La fría Nikon D5500a toma impresionantes fotos espaciales

Nebulosa de California (NGC1499), filmada por el fotógrafo aficionado Filippo Bradashia en una cámara D5500a fría con un refractor apocromático AIRY ED100 El

fabricante italiano de equipos astrofotográficos PrimaLuceLab lanzó una modificación interesante de la cámara Nikon D5500a específicamente para astrofotografía. La modificación está adaptada para una exposición prolongada y utiliza un sistema de enfriamiento personalizado para el sensor CCD. Los astrofotógrafos más serios siempre han enfriado los sensores, pero ahora la astrofotografía, fantástica en belleza, se ha vuelto más fácil y accesible.

La cámara dispara perfectamente estrellas, nebulosas, la luna y los planetas del sistema solar. Junto con un refractor se puede usar sin una computadora.



El sensor es enfriado por dos elementos Peltier - convertidores termoeléctricos, cuyo principio se basa en el efecto Peltier - la aparición de una diferencia de temperatura cuando fluye una corriente eléctrica. La diferencia de temperatura ocurre debido a la absorción de calor durante el paso de una corriente eléctrica en el punto de contacto de dos semiconductores diferentes con diferentes niveles de energía electrónica en la banda de conducción. Cuando la corriente fluye a través del contacto de dichos materiales, el electrón debe adquirir energía para transferir a una banda de conducción de mayor energía de otro semiconductor. Cuando se absorbe esta energía, el punto de contacto de los semiconductores se enfría.

Los elementos Peltier para Nikon D5500a Cooled utilizan semiconductores que activan una diferencia de temperatura de hasta 27 ° C (49 ° F). Es decir, el sensor CCD será 27 grados más frío que el aire circundante. La temperatura mínima del sensor es de -27 ° C.



El enfriamiento del sensor es crítico cuando se dispara a velocidades de obturación lentas, porque el ruido de fondo es mucho menos notable en un sensor frío, que se genera directamente por los electrones en un chip CCD analógico que consiste en fotodiodos fotosensibles.

También es importante que el sistema de enfriamiento mantenga una temperatura de matriz predeterminada constante durante toda la sesión de fotos, de modo que los fotogramas maestros de ruido oscuro (fotogramas oscuros) no necesiten registrarse después de cada disparo de un objeto. Se pueden grabar en cualquier momento.

Así es como se ve un marco ISO 6400 oscuro con el sistema de enfriamiento encendido (izquierda) a una temperatura del sensor de -2 ° C, y también con el sistema de enfriamiento apagado (derecha) a una temperatura del sensor de 20 ° C. Como dice el refrán, la diferencia es obvia.



El modelo especializado Nikon D5500a Cooled también está equipado con un sistema especial que evita la formación de agua de condensación en la superficie del sensor enfriado. El sistema Anti-Dewing calienta solo el filtro frontal sobre el sensor, pero no el CCD en sí. La presencia de una superficie relativamente cálida en el camino del aire no permite que la humedad se condense.

Una pantalla táctil externa de 3.2 "muestra la temperatura actual del sensor, la temperatura objetivo y el tiempo después del cual se alcanzará. También muestra la potencia relativa del sistema de enfriamiento (de 1 a 5), ​​la velocidad de rotación del enfriador (sin vibración, probablemente en modo magnético rodamientos) y la intensidad del sistema Anti-Dewing en el filtro frontal.



Los botones de control en la parte posterior de la unidad de enfriamiento le permiten configurar los parámetros de su funcionamiento y seleccionar la capacidad de enfriamiento.

Para la astrofotografía en la cámara, se han realizado algunas otras mejoras. Por ejemplo, el filtro de corte infrarrojo se elimina de la cámara. Este filtro se inserta en cámaras convencionales para que no distorsionen el balance de blancos a la luz del día normal. No necesitamos un balance de blancos natural, pero el rango infrarrojo es muy necesario.

En lugar de un filtro de corte IR, se instala un filtro que transmite ondas con una longitud de onda más larga que el color rojo visible (0,64-0,77 μm), es decir, en el rango IR. El filtro está hecho especialmente para capturar la luz detrás de la línea espectral H-alfa(656,28 nm), que corresponde a la transición de un electrón de hidrógeno del tercer nivel de energía al segundo. Esta línea espectral es importante para los astrónomos, porque la transición de un electrón en hidrógeno del tercer al segundo nivel ocurre en todas partes del Universo. Incluyendo en este espectro, brillan muchas nebulosas de emisión: hermosas nubes de gas ionizado.


Cuatro líneas espectrales visibles de emisión de hidrógeno en la serie Balmer . La línea roja lejana es H-alfa.

El siguiente gráfico muestra qué rango registra el D5550 con el filtro original y cuál es la versión del modificador para los registros de astrofotografía. El gráfico también muestra la línea espectral de H-alfa.



Probablemente, el truco con una grabación especial de luz detrás de la línea espectral H-alfa fue prestado de otra cámara para astrofotografía D810a- La primera cámara especializada de larga duración de Nikon para astrónomos. La compañía japonesa lanzó ese modelo por sí solo por $ 3799, pero el Nikders italiano modificó el Nikon D5500a más barato ($ 2420) por su cuenta. En muchas funciones, de ninguna manera es inferior a la fábrica D810a. Es cierto que el tamaño del sensor es un poco más pequeño: 23,5 × 15,6 mm en lugar de fotograma completo 36 × 24 mm. También sabe cómo tomar fotogramas con una velocidad de obturación máxima de 900 segundos (15 minutos) y tomar fotos a intervalos, grabando secuencias de fotogramas con diferentes velocidades de obturación. El número máximo de fotogramas en el disparo secuencial es 50. Por ejemplo, puede programar la cámara para disparar 20 fotogramas con una velocidad de obturación de 300 s, y luego 10 fotogramas con una velocidad de obturación de 900 s.

Si es necesario, la Nikon D5500a puede disparar toda la noche sin conexión. Despierta por la mañana y verifica - noSi el cohete SpaceX voló en el marco . En caso de una batería de larga duración, tanto la cámara como el sistema de enfriamiento pueden alimentarse desde una sola fuente de alimentación de 12V 3A, es decir, desde un adaptador de red estándar, como las computadoras portátiles.

Varios refractores están disponibles para fotografiar estrellas distantes para la cámara. Por ejemplo, AIRY ED100.

Source: https://habr.com/ru/post/es398393/