Câmeras CMOS da série C3
As câmeras C3 utilizam a última geração de sensores CMOS IMX da Sony, que oferecem uma eficiência quântica excepcional graças ao design retroiluminado e ao fluxo de corrente escura muito baixo. Apesar dos pixels relativamente pequenos, a capacidade total do poço é superior a 50 ke-. Em combinação com a digitalização total de 16 bits, a resposta perfeitamente linear à luz e o ruído de leitura excepcionalmente baixo, estas câmeras são adequadas tanto para astrofotografia estética quanto para pesquisa astronómica. Os formatos de sensor, desde APS até ao formato fotográfico completo (24 × 36 mm), garantem um amplo campo de visão e aproveitam ao máximo as possibilidades dos sistemas óticos mais utilizados pelos astrónomos amadores.
O design mecânico das câmeras CMOS astronômicas da série C3 foi herdado das câmeras G3 Mark II baseadas em CCD, tornando a série de câmeras C3 totalmente compatível com uma ampla variedade de adaptadores de telescópio, adaptadores off-axis-guider, rodas de filtro, adaptadores Ethernet, câmeras de orientação, etc.
O amplo suporte de software e drivers permite que a câmera C3 seja utilizada sem a necessidade de investir em um pacote de software de terceiros, graças ao pacote de software SIPS gratuito incluído. Os controladores ASCOM (para Windows) e INDI (para Linux), bem como as bibliotecas de controladores Linux, são fornecidos com a câmera e oferecem a possibilidade de integrar a câmera C3 em uma variedade de programas de controle de câmera.
As câmeras C3 foram projetadas para funcionar com um computador pessoal (PC). Ao contrário das câmeras digitais de imagem estática, que funcionam independentemente do computador, as câmeras científicas requerem um computador para controle operacional, download, processamento e armazenamento de imagens, etc.
As câmeras C3 são projetadas para serem conectadas ao PC host através de uma conexão USB 3.0 de alta velocidade. Embora as câmeras C3 continuem compatíveis com a interface USB 2.0 mais antiga (e mais lenta), o tempo de download das imagens é significativamente mais longo.
As câmeras C3 são equipadas com detectores CMOS Sony IMX com obturador rolante, iluminação traseira e pixels quadrados de 3,76 × 3,76 µm. Apesar do tamanho relativamente pequeno dos pixels, a capacidade total do poço excede 50 ke-, superando a capacidade total do poço de sensores CMOS concorrentes com pixels muito maiores e até mesmo a capacidade total do poço de sensores CCD com tamanho de pixel comparável.
Os sensores Sony utilizados estão equipados com ADCs (conversores analógico-digitais) de 16 bits. A digitalização de 16 bits garante uma resolução suficiente para cobrir completamente a excepcional gama dinâmica do sensor.
Controlo de exposição
O tempo de exposição mais curto das câmeras C3 depende do tipo de sensor utilizado:
C3-26000 exposição mais curta é 17,3 µs
C3-61000: o tempo de exposição mais curto é de 19,5 µs
Não há limite prático para o tempo máximo de exposição, mas, na prática, os tempos de exposição mais longos são limitados pela saturação do sensor, seja pela luz incidente ou pelo fluxo escuro (consulte o capítulo seguinte sobre refrigeração do sensor).
Obturador mecânico
As câmeras C3 são equipadas com um obturador mecânico, que é muito importante para permitir observações não supervisionadas (instalações totalmente robotizadas ou apenas controladas remotamente). Sem o obturador mecânico, não é possível capturar automaticamente imagens escuras, necessárias para a calibração correta da imagem, etc.
O obturador mecânico nas câmeras C3 é o mais confiável possível, o número de ciclos de abertura/fechamento é praticamente ilimitado, pois não há superfícies que se esfreguem. O preço a pagar pela elevada fiabilidade é um movimento lento do obturador. Felizmente, o obturador mecânico não é necessário para o controlo da exposição, mas apenas para a captura de fotogramas escuros e, eventualmente, fotogramas de polarização - todos os sensores CMOS utilizados estão equipados com um obturador eletrónico.
O firmware da câmera otimiza o funcionamento do obturador para evitar movimentos desnecessários. Quando uma série de imagens é capturada em sequência, o obturador permanece aberto para não introduzir um atraso significativo no ciclo de fechamento/abertura entre cada par de imagens consecutivas. Se a imagem seguinte for uma imagem escura ou uma imagem de polarização, o obturador fecha antes de capturar a imagem escura e vice-versa - o obturador permanece fechado quando uma série de imagens escuras é capturada e só abre antes da imagem clara seguinte. Se nenhuma foto for tirada com o obturador aberto por alguns segundos (ou seja, após uma exposição com uma imagem clara), o firmware da câmera fecha o obturador para proteger o sensor contra a entrada de luz.
Refrigeração e alimentação
A refrigeração termoelétrica regulada é capaz de arrefecer o sensor CMOS até 40 a 45 °C abaixo da temperatura ambiente, dependendo do tipo de câmara. O lado quente do Peltier é arrefecido por ventoinhas. A temperatura do sensor é controlada com uma precisão de ±0,1 °C. A elevada queda de temperatura e o controlo preciso garantem um fluxo de escuridão muito baixo em tempos de exposição longos e permitem uma calibração correta da imagem.
As câmeras C3 estão disponíveis em duas versões, que diferem na capacidade de refrigeração:
As câmeras com refrigeração padrão atingem uma diferença de temperatura controlada de até 40 °C abaixo da temperatura ambiente.
As câmeras com refrigeração ampliada podem regular a temperatura até 45 °C abaixo da temperatura ambiente. Em comparação com a versão padrão, as câmeras com refrigeração reforçada são um pouco maiores, um pouco mais pesadas e, devido às ventoinhas mais potentes, um pouco mais barulhentas.
Um bom armazenamento é uma medida preventiva importante contra o orvalho e também prolonga a vida útil.
Após o uso, coloque a câmera imediatamente na TS Protect Case e adicione um pouco de sílica gel. Durante o armazenamento, a sílica gel absorve a umidade da câmera. Ao mesmo tempo, impede a entrada do ar úmido do ambiente. O armazenamento seco permite que até mesmo os pequenos tabletes secantes se regenerem parcialmente nas câmeras refrigeradas. A sua câmera ou acessórios estarão sempre em ótimas condições para uso. O gel de sílica e a maleta podem ser encontrados em nossas recomendações de produtos.
As câmeras não são herméticas, portanto, se a câmera permanecer no telescópio, ela ficará exposta à umidade. A pequena quantidade de desumidificador na câmera pode proteger o sensor e o interior do vidro de proteção contra a umidade durante o tempo de gravação, mas não durante dias a fio no telescópio. Isso pode causar problemas de umidade. Um truque simples é esticar um saco plástico ao redor do focador manual, onde a câmera está montada, de forma que não entre ar. Coloque sílica gel num pequeno saco de tecido dentro do saco plástico. Desta forma, criará uma "zona climática seca" para a câmera, mesmo no telescópio. Assim, poderá deixar a câmera no telescópio por alguns dias para uma sessão de gravação de vários dias.
No entanto, a médio e longo prazo, isso não substitui o armazenamento adequado numa mala hermética com sílica gel.
A cores ou a preto e branco? Câmeras a preto e branco apresentam uma maior sensibilidade e resolução do que as câmeras a cores. No entanto, o custo para obter uma fotografia colorida é maior: filtros de côr e uma roda de filtros são necessários.
