Qu'est-ce qu'une CCD?

Une caméra CCD est l'équivalent numérique du boitier photographique. La surface sensible, n'est pas un film de sels d'argent mais une puce, "une matrice CCD". Quand on parle de CCD on désigne en fait la technologie CCD (Charge Coupled Device). Cette acronyme signifie Dispositif à Transfert de Charges.

Le capteur CCD. A l'instar du film photographique se compose de "grains", de célulles sensibles à la lumière. La comparaison doit s'arreter là car contrairement aux films, les éléments sensibles (appelées Pixels), des CCD sont beaucoup moins nombreux, carrées ou rectangulaires, et disposés en matrice.

Pendant l'exposition, la couche supérieure de chaque pixel va transformer le photon en électron. Cet électron, de charge négative va etre capturé par un champ électrique apliqué entre deux couche de silicium situées sous le pixel. A la fin de l'exposition chaque pixel aura accumulé un nombre de charges électriques proportionnel à la quantité de lumière qu'il a reçu. Ces charges électriques accumulées dans chaque pixel de la matrice CCD constituent l'image reçue par le capteur CCD. Ces informations doivent etre lues. la méthode est simple, on va compter un à un les charges contenues dans le dernier pixel de la derniere ligne et convertir ce nombre de charges en tension de sortie. Etant donné que le compteur est fixe, il va nous falloir transférer ces charges. On va le faire simplement en décalant un a un le pixels de la derniè ligne (le buffer) puis on va décaler une à une les lignes.

C'est le principe du transfert de charges: pour transferer ces dernières on va décaler les tensions qui boquent les électrons sous les pixels.

Le signal ensortie du dernier pixel est une tensions, que l'on va amplifier puis numériser (cad convertire en valeur numériques). La conversion Analogique/Digitale peut varier selon les marques de caméra, les valeurs disponibles se situant normallement sont soit 256 niveaux de gris (8 bits), soit 4096 niveaux de gris (12 bits) ou 65 536 (16 bits) niveaux de gris. Ce signal numérisé va donc etre transmi à l'ordinateur et enregistré sous forme de fichier dans la mémoire de masse de la machine.

Caractéristiques des caméra CCD:

la taille des matrices CCD et des pixels.
Celle-ci varie selon les modèles de. Plus la matrice sera grande et plus le champ couvert par l'image important. L'autre facteur est la taille des pixels. En effet, plus les pixels petits, plus la résolution sera theoriquement accrue, mais d'un autre coté moins il recevera de lumière et moins sensible il sera. Il faut donc choisir une matrice dont la taille des pixel est équivalente à la tache de diffraction du télescope. Ce qui veut dire prendre une caméra à gros pixel.
Le type de convertisseur, plus celui-ci presente de niveaux de gris et plus vous aurez de finesse dans l'image. Par contre au delà de 16 bits cela n'a plus d'intéret car la précision du convertisseur est tres supérieure axu éreures de numérisation: la précision gagnée ne signifie rien du tout!
le bruit de lecture (incertitude due à l'apparition de charges lors du transfert de charges), le courant d'obscurité sont des paramètres tres importants.

Avantages des CCD

Une des différences fondamentales entre l'émulsion photographique conventionnelle, utilisée en astrophotographie classique et la matrice CCD est que cette dernière ne subit pas de saturation (Effet Schwarzschild ou Écart à la loi de réciprocité) et continue d'enregistrer la lumière tout au long de son exposition.

De plus, la réponse de sensibilité de la matrice CCD est extrêmement rapide. En fait, il s'uffit de quelques secondes d'exposition afin d'obtenir des images qui nécéssitaient auparavant des temps de pose de dizaines de minutes. Aujourd'hui, l'acquisition d'images par caméra CCD a supplanté l'astrophotographie conventionnelle dans tous les champs de l'astronomie professionnelle.

Qu'est-ce qu'une CCD?

Avantages des CCD

Janvier 96