CMOS-camera's uit de C3-serie
In de C3-camera's wordt de nieuwste generatie Sony IMX CMOS-sensoren gebruikt, die dankzij het back-illuminated design en de zeer lage donkere stroom een uitzonderlijke kwantumefficiëntie bieden. Ondanks de relatief kleine pixels ligt de full-well-capaciteit boven de 50 ke-. In combinatie met de volledige 16-bits digitalisering, de perfect lineaire reactie op licht en de uitzonderlijk lage uitleesruis zijn deze camera's zowel geschikt voor esthetische astrofotografie als voor astronomisch onderzoek. Sensorformaten van APS tot fotografisch full-frame (24 × 36 mm) garanderen een breed gezichtsveld en maken optimaal gebruik van de mogelijkheden van de optische systemen die het meest worden gebruikt door amateurastronomen.
Het mechanische ontwerp van de C3-serie astronomische CMOS-camera's is overgenomen van de eerdere CCD-gebaseerde G3 Mark II-camera's, waardoor de C3-cameraserie volledig compatibel is met een breed scala aan telescoopadapters, off-axis-guider-adapters, filterwielen, ethernetadapters, guiding-camera's enz.
De uitgebreide software- en driverondersteuning maakt het mogelijk om de C3-camera te gebruiken zonder te hoeven investeren in een softwarepakket van een derde partij, dankzij het meegeleverde gratis SIPS-softwarepakket. ASCOM- (voor Windows) en INDI-stuurprogramma's (voor Linux) en Linux-stuurprogrammasbibliotheken worden bij de camera geleverd en bieden de mogelijkheid om de C3-camera in een groot aantal camerabesturingsprogramma's te integreren.
De C3-camera's zijn ontworpen om samen te werken met een personal computer (pc). In tegenstelling tot digitale fotocamera's, die onafhankelijk van de computer werken, hebben wetenschappelijke camera's een computer nodig voor de bediening, het downloaden, verwerken en opslaan van beelden, enz.
C3-camera's zijn ontworpen om via een zeer snelle USB 3.0-aansluiting op de host-pc te worden aangesloten. Hoewel de C3-camera's compatibel blijven met de oudere (en tragere) USB 2.0-interface, duurt het downloaden van beelden aanzienlijk langer.
De C3-camera's zijn uitgerust met Sony IMX rolling shutter CMOS-detectoren met achtergrondbelichting en vierkante pixels van 3,76 × 3,76 µm. Ondanks de relatief kleine pixelgrootte overtreft de full-well-capaciteit van meer dan 50 ke die van concurrerende CMOS-sensoren met veel grotere pixels en zelfs die van CCD-sensoren met een vergelijkbare pixelgrootte.
De gebruikte Sony-sensoren zijn uitgerust met 16-bits ADC's (analoge-digitale converters). De 16-bits digitalisering garandeert een voldoende resolutie om het uitzonderlijke dynamische bereik van de sensor volledig te dekken.
Belichtingsregeling
De kortste belichtingstijd van de C3-camera's is afhankelijk van het gebruikte sensortype:
C3-26000 kortste belichtingstijd is 17,3 µs
C3-61000 kortste belichtingstijd is 19,5 µs
Er is geen praktische beperking van de maximale belichtingstijd, maar in de praktijk worden de langste belichtingstijden beperkt door de verzadiging van de sensor door invallend licht of door donkere stroom (zie het volgende hoofdstuk over sensorkoeling).
Mechanische sluiter
De C3-camera's zijn uitgerust met een mechanische sluiter, wat zeer belangrijk is om onbemande observaties mogelijk te maken (volledig gerobotiseerde of alleen op afstand bediende opstellingen). Zonder de mechanische sluiter is het niet mogelijk om automatisch donkere beelden vast te leggen, die nodig zijn voor een correcte beeldkalibratie enz.
De mechanische sluiter in de C3-camera's is zo betrouwbaar mogelijk, het aantal open/dicht-cycli is praktisch onbeperkt, omdat er geen oppervlakken tegen elkaar schuren. De prijs voor de hoge betrouwbaarheid is een trage sluiterbeweging. Gelukkig is de mechanische sluiter niet nodig voor de belichtingsregeling, maar alleen voor het opnemen van donkere beelden en eventueel biasframes – alle gebruikte CMOS-sensoren zijn uitgerust met een elektronische sluiter.
De firmware van de camera optimaliseert de sluiterwerking om onnodige bewegingen te voorkomen. Wanneer een reeks foto's direct na elkaar wordt genomen, blijft de sluiter open om geen noemenswaardige vertraging in de sluit-/open-cyclus tussen elk paar opeenvolgende foto's te veroorzaken. Als de volgende foto een donkere foto of een bias-foto moet zijn, sluit de sluiter voordat de donkere foto wordt genomen en omgekeerd - de sluiter blijft gesloten wanneer een reeks donkere foto's wordt genomen en gaat pas open voor de volgende lichte foto. Als er gedurende enkele seconden geen opname wordt gemaakt terwijl de sluiter open is (d.w.z. na een belichting met een heldere foto), sluit de camerafirmware de sluiter om de sensor tegen invallend licht te beschermen.
Koeling en stroomvoorziening
De geregelde thermo-elektrische koeling kan de CMOS-sensor, afhankelijk van het cameratype, tot 40 tot 45 °C onder de omgevingstemperatuur koelen. De hete Peltier-zijde wordt gekoeld door ventilatiesystemen. De sensortemperatuur wordt geregeld met een nauwkeurigheid van ±0,1 °C. De hoge temperatuurdaling en de nauwkeurige regeling zorgen voor een zeer lage donkere stroom bij lange belichtingstijden en maken een correcte beeldkalibratie mogelijk.
C3-camera's zijn verkrijgbaar in twee varianten, die verschillen in koelvermogen:
Camera's met standaardkoeling bereiken een geregelde temperatuurverschil van maximaal 40 °C onder de omgevingstemperatuur.
Camera's met uitgebreide koeling kunnen de temperatuur regelen tot 45 °C onder de omgevingstemperatuur. In vergelijking met de standaardvariant zijn de camera's met versterkte koeling iets groter, iets zwaarder en iets luider vanwege de sterkere ventilatiesystemen.
Een goede opslag is een belangrijke preventieve maatregel tegen condensatie en verlengt ook de levensduur.
Na gebruik plaatst u de camera direct in de TS Protect Case en voegt u wat silicagel toe. Tijdens de opslag onttrekt de silicagel het vocht aan de camera. Tegelijkertijd wordt het binnendringen van vochtige lucht uit de ruimte voorkomen. Door de droge opslag kunnen bij gekoelde camera's zelfs de kleine droogtabletten gedeeltelijk regenereren. Uw camera of accessoires zijn altijd in optimale conditie voor u klaar. De silicagel en de koffer vindt u in onze productaanbevelingen.
De camera's zijn niet luchtdicht, dus als de camera op de telescoop blijft zitten, wordt deze blootgesteld aan vocht. De kleine hoeveelheid droogmiddel in de camera kan de sensor en de binnenkant van het beschermglas weliswaar tijdens de opnametijd tegen vocht beschermen, maar niet wanneer de camera dagenlang op de telescoop blijft zitten. Dit kan vochtproblemen tot gevolg hebben. Een eenvoudige truc is om een plastic zak rond de focuser waarop de camera is gemonteerd te spannen, zodat er geen lucht kan binnendringen. In de plastic zak wordt silicagel in een klein stoffen zakje gedaan. Zo creëert u ook op de telescoop een "droge klimaatzone" voor de camera. Hierdoor kunt u de camera ook een paar dagen op de natuurkijker laten zitten voor een meerdaagse opnamesessie.
Op middellange en lange termijn kan dit echter niet vervangen door een correcte opslag in een luchtdichte koffer met silicagel.
Kleur of mono? Een voordeel van zwart-witcamera's is dat ze gevoeliger zijn en een hogere resolutie hebben dan kleurencamera's. Er is echter meer moeite nodig voor een gekleurde afbeelding. U heeft namelijk ook kleurenfilters en een filterwiel nodig.
