SBIG Aluma AC4040 Mono

Une caméra sCMOS avancée pour la recherche et le ciel profond

L'Aluma AC4040 est conçue comme un instrument CMOS scientifique avancé pour les systèmes d'imagerie astronomique. Elle comble l'écart entre les performances des CCD traditionnels et les avantages des sCMOS modernes : elle offre le grand format et la taille de pixel prisés pour la recherche, ainsi que le faible bruit et la cadence d'images élevée caractéristiques de la technologie CMOS. Elle convient ainsi aux observatoires, aux astronomes amateurs avancés et à des applications spécialisées comme la connaissance de la situation spatiale.

Que vous traquiez de faibles structures galactiques ou que vous suiviez des débris orbitaux, l'AC4040 fournit les capacités essentielles à une acquisition de données haute fidélité. Son architecture est conçue pour l'exploitation robotisée et à distance, avec à la fois un obturateur électronique et un obturateur mécanique pour la soustraction automatisée des darks et un contrôle précis du temps de pose de 0.001 à 3600 secondes.

Le capteur GSENSE4040 de 16.8 MP, avec une diagonale de 52mm

Au cœur de l'Aluma AC4040 se trouve le Gpixel GSENSE4040, un capteur CMOS scientifique doté d'une matrice de 4096 x 4096 pixels. Le capteur mesure 36.8 mm de côté, ce qui donne un format carré avec une diagonale de 52.0 mm bien adaptée aux cercles image corrigés des grands astrographes et des télescopes Ritchey-Chrétien. Chaque pixel mesure 9 µm de côté, ce qui offre un équilibre entre résolution et capacité de collecte de la lumière pour une large gamme de focales.

La caméra est proposée en deux configurations principales de capteur, selon les objectifs scientifiques. Le modèle standard à éclairage frontal (FSI) offre une QE maximale de 74% avec un courant d'obscurité plus faible, ce qui en fait le meilleur choix pour la plupart des applications de ciel profond en longue pose. Pour la recherche spécialisée, une version à éclairage par l'arrière (BSI) est disponible : elle porte la QE maximale à 95% et étend la sensibilité au spectre UV.

• Capteur FSI : QE maximale de 74%. Recommandé pour l'imagerie astronomique générale grâce à son excellent équilibre entre sensibilité, courant d'obscurité plus faible et dynamique. Disponible en qualité Class 1 ou en qualité Class 2, plus économique.
• Capteur BSI : QE maximale de 95%. Offre une sensibilité UV significative au-delà de 250 nm et convient surtout aux applications qui exigent une sensibilité UV ou l'acquisition rapide de cibles faibles, comme la connaissance de la situation spatiale. En contrepartie, le courant d'obscurité est beaucoup plus élevé et la capacité de puits plus faible que sur le capteur FSI.
• Options de fenêtre de protection : les modèles BSI peuvent être commandés avec des traitements VIS-NIR standard ou, en option, UV-VIS pour optimiser les performances en recherche dans l'ultraviolet.

StackPro™ et mode HDR : maximiser la dynamique

Pour surmonter les limites de dynamique propres à certains capteurs CMOS par rapport à leurs équivalents CCD, l'Aluma AC4040 propose deux modes d'acquisition avancés. Ces techniques exploitent le faible bruit de lecture du capteur pour produire des images à plus grande dynamique sans saturer le stockage des données.

La fonction StackPro™ réalise l'empilement des images directement dans la caméra. Elle peut subdiviser automatiquement une longue pose en jusqu'à 16 poses plus courtes, qu'elle empile dans le matériel de la caméra avant le téléchargement. Cela reproduit le comportement d'une longue pose CCD, réduit la lueur parasite des circuits du capteur, et économise beaucoup d'espace disque et de temps de post-traitement. De plus, le capteur GSENSE4040 prend en charge un mode natif à haute dynamique (HDR), où les lectures à gain élevé et à gain faible sont capturées simultanément afin de préserver le détail dans les zones faibles comme dans les zones brillantes d'un objet.

Un delta régulé de 35°C : refroidissement thermoélectrique et liquide

Une gestion thermique efficace est essentielle pour minimiser le bruit en longue pose. L'Aluma AC4040 utilise un puissant refroidisseur thermoélectrique (TEC) à deux étages, associé à un dissipateur à picots éprouvé, pour atteindre un delta de refroidissement régulé de 35 °C sous la température ambiante. La technologie SmartCooling™ de SBIG gère intelligemment le TEC et le ventilateur pour maintenir une température de capteur stable, indispensable à un calibrage précis avec des darks et des offsets.

Pour les observatoires qui fonctionnent par températures ambiantes élevées ou qui exigent une stabilité thermique maximale, le corps de la caméra comprend des ports intégrés pour un système de refroidissement liquide en option. Cela améliore l'efficacité du refroidissement et réduit encore le courant d'obscurité pour les applications les plus sensibles. La caméra dispose aussi d'un bouchon déshydratant rechargeable par l'utilisateur, qui permet de garder la chambre du capteur sèche et sans givre sans passer par une intervention en usine.

Double obturateur et téléchargement en 0.75s

L'Aluma AC4040 propose deux systèmes d'obturateur pour une flexibilité maximale. Le capteur GSENSE4040 dispose d'un obturateur déroulant électronique pour un contrôle précis du temps de pose, tandis qu'un obturateur mécanique intégré permet d'acquérir les darks de façon automatisée et sans effort. Ce double système est une caractéristique clé pour les observatoires robotisés : il évite de devoir couvrir manuellement le télescope pour capturer les images de calibrage.

Malgré la grande résolution de 16.8 mégapixels, la conception avancée de la caméra et son interface USB 3.0 permettent un téléchargement d'image complète en seulement 0.75 seconde. Cette lecture rapide réduit au minimum le temps mort entre les poses et améliore l'efficacité des observations pendant les précieuses heures de ciel dégagé.

USB 3.0, alimentation 12V et logiciel MaxIm LT

La caméra se connecte à un ordinateur de contrôle par un port USB 3.0 haut débit, également rétrocompatible avec l'USB 2.0 pour les câbles plus longs. L'alimentation est assurée par une source 12V DC de 8A, adaptée aussi bien aux installations d'observatoire permanentes qu'aux configurations de terrain avec des batteries de terrain appropriées. Un port auxiliaire I2C est également inclus pour piloter les roues à filtres SBIG compatibles.

Chaque Aluma AC4040 est livrée avec une licence du logiciel MaxIm LT pour Windows. Ce logiciel puissant offre un contrôle complet de la caméra, de la roue à filtres et d'un autoguideur. Il comprend aussi des outils avancés de traitement d'image, avec une possibilité de mise à niveau vers MaxIm DL Pro pour une intégration complète à l'observatoire et des capacités d'analyse étendues. Des pilotes standard sont fournis pour Windows 11 et Linux Ubuntu 22.04 LTS.

Conception mécanique : backfocus de 21.7mm et plateforme de 1600g

Avec ses 1600 g (3.5 lbs), l'Aluma AC4040 est une caméra imposante, conçue pour de grandes plateformes d'imagerie stables. L'avant de la caméra reçoit la plaque de montage SBIG standard de 3 pouces, avec un schéma de boulons 6-32 UNC grand format pour une liaison directe et rigide avec les accessoires compatibles. Le capteur est positionné de façon à offrir un backfocus de 21.7 mm depuis la face de montage avant, une cote critique pour planifier votre train optique avec correcteurs, roues à filtres et diviseurs optiques.

Guidage intégré avec la StarChaser SC-4

Pour un suivi précis pendant les longues poses, l'Aluma AC4040 est conçue pour s'intégrer parfaitement à la SBIG StarChaser SC-4. Ce diviseur optique (OAG) se fixe par boulons directement sur l'avant du boîtier de la caméra Aluma AC et offre une plateforme solide pour l'autoguidage. En utilisant un OAG, vous guidez avec l'optique du télescope principal, ce qui élimine la flexion différentielle qui peut affecter les lunettes guides séparées et produire des étoiles allongées.

Optique adaptative et écosystème de roues à filtres

L'Aluma AC4040 est le cœur d'un système d'imagerie entièrement intégré, de qualité recherche. Elle est compatible avec l'unité d'optique adaptative AO-X de SBIG, qui utilise une fenêtre tip-tilt haute vitesse pour effectuer de fines corrections de la position de l'image et réduire activement les effets de la turbulence atmosphérique et des erreurs de monture. L'AO-X nécessite l'utilisation du guideur StarChaser SC-4 pour fonctionner avec la série Aluma AC.

• Compatibilité avec les roues à filtres : l'AC4040 prend en charge les filtres grand format, indispensables pour couvrir son capteur de 52.0 mm de diagonale sans vignetage. Elle est compatible avec la SBIG AFW-10-50SQ à 10 positions pour filtres carrés de 50mm et avec la roue FW7-STX à 7 positions.
• Optique adaptative : la SBIG AO-X assure une correction de la turbulence en temps réel, pour des étoiles plus nettes et un détail plus fin que ce que le guidage seul permet d'obtenir.

Applications en imagerie scientifique et en connaissance du domaine spatial

Au-delà de l'imagerie du ciel profond, l'Aluma AC4040 est une caméra scientifique de qualité recherche. Son association d'un grand capteur, d'une haute sensibilité et d'une lecture rapide en fait un outil puissant pour l'imagerie scientifique et la connaissance du domaine spatial (SDA).

La version BSI, avec sa sensibilité UV au-delà de 250 nm, convient surtout aux applications où la sensibilité UV est requise. Pour les applications SDA, la capacité de la caméra à acquérir rapidement des images de cibles faibles sur un grand champ est déterminante pour détecter et suivre les satellites, les astéroïdes et d'autres objets en orbite.

Aluma AC4040 et STX-16803 : un bond générationnel en sensibilité

Par rapport à la précédente caméra CCD phare de SBIG, la STX-16803, l'Aluma AC4040 représente une avancée significative en technologie d'imagerie. Le principal avantage réside dans l'efficacité quantique du nouveau capteur sCMOS.

Le vénérable CCD KAF-16803 de la STX-16803 affichait une QE maximale respectable de 60%. Le capteur FSI standard de l'Aluma AC4040 l'améliore avec une QE maximale de 74%. Plus important encore, la courbe de QE est beaucoup plus large et maintient une sensibilité élevée sur tout le spectre visible, de 450 nm à plus de 900 nm. Il en résulte une augmentation spectaculaire du signal total capté pour un même temps de pose, ce qui fait de l'AC4040 un instrument bien plus efficace.