Modificação em Câmeras

20 de dezembro de 2017 - Sarandi, Paraná.

Astrofotografia - Carlos Aparecido Domingues


Modificações de câmeras é uma opção arriscada, porém, mais barata do que o investimento numa câmera CCD, óbvio que não terá o mesmo resultado, mas você irá se surpreender com os resultados obtidos com uma DSLR.

O procedimento de modificação não é fácil, é preciso habilidade e uma boa dose de curiosidade, além de muita pesquisa. 

Uma câmera CCD comercial, chega custar o mesmo que um carro popular... Você pode ter um resultado muito bom, modificando uma câmera "vintage", como a Canon 350D.

Eu compartilho aqui, algo sobre modificação desta câmera, que se dá em três etapas:

a) Retirada do filtro de infravermelho.

Cujo efeito será o aumento no espectro de atuação da câmera. Uma câmera comum tem o objetivo de capturar a faixa de luz visível.

Veja no gráfico, a atuação do filtro original em vermelho. Em azul o espectro ampliado proporcionado pela utilização de outro filtro, no caso Baader AFC/BFC, no entanto outros podem ser usados.

 ( foto retirada do site telescope.bg )


b) Resfriamento do sensor.

Objetivo:

Durante o processo de captura das imagens, o sensor gera muito ruido, isso provoca uma perda de qualidade, principalmente quando se usa um ISO mais alto para aumentar a sensibilidade e em exposições mais prolongadas.

Um sensor, depois de alguns minutos de funcionamento fica com temperatura acima dos 30°C, podendo chegar perto dos 40°C. Para reduzir significativamente o nível de ruido, devemos refrigerar o sensor. 

Veja dark frames respectivamente com 600s x ISO1600, Sem refrigeração e com refrigeração...

 ( sem refrigeração )


( com refrigeração )

Estas imagens foram cortadas para melhor visualização.

A refrigeração pode-se feita de diversas maneiras,  desde a instalação da câmeras em caixas refrigeradas, até com uma modificação mais profunda, com a instalação de um "cold finger", "dedo frio", feito em cobre ou alumínio. O melhor metal para se fazer isto seria a prata, pois sua condutividade térmica é muito superior ao do cobre, seguido do ouro e na sequencia o alumínio..

O "cold finger" deverá ficar em contato com o sensor, de maneira que o calor gerado no mesmo se dissipe.



O sistema é ativo, e usa pastilhas Peltier, com o isolamento térmico adequado, e alimentação de corrente elétrica é possível alcançar temperaturas negativas.



Câmera já montada com o conjunto,  "cold finger", pastilhas Peltier, dissipador e ventoinha.



A temperatura no sensor é controlada por um sistema PWM que atua sobre as Pastilhas Peltier. A tensão nas mesmas é de 13,8V x 3,5A.

O conjunto tem um termômetro, um aquecedor para prevenir condensação sobre o sensor, e saída para alimentação da câmera. (7,5V).


c) O 3° passo é o mais crítico! Trata se da conversão de uma câmera colorida em uma monocromática...

O  que faz com que uma câmera " veja" em cores é uma camada de filtros colocada sobre o sensor. Esta camada é chamada de matriz de Bayer, em homenagem a seu inventor Bryce Bayer em 1976. Em inglês, é chamada de CFA, "color filter array"  matriz de filtros de cores.

Existem duas camadas, a primeira, formada por micro lentes e a segunda propriamente os filtros das cores, Vermelho (R), Verde (G) e Azul(B). 

Quando se raspa a camada de micro lentes e os filtros a imagem formada pela câmera terá uma resolução e sensibilidade aumentadas.

Processo extremamente crítico, o risco de perda do sensor é enorme, principalmente no momento da remoção do filtro protetor (placa de vidro especial) que cobre o sensor e durante a raspagem e polimento, nas laterais se encontram microcircuitos eletrônicos e os finíssimos fios de ouro que você não pode nem pensar em toca-los pois se rompem com facilidade. Mas coragem e mão firme, vamos em frente..


Imagem já sem as micro lentes, porém com a camada de filtros...




Imagem já com a câmera monocromática, note a sujeira sobre o sensor, trata-se de restos da camada de filtros, nesas duas imagens, feita com objetiva 18-55, uma dificuldade de focalizar a imagem, a câmera neste momento captura infravermelho e até ultravioleta.




Primeira imagem celeste após modificação:

M42, Grande nebulosa de Órion, 2 x 300s ISO 800 - filtro H Alfa - darks, flats, offsetbias aplicados, processado no DSS, Gimp2.

( nesta noite foram sómentes 2 frames, logo o céu fechou... )

Próxima imagem, IC434 Nebulosa Cabeça de Cavalo e NGC2024 nebulosa da Chama.

25 x 300s ISO 1600 - filtro UHC-E,  darks, flats e offsetbias aplicados, processados no DSS, Gimp 2, Raw therapee 5,2



Veja o vídeo do processo de modificação da câmera Canon 350D





Tive pouco tempo para testar e usar a câmera modificada, aqui em dezembro chove muito, mas que venha os céus limpos, estou pronto!


Abração, Carlos.












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