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 Une CCD par usage...

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ttf
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MessageSujet: Une CCD par usage...   Dim 16 Juil 2017 - 17:39

Voilà, le kit est prêt pour implantation... 

Mais les calculs peuvent servir (éventuellement) les nouveaux venus pour effectuer des choix (pas cher)
dans le domaine des CCD...

Ma nouvelle devise est une CCD par usage (j'en ai assez de perdre mes calibrations par les démontages/montages)

Usage 1, Spectro : désormais, j'ai configuré une CCD (pixels de 4.7µm, 1024x768), ce qui me donne un spectre d'analyse
qui colle à mes besoins... (Hd à Ha). Il faudra maintenant améliorer la capture (addition, dark, etc...) 



Usage 2, Seeing Detector : encore expérimental, mais cela avance... Le couple lunette+CCD est au point,
je travaille sur les filtres nécessaires et recherche le "boitier" le plus adapté. 

Il faut bien dire que je m'inspire fortement du NSM de Airylab... 
https://airylab.com/night-seeing-monitor/

Dans mon cas, j'ai décidé d'utiliser une CCD à capture relativement rapide (60 fps) mais donc, taille limitée (640x468, 5.6µm),
basé sur un capteur Sony sensible qui a fait ses preuves dans l'industriel.

J'ai finalement choisi un modèle optique basé F/D 3.2 (D 50 mm, F 162 mm), donc échantillonnage 6,87 sec/pixel
et 1.2x09° de ciel. Ce qui est beaucoup, comparé à certains systèmes, mais je veux combiner seeing et PL, donc, autant avoir plus de champ.    

Maintenant, je m'attaque au boitier fixe (avec ventilation, etc...) capable d'incorporer l'optique et l'informatique. 
Y a encore du boulot... 

Usage 3, Planétaire : pas de surprise, je vais sur un modèle rapide, mais avec un capteur modifié pour les longueurs d'onde "basses" 
car je veux pouvoir utiliser des filtres "inhabituels" sur des cibles planétaires (je m'intéresse à la météo planétaire). Si on combine cela
à la spectro, vous voyez évidemment l'intérêt. Ici, du 60 fps, 640x480, 5.6 µm aussi. On verra ce que cela donne.

Usage 4, Solaire : mon observation favorite... Là, pour mettre derrière mon tube Ha, on va pousser la vitesse...
Une CCD pouvant atteindre facilement 100fps, voire plus, en gardant une résolution intéressante (1280X960 optimal, 640x480 sur zone d'intérêt)
Là, on va accepter des petits pixels (3.7µm) mais chercher un modèle dont le QA (> 70%) est maximal dans les longueurs d'ondes "visuelles",
vu le montage interférentiel qui va filtrer l'image solaire avant... 

Tant qu'on y est, cette CCD pourra être utilisée dans d'autres cas (tests ciel profond et stack dynamique, imagerie lunaire,
divers objets "complexes"). Pour diminuer l'investissement, je ferai le refroidissement moi-même, avec un montage banal
(Pelletier, radiateur et ventilo). J'en suis à l'assemblage, quand cela sera au point, je rajouterai un post pour ceux que cela intéresse.  

Voilà, j'embarque tout cela pour aller installer (et tester) tout cela à l'observatoire... Faut ce qu'il faut.

Mais avec du matériel de récup, d'occase et en solde, je ne suis pas trop mécontent... cool-blue

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Serge B
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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Dim 16 Juil 2017 - 20:56

BRAVO !!!!
Perso j'en suis toujours à la MES et à la configuration CCD / APN , je ne vise que le CP.
Plus tard j'aurai une CCD (CMOS) pour les planètes. (choix ? avec 3,2 m de focale ).

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Serge B
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ttf
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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Dim 16 Juil 2017 - 22:51

Ben, avec 3,2m de focale et 400mm de diamètre (ou 450, je ne sais plus ?), 
sur Jupiter (le plus gros, 42 sec), en cherchant les détails...

R = 0,3, donc, échantillonnage minimal théorique : 0,15″(secondes d’arc) par photosite, pour avoir 
deux photosites actifs pour le pouvoir séparateur théorique de 0,3″(pour un 400)
Si on pousse la théorie, il en faudrait 3... Mais je crois que cela va devenir compliqué.

Avec 3200 mm
2.5 µm S=0,16, donc une taille de T=261 pixels sur le capteur...
3 µm    S=0,19, donc une taille de T=217 pixels sur le capteur...

Idéalement, un petit capteur (très) rapide avec de petits pixels... 
Ex : un 512x512, cela ferait 79% de l'image...

Reste à trouver lequel sur le marché... scratch

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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Lun 17 Juil 2017 - 1:55

Merci Thierry.
Nuit magnifique à Ramillies ce soir , SQM = 20,72 et la MES avance bien.
Voie Lactée superbe à 02h ce matin....

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Serge B
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ttf
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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Lun 17 Juil 2017 - 6:54

De mon côté : ciel bouché... A peine la Lune sortait (péniblement) de la couche nuageuse ce matin...

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Lemju
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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Lun 17 Juil 2017 - 11:19

super tout ça, un comparatif qui sera très utile pour faire le bon choix !

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ttf
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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Lun 17 Juil 2017 - 17:41

Voir "CASLAR" dans un autre post, pour la première réalisation pratique...

Entre-temps, je suis penché sur une autre CCD, avec refroidissement intégré ce coup-ci
car je vais l'utiliser sur plusieurs sujets en "longue pose".

La question est : quel est le meilleur usage théorique ?

Une seule méthode : décortiquons la bête...
Sensor Type: Sony ICX424

Analysons la datasheet

ICX424AL
Diagonal 6mm (Type 1/3) Progressive Scan CCD Solid-state Image Sensor with Square Pixel for B/W Cameras

Description
The ICX424AL is a diagonal 6mm (Type 1/3) interline CCD solid-state image sensor with a square pixel
array suitable for EIA black-and-white cameras.Progressive scan allows all pixel's signals to be output
independently within approximately 1/60 second. This chip features an electronic shutter with variable
charge-storage time which makes it possible to realize full-frame still images without a mechanical
shutter. High sensitivity and low dark current are achieved through the adoption of the HAD (HoleAccumulation
Diode) sensors. This chip is suitable for applications such as FA and surveillance cameras.

Déjà, il est petit, mais il a de gros photosites (la même chose qu'un Canon D300)...
Ce qui peut avoir des intérêts

Secundo, la vitesse "hardware" de vidange des électrons est donc de 1/60 sec, à ce stade, donc : 60 img/sec ?
Apparemment, Sony permet même plus de mode :



Même 240 img/sec ! (ok sur 76 pixels, mais cela peut être intéressant pour des objets "rapide" comme des occultations)
On verra ce que le fabriquant de la CCD "astro" en a fait... (en considérant la restriction des connections USB, et pas 
un mode "vidéo "pur")

Features
• Progressive scan allows individual readout of the image signals
from all pixels.
• High vertical resolution (480 TV-lines) still images without a
mechanical shutter
• Square pixel
=> cela aide... 
• Supports VGA format
• Horizontal drive frequency: 24.54MHz
• No voltage adjustments (reset gate and substrate bias are not
adjusted.)
• High resolution, high sensitivity, low dark current
=> parfait, c'est ce que l'on cherche
• Continuous variable-speed shutter
• Low smear
• Excellent anti-blooming characteristics
=> cela peut toujours servir  Mr. Green
• Horizontal register: 5.0V drive
• 16-pin high precision plastic package (enables dual-surface standard)
Device Structure
• Interline CCD image sensor
• Image size: Diagonal 6mm (Type 1/3)
• Number of effective pixels: 659 (H) × 494 (V) approx. 330K pixels
• Total number of pixels: 692 (H) × 504 (V) approx. 350K pixels
=> petit capteur, mais faible résolution, ok...

• Chip size: 5.79mm (H) × 4.89mm (V)
• Unit cell size: 7.4µm (H) × 7.4µm (V)
=> de "gros" pixels, tout de même... 

Rappel : R = résolution, S= échantillonnage, T= target size (sur le capteur)

Avec une ED80/600, 
sur M13, R=1,5 S=2,54 T=472, donc une image qui couvre 71%
sur M31, R=1,5 S=2,54 T=4487, trop grand ! (112%), if faudrait redescende à 400mm pour avoir du 70%
sur la Lune, R=1,5 S=2,54 T=472 : parfait, 71% 

Sur Jupiter, il faudra F=6M avant de récupérer 43% d'utilité...

ADC: 16 bit
=> par contre, du 16bit natif... 64K niveaux de gris... 

Readout Noise: 7 e-
Gain Factor: 0.34e-/ADU
Full Well: ~22,500 e-

=> Full well = pleine charge... 
Le photosite est à ras bord, il ne peut plus accepter d'électrons où cela déborde (sur les autres, d'ailleurs)...
Donc, 22500 e- = 65536 niveau de gris
Et 1 niveau = 1 ADU = 22500/65536 = 0.34 e-/ADU (logique, non  dwarf)

=> read noise = 7 e-... 
Donc, de quelque manière que ce soit, si on est le plus "propre" possible, on aura 
toujours  une déviation entre l'équivalence "e- lus" et "valeur interprétée" de 7 e- 

Comme c'est statistique... 
Disons une déviation de 7/0.34 =  -20/+20 niveaux (sur 65536) pour chaque pixel.

=> au plus bas, au moins de perturbation... (des CCD actuels parlent de 2e-, avec des full-well largement plus important)
=> ce capteur commence à vieillir, comme son propriétaire   cool-blue

Interface: USB
Power: 12v DC 0.6A
Cooling: Thermoelectric, ΔT=-20°C max.
=> les caméras actuelles annoncent -35 ou -40° couramment... 
Donc, c'est déjà utile, mais de préférence : à utiliser avec une température extérieure moyenne pour en profiter le plus !

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Dernière édition par ttf le Mar 18 Juil 2017 - 7:57, édité 2 fois
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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Mar 18 Juil 2017 - 7:23

Waow, ça c'est du projet! Vivement la suite!

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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Mar 18 Juil 2017 - 7:56

Hhm, sorry, j'ai déplacé le post pour laisser celui-ci dédié "étude" CCD... 
Mais merci pour le commentaire...

Tiens , je remarque que je n'ai jamais regardé comment déplacer un post...
Y a un bouton ? scratch

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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Mar 18 Juil 2017 - 9:24

Oui en bas de page, tu as les outils de modération pour couper, coller, déplacer les sujets....


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MessageSujet: Re: Une CCD par usage...   Ven 21 Juil 2017 - 23:47

Une journée difficile pour "capturer" un Soleil fuyant entre les nuages...  Shit

Sur la quasi totalité des captures, un nuage venait traverser la cible...

Cependant, j'ai pu tester la CCD "planétaire". La qualité n'est vraiment pas fameuse
(cirrus quasi permanent) et j'ai du "cropper" pour éliminer les artefacts 



Pas de taches visibles en "visuel", mais une large dépression magnétique
vue en Halpha...

Sinon, en visuel pur, tout aussi difficile cirrus), mais la capture "plein champ" 
(avec une lunette 66/420) est possible... Déjà une bonne chose...



En finale, pas de qualité, mais des réponses... C'est déjà cela !  dwarf

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