Caméra refroidie monochrome ZWO ASI461MM-P

Tout savoir sur la caméra ZWO ASI461MM-P

La caméra ZWO ASI461MM-P est la caméra de tous les superlatifs. Il s'agit sans aucun doute de la caméra généraliste la plus impressionnante proposée par la marque ZWO. Elle est équipée d'un capteur CMOS monochrome moyen format impressionnant de 101 millions de pixels (11656 x 8742 px actifs) et de 55 mm de diagonale. A pleine résolution, la vitesse maximale d'acquisition atteint 3 images/seconde avec une dynamique sur 16 bits. Dotée des technologies de l'architecture de capteur PREGIUS de Sony, la caméra propose des fonctionnalités de dernière génération : une structure back-illuminated, une absence complète d'électroluminescence, une plage dynamique très large, une grande capacité électronique des pixels, un courant d'obscurité et un bruit de lecture très faibles.

Avec son capteur monochrome au format 3,4", la caméra ZWO ASI461MM-P est adaptée à l'imagerie du ciel profond à haute résolution et à grand champ ainsi qu'à la recherche scientifique.

Remarques importantes sur le capteur

Le capteur IMX461 de Sony est un capteur moyen format dont la diagonale mesure 55 mm. Il est donc bien plus grand que tous les capteurs habituellement utilisés en astronomie amateur. Très peu de tubes optiques classiques, vendus dans le commerce, possèdent un cercle image corrigé capable de couvrir la surface de ce capteur. Par exemple, les correcteurs et réducteurs Takahashi ont un cercle image corrigé de 44 mm, dans la plupart des cas (hormis ceux des instruments haut-de-gamme) ; ils peuvent couvrir le format APN mais pas le moyen format. Il est donc primordial de vérifier que les optiques de votre instrument vous permettent d'obtenir un cercle image corrigé d'au moins 55 mm de diamètre.

De même, l'IMX461 possède des pixels carrés de seulement 3,76 µm de côté. Avec ces petits pixels, il est très important de calculer l'échantillonnage résultant de votre configuration en fonction de vos conditions d'observation et de votre seeing. Au besoin, vous devrez adapter la focale de l'instrument ou faire du binning, de façon à ne pas trop suréchantillonner les images.

Le montage mécanique d'une caméra équipée d'un capteur de cette taille impose des précautions particulières. Toute la chaîne doit être dimensionnée de façon à ce que vous n'ayez aucun risque de flexion, de vignettage ou de tilt. Il est fortement recommandé de posséder une bonne expérience de l'imagerie avant d'envisager de s'équiper de cette caméra car les contraintes opto-mécaniques sont nombreuses et leur maîtrise délicate.

Performances opto-électroniques

Conçu par Sony pour des applications industrielles, le capteur IMX482 est bâti sur l'architecture PREGIUS. Il s'agit d'une architecture CMOS qui combine les performances de capteurs CCD à bas bruit avec la vitesse et la précision du "global shutter". Les images sont très peu bruitées. La grande capacité des pixels offre un très haut niveau de saturation et une plage dynamique étendue. La propriété principale est l'utilisation d'une structure opto-électronique dite "back-illuminated" (ou BSI, Backside Illumination sensor). Toute l'électronique du capteur est placée sous les photosites ; la distance à franchir par la lumière dans le capteur est réduite, ainsi que le blocage des photons par les éléments électroniques non photosensibles. La sensibilité est très fortement augmentée, même en condition de très faible luminosité. Cette structure étagée permet de placer davantage d'électronique dans le capteur lui-même, telle que les ADC, minimisant ainsi les artefacts et le bruit.

Le rendement quantique et le bruit de lecture sont les deux paramètres les plus importants pour mesurer les performances d'une caméra. Un haut rendement quantique et un faible bruit de lecture sont des conditions nécessaires à l'amélioration sensible du rapport signal/bruit.

Le bruit de lecture est la somme de plusieurs composantes : le bruit thermique des photosites, les bruits liés à l'électronique du capteur et le bruit de quantification issu des étages de conversion analogique/numérique. Plus ce bruit de lecture est faible, meilleurs sont les rédultats ; un travail technologique est donc réalisé à chaque niveau afin de le réduite au maximum. En sortie, la caméra intègre un dispositif HCG (High Conversion Gain) qui peut réduire le bruit de lecture à gain élevé tout en conservant la grande dynamique que vous obtiendriez à faible gain. Ce mode HCG s'active automatiquement dès que le gain atteint 100.

Refroidissement, équipement et connectique

Le bruit est encore réduit par la présence d'un refroidissement actif assuré par un dispositif thermo-électrique à double étage Peltier, dont les calories sont évacuées par convection grâce à un ventilateur. Le différentiel de température atteint 30-35°C par rapport à la température ambiante.

Comme sur toutes les caméras refroidies ZWO, vous disposez d'un hub USB 2.0, en plus de la connectique habituelle (port USB 3.0 et fiche d'alimentation 12V). Par contre, il n'y a pas de port d'autoguidage.

IMPORTANT ! Toutes les caméras ZWO équipées d'un refroidissement actif doivent impérativement être alimentées par une alimentation 12V externe. Pour cela, nous vous recommandons d'utiliser, soit un transformateur 220V/12V délivrant 3A au minimum, soit un accumulateur lithium 11-15V. Toute utilisation de tensions situées en dehors de ces tolérances peut endommager définitivement les caméras.

L'ASI461MM Pro est équipée d'une résistance chauffante située au dessus de sa vitre de protection. Elle chauffe légèrement cette dernière afin d'éviter tout risque de dépôt d'humidité. La consommation de la résistance est voisine de 5W. Vous pouvez désactiver cette fonction par le biais du logiciel d'acquisition si vous souhaitez réduire la consommation électrique.

La mécanique de montage

L'ASI461MM-P possède une interface de montage surdimensionnée, de 106 mm de diamètre, incluant une bague de réglage du tilt. Le montage s'effectue avec un filetage femelle M68x1. Hormis le diviseur optique OAG-L, ZWO ne propose actuellement aucun accessoire spécifique pour cette caméra (notamment de roue à filtres dédiée) ; il faudra donc envisager de l'associer avec des produits d'autres marques.

Nous vous invitons à nous contacter si vous souhaitez un montage complet incluant cette caméra. Nous pourrons vous conseiller sur les accessoires et bagues pouvant y être associées.

Les logiciels

Comme pour la totalité des caméras de la marque ZWO, le principal logiciel de commande de la caméra et le plus complet est ASIStudio, librement téléchargeable sur le site du fabricant ZWO. La marque propose aussi un SDK (Software Development Kit) gratuit de telle sorte que de nombreux logiciels, gratuits ou payants, prennent en charge nativement les caméras ZWO : Prism, NINA, FireCapture, MaximDL, SharpCap, PHD2, AllSkEye, etc. Nous vous invitons à vous reporter aux documentations spécifiques de ces logiciels pour connaître leur niveau de compatibilité ou à visiter le site Internet ZWO pour en obtenir une liste exhaustive.

ZWO propose aussi un pilote unifié ASCOM pour le pilotage de tous ses accessoires au travers de la plateforme ASCOM/Alpaca. Ce pilote est librement téléchargeable sur le site de ZWO.

Pour les utilisateurs Linux et Mac, des pilotes Indi ou Indigo sont gratuits et disponibles sur les sites Internet de ces plateformes. Le pilotage s'effectue ensuite par l'intermédiaire des logiciels KStars/Ekos (sous Linux) et AstroImager/AstroTelescope proposés par l'éditeur CloudMakers (sous Mac).

Enfin, les caméras ZWO sont accessibles par le biais de pilotes vidéos comme DirectShow ou TWAIN. Pour plus de détails, visitez le site Internet ZWO.