Club d’Astronomie de Lyon Ampère

Nouvelle CCD STX-16803 chez SBIG

mardi 1er février 2011 par Olivier Garde

On l’attendait depuis bien des années cette nouvelle CCD SBIG et elle est devenu enfin disponible en Europe depuis le début de l’année 2010.

La nouvelle gamme de CCD, classe STX est prévue pour accueillir pas mal de types de capteurs différents, mais actuellement elle n’est commercialisée qu’avec le capteur Kodak full frame, le KAF 16803.

Ce capteur de 4.096 x 4.096 pixels de 9 microns est l’un des plus grands CCD dispo sur le commerce actuellement. La taille du capteur est impressionnante
car il couvre une surface de presque 1.400 mm2 (37 mm de coté). Ce capteur est déjà utilisé par d’autre fabriquants de CCD comme Apoggee avec sa U16M,
ou encore FLI avec son modèle PL 16803. Une option « pré flash » est prévue en cas de rémanence du capteur, mais dans la pratique, je n’ai pas eu à l’utiliser.

Vue sur le capteur KAF16803
et le
capteur d’autoguidage (en-dessous).
On y voit aussi le container à dessicant
et la vis de mise au point du capteur
d’autoguidage.

Comme la plupart des CCD SBIG, la gamme STX intègre aussi un nouveau capteur d’autoguidage, un KAI 340 de 640x480 pixels de 7,4 microns
au lieu du traditionnel TC 237 qui équipait jusqu’alors les CCD SBIG. Du fait de la grande surface du capteur principal, le capteur d’autoguidage est situé assez loin du centre optique : une vis de réglage permet d’ajuster sa focalisation
en fonction du type d’optique utilisée avec la CCD. Il faut bien prendre conscience que toutes les optiques ne sont pas faites pour être utilisées avec la STX 16803. J’ai pu faire l’essai avec les 2 optiques que je possède à savoir un C14 et une FSQ 106. Autant avec la FSQ le champ plan est suffisamment large pour accueillir ce type de capteur, autant avec un C14, on a pas mal de problèmes de champ courbe et de vignettage dès lors que l’on dépasse un champ de 24x24mm.

La gamme des STX comporte pas mal de points nouveaux comme :

La célèbre nébuleuse obscure de la tête de cheval (IC434).
Cette image a été réalisée par Olivier
GARDE avec sa nouvelle caméra STX16803 au
foyer de son C14 en 54 minutes de pose.


- Une dynamique de refroidissement du capteur de 50°C par rapport à la température ambiante, mais qui est limitée à -35°C au niveau de la température
du capteur. Renseignement pris auprès du SAV SBIG, c’est normal et c’est une sécurité pour éviter d’avoir des problèmes de fissure sur le CCD qui, d’après
SBIG, ne peut guère descendre en dessous de –35deg C sans subir de dommage. De plus le KAF 16803 étant faiblement bruité, une température plus basse n’est pas indispensable. La température minimum est obtenue assez rapidement (bien plus rapide que sur une Apogee U16M), en quelques minutes, on obtient la température de consigne. Le delta de 50°C est surtout prévu pour les pays « chaud » qui ne dispose pas d’une température nocturne « bassse ».

La région de Gamma du Cygne
Au
foyer de la FSQ-106ED lors du stage
spectro à l’OHP.


- Un port d’autoguidage supplémentaire pouvant accueillir une tête d’autoguidage
déportée sur une autre optique, mais commandée par la CCD principale. SBIG est en train de développer 2 nouveaux types d’autoguidage. Un à base
d’une étoile artificielle générée par l’optique secondaire sur l’optique principal, ce qui permet à cet ensemble de s’affranchir des problèmes de flexion pouvant
survenir entre les 2 optiques (celle de guidage et celle de l’imagerie). Un second permettant d’autoguider simultanément sur 2 caméras distinctes (une
sur l’optique d’imagerie tel qu’il existe d’origine) une autre tête étant fixée sur une optique secondaire. Les deux fonctionnant en même temps, mais avec des
temps de poses différents ce qui permet de rattraper les erreurs de la mécanique de deux types différents. Typiquement, le capteur externe permet de faire des corrections rapides inférieures à 1 seconde et le capteur interne
des corrections plus longues. Ce système accroit de manière significative la qualité générale de l’autoguidage. Mais à ce jour la tête d’autoguidage n’est pas
encore commercialisée. Je n’ai pu faire l’essai de ce système.
- La STX possède 2 ports permettant de communiquer avec un PC, l’un classique en USB2, le second en ethernet. Ce dernier permet de s’affranchir
des problèmes de longueurs de cable entre le PC et la caméra dès lors que l’on fait du remote par exemple. Avec le port ethernet on peut dialoguer avec la STX
via son adresse IP qui peut être soit attribuée automatiquement via DHCP, soit attribuée manuellement. Si l’on tape son adresse IP sur un navigateur
internet, on a accès à un serveur web qui permet de faire des acquisitions simples, mais qui ne propose pas toute la gamme de fonctions d’acquisition que l’on rencontre sur des softs complets comme CCD Ops, Maxim DL
ou Prism. A noter que CCD Soft ne prend pas en charge de manière correcte cette CCD. Ce soft semble fonctionner car il fournit des images, mais elles
sont toutes bloomées.

La roue à filtres avec ses 4 filtres Astrodon de 65mm

SBIG commercialise depuis le mois de février deux roues à filtres spécialement conçues pour la gamme STX (la FW-5 STX et la FW-7 STX). Ces deux roues à filtres fonctionnent sur le même principe que les autres modèles de chez SBIG, à savoir un carrousel circulaire comprenant un espace dédié à chaque filtre (5 à 7) selon les modèles, mais dans le cas de la STX, les filtres sont bien plus grands et carrés : ils font 65 mm de coté afin de répondre aux exigences de la taille du capteur. Il n’y a pas beaucoup
de constructeurs de filtres qui proposent des tailles de 65 mm. A ce jour seul Astrodon et Baader proposent cette gamme de taille.

La roue à filtres est donc assez volumineuse et une fois fixée à la CCD, l’ensemble fait dans les 4,4 Kg. Sur un C14, on n’a pas trop le choix au niveau orientation de la CCD, la configuration de la STX avec sa roue à filtres ne permet qu’une seule position de fixation via une bague d’interface C14/CCD usinée spécialement à cet effet (la présence du bouton de focalisation empêche de fixer la CCD dans certaines positions). Pour fixer la CCD sur le C14, on enlève la bague 3 pouces à l’arrière du barilllet, puis on visse l’adaptateur. La CCD prend place sur cette pièce et permet le blocage de la CCD dans une position précise via 3 vis tangentes à 120°.

La STX-16803 au foyer d’une lunette FSQ-106ED

Sur la FSQ 106, le montage de laSTX n’est possible qu’en utilisant la focale de base de 530 mm via là aussi une bague alu de 3 pouces fixée juste après la partie optique de la lunette. On ne peut utiliser le réducteur de focale ni
le télé-extendeur avec cette CCD du fait que les coulants de ces accessoires sont en 2 pouces et non pas en 3 pouces.

Les essais avec ces 2 optiques
confirment bien ce que l’on pouvait prévoir à savoir :

La STX-16803 avec sa roue à filtres au foyer d’un C14


- Un bord de champ pas plan du tout pour le C14 à pleine focale ce qui se traduit sur les images par des étoiles alongées en bordure de champ orientées vers le centre de l’image.
- Une image très homogène sur la FSQ 106 sur tout le champ de la CCD

L’usage de cette CCD se révèle fort agréable à l’usage : transfert des images entre la CCD et le PC rapide même en binning 1x1 où il faut rapatrier 32Mo de
données pour chaque image. (il faut donc prévoir un PC puissant pour le traitement des images). Il devient en outre facile de trouver une étoile guide sur le capteur interne du fait que le capteur d’acquisition est grand, on peut se permettre d’excentrer certaines cibles afin d’utiliser une étoile guide se trouvant
proche du capteur. L’obturateur à rideau qui équipe cette CCD est très silencieux, seule la rotation de la roue à filtre est audible au moment du changement de filtre.

Composition LRVB de M27
Au foyer
du C14 du club montrant l’intégralité
du champ à pleine focale (4m)

Cette CCD n’est utilisable que sur une grosse monture acceptant de grosses charges. Une fois en place, elle se comporte comme les autres CCD SBIG et on
oublie que l’on a affaire à un gros capteur. Les quelques essais que j’ai pu faire montre que cette CCD a une grande dynamique et est peu bruitée. Je n’ai pu faire des essais que sur 2 types d’optiques, mais les résultats déjà accumulés
montrent les grandes qualités de cette CCD dont le seule défaut peut être le
prix d’achat.

Photos de l’auteur.


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