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CCD

Innanzi tutto vorrei spiegare brevemente cosa sia un ccd per poi passare alle caratteristiche di quelli che ho usato e che uso tutt' ora. Il C.C.D. (Charge Copuled Device, "Dispositivo a scorrimento di carica") e' un componente elettronico composto da materiali semiconduttori , come il silicio, sensibili alla luce. Quando un fotone colpisce la superficie del CCD vengono liberati elettroni che si accumulano nei singoli elementi del CCD (pixel). Quanto piu' e' brillante l'oggetto su cui viene puntato il ccd tanto piu' saranno i fotoni che lo colpiscono e quindi gli elettroni che si accumulano in ciascun pixel. Come si forma l'immagine sul sensore CCD: immaginiamo che il nostro telescopio/ccd sia puntato su una galassia o nebulosa, i fotoni provenienti da essa si accumuleranno come elettroni su un certo numero di pixel; supponiamo inoltre che i diversi livelli di luminosita' dell'immagine siano rapresentati da ciascun pixel da un numero, ad esempio 1-8 dove 1 e' il nero del fondo cielo mentre 8 il bianco del nucleo della galassia ; i valori intermedi sono i vari toni di grigio. A questo punto avremo un' immagine che rappresenta la galassia in forma "discreta", fatta da vari quadratini (pixel) a ciascuno dei quali e' associata una certa brillantezza. Se il numero dei pixel fosse molto elevato (superiore ai 150000) e cosi' anche il numero di livelli di grigio (4000 o piu') si avrebbe un'immagine praticamente indistinguibile da una fotografia chimica.Ora ci sono vantaggi e svantaggi nell'usare un ccd al posto della classica macchina fotografica; i sensori ccd piu' economici sono grandi circa 1/10 rispetto alla pellicola fotografica mentre quelli piu' professionali che hanno lati di circa 8-10mm hanno purtroppo prezzi astronomici.
I vantaggi pero' sono molteplici;infatti, con un ccd bastano pochi minuti per riprendere un'immagine di una galassia molto debole e questa appare subito sul monitor del computer ;quindi si possono scartare le immagini venute male e fare numerose prove senza dover attende giorni e spendere soldi per lo svluppo come in fotografia. Inoltre il ccd e' esente dal difetto di reciprocita' della pellicola perche' mentre la sensibilita' della pellicola ( dipende dal tipo) decade vistosamente con l'aumentare della posa con il ccd questo non succede anzi, raddoppiando la posa si registrano stelle 2 volte piu' deboli. Non bisogna pero' dimenticare che anche il ccd ha i suoi problemi diciamo "tecnici" ; uno di questi e' la corrente di buio , ossia non tutti gli elettroni che si accumulano sui pixel derivano da fotoni ma molti (dipende anche dalla qualita' del sensore) si formano a causa del calore prodotto dal rumore elettronico.Per limitare il problema il ccd e' appoggiato su una cella Peltier che abbassa la moltissima la tempratura del sensore con un delta termico di circa 30° o piu' rispetto all' ambiente esterno. Per eliminare pero' definitivamente la corrente di buio bisogna usare il dark frame ; si riprende e si sottrae all'immagin e o riginale un' altra ottenuta con lo stesso tempo di posa a telescopio chiuso, cosi' facendo l'iimagine viene totalmente ripulita.
Questo passaggio si esegue con il software della camera ccd o con i tanti programmi di image processing presenti sul mercato o gratuiti su internet ;infatti, un' immagine digitale puo' essere elaborata per eliminare tutti (o quasi) i difetti derivanti dal sensore, telescopio, turbolenza atomosferica ecc riuscendo cosi' a ricavare maggior informazioni possibili senza pero' alterare in modo innaturale il risultato finale.

PXL-211

Questo e' stato il primo CCD che ho comprato circa nel 1996-97. Appartiene alla fascia molto economica per via del sensore davvero piccolo, si tratta del Texas Instruments 211 con i lati di soli 2.4mm ma comunque sufficiente per fare un po' di pratica con una spesa contenuta. A parte il problema del sensore e del software per riprendere le immagini ,piuttosto spartano (funziona sotto dos), la camera ha un pregio abbastanza importante; infatti, il download dell'immagine da camera ccd a computer e' praticamente instantaneo anche su sistemi ormai datati ( tipo 486); questo facilita molto la messa a fuoco e la ripresa di numerose immagini ( ad esempio quelle planetarie) in successione. Nella sezione software mettero' i programmi che uso di solito per riprendere ed elaborare le immagini con questo ccd il cui software nativo utilizza una estensione un po' particolare nel salvare i files.

Saturno con pxl-211

Starlight MX512

 

Posseggo da poco questo nuovo CCD prodotto in Inghilterra e con , a mio parere, un ottimo rapporto prezzo/prestazioni. Il cuore della camera ccd e' il sensori Sony ICX055BL da 4.9 x 3.65 mm di lato.Pur essendo ancora un ccd piccolo e abbastanza economico ha molti vantaggi rispetto al pxl-211 sia per quanto riguarda la dimensione del sensore (quasi doppia) sia per il software molto piu' curato e ricco di funzioni anche se decisamente piu' pesante (funziona solo sotto Windows). Le dimensioni e la risoluzione maggiore del sensore contribuiscono purtroppo ad aumentare il tempo di download dell' immagine a circa 15 secondi su un 486 con tutti i problemi che ne derivano per la messa a fuoco, autoguida e ripresa planetaria. A parte questo problema che e' presente praticamente in tutte le camere ccd attuali, la MX512 funzona molto bene, e' molto sensibile e con un sensore di dimensioni e risoluzione praticamente tuttofare quindi utilizzabile con profitto sia sul deep-sky che sui pianeti e Luna. Il software di gestione e' ben fatto e ha numerosi opzioni automatiche come la sottrazione del dark frame e flat field , la somma di piu' immagini ecc inoltre include numerosi filtri di elaborazione.

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