mai 2020
Quand j’ai appris l’existence de cette petite caméra, par un mail de l’enseigne commerciale Kubii, je l’ai commandée dans l’instant.
Les raisons sont multiples. La première étant probablement qu’après de longues semaines de confinement, j’avais besoin de quelque chose de neuf à entreprendre. La caméra est beaucoup plus chère que les précédentes (62 euros avec les frais de port), mais deux mois sans dépenses de carburant, sans achats d’impulsion dans les magasins, me l’offraient généreusement.
Hasardeux : risqué, périlleux, un pari hasardeux est celui où l’on risque fort de perdre.
Elle est très petite et propose une définition assez élevée : 8 Mo.
Le capteur IMX219 de Sony a une diagonale de 4,6 mm et les photo-sites mesurent 1,12 x 1,12 micromètres, ce qui est très peu. Conséquence : la dynamique est faible et cette caméra n’est utilisable, en astronomie, qu’avec des sujets très lumineux tels que la Lune. Faire de la longue pose est impossible : au-delà de 10 secondes, on entre dans l’inconnu.
Autre sujet de contrariété : la caméra (version 2) que j’ai achetée était pourvue d’un tout petit objectif qu’il fallait extraire (à ses risques et périls) pour pouvoir l’utiliser avec des focales plus longues.
Conséquences :
En fait, cette caméra me semble peu adaptée à nos usages, même s’il est intéressant de “s’y frotter” pour apprendre… et devenir très modeste.
Le capteur IMX290 de Sony est utilisé par divers fabricants de caméras et il jouit d’une bonne réputation.
Exemple de caméra fabriquée avec ce capteur.
Prix ~400 euros. Diagonale du capteur : 6,44 mm. Les photo-sites mesurent 2,9 micromètres de côté. Les temps de pose sont suffisants.
La somme est beaucoup plus importante, mais on dispose d’un objet fini robuste, facile à brancher sur une lunette ou un télescope (même si les adaptateurs sur objectifs photo sont chers), fourni avec des logiciels.
Deux reproches sont souvent fait à cette gamme de caméra :
Le capteur IMX477 est peu documenté sur internet.
Le format de l’image se rapproche du carré. Diagonale du capteur : 7,8 mm et les photo-sites mesurent 1,55 micromètres de côté. L’image maximale possible a une définition de 12 Mpixels, ce qui est beaucoup trop pour des sujets peu éclairés.
En mode binning x2 (en groupant 4 pixels pour en simuler un seul), on génère une image de 3 Mpixels et on a des photo-sites équivalents de 3,10 micromètres de côté.
Le temps de pose maximale accessible serait de 200 secondes, ce qui me semble acceptable. Voir ceci.
Ce sont d’autres possibilités, mais aussi d’autres prix et aussi quelques contraintes liées à la mécanique.
Dans le tableau c-dessus sont regroupés quelques éléments relatifs aux capteurs cités.
Nous faisons l’hypothèse que l’efficacité pas élément de surface est la même pour chacun d’eux, c’est à dire que 10 photons (par exemple) frappant une même suface génèreront un même nombre d’électrons.
Il en découle que plus la surface d’un photo-site est grande, et plus il capturera d’électrons.
La ligne rapporté à traduit le fait que l’on a pris la surface d’un photo-site du premier capteur comme unité.
La ligne binning x2 montre ce qui se passe si l’on groupe les pixels par quatre.
En résumé : sous réserve de faire du binning, l’IMX477 se rapprocherait de l’IMX290.
À priori il n’est pas sûr que cette caméra pourra donner des résultats valables pour nos types d’usages.
En plus de l’achat de la caméra, il faut ajouter une carte Raspberry Pi, ce qui, compte-tenu de divers compléments (carte SD pour le sytème, alimentation, boîtier… ) conduit à un minimum de 120 euros pour la caméra + une carte Raspberry Pi type 3 B.
D’un autre côté, c’est la possibilité de réaliser un démonstrateur et d’apprendre beaucoup de choses sur ce qu’est une caméra et comment on peut la piloter.
Dans l’idéal, on pourra collecter des images intéressantes en suivant une voie originale.
La carte électronique est beaucoup plus large que celle de la précédente. Elle est pourvue de raccords métalliques comportant des filletages.
Il n’y a pas d’optique et une bague complémentaire permet de visser des objectifs à la norme C ou CS
Un dispositif de mise au point fine, sur quelques millimètres est incorporé dans le montage. Ce qui diminue beaucoup le prix de revient réel si on envisage d’utiliser la caméra sur les montures avec une mise au point médiocre. (la mise au point fournie permettant de parfaire la mise au point).
Une bague de conversion parmettant de passer des objectifs C à CS est fournie, ainsi qu’un bouchon anti-poussière.
(Schéma relevé dans le “Camera Guide officiel des caméras Pi”).
Un cable plat permet le branchement sur une carte Pi.
Ce dispositif a permis de limiter les coûts de fabrication, mais à l’usage présente des inconvénients :
Deux types d’instruments optiques seront utilisés :
Compte-tenu du fait qu’il s’agit d’une expérimentation, on souhaite limiter les coûts autant que possible.
Un raccord mouture C ou CS vers 1.25 pouces coûte quelques euros.
Une adaptation C ou CS vers Nikon ou Canon coûte entre 30 et 50 euros : c’est trop cher. On a choisi ici d’utiliser un bouchon arrière d’objectif, coûtant quelques euros, de le percer puis de le serrer entre la Base et la bague Raccord C-CS.
Cela donne :
Avant d’aller plus loin, il faut s’arrêter sur un point important : qu’est-ce qu’une caméra astronomique d’amateur ?
Regardons cette image qui rassemble deux vues sur une même caméra, de façon a montrer l’avant et l’arrière (la marque a été effacée) .
Elle comporte les éléments 1 et 2 ainsi qu’une électronique qui convertit les charges électriques en informations numériques. Mais tout le reste est absent.
Le micro-ordinateur est une carte Raspberry Pi, dans un boîtier. Comme elle inclut un port RJ45, des ports USB, du Wifi et de Bluetooth, les relations avec l’ordinateur extérieur seront possibles.
Voici un exemple de montage associant les parties 1 à 4.
On remarquera quatre ports USB ainsi que le port RJ45 (pour brancher un cable “internet”).
Il sera possible de bricoler un système de refroidissement par effet Peltier… Mais nous n’en sommes pas là.
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