pro Planet, Baader IR Pass), czy także stosowanie filtrów metanowych z mniejszymi aperturami (mniejsze od około 16").

Zmiana sensora w istniejących kamerach to tylko połowiczne rozwiązanie. Kamerki Imaging Source jak i wiele innych ma problem z generowaniem artefaktów przy maksymalnych prędkościach (60 fps dla D*K21). Wiąże się to z innym trybem sczytywania danych. Także elektronika tych kamer była projektowana z myślą o starych matrycach. Rozwiązaniem mogą okazać się dwie nowe kamery przemysłowe - Basler Ace (Niemcy) acA640 oraz Point Grey Flea 3 FL3-FW-03S1M (USA). Są to nowe konstrukcje, które wejdą na rynek dopiero późną wiosną 2010 roku. Obie wyposażone są w matrycę ICX618ALA i powinny oferować znacznie lepszą jakość w porównaniu do istniejących rozwiązań. Basler Ace to kamerka ethernetowa GigE - którą podłączamy do portu karty sieciowej laptopa. Point Grey 3 to kamera z 9-pinowym złączem firewire, do obsługi którego potrzebujemy adaptery na SmartCard (lub MacBooka Pro). Maksymalne prędkości to odpowiednio 100 i 120 klatek na sekundę. Czy nowe konstrukcje również będą obarczone generowaniem artefaktów? Czas pokaże. W Europie najbardziej konkurencyjny będzie zapewnie Basler (ze względu na cła nakładane na PG). Wspomniana kamerka ma kosztować około 2000 zł w zależności od kursu Euro. Niewiele więcej od DMK21.

Obecnie dostępne kamerki Baslera działające poprzez firewire obsługuje program astrofotograficzny FireCapture, a obsługa dla ethernetowych wersji według autora programu zostanie dodana w najbliższych tygodniach (kwiecień). Dodatkowo potrzebować będziemy kabel sieciowy (do kupienia nawet w hipermarketach), oraz nosek 1,25" z gwintem C/CS (taki jak w Imaging Source, dostępne także w sklepach ze sprzętem astronomicznym).

Atik, znany producent kamer do fotografii głębokiego nieba przygotowuje także model dostosowany do astrofotografii planetarnej Atik Titan wyposażony w matrycę ICX424AL - taką jak w Lumenerze, lecz z 16 bitowym przetwornikiem i aktywnym chłodzeniem modułem Peltiera (oraz z portem autoguidera). Cena jeszcze nie jest znana, ale szacowana jest na bardzo podobnym poziomie co DMK21. Maksymalna prędkość to "zaledwie" 15 fps. 16 bitowy przetwornik to zaleta przy fotografii głębokiego nieba, lecz dla planet może przynieść to mieszane rezultaty. Titan według producenta to kamerka "entry-level" do fotografii DS jak i planet. Dająca akceptowalne wyniki w obu typach astrofotografii, ale nie specjalizująca się w żadnej z nich. Może także służyć jako guider.