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CAMARA CCD ATIK 16IC
Autores : Javier Ballesteros Bonald y Lucas M. Beltrán
Introducción
Hoy dedicamos este artículo a la marca Atik Instruments, y en concreto a su modelo ATK16IC.
Se presenta como una cámara CCD con refrigeración termo-eléctrica para el usuario novel y una
excelente cámara de guiado para el avanzado.
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Estas son las especificaciones del fabricante:
Sensor
CCD - Sony ICX-424AL
Resolución horizontal
659 pixeles
Resolución vertical
494 pixeles
Tamaño Pixel
7.4 uM x 7.4 uM
CAD
16 bit
Readout Noise
7e
-
Interface
USB
Alimentación
12v DC 0.55A
Exposición máxima
Ilimitada
Exposición mínima
1/1000 s
Puerto autoguiado
ST-4 compatible
Refrigeración
Peso
Precio aprox.
Respuesta espectral según el fabricante del chip:
Termoelectrica
∆T=-20°C
aprox. 350 gr
500euros
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Mediciones y creación del método SOLO BIAS.
Nada más encender la cámara, hacemos una toma oscura del mínimo tiempo de exposición para
comprobar que ruido tiene la electrónica de la cámara. Las estadísticas nos indican los siguientes datos:
Min ............ 219 @ 610 , 375
Max ............ 1302 @ 13 , 378
Background ..... 357
Average ........ 369.8547
El ruido de fondo es de 357, lo cual es bastante bajo. Además tenemos el píxel más caliente en un
valor de 1302.
Habiendo transcurrido unos minutos para dar tiempo al peltier a enfriar, realizamos 50 tomas del
mínimo tiempo de exposición y las promediamos para conseguir un master bias.
Master bias
Min ............ 229 @ 9 , 491
Max ............ 326 @ 184 , 21
Background ..... 266
Average ........ 270.37252
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El ruido de fondo queda en 266 y el píxel más caliente en 326.
Ahora comprobemos con una toma oscura de 120 segundos de exposición
Dark 120 segundos
Min ............ 253 @ 617 , 452
Max ............ 1418 @ 128 , 456
Background ..... 370
Average ........ 374.13502
Como ya conocemos el ruido de la electrónica (BIAS) y el ruido total (DARK), restamos el BIAS al
DARK para conocer el ruido TERMAL. Es decir, el ruido inducido por el calor ambiental.
Termal
Min ............ 8 @ 509 , 125
Max ............ 1165 @ 128 , 456
Background ..... 104
Average ........ 103.7625
Sum ............ 33779467
Std.deviation .. 27.178454
El TERMAL presenta un ruido de fondo de 104 y además es un ruido que siempre es aleatorio con
muy pocos píxeles calientes. Este valor es muy pequeño, por lo que puede considerarse despreciable
teniendo en cuenta que el ruido del fondo del cielo suele ser mucho más grande, incluso en sitios muy
oscuros.
Como conclusión, como se trata de una cámara que no tiene control de temperatura por software, no
disponemos de un cielo de totalmente negro y no vamos a realizar ningún estudio fotométrico crítico,
nuestro consejo es que, los usuarios de éstas cámaras y otros modelos con chips Sony, pueden trabajar
calibrando sus imágenes sólo restando el master BIAS a la imagen bruta. La ventaja que presenta este
tipo de calibración es que no tenemos que sacar un master DARK cada sesión. La imagen calibrada
con el master BIAS diferirá de manera despreciable con la calibración obtenida con un master DARK.
A continuación mostramos los perfiles X e Y del ruido del master BIAS
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El abultamiento que aparece entre los valores 140 y 280 de X (por cierto muy pequeño, unas 20
unidades más) es un reflejo del ruido que la electrónica imprime en cada toma. También podemos ver
un gradiente en Y, de mayor a menor ruido. Si no restamos estos valores a nuestras imágenes brutas,
cuando hayamos promediado muchas imágenes y alcancemos una buena relación señal-ruido, estos
gradientes ocultarían la imagen real del objeto que queremos inmortalizar. No nos tiene que preocupar
el termal porque su ruido es aleatorio y no obedece a un patrón tan fijo como muestra el BIAS. En
último caso, nos colocará sólo unos pocos píxeles calientes que podemos eliminar con un pequeño
filtro al respecto.
En esta imagen forzada del master BIAS vemos claramente como se distribuye en X e Y el ruido de la
electrónica descrito en las gráficas anteriores.
Vamos a fotografiar
Para las pruebas prácticas hemos utilizado:
Telescopio refractor ED80
Reductor de focal a 6.3
Ruedad portafiltros Atik
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Como primer objetivo elegimos la estrella ARTURO. En la foto 1, podemos ver una imagen bruta de
120 segundos de exposición. Posteriormente hemos expuesto una imagen de 60 segundos en binning
2x2 para sendos filtros Rojo, verde y azul.
Componemos una imagen LRGB en Astroart como se muestra en la foto 2.
FOTO 1
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FOTO 2
Obviamos el crear un master FLAT porque no se detectan motas de polvo, gradientes ni viñeteos
importantes. De hecho creemos que esta cámara puede producir muy buenas fotos sin calibrar lo más
mínimo.
Después de este pequeño test, hemos decidido sacar una pequeña foto a color de la galaxia M81.
Nos centramos en la luminancia y obtenemos 20 imágenes de 120 segundos de exposición cada una
sin guiar. En la foto 3, podemos ver una imagen en bruto de una de ellas.
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FOTO 3
Calibramos todas las imágenes con sólo el master Bias y hacemos la media aritmética de las 20
imágenes. Al promediar 20 imágenes el ruido aleatorio desaparece y permanece la señal de la galaxia.
Ya tenemos luminancia (ver foto 4).
FOTO 4
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Como disponemos de poco tiempo, hemos adquirido 4 tomas de 120 segundos en binning 2x2 cada
una para cada canal de color, rojo-verde-azul.
La combinación de la luminancia, con los canales de color obtenidos nos arroja un LRGB generado en
el programa MaximDL.
Finalmente, le damos un mínimo retoque con el programa NEAT IMAGE para reducir un poco el
ruido de tan corta exposición total. Ver foto 5.
Se ha reducido el procesado a lo mínimo para no desvirtuar la imagen resultante que obtiene esta
cámara.
FOTO 5
Conclusión
Se echa en falta un adaptador para corriente alterna que no viene incluido. Tampoco entiendo como es
posible trabajar con un cable USB de tan sólo 3 metros. Nosotros solemos trabajar con cables de cinco
metros sin problema alguno.
Hemos comprobado que la linealidad decae a partir de las 55000 cuentas.
Tiene una terminación muy elegante y compacta. El software propio de captura es suficiente, pero lo
que la hace potente son los plugins para Astroart y MaximDL.
Es una cámara con un excelente precio e ideal para el la persona interesada en iniciarse en el mundo de
la fotografía con CCD. Para el aficionado avanzado, representa también una cámara de buena
sensibilidad para guiado.
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Respecto al puerto de autoguiado, incorpora relés internos lo que permite utilizarla como cámara guía.
Tras consultar con el creador del diseño y a tenor de muchas dificultades por parte de algunos usuarios
con respecto a la funcionalidad del mismo, tenemos que decir que es funcional. El problema reside en
que debe usarse la plataforma ASCOM. Si parece haber alguna incompatibilidad con el sistema
GEMINI de Losmandy.
Posee un bajo ruido de electrónica y termal. Lo más atractivo de estas cámaras con Chip Sony es la
ventaja, que hemos mencionado, del calibrado con Bias. Esto nos permite trabajar con un único master
bias que tengamos almacenado en el ordenador y no tener que realizar un master dark cada noche que
nos ponemos a trabajar.
LO MEJOR
Precio
Acabado
Bajo ruido termal
Incluye adaptador de mechero
LO PEOR
No incluye adaptador a alterna