Quelle caméra pour grand champ solaire ?

[Colmic 4 007]

Bonjour,

je viens à vous pour vous soumettre un projet qui me trotte dans la tête...

Voilà, les plus assidus du forum le savent, je me suis spécialisé dans le solaire depuis maintenant 2 ans, pour diverses raisons (mon état de santé, une certaine lassitude du ciel profond, l'envie de faire de l'astro "chaussons" !)

Depuis quelques années déjà, je me suis essayé au PST modifié, avec différents diamètres (60, 90, 130). La haute résolution solaire halpha me fait kiffer, et pour cela je monte le PST modifié sur une TOA130, avec certains résultats plutôt sympa vu le montage utilisé (voir http://www.astrosurf.com/colmic/)

Cette semaine j'ai craqué pour une occasion qui ne se produit que rarement, à savoir un filtre Solarmax90 pour un prix que je ne pouvais refuser (clin d'oeil à son vendeur qui se reconnaîtra, salaud, faire ça à un pote c'est pas humain !)

Voilà donc ce qui m'amène : sachant que pour la haute résolution je conserverai très certainement le PST modifié avec l'ERF135, j'aimerais dédier le SM90 au grand champ solaire, c'est à dire au foyer de la TOA130. Mais pour cela j'ai besoin de faire du one-shot avec la caméra, j'ai pas trop envie de m'amuser à faire des mosaïques.

Dès lors j'ai commencé à regarder les caméras disponibles, et hormis les CCD dites "ciel profond", je n'ai rien trouvé sur le marché, facilement accessible en France.

Le budget est aussi important, j'ai pas trop envie de claquer 5k euros dans cette caméra, on va dire que mon budget serait de 2000 euros maxi. Et pour ce prix-là, j'ai envie que cette caméra puisse servir en haute résolution (donc utilisation du ROI pour gagner en vitesse, et pixels assez petits). Ou alors que cette caméra puisse servir éventuellement en ciel profond si l'envie me reprend, surtout qu'avec une TOA130 j'en conviens, yaurait comme un truc qui me gratte

Le maxi que j'ai trouvé en caméra rapide, c'est la Basler 1600, mais même avec le réducteur TOA (750mm de focale), on est loin de couvrir le soleil en entier.

Chonum, Fred si tu passes par là, chez Basler j'ai vu des Aviator et des Pilot qui pourraient répondre à ce besoin, mais impossible de trouver des tarifs. Par exemple j'ai retenu 3 modèles :
- Aviator 2300 30 fps (j'ai bien peur qu'on soit hors budget)
- Pilot 1600 35fps (mais des pixels de 7,4µ c'est ptet un peu trop ?)
- Pilot 2400 12 ou 17 fps (le fameux Sony ICX625 dont on dit bcp de bien)

Sinon dans les CCD astro classiques, il y aurait quoi d'intéressant toujours dans les 2k euros maxi, avec un grand capteur, avec un bon rendement sur le halpha, et surtout un truc qui arrive à me sortir plus d'une image toutes les 10 secondes quoi...

Les données sont là :
Focale : 1000mm ou au pire utilisation du réducteur TOA à 750mm
Soleil : en gros 2000 secondes d'arc

Vala vala, je m'en remets à vous Messieurs-Dames, un grand merci d'avance à toutes les idées qui pourraient vous passer par la tête... Pas de tabous, je prends tout même les trucs les plus fous, vu que moi-même...

A+
Michel Collart

[Ce message a été modifié par Colmic (Édité le 20-02-2012).]

[christian viladrich 7 672]

Tu as la Skynyx 2.1M dans les budgets intermédiaires. Elle tourne à 15 im/s et elle a un très bon rapport S/N.

[Colmic 4 007]

beaucoup trop petit les Skynixx Christian, la Basler 1600 c'est le même capteur que la 2.2 pour bien moins cher d'ailleurs (1150 euros chez Fred), et c'est malheureusement encore trop petit !

J'ai bien vu que toi tu avais utilisé une STL11k ou une Lumenara 11k à une image/sec, mais là le budget est nucléarisé pour moi

Bon j'ai trouvé des tarifs :
Aviator 2300-25 : 3066 $
Pilot 1600-35 : 3335 $
Pilot 2400-17 : 2996 $

[Ce message a été modifié par Colmic (Édité le 18-02-2012).]

[christian viladrich 7 672]

Il faudrait donc quelque chose autour des 3 - 6 Mpx.
Il ne faut peut-être pas se précipiter car y a toute une série de nouveaux capteurs qui sortent en ce moment.

Il y a l'ICX674 qui est très intéressant : http://www.ptgrey.com/support/downloads/documents/Point_Grey_Sensor_QE_Comparison_FAQ.pdf

Point Grey propose une caméra FW800 1932 x 1452 images à 26 FPS pour 2000 $.

Sinon, il y a ICX694 : http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/037244.html
Mais ce n'est pas de suite.

La LW est très bien bien sûr mais hors budget.

[chonum 976]

Salut Michel !

Le 694 sera - très - cher. Si tu veux à la fois CP et solaire je ne vois pas vraiment de solution car il faudrait un refroidissement.
Sauf une KAI29050 chez Apogee mais on sera au dessus du budget.

Maintenant en capteur pas minus non refroidi avec une résolution correcte il pourrait y avoir le CMOSIS 2Kx2K dans la future acA2040-25gm en GigEthernet. Le CMOSIS CMV4000 fait 11x11mm et peut monter plus haut que 25 fps en AoI (il peut tourner à 170 fps quand il n'est pas limité par l'interface GigE).
Il est aussi dispo de suite en Camera Link à 170 fps mais il faut un framegrabber CL.
C'est le choix de "luxe" cette config CMOSIS CL mais ça envoie de l'air.

Et il est global shutter en plus malgré sa vitesse énorme ce qui est unique sur le marché pour l'instant.

Les capteurs e2V sont très interessant mais trop petits, idem pour les exmor (qui de toutes façons sont moins interessants).

L'ICX625 est en voir de remplacement par le 674/694 qui viennent de sortir. Ils sont très sympa coté QE mai ils sont limités en débit. C'est pour moi la dernière génération de CCD, il faudra passer au CMOS ensuite.

En fait il te faudrait un Exmor R back illuminated de Sony mais ils ne les font QUE pour les APN et en matrice de Bayer.

Si tu m'envoie un mail (fjabet at airylab.com) je peux t'envoyer les rendements quantiques de tout ce beau monde, je viens de les rassembler pour un training AIP.

Frédéric.

[Colmic 4 007]

Merci christian et fred, c' est cool ! Ça avance bien...

Fred je t'envoie un mail.

Donc si je comprends bien, actuellement ya pas grand chose de disponible sur le marché, il faut attendre un peu donc que les nouveaux capteurs arrivent.

Pour le cmosis dont tu parles, ça tape dans quel budget un truc comme ça ? Et c' est quoi le caméra link ? Il faut une carte spécifique pour brancher ça sur un pc ?

Sinon un truc tout con, et un apn ? Genre un eos 7d par exemple, ya moyen d' utiliser le mode vidéo sans trop de compression ? Ou le prochain 5diii ?

[chonum 976]

L'APN avec la matrice de bayer tu ne vas activer qu'un photosite sur 4 en HA...

[a s p 0 6 845]

une point grey gazelle à base de cmv 4000 ) avec une carte camera link dalsa et deux câbles de 3 à 5 mètres (pour exploiter toute la bande passante en full) tu va être autour de 4000 euros aussi. il faut un pc récent pour accepter le flux vidéo.

[a s p 0 6 845]

comme le dit chonum au desssus, le cmv 4000 existe aussi en gige chez basler, il tourne déjà à une vitesse raisonnable. je pense qu'il finira auss par exister en usb3 d'ici un an.
pas d'idée pour le prix.

[Ce message a été modifié par asp06 (Édité le 18-02-2012).]

[Colmic 4 007]

http://www.rkblog.rk.edu.pl/w/p/how-big-camera-must-be-catch-whole-sun-one-frame/
et http://stargazerslounge.com/discussions-cameras/173148-pgr-flea3-grasshopper-express-planetary-solar-ha.html#post2128548

Effectivement le CMV4000 a l'air trèèèès alléchant.
37 fps en 12 bits c'est top.
Capteur 1 pouce, c'est pile poil ce que je recherche.
Pixels de 5,5µ c'est parfait, je pourrais la conserver pour faire de la haute résolution en utilisant le RoI, ça augmente la cadence le RoI sur ce capteur ?

Pour le PC, je viens d'investir dans une petite bête de combat portable avec USB3.0, GigE, disque SSD, GTX570M, Core i7... Ca devrait passer

Bon Fred, ya moyen de faire des tests en exclu avec cette acA2040-25 dès qu'elle sortira en GigE ? Premier client potentiel, reste à savoir ce que donne ce capteur sur le Soleil en halpha ? Est-ce qu'il tolère bien la grande différence de luminosité surface/protus, etc.. Bref toute une batterie de tests à faire... Je suis volontaire

Elle est déjà là visiblement : http://www.baslerweb.com/products/ace.html?model=336
Ca dit : dispo Q2/2012

Allez, patience...

[Ce message a été modifié par Colmic (Édité le 18-02-2012).]

[riklaunim 0]

Basler Ace GigE CMOSIS 4000 - Q1 2012
Ximea USB3 CMOSIS 4000 - March 2012? (no software)

1500-1800 EUR

[Colmic 4 007]

Thanks Piotr for these informations.

Ya plusieurs données très intéressantes dans le datasheet du CMOSIS 4000 :

• Pipelined global shutter with CDS
• Optical format of 1”
• 2048 * 2048 active pixels on a 5.5 μm pitch
• 180 Frames/s in 10 bit mode
• 37 Frames/s in 12 bit mode
• Row windowing capable of up to 8 separate ROIs
• X-Y mirroring function
• 16 LVDS-outputs @ 480 MHz multiplexable to 8, 4 and 2 at reduced frame rate
• Multiple High Dynamic Range (HDR) modes up to 90 dB
• On chip temperature sensor
• On chip timing generation
• SPI-control
• Ceramic 95 pin μPGA package (18.6 mm x 18.6 mm)

Je note :
- 37 fps en 12 bits
- 8 RoI séparés
- plusieurs modes HDR jusqu'à 90dB

Le HDR en halpha solaire, c'est un peu le saint Graal, car ça permet de prendre la surface et les protus sur la même pose. J'ai hâte de voir ça...

Si le tarif annoncé par Piotr est confirmé, si ce capteur tient toutes ses promesses, et si le mode HDR est disponible, je pense qu'on tient là un futur hot product en imagerie lunaire et solaire à très grand champ...

Fred, apparemment la Ximea en USB3.0 est compatible GenIkam, est-ce à dire qu'on pourrait facilement la piloter avec ton soft ? Car si yavait le choix entre les deux caméras, l'USB3.0 est peut-être plus intéressant car plus rapide que le GigE et l'alimentation intégrée dans le cable USB...

[patry 1 971]

De toute façon il faut une interface rapide pour pouvoir sortir 4Mp (même en 8bits) à 37i/s !!!
Cela représente presque 150Mo/s bien au dela de ce que peut faire une interface GigE. Du coup USB3 de rigueur et grappe de disque durs (en RAID 0 avec deux vieux disques ca tient) pour le stockage (ou un très très gros SSD).

[chonum 976]

Salut Michel,

Ximea connais pas. Ils annoncent beaucoup de choses mais quand tu regardes ce qui est commandable il n'y a pas grand chose en fait.
Il faut le tester ce capteur. Sur le papier il est très prometteur, mais il faut voir sur plateforme et sur le ciel

Le reste par email.

Frédéric.

[Ce message a été modifié par chonum (Édité le 21-02-2012).]

[riklaunim 0]

Maybe a H-alpha imager could check a logarithmic sensor?
- http://www.new-imaging-technologies.com/news/2011.12/2011.12_NIT_Newsletter_NSC1105.html

they do have evaluation boards, but not very cheap

[-ms- 2]

quote:

---

Le HDR en halpha solaire, c'est un peu le saint Graal, car ça permet de prendre la surface et les protus sur la même pose. J'ai hâte de voir ça...

---

Voir par exemple : http://www-bd.gsi.de/ssabd/contributions/DanielDiezemann_CmosSensors_HDR_and_e2v_ScintillatorWorkshop2011.pdf

Pour l'instant, l'offre HDR reste assez limitée.
C'est sûr qu'une cam type uEye UI-1120 avec 120db de dynamique c'est l'idéal pour des poses courtes sur des objets lumineux.

[chonum 976]

Attention sur le terme "HDR".
Quand ils parlent de HDR, cela englobe plusieurs techniques très différentes :

- frame interleaving : c'est que la caméra ou le capteur pour les CMOS peuvent switcher à la volée entre plusieurs set de paramètres d'exposition.
Cela veut dire exposer l'image 1 à n µs, la 2 à 2n et la 3 à 4n par exemple. C'est donc la capacité de commuter les paramètres d'exposition sans ralentir le grab, ce n'est pas la recomposition de l'image finale qui doit être faite ailleurs (logiciel). Le dernier firmware de Basler, certaines PGR et le CMOSIS supportent cette fonction.

- Line interleaving : dans ce cas on expose différemment selon les lignes : ligne paire expose à n, impaire à 2n par exemple. Ensuite le logiciel doit recomposer la dynamique étendue au prix d'une interpolation spatiale. CMOSIS supporte ce mode mais pas mal de CMOS devraient pouvoir le faire.

- Modification de réponse par photosite : là c'est beaucoup plus fort : quand un pixel est saturé, le voltage de pilotage est changer pour diminuer sa courbe de réponse (ce n'est pas le gain, c'est avant que le gain soit appliqué). La correction peut être faite à la volée jusqu'à 3 fois par exposition. Du coup le HRD est là embarqué complètement sans ses artefacts genre ghosting.

Les deux dernières méthodes sont forcément pour les CMOS uniquement et pour autant que je sache seul CMOSIS supporte le dernier qui est le plus interessant.

Frédéric.

[chonum 976]

@ms :je reçois une caméra avec le capteur Saphire la semaine prochaine (ruby pas dispo avant quelques mois).

[riklaunim 0]

uEye UI-1120 - That's the logarithmic NIT sensor but of an older generation. Note that those sensors don't have an exposure time (but provide better dynamic range than normal sensors using short+long exposure (like in CMOSIS) - if the signal isn't very weak).

[-ms- 2]

Ben oui, ce genre de caméra e2V CMOS Saphire avec "global shutter" c'est parfait pour faire une webcam (moins de 1000 euros) à la fois pour le planétaire et même pour le ciel profond (même si elle n'est pas refroidie car les poses sont de 2s maxi) :
http://www.ids-imaging.com/frontend/products.php?cam_id=159&sc=1

En plus, pour les CCD sensibles, Sony est arrivé à la limite et donc l'avenir sera au CMOS avec toutes ses variantes (sCMOS, HDR, back-illuminated, ...).

Les capteurs CMOS 2-5 MPixel à prix raisonnables avec des pixels de 5µm c'est pour 2013-2014 ... en attendant, tu peux te faire la main sur des capteurs 1-2 MPixel comme celui de chez e2V.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 21-02-2012).]

[chonum 976]

Arrêtez de donner des prix délirants, la IDS 5240 c'est plutôt 800€ hein, j'en reçois une demain je le sais...

[Ce message a été modifié par chonum (Édité le 21-02-2012).]

[-ms- 2]

Ok, je corrige.

[Colmic 4 007]

Merci MS, Piotr et Fred pour les précisions.

Je maintiens l'idée du CMOSIS 4000, si Basler est capable de gérer le dernier mode HDR du capteur, et si Genika gère ce mode également, je sens que je vais tomber amoureux de cette Basler.

MS, pour la caméra qui m'intéresse (la acA2040-25) c'est 25 fps en 12 bits sur 4Mpixels. Mon ordi portable devrait tenir la cadence, gros SSD + DD optimus 7200 tr avec gros cache. Le GigE sera à sa limite c'est clair, d'où une préférence certaine pour de l'USB3.0.

Dans tous les cas, même si j'avais que 5 images/sec en full sur 12 bits, c'est déjà un énorme pas en avant par rapport à toutes les caméras qui existent aujourd'hui.

Reste à voir ce qu'on arrive à gagner en FPS sur du RoI... Si on tient les 50 FPS à 1/4 de capteur par exemple, sur 12 bits et avec une très bonne dynamique, je signe de suite ! Si on tient le budget de ~2k euros, et si la caméra tient ses promesses, je trouve pas ça abusé, comparé à ce qui se fait aujourd'hui sur le marché astro.

[Nodinute 200]

je passais juste par là pour saluer un poto ....alors salut mec ça roule ? valà....
A+

[christian viladrich 7 672]

Intéressant cette discussion.

Attention quand même à ce mode HDR pixel par pixel. C'est peut-être beau sur le papier, mais je crois qu'il faut quand même valider le concept sur une cible astronomique réelle.

Si on prend l'exemple de ce que peut faire un logiciel HDR, on se rend compte qu'il y a des réglages selon les cibles et que ce n'est pas forcément évidement à trouver.
Je ne vois donc pas trop comment quelque chose qui serait "réglé" en dur une fois pour toute dans l'électronique du capteur correspondrait comme par enchantement au "bon réglage" dont on a besoin besoin pour les différentes cibles en astro (disque solaire, protu,lune).

Pour une caméra de surveillance je veux bien ... mais pour de l'astro il faudra tester sur le ciel.

Mais c'est vrai que pour une éclipse totale du soleil ça pourrait être intéressant.

Vivement les premiers tests :-)