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Depuis plus de 15 ans, SBIG propose aux astronomes amateurs des caméras CCD grâce à leurs capacités supérieures aux films photographiques (sensibilité, linéarité, facilité/confort d'utilisation...). De l'introduction de la célèbre "ST-4" jusqu'à la dernière série de caméras grand format STL ou le système unique d'optique adaptative AO-L, SBIG tente de mettre à la portée du grand public les outils de prises de vue utilisés par les astronomes professionnels. Le brevet déposé en 1994 pour l'autoguidage intégré (deux capteurs sur un même plan) est l'un des arguments forts de SBIG face à ses concurrents montrant sa capacité d'innovation et sa recherche permanente de solutions efficaces et simples pour procurer les meilleures images.

Alan Holmes, docteur en science physiques et optique, président de SBIG et l'un de ses co-fondateurs, a su s'entourer d'une équipe très performante, et passionnée comme lui d'Astronomie. Le staff technique est composé en partie d'anciens ingénieurs de Kodak, de l'industrie informatique ou dans l'imagerie médical ainsi que de chercheurs au sein du Santa Barbara Research Center (travaillant sur le design de la navette spatiale, l'étude des rayons gamma). L'un des leitmotiv de SBIG est d'être toujours disponibles pour répondre aux questions techniques ou éventuels problèmes (très rares cependant!) grâce à une parfaite connaissance de tous les éléments de leurs caméras (plus complexes qu'un télescope ou une monture).

Quelles soient visibles dans les magazines ou sur le site Internet APOD de la NASA, les plus belles photographies célestes sont effet très souvent réalisées à l'aide de caméras CCD SBIG. Les résultats actuels talonnent ou dépassent même les images obtenues il y a une quinzaine d'années par les observatoires professionnels (sur plaques photographiques ou premières caméras CCD). Combiné à des montures et optiques de qualités, les caméras SBIG permettent de réaliser des clichés saisissants avec une faible présence du bruit et une excellente définition.

L'amélioration des logiciels de traitements d'images, l'évolution des techniques de prises de vues autorisent dorénavant tous astrophotographes débutants à réaliser d'incroyables images. Les diverses photos de cette page, toutes obtenues par des astrophotographes amateurs sont l'oeuvre pour certaines d'amateurs ayant débuter "l'astro" il y a quelques années (passant d'abord par l'achat d'un petit instrument pour l'observation visuelle, puis d'un plus grand, puis d'un APN reflex avant de se lancer dans l'imagerie CCD). L'imagerie à l'aide des caméras du fabricant californien n'est pas réservée à une élite mais à toute personne prête à s'investir pour obtenir de superbes "photos souvenirs" des merveilles qui parsèment le ciel.

La gamme de caméras SBIG est composée de 2 séries aux caractéristiques proches : "l'historique" série ST comprenant les ST-7/8/9/10/2000/4000 et ST-402/1603/3200 ainsi que la "nouvelle" série STL qui inclue les STL-1001/4020/6303/11000.

- Série ST

Développée au début des années 90, la série ST est l'image de la marque à travers le monde avec des caméras équipées du fameux système d'autoguidage intégré. Elles n'ont cessé d'évoluer pour accueillir des capteurs sens cesse plus gros (du TC-211 de la ST-4 au KAF-3200 de la ST-10), un refroidissement plus poussée (jusqu'à -35° sous la température ambiante) et une électronique de pointe pour un faible bruit de lecture et un transfert des données rapide (USB). Jusqu'à l'arrivée de la série STL, les ST se positionnaient comme la référence ultime pour tous ceux qui désiraient se lancer dans l'imagerie CCD ou pour obtenir les meilleurs clichés. La ST-7XME conserve toujours le rôle de modèle pour débuter et pour entrer dans la famille des possesseurs de caméras SBIG. La ST-2000XM permet d'investir raisonnablement dans un capteur de taille importante. Les ST-2000/4000XCM offrent la possibilité de se lancer facilement (version couleur) avec des grands capteurs à prix très attractifs! Les ST-8 et ST-10XME offrent les meilleures performances parmi toutes les caméras SBIG! Le top pour qui recherche en priorité un maximum de sensibilité face au champ du capteur (plus vaste sur les STL).

En raison de la demande de clients de caméras plus abordables en terme de prix ou pour ceux qui disposent d'une lunette guide, SBIG a décliné les ST-7/8/10 en mono-capteur (dénommées ST-402/1603/3200). Le refroidissement est du même ordre de grandeur jusqu'à -30°C max sous la température ambiante. La ST-402 présente la particularité de pouvoir être équipée en option d'une roue avec filtres CRGB intégrés contrairement aux modèles ST-1603/3200 qui réclament comme les ST-7/8/10XME une roue à filtre indépendante. Au vu de leurs caractéristiques elles sont très proches de leurs "soeurs" équipées d'un second capteur, les ST mono-capteur disposent ainsi d'un excellent rapport prix/performances! Offrez-vous enfin une CCD. A noter, contrairement aux ST "classiques" ces 3 modèles ne sont pas compatibles avec le système d'optique adaptative SBIG AO-L (qui réclame le deuxième capteur intégré).

Début 2004 SBIG lançait une nouvelle série de caméras aux caractéristiques étonnantes car dotées à la fois de grands capteurs (jusqu'au mythique 24x36mm version "CCD"), d'une roue à filtres intégrée 5 positions et bien sur d'un capteur d'autoguidage interne. Dénommée STL ("L" pour Large), cette gamme équipe désormais de nombreux observatoires et astrophotographes amateurs renommés. Pour couvrir le format 35mm il est cependant conseiller de disposer d'une optique haute qualité limitant les aberrations sur de larges surfaces (exemples : Ritchey-Chrétien RCOS, Astrograph ASA, Televue NP-101/127 IS...).

Concernant l'utilisation de filtres SBIG propose en série devant chaque capteur une roue intégrée qui assure une conception très compacte de l'ensemble (back focus de 43mm du capteur à l'entrée de la caméra). Récemment une roue optionnelle la FW8-STL (mois chère lorsqu'elle est commandée directement avec la STL de votre choix) permet de positioner jusqu'à 8 filtres 50.8mm (typiquement LRGB, Ha, OIII, SII, Hb).

Au niveau du refroidissement, vu la taille des capteurs des STL (de 1.5x à 6x celui de la ST-10), le nombre de pixels (jusqu'à 11 millions) ainsi que l'exigence sans cesse accrue des astronomes amateurs celui-ci atteint -38°C sous la température ambiance. Deux modules Peltier sont présents ainsi qu'un ventilateur pour réduire au maximum le bruit thermique (ou courant d'obscurité). La STL-4020 est le premier modèle de la série avec un capteur interligne (KAI) nettement plus grand que la ST-10XME. Le modèle 1001E est doté de "seulement" 1 million de pixels mais ceux-ci sont de très grands tailles offrant un maximum de sensibilité et de vastes champs sur le ciel. La STL-11000 est doté du fameux capteur CCD 24x36mm. La STL-6303 est la grande "soeur" de la ST-10 avec un rendement quantique élevé tout en offrant un très vaste champ.

- Convertisseur Analogique/Numérique 16 Bits

L'électronique des caméras SBIG a été développé et amélioré constamment pour produire le moins de bruit possible. Ainsi les pertes sont minimes lors du chargement/transfert des informations vers votre ordinateur (bruit de lecture) et la conversion du signal analogique/numérique (bruit de numérisation) est effectué sous 16 Bits (2^n niveaux de gris où n=16). C'est un point important qui distingue les caméras du fabricant californien de nombreuses autres fabrications. Un convertisseur A/D 16 bits permet en effet de mieux apprécié les différences de luminosité surtout sur les objets faiblement brillants. Il attribue au nombre d'électrons produits par chaque pixel une quantité numérique comprise entre 0 et 65535 (2^16). Chaque pixel est donc codé de telle sorte que les plus lumineux disposent d'une valeur proche de 65535 et les plus sombre de 0. L'unité est l'ADU (Analogic Digital Unit) si un pixel est à 0 il est parfaitement noir, à 65535 complètement blanc et entre ces 2 valeurs il présente différentes teintes de gris.

Malgré le fait que les écrans d'ordinateurs ne retranscrivent que 255 niveaux de gris il est impératif en imagerie astronomique de disposer d'une caméra d'au moins 12Bits (voir 14Bits). En effet si un capteur dispose d'une capacité de charge maximale de 100 000e- ("Full Well Capacity" voir plus bas) chaque niveau de gris correspondra à 1.53e-. Cette valeur est appelé Gain (G=FWC/n). Avec un convertisseur 12Bits seuls 4096 niveaux de gris sont accessibles soit ici G= 24.4 e-/ADU. Il faut donc plus de 24e- pour passer d'un niveau à un autre, le gain est donc équivalent à un degré d'incertitude. Imaginons qu'un objet faible génère seulement 500 électrons sur un pixel, le taux d'incertitude est donc de 24.4/500 soit 4.88% pour un convertisseur 12Bits et 1.53/500 soit 0.3% pour le convertisseur 16Bits. Il est dommage de perdre de l'information si facilement, si SBIG a décidé d'équiper toutes ses caméras d'un tel convertisseur (plus coûteux) c'est pour mieux révéler les faibles nébulosités et détails cachés au sein des nombreuses nébuleuses et galaxies qui nous entourent.

- Connectique et alimentation

Au niveau du transfert des données, SBIG a changé il a quelques années le port parallèle par un port USB 1.1 (compatible USB 2.0) qui offre un débit de 425 000 pixels par seconde. Le développement directement en USB 2.0 n'a pas été effectué ce qui n'a pas d'importance en imagerie du ciel profond... en effet attendre 26 secondes que les 11 millions de pixels de la STL-110000 s'affichent sur l'écran par rapport à 10min de poses n'est pas très handicapant. Plus récentes les ST-402/1603/3200 offrent cependant une connectique USB 2.0 et un taux de transfert jusqu'à 1 100 000 pixels/seconde. C'est un élément intéressant en imagerie planétaire. En sélectionnant une petite zone du capteur (légèrement plus grande que la planète visée) il est possible d'acquérir plusieurs images par secondes (l'obturateur mécanique permet des temps de poses courts de 40 millisecondes). La mise au point peut être réalisée aussi plusieurs fois par secondes (en particulier sur la ST-402 dotée de 395 000 pixels). Grâce à la très haute sensibilité du capteur et de son refroidissement les résultats peuvent être excellents (voir image de Mars de Ed Grafton plus bas).

Au niveau du branchement des différents câbles les ST-7/8/9/10/2000/4000 et STL comportent 5 entrées. Sur l'image ci-contre, une vue du dessous d'une ST présente 4 entrées, la 5ème récemment ajoutée se situe sur le coté gauche de la caméra pour recevoir l'autoguideur indépendant SBIG (port "Remote Head" sur les STL).

- Accessoires inclus en standard

L'un des points communs entre les séries ST et STL est l'importance qualitative et tarifaire de l'équipement fourni en standard. En plus d'une alimentation universelle 90-240V pour une utilisation sur n'importe quelle prise-secteur, des logiciels comme CCDops et CCDSoft (développé avec Software Bisque) ou The Sky V.5 sont inclus. CCDops a été développé en interne par SBIG, par Matt Longmire pour le contrôle de ses caméras et accessoires (roue à filtres, optique adaptative). Il est associé à CCDSharp co-développé avec Benoît Shillings, programme permettant d'appliquer une déconvolution de Lucy-Richardson (pour limiter les halos sombres autour des étoiles).

Cette offre logiciel est un plus indéniable par rapport aux offres concurrentes, utilisez votre caméra sans rechercher un logiciel supplémentaire d'acquisition et de contrôle ou un planétarium virtuel.... tout est fourni de base. Un logiciel de traitements d'images type Photoshop pour mettre en valeur vos prises de vues mais n'est pas obligatoirement nécessaire. Avec l'ensemble de ces programmes organisez rapidement et simple votre séance d'astrophotographie. Renseignez le nombre de poses, leurs durées, l'espace entre chacune pour la prise de darks et d'offset, l'organisation du positionnement des filtres interférentiels ou le temps de poses sur l'étoile guide.

L'un des points forts de SBIG réside dans son système d'autoguidage intégré qui fait sensiblement la différence avec ses concurrents. Malgré quelques désavantages "théoriques" par rapport à d'autres systèmes (guide hors-axe ou deuxième instrument en parallèle) il est très pratique et efficace ne nécessitant pas d'employer d'autres techniques dans la très grande majorité des acquisitions. En effet même si taille du capteur d'autoguidage est relativement petite par rapport au capteur d'imagerie le TC-237H mesure 6.1mm de diagonale et d'après plusieurs tests mené par SBIG la probabilité de trouver une étoile guide brillante dans le champ du capteur (et à proximité de l'objet à photographier) est supérieure à 92%.

SBIG a en effet mené lors de la mise en place de cette nouvelle technologie des tests avec une ST-4 muni du capteur TC-211 (diagonale de 3.73mm beaucoup plus petite que le TC-237H) sur 50 zones à proximité de la constellation de la Chevelure de Bérénice (près de la Vierge loin du centre galactique et de la Voie Lactée).

Sur les 3 images ci-dessus seul le second capteur a été employé afin d'assurer l'autoguidage. Malgré l'emploi de filtres interférentiels à bande étroites (très sélectifs) une étoile guide a été trouvé et ses mouvements ont été étudiés pour produire de superbes clichés sans apparition de défaut de suivi. Il y a bien une atténuation à travers ce type de filtres de la luminosité de l'étoile de référence mais il est tout à fait possible d'obtenir d'excellents résultats sans lunette guide.

L'utilisation d'ue instrument en parallèle est en effet assez complexe, pour qui recherche une très bonne précision, car il est primordial de n'avoir aucun défaut de positionnement (absences de flexion) entre les deux instruments. Souvent lors du passage au méridien la lunette guide "bouge" dans ses colliers (même si ils sont de qualité et solidement fixés), le moindre défaut entraîne alors des problèmes de correction du suivi. Il faut bien s'assurer dans le cas de télescope Schmidt-Cassegrain du maintien du miroir suivant sa position au fil de l'orientation de la monture. Un système de blocage est fortement recommandé.

Enfin le coût d'un ensemble système de fixation, instrument, autoguideur indépendant et imageur mono-capteur est à évaluer par rapport au coût d'une caméra SBIG avec double capteur. Le poids supplémentaire est aussi à prendre en compte en fonction de la capacité de charge de la monture. Autre élément, seules les caméras SBIG sont compatibles avec les systèmes d'optique adaptative ("super-autoguideur") AO-L / AO-8. Le positionnement sur le même plan focal du capteur d'autoguidage et de l'imageur permet d'obtenir la même mise au point et de récolter toute la lumière issu de l'instrument (très intéressant lorsque qu'on utilise un télescope de grand diamètre).

Le guidage hors-axe est similaire mais il n'est pas souvent simple en terme de position de trouver une étoile guide, la rotation du miroir hors-axe entraîne la rotation de la caméra (changement des paramètres de calibration). La partie du rayonnement prélevé fait souvent de l'ombre sur une partie de la caméra, pour du pilotage à distance ce système est délicat à mettre en oeuvre à moins d'utiliser le ROAG d'Astrodon. Le prix d'un ensemble caméra mono-capteur + ROAG + autoguideur est au final plus élevé qu'une caméra SBIG, cette solution permet cependant de placer les filtres après le capteur d'autoguidage (seulement pour l'imageur).

Au niveau de l'initialisation de l'autoguidage il faut calibrer l'orientation de la caméra au début de la séance pour que les corrections en ascencion droite et déclinaison s'effectuent correctement dans les 4 directions. Suivant la luminosité de l'étoile (par rapport au fond de ciel) il faut choisir le temps de pose le plus adapté. Un laps de temps trop court n'est pas forcément recommandé (optez pour l'optique adaptative SBIG qui déplace seulement une lentille et non l'ensemble monture + télescope présentant plus d'inertie), à contrario un temps de pose trop long ne corrige pas toutes les erreurs de suivi (les étoiles ne seront pas aussi "circulaires" qu'elles devraient l'être). Ces erreurs sont inhérentes à toutes les montures amateurs (mais relativement faible pour les meilleures : Paramount ME, Losmandy Titan, Mathis Instruments...).

Avec l'autoguidage activé il n'est pas recommandé pour les montures de très bonne qualité d'activer le PEC (correction d'erreur périodique). La caméra pourrait des fois ajouter une correction à un déplacement de la monture à cause du PEC ou le contraire. Si la monture est capable de présenter de très faibles erreurs sur maximum 5 secondes de poses le PEC n'est pas utile. Pour la plupart des montures il sera cependant nécessaire d'employer le PEC, car tout le temps où l'autoguidage ne sera pas actif (il ne peut pas l'être de manière continu) les erreurs seront corrigées par la monture elle-même.

Suivant l'erreur périodique en ascension droite la vitesse de rattrapage du moteur va plus ou moins varier (seulement dans le sens d'une diminution). Au niveau de la déclinaison il est essentiel d'effectuer une bonne mise en station. En effet une mise en station "parfaite" n'induit aucune variation de la position de l'étoile guide sur une monture équatoriale (seule l'ascencion droite "travaille" pour compenser la rotation terrestre). Seul le vent et les turbulences atmosphériques engendreront des déformations de l'étoile. Si la mise en station n'est pas bonne, la monture à travers l'autoguidage va sens cesse compenser la dérive. Concernant le backlash, temps de réponse de la monture entre deux ordres dans 2 directions différentes (oui fois à l'ouest et juste après à l'est) il n'est pas utile de le paramétrer avec un autoguidage automatique. En ascencion droite la monture se déplace toujours dans le même sens.

A noter : l'autoguidage est d'autant plus efficace quand il intervient épisodiquement. N'essayez donc pas de guider sur la turbulence, le temps que les corrections soient prises en compte, transmises à la monture et effectuées, l'étoile aura changé plusieurs fois de position par rapport aux pixels environnants. De même en cas de défaut d'alignement de la mise en station, le rattrapage sera toujours orienté dans la même direction. Seul le "super-autoguideur" SBIG AO-L / AO-8 permet des corrections fréquentes (plusieurs par secondes) et rapides (à condition d'utiliser une étoile guide très brillante). L'autoguidage n'est pas la solution miracle qui résout tous les problèmes. Il est fortement recommandé de disposer d'une bonne monture avec une faible erreur périodique, d'une mise en station précise, d'un bon équilibrage et d'une mise au point la plus fine possible.

Grâce au logiciel CCDSoft il est possible pour tous, pas seulement des experts de réaliser l'autoguidage de sa monture. Cette étape est très utile et apporte beaucoup de confort quand tous les paramètres sont maîtrisés. Et nul besoin de rester l'oeil rivé à un oculaire réticulé pendant des heures pour surprendre chaque mouvement de l'étoile guide. Votre caméra SBIG se charge automatiquement de cette tâche! La conception avec autoguidage intégrée est brevetée par SBIG depuis 1994 et a conrtibué grandement à son succès. Effectuez enfin de nombreuses séries de longues poses de 5, 10 voir 20min sans dérive du suivi, employez les meilleures techniques comme l'optique adaptative grâce à l'autoguidage intégré. Fort de sa position de leader le fabricant californien reste cependant à l'écoute de ses clients et n'hésite pas à proposer un capteur indépendant pour ceux qui désirent, dans certains cas, passer par une lunette-guide ou par l'absence de filtre pour l'AO-L / AO-8 avec le diviseur optique Astrodon ROAG/MOAG. Le capteur d'autoguidage TC-237H est alors disponible seul et peut-être relié directement à votre caméra ST-7/8/9/10/2000/4000 ou STL sans alimentation supplémentaire (il est auto-alimenté par la caméra) et sans câble vers votre PC/Mac.

Le TC-237H de Texas Instruments est un capteur monochrome qui présente les spécifications techniques suivantes :

(1) : ABG (capteur doté d'un système anti-blooming)
(2) : FWC (Full Well Capacity) - Nombre d'électrons maximum pouvant être stocké avant transfert par un pixel
(3) : Courant d'obscurité (Dark Current à 0°C) - Unité (e-/p/s électrons par pixel par seconde)

Intégré dans une caméra ST ou STL il permet par sa sensibilité et ses dimensions de trouver facilement une étoile guide. Element important il est toujours exactement au même niveau de focalisation que le capteur principal. Contrairement aux webcams il est refroidi et présente un bien meilleur rapport signal/bruit. Placé dans la "Remote Head", caméra indépendante, il peut recevoir de nombreux accessoires (adaptateur photo, Efinder...). Seul un câble suffit pour le raccorder à un ST ou STL et il est compatible avec l'AO-L et L'AO-8... contrairement à toute autre caméra d'autoguidage (non-SBIG).

Pour comprendre l'intérêt de l'imagerie longue pose (et donc de la nécessite d'autoguider) voici quelques explications généralistes sur les capteurs numériques. Il faut tout d'abord comprendre que la distance qui nous sépare des objets du ciel profond ne nous permet de les voir ou de les photographier qu'avec une très faible quantité de lumière. Il faut donc trouver des solutions pour récolter le maximum de lumière et accéder à plus de détails des milliers de merveilles photographiables qui nous entourent. Il y a 3 éléments qui permettent de mieux "voir" une nébuleuse, un amas ou une galaxie : un maximum de diamètre, un rapport de focale le plus court possible et un temps de pose (ouverture de l'obturateur) le plus long possible.

- Le film argentique

Les films photographiques ont permis jusqu'à la fin des années 90 de pratiquer l'astrophotographie longue pose avec de superbes résultats et surtout les films (au format 24x36mm) étaient de dimensions beaucoup plus importantes que les premières caméras CCD. Cependant la technique d'acquisition était plus que fastidieuse car pour récolter un maximum de lumière il fallait un suivi d'excellentes qualités sur plusieurs dizaines de minutes voir 1 à 2 heures.

L'imagerie numérique débute pour les astronomes amateurs au milieu des années 80 et connaît une lente progression jusqu'au passage aux années 2000 où elle détrône définitivement le film photographique. Ce long changement est principalement dû au prix des appareils de prises de vue employé et non aux performances reconnues depuis le milieu des années 90 comme supérieurs au film argentique (le film a conservé pendant longtemps un avantage du fait de sa taille face aux caméras CCD). L'apparition des appareil photo numérique reflex (APN type Canon EOS 350D) et la démocratisation des caméras CCD ces dernières années (ex : 30 exemplaires de la STL-11000M C2 au format 35mm ont été vendu au sein du réseau GALILEO depuis août 2006) permettent dorénavant à chacun de se lancer dans l'astrophotographie avec un maximum de facilité.

L'imagerie numérique permet tout d'abord de fractionner les poses et de les additionner ensuite sur un ordinateur facilement à l'aide de logiciel... les avantages sont multiples par rapport au film photographique. En réalisant des poses de quelques dizaines de secondes ou quelques minutes l'astrophotographe limite à la fois les défauts de suivi, le passage de satellites dans le champ photographié, la saturation des étoiles brillantes et des coeurs de galaxies. Le fait de pouvoir enregistrer ses images sur un PC/Mac permet en premier de trier les images pour ne choisir que les meilleures (celles présentant le moins de défaut de suivi, de focalisation et l'absence de satellites artificiels ou avion).

Ensuite il est possible à l'aide logiciel de travailler les images pour atténuer la brillance du fond de ciel, limiter la saturation des coeurs de galaxies (comme M51) ou des plus brillantes nébuleuses (type M42) en "mélangeant" différents temps de pose. Il est aussi agréable de reprendre une image et d'essayer différents traitements. Autre avantage pour les capteurs numériques l'absence de défaut de réciprocité, propre aux films argentiques, qui consiste à la limitation de la sensibilité pour les longues poses. Sur une CCD un temps de pose 2 fois plus long conduira à récolter 2 fois plus de lumière. A partir d'une dizaine de minutes le gain est pratiquement nul sur un film argentique, sauf à employer des techniques d'hypersensibilisation ou refroidissement qui prolonge l'effet jusqu'à 2h au maximum. A noter : dans certaines longueurs d'onde les caméras CCD (et non les APN Reflex) sont sensibles au delà de 85% (taux de détectivité) alors que les films photographiques atteignent difficilement les 5%. C'est un élément décisif qui a provoqué la disparition du film argentique au profit des caméras numériques.

La possibilité de poser longtemps (sans défaut de réciprocité) et de cumuler plusieurs longues poses permet d'augmenter de façon considérable le temps d'exposition et il n'est pas rare grâce à l'amélioration des montures et techniques d'acquisition de voir des astrophotographes amateurs réaliser des temps de poses cumulés de 10, 20 ou 30h pour un même objet (sur plusieurs nuits!). Ces durées ne sont pas "obligatoires" pour obtenir de bons résultats, 1 à 2h de pose sur un objet suffisent déjà pour réaliser de superbes clichés. Il est cependant de plus en plus courant chez les meilleurs astrophotographes que l'accumulation du signal sur plusieurs heures conduise aux meilleurs résultats.

Ce que certains qualifie "d'acharnement" apporte plusieurs effets positifs à l'image dont le plus important l'augmentation du rapport signal sur bruit (la capacité à faire ressortir du fond de ciel noir, les plus fins détails). Ces très longs temps d'intégration conduisent aussi à une adoucissement des techniques de traitements à cause de la limitation du bruit présent dans l' l'image. Les exemples ci-dessous présentent une portion d'une nébuleuse au même temps de poses unitaires (30 minutes) mais avec un temps d'exposition totale variable (addition) : de 2h, 4h, 8h et 17h!

Ce zoom sur une partie d'IC 1805 met bien en évidence ce qu'apporte les temps de poses longs. Le bruit est beaucoup moins présent sur l'image en bas à droite (17h de poses) que sur l'image en haut à gauche (2h de poses). De plus les contours des nébulosités sont plus "doux". Lors de la retouche final l'image au temps d'exposition le plus long supportera davantage les traitements (accentuation, contraste...). Le rapport S/B augmente en effet en fonction de la racine carrée du nombre de poses. Il y a un facteur 2 entre deux rapports S/N pour 4 fois plus de poses.

Sur les poses unitaires il est de même nécessaire de poser le plus longtemps possible. Le bruit de l'image se compose de plusieurs éléments qu'il est impératif de réduire.

L'évolution du rapport S/N est aussi proportionnel à la racine carré du temps d'exposition. Grâce à l'autoguidage intégré SBIG réalisez des temps de poses les plus longs possibles (en fonction de la qualité de la monture, de la brillance de l'objet...). Il existe d'autres manières pour optimiser le ratio S/N : la longueur du temps de pose est un élément primordiale comme nous l'avons montré cependant il est possible d'agir sur directement sur le bruit (constitué de multiples sources qu'il est possible d'atténuer).

Le principe de fonctionnement des caméras numériques produit inévitablement des perturbations lors de l'accumulation du signal. Basé sur le principe de l'effet photoélectrique (où un photon, particule de lumière, arrache un électron à un atome) un pixel, cellule photosensible capture non seulement les photons issus d'une galaxie, nébuleuse ou étoile mais aussi de tout l'environnement électronique propre à la caméra. La somme des différents bruits conduits chaque pixel à capturer une quantité différentes de signal par rapport à ses voisins. Si nous imaginons un pixel comme un "puit" d'une profondeur finie il sera rempli en partie par des signaux parasites. Le signal "propre" issu du ciel sera ainsi atténuer par ces signaux. Il faut soit limiter la présence des différents bruits avant la pose, soit les retirer de l'image "brute", en partie seulement, après la phase d'acquisition (ce qu'on appelle la phase de prétraitement).

Le courant d'obscurité ou bruit thermique est le plus important dans l'imagerie "astro" longue pose car il dépend du temps d'exposition et de la température de la caméra (sensible de part ses composants électroniques à mesure qu'on s'approche de l'infrarouge). Il est alors possible de le réduire par réduction de la température du capteur. Généralement le nombre d'électron généré par le courant d'obscurité varie d'un facteur 2 tous les 6°. SBIG emploie ainsi depuis des années des systèmes de refroidissement évolué pour atténuer sensiblement le bruit thermique ses caméras. Un ou deux modules Peltier (suivant le modèle de caméras) est positionné sous le capteur pour réduire jusqu'à -40° sa température (par rapport à la température ambiante).

Il sera donc moins présent pendant l'acquisition grâce à l'activation du refroidissement. Il est cependant possible par sa nature de l'atténuer après l'acquisition. Le bruit thermique est pratiquement identique à chaque utilisation de la caméra (les pixels réagissent de la même manière). Il est ainsi conseillé de réaliser à différents temps de pose (1min - 2min - 5min -10min...) et à plusieurs température (-25°, - 20°, - 15°...) une bibliothèque d'images de votre caméra. Il suffira à chaque image "brute" de soustraire le signal thermique équivalent pré-enregistré. Cette image, appelé "Dark" est à réaliser lorsque le capteur ne reçoit aucune lumière (obturateur en position fermé ou présence d'un cache devant l'instrument). Le rapport S/B sera alors sensiblement augmenté par soustraction à l'image brute du dark.

Le dark renseigne donc sur l'état (l'intensité propre) de chaque pixel à une température et un temps de pose donné. La plupart des pixels présentent une sensibilité voisine. Cependant certains réagissent au dessus d'une valeur moyenne et sont appelés "pixels chaud". Ils apparaissent comme des points blancs repartis aléatoirement sur le capteur.... il est à la fois primordial de refroidir au maximum la caméra (pour limiter leur influence avant l'acquisition) et après en les retirant des zones les plus sombres du clichés où il n'y aucun signal (nuages de poussières, fond de ciel qui entourent une galaxie...).

Un autre bruit similaire au dark (car il s'obtient obturateur fermé) est à prendre en compte lors de la phase de prétraitement. Dénommé "Offset" ou "bias" il est présent à n'importe quelles températures et temps de pose (même les plus courts). Il est donc présent dans toutes les images brutes et même dans le dark de toutes les caméras CCD ou APN reflex. L'offset correspond en très grande partie au bruit de lecture. En effet contrairement à un film argentique, une caméra numérique transforme le signal reçu des photons en un signal électrique qui doit être interprété par un ordinateur. Le nombre d'électrons éjecté du substrat en silicium de chaque pixel est transféré puis amplifié pour être mesuré sous forme de tensions et converti en valeur numérique pour un affichage sur écran. Il résulte une perte d'information (faible sur les caméras actuelles) qui constitue le bruit de lecture. Ce bruit est totalement aléatoire et seule une image à la température moyenne d'acquisition des images et au temps de pose le plus court possible permet de relever sa distribution sur le capteur. Du fait de sa présence à la fois dans l'image brute et dans le dark, l'offset sera éliminé automatiquement lors de la soustraction du dark à l'image brute. Il faudra cependant le retirer de l'image qu'on appelle "Flat" où plage de lumière uniforme.

L'image Flat est nécessaire pour toutes les séances d'astrophotographie quelque soit la caméra ou l'instrument utilisé. En effet la construction de chaque télescope ou lunette, les accessoires mécaniques utilisés (porte oculaire, adaptateur photo...) influent sur le cône de lumière que capture la caméra. Un effet appelé vignettage qui illumine davantage le centre du champ que les bords affecte la qualité des images. De plus comme indiqué précédemment chaque pixel réagit légèrement différemment selon l'éclairement. Si l'utilisateur présente le capteur devant une source de lumière uniforme (sans saturation des pixels et de telles sortes que le courant d'obscurité soit négligeable) il sera possible de quantifier la différence relative au niveau la lumière reçue par chaque pixel. Si un pixel sur le centre du capteur capture 100 photons et qu'un autre sur les bords n'en capture que 60 alors il faut réévaluer la sensibilité de ce dernier pixel (sachant que la quantité de lumière émise est la même à la base - source uniforme). Le flat se divise donc à l'image brute soustraite d'un dark.

Un autre aspect important de cette image particulière est qu'elle permet de visualiser les éventuelles poussières placées tous le long du trajet optique. Sur la lame de fermeture des télescopes catadioptriques type Schmidt-Cassegrain / Maksutov, sur les accessoires comme les réducteurs de focale ou aplanisseur de champ et enfin sur la caméra CCD (sur le verre protecteur placé devant le capteur pour isoler la caméra lors du refroidissement). Ce sont les poussières les plus proches du capteur qui auront la plus grande influence en projetant leur ombre sur le capteur. L'orientation de la caméra aura donc une grande importance, il ne faut pas la tourner par rapport aux acquisitions précédemment effectuées. Pour réaliser un flat il est possible de photographier le ciel à l'aube ou au crépuscule (car très lumineux et homogène) plusieurs secondes ou à l'aide d'une "boîte à flat" ou d'un écran blanc éclairé. Comme indiqué préalablement l'offset doit être soustrait à cette image (car il est présent dans toute acquisition).

Chaque image (chaque pose) doit donc suivre la formule suivante pour réduire sensiblement le bruit qu'elle contient avant compositage (addition) :

Enfin un dernier bruit qui provient du ciel : la pollution lumineuse est difficile mais pas impossible à combattre. En effet grâce à la possibilité de traiter ses images sur ordinateur il est possible d'atténuer ses effets. L'utilisation de filtres interférentiels (en particulier H-Alpha) permet sur les nébuleuses d'avoir d'excellents résultats même en pleine ville (impensable et irréalisable auparavant!)

Il est clair qu'un instrument délivrera tout son potentiel (capacité à distinguer les plus faibles nébulosités et détails) sous un ciel sombre mais les techniques de traitements permettent dorénavant d'imager en Rouge, Vert et Bleu tout en limitant la brillance du fond de ciel. Plusieurs images sur cette page ont été réalisé sous des cieux très clairs comme la photographie ci-contre en plein centre de Bruxelles.

Cependant le gain en confort engendre plusieurs effets indésirables en astrophotographie dont une perte notable en sensibilité (rapport signal sur bruit significativement plus faible). En effet la présence de filtres de 3 couleurs différentes bloque une partie du rayonnement incident. Exemple : si un photon de longueur d'onde 656nm (raie H-Alpha) "frappe" un capteur noir et blanc, tous les pixels seront capables de le détecter et de le transformer en un électron (en fonction de leur QE - rendement quantique).

Si ce même photon est dirigé vers un capteur couleur, le pixel "rouge" pourra le détecter contrairement aux 2 pixels "verts" et au pixel "bleu". Sur un groupe de 4 pixels la sensibilité du capteur noir et blanc sera de 4/4 et de seulement 1/4 avec le capteur couleur. De même avec un photon de courte longueur d'onde (dans le bleu). Avec un photon autour de 550nm de longueur d'onde (dans le vert) le rapport sera de seulement 1 à 2 entre les 2 types de capteurs. Il y a un donc un intérêt indéniable des capteurs monochromes sur les capteurs couleurs en terme de sensibilité. Trop d'informations sont perdus par la matrice de Bayer (ce qui est difficilement acceptable en lumière H-Alpha caractéristique de nombreux objets comme les nébuleuses). A rapport signal sur bruit équivalent il faudra donc poser 4 fois à 2 fois plus longtemps avec un capteur couleur comparativement au capteur noir et blanc.

L'échantillonnage est une notion importante en imagerie numérique car toutes les caméras ne sont pas "compatibles" avec tous les instruments suivant qu'on photographie une galaxie ou une planète. En effet la turbulence vient jouer un rôle important en limitant la résolution théorique de l'instrument (qui dépend de son diamètre). Il ne sert à rien d'avoir des pixels trop petits (aucune information supplémentaire n'est apportée en dessous de certaines dimensions). A contrario des pixels trop grands limiteront la capacité de l'équipement à montrer de fins détails. En imagerie planétaire la technique d'acquisition à l'aide de centaines de clichés courtes poses permet de "figer" la turbulence (mouvements rapides et aléatoires de l'atmosphère) et donc d'approcher le pouvoir de résolution de l'instrument. En ciel profond du fait de l'intégration sur de longs temps de pose il faut se contenter de la résolution résultante des mouvements de notre atmosphère.

L'échantillonnage représente la portion du ciel que "voit" un pixel (en secondes d'arc), il dépend uniquement de la taille du pixel et de la focale de l'instrument (et non de son diamètre). La relation mathématique est simple : E = 206xP/F. Il est généralement admis, par la théorie et la pratique photographique, qu'en fonction de la turbulence l'échantillonnage en ciel profond est compris entre 1.5" d'arc et 3" d'arc . Soit 1.5" < Ecp < 3" (Ecp pour Echantillonnage en ciel profond). Pour le planétaire l'échantillonnage sera moins affecté par la turbulence, un pixel pourra distinguer de plus fins détails (et ainsi une portion angulaire du ciel plus petite). On considère généralement 0.2" < Ep < 0.6" (Ep pour Echantillonnage en planétaire).

Exemple : Pour un Schmidt-Cassegrain de 203mm à f/10 avec une caméra SBIG ST-402 ou ST-7XME l'échantillonnage sera de 0.93" (ici P=9 microns et F=2000mm). Il est donc nécessaire de réduire la focale pour augmenter l'échantillonnage en ciel profond. A l'aide d'un réducteur de focale f/6.3, Ecp=1.47". On peut aussi effectuer du binning 2x2 dans ce cas Ecp=1.86" (sensibilité 4x fois importante). En planétaire on voir tout de suite l'intérêt d'utiliser une Barlow x2 ou x3. L'Ep est alors respectivement égal à 0.46" et 0.31".

Le rapport signal sur bruit sera aussi plus faible avec un sur-échantillonnage. En effet il dépend du rapport f/d (rapidité photographique) : plus celui-ci est petit plus le S/N est élevé. En sur-échantillonnant, on dispose d'une focale trop longue et d'un rapport f/d trop important.

Contrairement à l'idée trop souvent répandu que de petits pixels sont performants en imagerie, il faut disposer souvent de grands pixels en astrophotographie du ciel profond ou à fortiori de courtes focales vu les capteurs actuellement proposés. Les exemples suivants le montre facilement. Si nous choisissons une ST-10XME avec des pixels de 6.8 microns, la focale optimale pour un échantillonnage de 2" est en effet de 700mm (F=206*6.8/2)... équivalente à celle d'un lunette de 90mm à f/7.5 ou un Newton de 200mm à f/4. Si on utilise un instrument de 2000mm de focale voir plus comme c'est souvent le cas avec cette caméra il est inutile d'imager directement avec des pixels de 6.8 microns. Réduire la focale avec un réducteur ne sera pas forcément suffisant seul le binning apportera des résultats satisfaisants. Ici en binning 2x2 (regroupement de 4 pixels en 1 seul soit un pixel plus gros de 13.6 microns) l'échantillonnage à 2000mm de focale (type Schmidt-Cassegrain de 203mm à f/10) est de 1.4". Du binning 3x3 sera même envisageable sans perte de résolution (dans ce Ecp=2.1").

Le binning apporte de plus un avantage très appréciable... l'augmentation du rapport signal sur bruit! On additionne en effet en binning 2x2 l'intensité de 4 pixels qu'on affecte ensuite à un nouveau plus "gros" pixel. Le facteur est de 9 pour du binning 3x3. Il faudra donc poser 4 heures en binning 1x1 pour obtenir la même sensibilité qu'1 heure de binning 2x2. Le seul désavantage est une diminution de la taille de l'image lors de l'affichage sur écran. En effet en passant en binning 2x2 pour un ST-10XME doté d'une matrice de 2184 x 1472 pixels l'image s'affichera en 1092 x 736. Cette réduction de la taille de l'image sera donc d'autant plus acceptable que la taille du capteur est importante. Ainsi avec la STL-11000 et ses pixels de 9microns n'hésitez pas pour les grandes focales à utiliser du binning.

En conclusion si vous désirez réaliser exclusivement des images avec un instrument de grande longueur focale utilisez du binning 2x2 avec des capteurs dotés de petits pixels ou des capteurs présentant de grands pixels (binning 1x1 dans ce cas). La gamme SBIG comprend les caméras ST-9XE / STL-1001E tout à fait adaptées à ce type d'utilisation. Le fait de disposer de grands pixels procure de plus 2 caractéristiques supplémentaires. La quantité de signal reçue par un pixel dépend en effet de ses dimensions (sa surface), et même si le bruit est davantage présent le rapport S/N y est nettement supérieur. Autre élément abordé dans le paragraphe suivant : la capacité du pixel à capturer un nombre limité de photons (et donc à stocker des électrons). Plus la taille du pixel est importante plus la "Full Well Capacity" est élevée (le blooming, niveau de saturation, est donc atteint moins rapidement). A titre d'exemple elle est de 55 000e- pour la ST-10XME et de 240 000e- pour la STL-1001E. Les capteurs des ST-9XE / STL-1001E présentent de plus des dimensions importantes.

Pour ceux disposant d'instruments de courtes focales type réfracteurs apochromatiques ou Newton Astrograph le choix de capteurs dotés de petits pixels est ici judicieux. Dans le cas d'utilisation d'instruments de grandes longueurs focales (Ritchey-Chrétien, Schmidt-Cassegrain...) le binning sera employé. Le champ sur le ciel restent le même avec ou sans binning.

- Blooming vs Anti-Blooming

Un des "défauts" de l'imagerie CCD est l'apparition lors de longs temps de poses et sur les étoiles brillantes d'un effet de saturation appelé "Blooming". Comme indiqué précédemment chaque pixel, que l'on peut comparer à un puit, dispose d'une certaines profondeurs ou capacité de stockage ("Full Well Capacity"). En effet pendant l'intégration le pixel capture les photons puis les transforme en électrons. Jusqu'à la fin de la pose les électrons sont conservés dans le pixel et seulement à partir du moment où la pose est terminée (obturateur fermé) ils sont évacués pour être comptabilisés et convertis en un signal numérique.

Si la capacité maximale est dépassée pendant l'intégration alors les électrons supplémentaires générés débordent vers les pixels voisins provoquant de grandes traînées blanches (dans le sens de la verticale). Esthétiquement le résultat est décevant mais il existe cependant 3 manières de limiter ce problème. Il est tout d'abord possible de limiter le temps de pose, comme celui influe directement sur la quantité de lumière reçue il faut trouver la pose la plus proche du niveau de saturation. Cependant comme nous l'avons indiqué sur les plus faibles objets il est nécessaire de poser le plus longtemps possible pour augmenter le rapport S/N. De plus dans certains cas (étoiles les plus brillantes) la saturation arrive très vite (poses beaucoup trop courtes). Il faut envisager soit d'éliminer le problème à la source (avant l'acquisition) soit après lors du traitement.

SBIG, par l'intermédiaire de Kodak, propose 2 familles de capteurs : ceux qui protégent du blooming, disposant donc d'un système d'Anti-Blooming (abréviation ABG) et ceux n'en présentant pas dénommés Non-Anti-Blooming (NAGB). Les CCD de type interligne (capteurs Kodak KAI) de part leur conception sont Anti-Blooming. A l'intérieur du pixel une zone, appelée "drain d'évacuation des charges" est en effet dédiée à l'absorption des charges excédentaires et limite la propagation de l'éblouissement. Le pixel regroupe à la fois une zone de capture (photo-sensible) et une zone de transfert (masquée du rayonnement). Ils est donc beaucoup moins sensible qu'un pixel d'un capteur plein trame (capteurs Kodak KAF) dont toute la surface est sensible. Dans ce type de capteurs, le pixel joue le rôle de collecteur (obturateur ouvert) et de zone de transfert (obturateur fermé).

La différence en sensibilité (rendement quantique QE) est significative, environ d'un facteur 2 sur le spectre visible et clairement à l'avantage des capteurs NABG. Le QE atteint au maximum 87% à 575nm pour la ST-10XME (KAF-3200ME), 85% pour la H-Alpha (656nm) et seulement 51% au max à 500nm pour la STL-11000 (KAF-11002M) et 31% pour la raie de l'Hydrogène-Alpha. La réduction de la taille de la zone photo-sensible entraîne aussi une diminution de la Full Well Capacity. L'effet de l'Anti-Blooming se fait donc ressentir rapidement sur un capteur interligne (non recommandé pour des utilisations scientifiques type spectroscopie, photométrie, astrométrie). La linéarité du capteur, qui est l'un des caractéristiques principales par rapport aux films argentiques n'est en effet plus respectée. A partir d'un certain seul proche du niveau de saturation, il n'y a plus de gain dû à longueur du temps de pose. Ainsi une étoile brillante proche du niveau de saturation (par exemple à 90%) présentera la même luminosité, à l'écran, qu'une étoile beaucoup lumineuse ayant dépassée le niveau théorique de saturation (les électrons supplémentaires n'ayant pas été comptabilisés).

Au final lors du choix entre un capteur ABG ou NABG sachez que seules les ST-7 / ST-8 / STL-6303 ont la possibilité d'être dans l'un des 2 modes (NABG par défaut - ABG sur commande, délai plus long). Malgré leur conception à partir de capteurs KAF, Kodak propose des version ABG grâce à l'implantation de drains d'évacuation (dénommé "LOD"). La sensibilité chute alors significativement comme sur les capteurs interlignes (KAI). Les ST-9 / ST-10 / STL-1001 sont exclusivement en NABG (blooming possible). Les ST-2000 / STL-4020 / STL-11000 sont forcément en ABG.

Si vous recherchez un maximum de facilité, les versions Anti-Blooming intégré vous conviendront le mieux. Sachez cependant que la sensibilité (et donc le rapport S/N) sera nettement meilleure sur les capteurs présentant du blooming et que des logiciels (pas forcément complexe et fastidieux) vous permettront de régler ce problème sans dégradation notable de l'image. A noter : vu que la plupart des caméras sont disponibles en une seule version c'est une caractéristique à prendre en compte en second lieu... bien après la taille des pixels, la taille du capteur, le prix....

Sur le spectre visible (de 400 à 700nm) les capteurs KAF 402ME / 1603ME / 3200ME qui équipent respectivement les ST-7XME, ST-8XME et ST-10XME sont très sensibles. Leur QE dépassent les 70% sur la moitié de cette bande spectrale (de 550nm à 700nm) les plaçant comme les meilleurs capteurs équipant les caméras SBIG (ST et STL confondus). Malgré son petit capteur la ST-7XME restent avec la ST-402 la caméra la plus abordable pour qui désire entrer dans le monde de l'imagerie CCD.

Hormis un capteur de petites dimensions elle dispose du même niveau de performances pour révéler les merveilles du ciel profond que les autres caméras de la marque. Associée à un télescope Schmidt-Cassegrain, la ST-7XME est même compatible avec un réducteur f/3.3 (sans aberration sur les bords) procurant un vaste champ (ce qui compense la taille du capteur) et une plus grand capacité à capturer rapidement des photons (f/D court). L'échantillonnage du SCT 203mm au 355mm f/10 est même respecté en binning 1x1.

La ST-10XME dispose du meilleur QE avec un pic à 88% à 575nm et en H-Alpha (source de rayonnement intense des nébuleuses) celui-ci atteint les 85%! Par rapport à la ST-8XME elle se compose de pixels plus petits (intéressants pour les "courtes focales"), procure un QE nettement supérieur et présente une surface 17% plus importante ce qui justifie la différence de prix entre les 2 caméras.

Comme le montre le graphique n°1 l'intégration de micro-lentilles devant chaque pixel rehausse très sensiblement le rendement quantique. Au lieu qu'une partie du rayonnement incident converge sur les parties non-sensibles du capteur, tous les photons sont orientés vers la zone photo-sensible. Les micro-lentilles sont dorénavant utilisées sur la majorité des capteurs des caméras SBIG.

Autre comparaison : la ST-8XME face à la ST-2000XM (capteurs de dimensions proche avec un avantage de plus de 20% tout de même pour la première). Si les tarifs sont différents entre ses 2 caméras cela s'explique surtout par une meilleure sensibilité de la ST-8XME. En effet, la ST-2000XM est dotée d'un capteur KAI (interligne donc) qui est composé de pixels différents présentant une surface photo-sensible plus petite que ceux du capteur KAF-1603ME. Le rendement quantique est nettement inférieur surtout dans le rouge (inconvénients importants pour l'imagerie nébulaire) malgré les améliorations apportées par le KAI-2020M par rapport au KAI-2000M (premières ST-2000).

En associant la taille du pixel (9µ vs 7.4µ) et le QE de chaque caméra dans la raie H-Alpha (76% vs 32%) on obtient pour un rapport signal/bruit égal un temps de pose de 3.5x plus court pour la ST-8XME.

Pour ceux qui ne recherchent pas forcément le maximum de champ, mais un rapport signal/bruit maximal, la STL-6303E est une excellente solution, de plus "compatible" (bord de champ non dégradés) avec un plus grand nombre d'instruments qu'un capteur 24x36mm. Elle combine à la fois une grande sensibilité (QE en H-Alpha à 66% contre 31% pour le KAI-11002M) et un capteur de taille importante (diagonale de 33.3mm). Orientez là vers n'importe quelles galaxies pour capturer rapidement un maximum de photons ou pour faire ressortir du fond de ciel les plus faibles structures de vastes nébuleuses diffuses.

Concernant la STL-4020 c'est le modèle le plus abordable de la série STL avec un capteur 2.2x plus grand que celui de la ST-2000XM pour un rendement quantique et une taille des pixels quasiment identiques. Cependant ce premier modèle dispose d'une roue à filtre intégrée contrairement à la ST-2000XM et d'un refroidissement plus poussé jusqu'à -38°C. Profitez de toutes ses caractéristiques pour découvrir la gamme SBIG STL.

Concernant le choix de votre caméra un élément est à prendre en compte lors de votre décision, la classe (ou grade) du capteur. En effet la plupart des capteurs Kodak dispose de plusieurs niveaux de "qualité" de fabrication, dans le sens qu'il est difficile de réaliser des matrices de plusieurs millions de photosites sans pixels défectueux (soit trop brillants - "Hot Pixels", soit trop faiblement lumineux - "Cold Pixels"). Les capteurs ne présentant aucun pixel anormalement lumineux (Classe 0) sont proposés à des prix très élevés sans intérêt pour l'astronomie amateur. En effet il est simple vu le faible nombre de pixels "défectueux" de les retirer lors des phases de prétraitements et traitements à l'aide des logiciels fournis par SBIG.

Les capteurs de classes supérieures 1 et 2 qui sont proposés par SBIG ont un nombre de défauts spécifiques propre à chaque modèle de capteur (source Kodak). Il faut simplement retenir qu'un capteur de Classe 1 va présenter quelques pixels "anormaux" (moins dizaines généralement) et aucune groupe ou colonne défectueuse (on utilise le terme "colonne" dans le cas où plus de 5 pixels dans une même colonne présentent des variations importantes de sensibilité par rapport aux pixels adjacents). Les capteurs de Classe 1 sont recommandés pour les applications scientifiques type spectroscopie, astrométrie ou photométrie, il n'est en aucun "obligatoire" ou "nécessaire" de disposer d'une caméra dotée d'un tel capteur pour réaliser de belles images.

Un capteur de Classe 2, que nous recommandons donc pour l'astrophotographe qui cherchent à réaliser des images esthétiques et non scientifiques, comportent de 10 à 20 pixels défectueux aléatoirement répartis sur le capteur ainsi quelques groupes de pixels (inférieur à 5) et jusqu'à 2 colonnes défectueuses. Après la phase de prétraitements et de combinaison de la luminance et de la chrominance (couches R,G,B) il est quasiment impossible de détecter si une image a été prise avec un capteur de Classe 1 ou 2.

Accessoires complémentaires :

Au fil des années SBIG a conçu une multitude d'accessoires pour rendre plus pratiques ou performantes ses caméras. Optique adaptative, roue à filtres motorisée pilotable à distance sont les éléments les plus importants et connus développés par le fabricant californien.

- "Optique Adaptative" SBIG AO-L / AO-8

Voir les articles sur les pages respectives de chaque article (explications, photos, tests, schémas....).

Pour accéder à la page sur l'AO-8 cliquez ici / Pour accéder à la page sur l'AO-L cliquez ici.

La roue à filtre CFW9 remplace la CFW-8A en raison de l'arrêt d'un composant (microprocesseur) de cette dernière par un fournisseur de SBIG. Le fabricant américain en a profité pour reprendre toute l'électronique et propose désormais une connexion à l'aide du port auxiliaire I2C et non AO/CFW/SCOPE comme pour la CFW-8A. Le back focus est de 25.4mm. Un jeu de filtres typique serait composé de filtres : Luminance (neutre anti-infrarouge) - Rouge - Vert - Bleu - Halpha.

Le modèle CFW10 est une version contenant plus d'emplacements que la CFW9. Avec la possibilité de mettre jusqu'à 10 filtres et donc d'éviter de remplacer le support pour intégrer de nouveaux filtres. Ainsi vous pouvez intégrer une fois pour toute un kit classique de 4 filtres LRGB ainsi que des filtres à bandes étroites Ha, O-III, S-II, Hbeta ou des filtres photométriques UBVRI. Elle est compatible avec les systèmes d'optique adaptative AO-L / AO-8. Il est possible de l'adapter sur votre caméra SBIG sans la face avant qui couvre les ST pour gagner en back focus. Avec la CFW-10 il est au minimum de 15.25mm. La version CFW10-SA est compatibilité avec d'autres caméras par l'intermédiaire d'un port série RS-232 et d'une alimentation externe 12VDC.

Dernier modèle développé par SBIG, la FW8-STL permet de combiner à votre capteur monochrome jusqu'à 8 filtres (typiquement LRGB-Ha, OIII, SII, Hbeta). Du fait de la présence dans chaque STL d'une roue à filtres intégrée 5 positions il est possible au moment de votre commande de préciser l'adaptation de la FW8-STL (son prix est alors beaucoup plus faible qu'un achat ultérieur). Il est à noter que pour ceux qui désirent utiliser plus de 5 filtres et qui ont commandé leur caméra STL avant la mise en place de cette nouvelle roue à filtres qu'un support vierge 5 positions est disponible en option. Photo ci-contre : vue 3D intérieure sans capot de protection.

Le back focus supplémentaire, par rapport à la version STL avec roue à filtre intégrée, est de seulement 8.9mm (aux 43mm déjà présents). La FW8-STL est bien sur compatible avec l'AO-L et permet de connecter et alimenter le système d'optique adaptative à son port auxiliaire I2C. Nul besoin de passer par votre PC (même si cela est possible par la présence de sorties existante) ou votre caméra.

- Autres accessoires (logiciels, livres, filtres interférentiels)

SBIG propose de nombreux autres accessoires et options qui sont détaillés dans leurs pages spécifiques de notre site. Retrouvez des câbles d'alimentation ou prises allume-cigare pour connecter votre caméra à une batterie portable, des pièces supplémentaires dans le cas d'achat d'une caméra d'occasion fournie sans la totalité des accessoires inclus en standard. Des adaptateurs photo pour téléobjectif, sortie Schmidt-Cassegrain.... câbles-rallonges, accessoires pour le refroidissement hydraulique sont disponibles.

- Le logiciel CCDAutoPilot3 est conseillé pour ceux qui désirent piloter entièrement à distance de leur domicile leur installation ("Remote Control")... que votre équipement soit à proximité dans votre jardin ou dans un site doté d'un ciel sombre et d'une météo clémente à plusieurs centaines de kilomètres. Les logiciels The Sky6, CCDSoft, FocusMax ou MaximDL permettent de contrôler et de d'automatiser de nombreuses fonctions mais seul un logiciel comme CCDAutoPilot3 pilote tous vos équipements et les différentes phases de votre session d'imagerie.

Ce fantastique logiciel automatise tout : l'ouverture, la rotation, la fermeture d'une coupole (type Sirius Observatories), l'orientation de la caméra (avec un rotateur de champ), le positionnement de l'instrument, la mise au point, l'autoguidage, l'utilisation des filtres, le niveau de refroidissement, du dithering (léger décalage du capteur entre chaque image), le passage au méridien pour les montures équatoriales, l'optique adaptative SBIG AO-L, la prise de darks, flats, offset, le retour à la position de repos de la monture... Disposez d'un outil vous offrant un confort absolu vous permettant pendant votre séance d'imagerie d'observer visuellement par exemple à travers un Dobson ou de profiter d'une bonne nuit de sommeil. Le détecteur de nuage Boltwood de Diffraction Limited est aussi contrôlé par CCDAutoPilot3!

Plus d'information ici : http://www.ccdware.com/products/ccdap3/features.cfm - Version d'évaluation gratuite disponible ici. Version d'essai de 60 jours incluse avec chaque caméra. Pour tout achat d'une de ses caméras, SBIG vous offre un bon de réduction de $50 sur CCDAutoPilot3.

- Concernant le Debloomer de Ron Wodaski, retrouvez plus d'informations sur son site. Cliquez ici. Nous vous invitons aussi à lire son livre, en anglais, considéré comme l'une des références pour l'astronome amateur ou expert : The New CCD Astronomy.

- Pour ceux qui recherchent un logiciel en français, simple, puissant et utilisé par de nombreux amateurs chevronnés nous vous conseillons vivement le logiciel Prism. La version 7 est désormais disponible (incluse gratuitement pour tout achat d'une caméra SBIG) avec une toute nouvelle interface pour le pilotage à distance.

Prism permet à la fois de capturer des images, de piloter votre instrument et caméra, d'afficher un atlas du ciel, d'assurer traitements et prétraitements évolués. Un logiciel tout en un et un plus indéniable en terme de confort pour réaliser de belles images, nul besoin d'ouvir ou de manipuler plusieurs logiciels à la fois. Grâce à notre hotline, la liste Yahoo Prism qui rassemble la communauté des utilisateurs de Prism et une aide technique très développée vous serez rapidement l'utiliser. Version gratuite et complète d'évaluation (30 jours). Informations complètes sur le site www.prism7.fr.

- Le livre de Thierry Legault, astrophotographe français renommé, est une mine d'informations très bien écrit sur l'imagerie numérique, les méthodes et traitements pour arriver à réaliser de belles images. A découvrir dans notre page compléte. Cliquez ici

- A propose des filtres qu'il faut associer à votre caméra dotée d'un capteur monochrome, nous ne serions trop vous conseiller les filtres Astrodon. En effet, en quelques années ils ont pris une place importante dans le choix de filtres des utilisateurs de caméras CCD SBIG. Astrodon propose en effet une 2 séries de filtres LRVB appelées "Tru-Balance" qui sont adaptées spécialement pour les capteurs KAF (série "E") et KAI (série "I") pour acquérir des images RVB dans le même temps d'acquisition. Informations dans notre page complète.

Spécifications techniques :

- Série ST (classement par dimension surfacique)

(1) : NABG (capteur non doté d'un système anti-blooming) - ABG (capteur doté d'un système anti-blooming)
(2) : FWC (Full Well Capacity) - Nombre d'électrons maximum pouvant être stocké avant transfert par un pixel
(3) : Courant d'obscurité (Dark Current à 0°C) - Unité (e-/p/s électrons par pixel par seconde)
(4) : Refroidissement - Température maximale atteinte par le capteur sous la température ambiante
(5) : Graphique QE - Rendement Quantique en fonction de la longueur d'onde

- Série STL (classement par dimension surfacique)

(*) : Capteur d'autoguidage Texas Instrument intégré sur les ST-7/8/9/10/2000 et STL ou indépendant.
(1) : NABG (capteur non doté d'un système anti-blooming) - ABG (capteur doté d'un système anti-blooming)
(2) : FWC (Full Well Capacity) - Nombre d'électrons maximum pouvant être stocké avant transfert par un pixel
(3) : Courant d'obscurité (Dark Current à 0°C) - Unité (e-/p/s électrons par pixel par seconde)
(4) : Refroidissement - Température maximale atteinte par le capteur sous la température ambiante
(5) : Graphique QE - Rendement Quantique en fonction de la longueur d'onde

Comme le montre les clichés de cette page, l'imagerie CCD est de plus en plus accessible pour les astronomes amateurs. Les résultats obtenus sont stupéfiants et nombreux grâce aux prix de plus en plus attractifs des caméras SBIG et l'accès à des outils (logiciels, montures...) performants qui offrent un maximum de confort et de facilité d'utilisation. L'obtention des belles photos, contrastées, détaillées ne se fait pas sans effort et investissement personnel mais grâce au numérique et l'informatisation du matériel astronomique la tâche n'est plus réservée qu'à quelques spécialistes. Tout le monde peut potentiellement réaliser de belles images du ciel profond (et accessoires de la Lune, du Soleil et des planètes comme le montrent plusieurs photos).

SBIG en proposant des caméras monochromes avec capteur d'autoguidage intégré, un système de refroidissement efficace et l'option "super-autoguideur" AO-L/8 permet d'atteindre des niveaux de performances impressionnants. Grâce à la mise à disposition en standard de logiciels comme The Sky6 et CCDSoft vous disposez d'un ensemble caméra/accessoires à un rapport performances/prix attractif. Un élément supplémentaire si vous faites le choix d'une caméra CCD... les utilisateurs de caméras SBIG forment la plus vaste communauté de CCDistes travers le monde. N'hésitez plus à vous lancer dans l'astrophotographie haute définition! Choisissez SBIG comme les meilleurs astrophotographes.

Nous avons à travers cette page voulu vous donner un maximum d'informations quant au choix de votre future caméra. Nous n'avons malheureusement pu être complet tant le sujet de l'imagerie et les caméras SBIG sont vastes. Il ne nous a pas été possible de parler de toutes les fonctionnalités, particularités, astuces, compatibilités des accessoires et caméras du fabricant californien. Contactez nous sur n'importe sujet pour obtenir des conseils et informations plus détaillés.

Retrouvez des schémas techniques, manuels d'utilisation, photos supplémentaires, compatibilité entre accessoires sur les pages spécifiques à chaque produit.