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« Là où il y a beaucoup de lumière, l’ombre est plus noire. »
C’est au célèbre Johann Wolfgang von Goethe que l’on doit cette phrase. Lorsque qu’il écrivit ces lignes, personne ne connaissait les appareils photo et les caméras numériques. Sans aucun doute, pour ce grand poète, c’est une toute autre vérité qui se cachait derrière ces mots.
Pourtant : cette phrase s’applique si bien aux capteurs des caméras astronomiques, que nous avons choisi d’y faire référence ici.
Mais de quoi est-il ici question ? Et pourquoi cette citation ne s’applique-t-elle plus aux caméras dotées des nouveaux capteurs Exmor R ? Nous y reviendrons par la suite.
Caméras de ToupTek 100% plus sensibles
Voilà une nouvelle que réjouira nombreux astronomes amateurs : les caméras ToupTek sont désormais jusqu’à 100% plus sensibles (source : Sony), que les anciennes caméras CMOS traditionnelles. En effet, la technologie des capteurs a connu de grands bouleversements ces derniers temps. En bref : le nouveau capteur Exmor R permet de récupérer sur la puce, encore plus d’informations sur l’objet lors d’expositions plus courtes.
Les caméras de ToupTek sont déjà équipées de ces tous derniers capteurs : découvrir les caméras.
On préférait encore les capteurs CCD quelques années auparavant. Ces derniers présentaient beaucoup moins de parasites, étaient sensibles et permettaient de voir plus de détails. Puis les capteurs CMOS ont été perfectionnés. On obtint une transmission des données plus rapide et une numérisation ultra rapide. Avec nettement moins de parasites, cette technologie devint intéressante pour l’astronomie.
On appelle aussi ces capteurs CMOS, capteurs à illumination frontale. Et voilà comment la phrase de Goethe « Là où il y a beaucoup de lumière, l’ombre est plus noire. » prend ici tout son sens. Elle renvoie en effet à l’architecture de la puce.
Les capteurs CMOS « classiques »
Les capteurs à illumination frontale se composent de nombreux éléments par lesquelles les photons lumineux doivent passer avant d’arriver et tomber dans les pixels.
Ces photons passaient d’abord par les microlentilles, puis les filtres colorés et enfin l’électronique. Cette dernière était placée par le haut sur la puce. Or on trouve ici des pistes aluminium, des fils et des transistors. Les photons doivent aussi les passer. Ce n’est qu’à ce moment que la lumière atteint le pixel.
Cette électronique agit cependant comme un projecteur d’ombre. C’est un peu le même problème que sur les télescopes avec de grands miroirs secondaires. Une partie de la lumière est absorbée et déviée.
Certains photons ont même aucune chance. Ils sont bloqués ou simplement reflétés par le fil métallique. La conséquence est inévitable : moins de lumière arrive.
Sony a réfléchi à ce problème pour trouver comment rendre les puces actuelles plus sensibles. L’entreprise a finalement eu une idée géniale qui fait désormais son entrée dans les nouvelles caméras astronomiques : les capteurs CMOS BSI (à éclairage par l’arrière).
Les nouveaux capteurs BSI de Sony
Sony a passé les capteurs au crible pour finalement choisir de les construire complètement autrement. Les photons passent désormais au travers des microlentilles puis des filtres colorés. Jusque-là rien d’inchangé : pour par la suite, et voilà la grande différence, ils atteignent immédiatement les pixels.
L’électronique, les fils et les transistors sont désormais placés derrière. Les photons atteignent ainsi les cellules photo sans aucune déviation. Le substrat de silicium est ainsi éclairé par l’arrière au lieu de l’être par l’avant. Un autre avantage est la technologie STARVIS, un groupe secondaire des capteurs Exmor R, qui rend les capteurs encore plus sensibles. Cette technologie déploie notamment tous ses atouts lorsqu’il n’y a pas beaucoup de lumière.
Grâce aux nombreux perfectionnements, les capteurs Exmor R deviennent extrêmement rapides, tout en réduisant nettement les parasites et en doublant leur sensibilité (source : Sony). Ils sont en outre dotés d’une transmission élevée dans les infrarouges proches.
La recherche utilise cette technologie depuis déjà longtemps. Mais jusqu’ici, le prix de telles caméras était vraiment astronomique. Avec la chute considérable des prix, ces capteurs CMOS gagnent désormais les amateurs.
Quels sont leurs avantages concrets pour vos photos astronomiques ?
- Plus de lumière en moins de temps
- Des expositions plus courtes réduisant les problèmes avec la poursuite
- Possibilité de photographier les galaxies et les nébuleuses avec des caméras non refroidies
- Fréquence d’image extrêmement élevée pour des images des planètes encore plus nettes
- Haute sensibilité sur les infrarouges proches pour les images de Mars et de Vénus
- Possibilité de réaliser des vidéos live d’objets célestes lumineux
Conclusion :
Les nouveaux capteurs BSI de Sony offrent de toutes nouvelles possibilités très intéressantes aux astrophotographes. Grâce aux coûts réduits, les prix restent abordables : le tout pour réaliser de belles astrophotos à moindre effort. Encore mieux : Les caméras de ToupTek sont déjà équipées de ces tous derniers capteurs. Nous pourrions ainsi dire : « là où il y a beaucoup de lumière, elle reste. » Du moins pour ces nouvelles caméras.
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