“Dove c’è molta luce, l’ombra è più nera”.

Queste parole sono state pronunciate da un personaggio non certo minore: le ha espresse Johann Wolfgang von Goethe. Quando egli pronunciò queste parole, ancora nessuno aveva idea di cosa fossero le fotocamere digitali. Ed il famoso poeta, certamente, intendeva riferirle ad un contesto completamente diverso.

Eppure: questa frase si adatta così bene ai sensori delle fotocamere per uso astronomico da doverla per forza citare.

Ma che cosa hanno in comune queste due cose? E perché questa citazione non si adatta più nello stesso modo alle fotocamere con i nuovi sensori Exmor R? Torneremo su questo tema fra un momento.

Fotocamere di ToupTek con una sensibilità più elevata del 100%

Si tratta di una notizia che farà piacere a molti appassionati di astronomia: Le fotocamere Touptek hanno una sensibilità fino al 100% più elevata (Fonte: Sony), rispetto alle meno recenti fotocamere CMOS convenzionali. Infatti negli ultimi tempi nella tecnologia dei sensori si sono fatti passi da gigante. Per dirla in breve: grazie al nuovo sensore Exmor R è ora possibile immagazzinare nel sensore, in un tempo di esposizione più breve, una quantità di informazioni ancora maggiore sugli oggetti.

Le fotocamere di ToupTek sono già dotate dei nuovi sensori Exmor R : Parliamo ora di fotocamere.

Fino a pochi anni fa i sensori CCD erano ancora la prima scelta. Infatti avevano un rumore di lettura decisamente minore, avevano una buona sensibilità e potevano produrre immagini con un numero maggiore di particolari. Ma poi, con lo sviluppo tecnologico, nacquero sensori CMOS di nuova generazione. Questi sensori avevano un veloce trasporto dei dati e una digitalizzazione iperveloce. Inoltre Il rumore di lettura si ridusse notevolmente facendoli diventare molto interessanti per l’uso astronomico.

Del resto, questi sensori sono denominati anche sensori a illuminazione frontale o sul lato frontale. E qui diventa interessante anche l’espressione di Goethe “Dove vi è più luce, là più forte è l’ombra”. Infatti questa espressione ha qualcosa a che vedere con l’architettura ovvero con la struttura costruttiva del microcircuito (chip).

I sensori CMOS “classici”

I sensori illuminati frontalmente contengono una grande quantità di elementi, che i fotoni della luce devono attraversare prima di arrivare a destinazione e colpire i pixel.

In un primo tempo vi erano le microlenti, poi sono arrivati i filtri colorati e infine è arrivata anche l’elettronica. Quest’ultima, infatti, è stata portata sul chip dall’alto. Cioè: in questa posizione si trovano le piste in alluminio, i fili metallici e i transistor. Anche attraverso questi elementi devono passare i fotoni. Solo dopo la luce arriva finalmente al fortemente desiderato pixel.

Ma questa elettronica purtroppo è una specie di proiettore d’ombra. Qualcosa di analogo a quello che ci è noto anche nei telescopi con grandi specchi secondari: Una certa parte della luce viene assorbita e deflessa.

Alcuni fotoni non hanno persino nessuna possibilità di farcela. Non vengono lasciati passare oppure vengono semplicemente riflessi dal filo metallico. La conseguenza è inevitabile: arriva meno luce.

Ora Sony ha escogitato come rendere più sensibili i chip attuali. E come farsi venire un’idea grandiosa, che ora può essere messa in atto anche nelle nuove fotocamere per astronomia: I sensori CMOS “retroilluminati”.

I nuovi sensori “retroilluminati” di Sony

Sony ha scomposto i sensori e li ha ricostruiti in modo completamente diverso. Ora i fotoni attraversano le microlenti e poi i filtri colorati. E fin qui è tutto chiaro. Però subito dopo ci sono i pixel.

Ora l’elettronica, i fili metallici e i transistor si trovano dietro. Quindi i fotoni arrivano ora nelle fotocellule senza essere deflessi . Il substrato di silicio viene illuminato da dietro e non più dal davanti. Un ulteriore punto di forza è costituito dalla tecnologia STARVIS, un sottogruppo dei sensori Exmor R, che sono dotati di una sensibilità ancora più elevata. Proprio là dove vi è poca luce, questa tecnica fa valere in modo eccellente il suo punto di forza.

Attraverso numerosi miglioramenti, i sensori Exmor R possono essere estremamente veloci, avere ancora meno rumore, avere una sensibilità doppia rispetto all’attuale (Fonte: Sony) ed avere inoltre una trasmissione più elevata nel vicino infrarosso.

Del resto, in ricerca si usa questa tecnica già da molto tempo. Però finora il prezzo di queste fotocamere è stato a livelli veramente astronomici. Grazie al ribasso estremo subito dai prezzi, questi sensori CMOS sono ora anche alla portata degli appassionati.

Che cosa significa questo per le vostre riprese fotografiche in astronomia?

• più luce in un tempo più breve
• tempi di esposizione più brevi e quindi minori problemi per l’inseguimento
• possibilità di fotografare galassie e nebulose anche con fotocamere non raffreddate
• frequenza dei fotogrammi estremamente elevata e quindi immagini dei pianeti ancora più nitide
• sensibilità più alta nel vicino infrarosso, utile per riprendere immagini di Marte, immagini di Venere
• possibilità di riprendere oggetti celesti più chiari, spesso come in video live.

Conclusione:

I nuovi sensori “retroilluminati” di Sony offrono agli astrofotografi nuove e avvincenti possibilità. Grazie ai bassi costi i prezzi sono adesso favorevoli. E il guadagno consiste in belle astro-foto con poca spesa. Ma la cosa più bella è che: le fotocamere di ToupTek sono già dotate della nuova tecnologia. Forse ora si potrebbe dire: “Dove c’è molta luce, resta molta luce”. Almeno per quanto riguarda queste nuove fotocamere.

P.S.:

Se anche voi volete usare le nuove fotocamere, allora: andate semplicemente qui.

Immaginatevi una situazione di questo tipo: come cercare la fotocamera giusta.

L’astrofilo fissa sconcertato sullo schermo le centinaia di offerte di fotocamere. I dati tecnici gli ronzano in testa. Un po’ alla volta perde di vista il proprio obiettivo.  Ma la domanda resta sempre senza risposta: “ quale fotocamera dovrei acquistare? A questo punto, perdere la pazienza è facile: “non voglio cercare all’infinito,  desidero solo poter fare delle belle fotografie!”

In questo esempio potete trovare subito due tipi di aiuto che vi renderanno facile e veloce  il compito di trovare la fotocamera ToupTek adatta al vostro scopo.

1. Uno schema grafico che vi fornisce la visione d’insieme

L’offerta di fotocamere aumenterà sempre più. Come si può a questo punto tenere a mente questa visione d’insieme?

Dimensioni del sensore, dimensioni dei pixel e risoluzione sono alcuni tra i tanti dati di riferimento. E li si dovrebbe confrontare per ogni singola fotocamera.

Si pone anche il problema: devono essere adatte per pianeti, per il cielo profondo (deep-sky) o solo come camere guida?

Non si possono tirar fuori tutti questi dati in un modo più semplice? Si, anche noi ce lo siamo chiesti ed abbiamo trovato una soluzione per le fotocamere ToupTek. Il risultato è il seguente: una tabella  grafica per una rapida visione d’insieme ma che è anche in grado di fornirvi, allo stesso tempo, diversi altri dati. In questo modo vi risparmiate un continuo cliccare avanti e indietro. Che cosa potete vedetr in questa grafica?

Dimensioni del sensore: Con un solo colpo d’occhio potete vedere le dimensioni dei sensori di dieci diverse fotocamere. Le dimensioni del riquadro sono configurate in modo da essere reciprocamente compatibili.

Codici degli articoli: Sopra ogni sensore si trovano i codici dell’articolo e accanto la denominazione della fotocamera. Se una determinata fotocamera vi interessa, potete inserire direttamente il codice nella riquadro in alto “Trova” presente sul sito.

Quadrati colorati: All’interno del riquadro vedete tre piccole caselle colorate e/o una casella nera e bianca. E questo si spiega da sé: le caselle indicano se la fotocamera esiste nella variante a colori o monocromatica.

Il numero sotto il sensore indica la denominazione del sensore, ad esempio, IMX178 oppure AR0130.

Dimensioni dei pixel (in micron) e immagini al secondo (fps): le fotocamere sono state ripartite in un diagramma x, y. In questo modo potete vedere immediatamente se una fotocamera ha pixel piccoli o grandi e se il numero di immagini acquisite al secondo è molto basso o molto alto. Dimensioni del sensore, dimensioni dei pixel e numero di immagini al secondo: sono questi i dati importanti che permettono di decidere qual è la giusta fotocamera adatta allo scopo.

Adatta per pianeti, lunghezza focale, adatta come guida: Tre barre colorate sul bordo permettono di capire per quale scopo o per quale telescopio le fotocamere sono maggiormente  adatte. Quanto più le barre sono colorate, tanto più indicate saranno per ciascun campo di applicazione. Queste barre vi dicono subito, quali sono le fotocamere adatte per voi.

Esempio: Una elevata frequenza dei fotogrammi è adatta per le riprese di pianeti, mentre un microcircuito molto grande non è particolarmente adatto per una semplice funzione di guida. Dimensioni del sensore e dimensioni dei pixel vi forniscono un punto di riferimento sulla distanza focale adatta al telescopio.

2. Come posso distinguere le diverse dimensioni dei sensori?

Le dimensioni dei sensori delle fotocamere Touptek vanno da 4,8 mm x 3,6 mm al grande sensore da 20 MP di 13 mm x 8,7 mm.

Per le riprese di pianeti e per funzioni di guida sono sufficienti sensori più piccoli, mentre per le minuziose riprese della luna o per le estese riprese del cielo profondo (deep-sky) deve esserci già più campo.

Comunque farsi un’idea dei diversi parametri  è complesso, ma è premessa importante prima di procedere all’acquisto. Per questo motivo abbiamo ideato anche qui per voi uno schema grafico sovrapponendolo ad un’immagine della galassia NGC247.

Qui sono raffigurati in concreto alcuni riquadri con i numeri di prodotto. Molto meglio di una spiegazione, qui potete vedere ad esempio quanto è più grande la fotocamera EP3CMOS20000KPA Deep Sky Color di ToupTek in confronto alla monoguida GPCMOS1200KMB di ToupTek.

Con questi due grafici sarete sicuri prima di effettuare l’acquisto. E questo senza bisogno di cercare ore ed ore. Conviene senz’altro dare subito un’occhiata alle pagine descrittive delle nuove fotocamere ToupTek.