Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://www.cieletespace.fr/files/InstrumentTest/491_test_cameras.pdf Äàòà èçìåíåíèÿ: Mon Apr 18 16:08:04 2011 Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Tue Oct 2 02:59:46 2012 Êîäèðîâêà: Ïîèñêîâûå ñëîâà: âòîðàÿ êîñìè÷åñêàÿ ñêîðîñòü

TesT CAMèR AS BASLER ACA640-100GM ET ACA1300-30GM

les planÕtes Þ grande vitesse
l'arrivÈe sur le marchÈ de nouvelles camÈras trÕs rapides et sensibles marque une nouvelle rÈvolution dans le domaine de l'imagerie planÈtaire. C'est la troisiÕme du genre, aprÕs l'avÕnement des webcams vers l'an 2000, et la popularisation des camÈras vidÈo noir et blanc en 2006.
Photographier un fin croissant lunaire est toujours dÈlicat tant il est bas dans le ciel. Celui-ci a ÈtÈ enregistrÈ le 4 fÈvrier, depuis le Pic du Midi, avec une lunette de 92 mm. Il s'agit d'une mosaÎque de cinq champs enregistrÈs avec la camÈra acA1300-30gm. Les images ont ÈtÈ traitÈes avec le logiciel Avistack.

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Rubrique rÈalisÈe par

Jean-Luc Dauvergne

LL er toujours plus vite a v ec toujours plus de sensibilitÈ, telle est la de vise des photographes des surfaces planÈtaires. þ ce jeu-lÞ, les nouveaux capteurs Sony exview HAD marquent un tournant. en effet, dans le rouge, ils sont deux fois plus sensibles que les capteurs de gÈnÈration prÈcÈdente (prÈsents notamment dans les camÈras DMK et les Lumenera, plÈbiscitÈes par les amateurs). De plus, ils permettent de dÈlivrer des cadences de prise de vue trÕs ÈlevÈes. Un point crucial pour figer la turbulence atmosphÈrique. Ces capteurs Èquipent aujourd'hui les camÈras allemandes Basler, commercialisÈes en France par la jeune sociÈtÈ Airylab, et la gamme I-Nova (made in China), de M42 Optic. Nous a v ons passÈ les premiÕres Þ l'Èpreuve du ciel. Les nouv eaux capteurs miracles rÈpondent au nom de code ICX618 et ICX445. Chez Basler, le premier est intÈgrÈ dans le modÕle acA640-100gm. Sa rÈsolution est comparable Þ celle d'une webcam (659 â 494 pixels), et il enregistre 100 images par seconde (ips). Le second capteur Èquipe la camÈra acA1300-30gm. Plus rÈsolu (1 296 â 966 pixels), il est capable d'enregistrer 30 ips. L'autre atout indÈniable de ces nouv elles camÈras est leur prix relati vement raisonnable, comparable en ordre de grandeur Þ celui d'une DMK. Comptez 560 e pour l'acA640-100gm, et 730 e pour l'acA1300-30gm. Vous devrez ajouter 40 Þ 55 e pour l'alimentation. Notons enfin leur design pour le moins Ètonnant : elles sont minuscules, pas plus grandes qu'une boÍte de pellicule photo.

a

Gigabit ethernet. Tous les ordinateurs n'en sont pas forcÈment ÈquipÈs, vÈrifiez votre configuration. Pour connaÍtre la marche Þ suivre, un document d'aide est tÈlÈchargeable sur le site du distributeur : http://bit.ly/i4ct4Z. De plus, il est viv e ment conseillÈ d'av oir un disque dur rapide (7 200 t/min et plus). Lors de nos tests, nous avons installÈ la camÈra sur un PC portable pro de 2007, sous Windows XP. Les camÈras fonctionnent sans problÕme avec la petite application d'acquisition Firecapture, livrÈe par dÈfaut a v ec la camÈra. Celle-ci n'est pas trÕs fluide d'utilisation et ne permet pas un fonctionnement Þ pleine vitesse. Le nombre d'ips est divisÈ de moitiÈ par rapport Þ la thÈorie. NÈanmoins, ce logiciel peut dÈpanner pour une utilisation sur des machines insuffisamment puissantes. Pour aller plus vite, le distributeur des camÈras Basler a dÈveloppÈ son propre logiciel : Genika. Sur ce mÉme PC vieux de 4 ans, le programme est in sta ble et a ffi che r Ègu liÕ rem ent le message "mÈmoire insuffisante". Les bugs sont moins frÈquents lorsque les camÈras ne sont pas utilisÈes Þ pleine rÈsolution, mais visiblement ce matÈriel n'est pas assez moderne. Nous avons donc installÈ Genika sur un PC neuf dotÈ du systÕme d'exploitation Windows 7 64 bits. Pour une raison non identifiÈe, les camÈras n'ont jamais v oulu fonctionner sur cette machine. Le distributeur n'a jamais rencontrÈ ce dÈfaut jusqu'ici, y compris sous ce systÕme d'exploitation, qui a ÈtÈ utilisÈ pour concevoir le logiciel

Photos : J.-l.Dauvergne pour C&E

Cette image est issue de l'addition de 1 700 poses sur les 3 500 enregistrÈes en 1 minute avec l'acA640-100gm, le 14 dÈcembre 2010 par une nuit trÕs agitÈe. Vu les conditions, une prise de vues effectuÈe Þ 57 images par seconde permet d'obtenir un rÈsultat exploitable, mÉme s'il est perfectible.

d'acquisition. Sur un autre PC rÈcent, dotÈ de Windows 7 32 bits, l'installation s'est faite sans difficultÈ et les camÈras ont parfaitement fonctionnÈ.

Un logiciel dÈdiÈ
La plus value apportÈe par le distributeur des camÈras Balser est le logiciel Genika. Disponible depuis fin 2010 seulement, il est encore perfectible. Par exemple, l'histogramme, cette courbe qui indique si l'exposition est correcte, est blanc sur fond noir avec des bordures grises. Dans la pratique, quand la cible est une planÕte, la majoritÈ

des camÈras goUrmandes
Contrairement aux camÈras I-Nova de M42 Optic dotÈes d'une connectique USB2, les camÈras Basler transmettent leurs informations vers l'ordinateur par le port ethernet (la prise rÈseau). Cette connectique plus rapide leur permet d'enregistrer davantage d'images par seconde. en contrepartie, le flux d'informations envoyÈ vers l'ordinateur est volumineux. Vous devez donc impÈrativement Étre ÈquipÈ d'une carte rÈseau moderne dite

Le moins que l'on puisse dire, c'est que les camÈras Balser ne risquent pas de dÈsÈquilibrer votre tÈlescope. Elles sont minuscules et ne pÕsent que 85 g.


TesT
des pixels du capteur sont noirs, et la courbe est peu lisible dans les hautes lumiÕ res. U n p oint corrigÈ dan s la version 1.1, sortie le 18 fÈvrier 2011. D'autres points perfectibles ont dÈjÞ ÈtÈ corrigÈs suite Þ notre test, notamment sur l'outil de con v ersion des vidÈos afin de les rendre compatibles avec le plus grand nombre possible de logiciels de traitement (en passant les donnÈes *.ser en *.avi ou en *.tiff). Quoi qu'il en soit, Genika dispose en l'Ètat de toutes les fonctions requises pour faire les acquisitions. Vous pouvez rÈgler le temps de pose, le gain, le codage des images sur 8 ou 12 bits, le binning (regroupement de pixels pour augmenter la sensibilitÈ). Les vidÈos s'enregistrent au format *.ser, compatible avec les logiciels gratuits Avistack et registax. La fenÉtre d'enregistrement a ÈtÈ particuliÕrement apprÈciÈe. Il est en effet possible de choisir le filtre utilisÈ, qui s'enregistre dans le nom du photons incidents, contre 25 % sur les camÈras d'ancienne gÈnÈration ! C'est d'autant plus intÈressant que les astronomes amateurs privilÈgient souvent ce domaine, oÛ la turbulence atmosphÈrique est plus discrÕte. Vers l'ultraviolet, la diffÈrence est moins marquÈe, la Basler a un rendement de 36 %, contre 23 Þ 26 % sur les camÈras plus anciennes Þ 400 nm. Sur le ciel, le gain de sensibilitÈ est flagrant. Nous avons observÈ Jupiter le 14 dÈcembre avec un tÈlescope Mewlon 210. La focale a ÈtÈ portÈe Þ 5,8 m Þ l'aide d'une lentille de Barlo w et il nous a ÈtÈ possible d'enregistrer avec un filtre rouge une vidÈo Þ 57 ips ! Sur cette planÕte, une frÈquence de 20 Þ 30 ips est plus habituelle. Une cadence d'autant plus apprÈciable que la stabilitÈ du ciel Ètait mauvaise lors du test. MÉme expÈrience rÈalisÈe dans la foulÈe sur le cratÕre lunaire Moretus, la camÈra tourne Þ une cadence compa-

Photos : J.-l.Dauvergne pour C&E

Infrarouge

CAMèRAS
Nom du capteur RÈsolution Taille du pixel Vitesse Prix indicatif
(1) Images par seconde.

acA640-100gm
ICX618 659 â 494 pixels 5,6 µm 100 ips 560
(1)

acA1300-30gm
ICX445 1 296 â 966 pixels 3,75 µm 30 ips 730
Le cratÕre Moretus, photographiÈ dans de trÕs mauvaises conditions de stabilitÈ, avec un tÈlescope Mewlon 210 mm et la camÈra acA640-100gm. Sur les 3 400 images enregistrÈes en 1 minute, 1 100 ont ÈtÈ additionnÈes en corrigeant les dÈformations de la turbulence grÁce au logiciel Prism 7.

fichier. De plus, Þ chaque fichier *.ser, est attachÈ un fichier texte rÈsumant les rÈglages de la prise de vue. þ terme, il est prÈvu que Genika puisse Ègalement piloter les roues Þ filtres motorisÈs dotÈes d'un pilote Ascom.

sensibilitÈ comparÈe de diffÈrentes camÈras
70 Basler acA640-100gm 60 Basler acA1300-30gm Skynyx 2-0 DMK21 et DMK31 50 Skynyx 2-2

la camÈra aca640-100gm
Des deux modÕles testÈs, l'acA640100 gm est l a plu s perf orm ante. el le est dotÈe de pixels de 5,6 µm, et sa sensibilitÈ maximale est de 62 %, c'estÞ-dire qu'elle parvient Þ convertir en Èlectrons 62 % des photons incidents. Les capteurs utilisÈs dans les camÈras d'ancienne gÈnÈration plafonnent autour de 45 %. LÞ oÛ la diffÈrence est encore plus marquÈe, c'est dans le rouge. Aux portes de l'infrarouge, Þ 700 nm, la Basler transforme 55 % des
SensibilitÈ

40

30

Ces courbes indiquent le pourcentage de photons dÈtectÈs par rapport au nombre total de photons incidents, en fonction de la longueur d'onde. La supÈrioritÈ des deux nouvelles camÈras Basler (en rouge et en bleu) par rapport aux modÕles plus anciens apparaÍt nettement dans le rouge et l'infrarouge.

20

10

0 400

lumiÕre visible
450 500 550 600 650 700

infrarouge
750 800 850 900 950 1000

Longueur d'onde

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Saturne, vue au tÈlescope de 1 m du Pic du Midi avec la Basler acA1300-30gm, utilisÈe en binning 2 â 2. L'image obtenue dans l'infrarouge est plus nette car la turbulence est moindre dans ces longueurs d'onde. Mais, mÉme dans le visible, l'anneau interne (dit de CrÉpe) est perceptible, ce qui montre la bonne dynamique de la camÈra.

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Visible

rable. Mais sur la Lune, on reste limitÈ par le faible champ de ce capteur de seulement 0,325 million de pixels.

la camÈra aca1300-30gm
LÈgÕrement moins sensible que sa soeur, l' acA1300-30gm affiche toute de mÉme de bonnes performances. Son rendement maximal est de 55 % et reste ÈlevÈ dans le rouge, avec une sensibilitÈ de prÕs de 40 % Þ 700 nm. elle se rÈvÕle plus dÈcevante dans le bleu, avec une courbe de sensibilitÈ qui finit par rejoindre les performances des modÕles d'ancienne gÈnÈration en dessous de 450 nm. elle a nÈanmoins pour elle une grande polyvalence. Avec 1,3 million de pixels, elle peut aussi bien aborder l'imagerie planÈtaire que lunaire ou solaire. La taille de ses pixels -- 3,75 µm -- peut sembler petite ; cependant, en imagerie planÈtaire, il est toujours nÈcessaire d'allonger la focale avec une Barlow ou un oculaire. La cadence de prise de vue de seulement 30 ips peut, elle aussi, sembler limitante, mais avec un capteur aussi rÈsolu, elle est tout de mÉme deux fois plus rapide qu'une DMK41, par exemple. et surtout, cette cadence d'images et ces petits pixels peuvent Étre modulÈs. Les logiciels de pilotage permettent en effet de passer en mode binning 2 â 2, autrement dit regrouper les pixels 4 â 4, ce qui simule un grand pixel de 7, 5 µ m d e cÒ t È. Ce tt e t ai ll e d e p ix el est bien adaptÈe au tÈlescope de type Cassegrain, et permet de monter Þ un rythme de prise de vue de 50 ips, et mÉme davantage en fenÉtrant l'image !

Une fonction utile que nous avons mise en oeuvre sur le tÈlescope de 1 m du Pic du Midi, directement au foyer de ses 17 m de focale. Dans des conditions de stabilitÈ moyenne, il nous a ÈtÈ possible d'enregistrer sur Saturne des vidÈos Þ 43 ips en tirant sur le gain de la camÈra. en temps normal sur le tÈlescope avec une DMK41, les enregistrements se font Þ 4 ou 8 ips (en partie parce que les pixels font 4,65 µm sur le DMK contre 7,5 sur la Basler en binning 2 â 2). Dans ces conditions, les images de la DMK sont parfois floues Þ cause de la turbulence, mais la Basler s'en sort Þ merveille. Par ailleurs, sur Saturne, on a pu noter les bonnes performances dans le rouge. Le gain nÈcessaire pour avoir une bonne exposition est sensiblement le mÉme avec un filtre rouge qu'avec un filtre infrarouge, laissant passer la lumiÕre Þ partir de 680 nm.

1 an - 6 numÈros seulement pour

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noTre conclUsion
þ l'issue de ce test, nous av ons ÈtÈ con v aincus par les camÈras Basler. Tenant leurs promesses, elles offrent les moyens d'aller plus loin dans l'observation des planÕtes avec un gain en dynamique, et surtout des temps de pose plus brefs pour mieux lutter contre la turbulence. Le seul bÈmol concerne l'informatique. Si le prix des camÈras est raisonnable, il ne vous dispense pas d'Étre ÈquipÈ d'un PC rÈcent et performant. Pour les amoureux de planÕtes , l'acA640-100gm est le bon choix : elle est moins chÕre et plus sensible. en re v anche, ceux qui cherchent de la polyvalence miseront sans hÈsiter sur l'acA1300-30gm, adaptÈe Þ l'observation de la Lune et du Soleil. Sa sensibilitÈ et sa rapiditÈ en lÈger retrait sont compensÈes par la possibilitÈ de passer en mode binning 2 â 2.

+


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