We weten allemaal wel van de webcamrevolutie. Film werd snel verdrongen toen de webcam zijn intrede deed in de planeetfotografie.
Maar wat ging daaraan vooraf?
We maken een flinke stap terug in de tijd…
We maken een flinke stap terug in de tijd…
Het beginsel van Christiaan Huygens in:
Traité de la lumière (1690): "Elk punt van een golffront is op te vatten als een nieuw storingscentrum, dat op zijn beurt lichtpulsen uitzendt. Een nieuw golffront vindt men door de omhullende van deze elementaire golffronten te nemen". .
Bezwaren: 1.
Waarom loopt een golf niet ook terug?
2. Licht bereikt een punt niet alleen langs de kortste weg, maar ook via een omweg, door elementaire golven uit andere punten. Strijdig met het principe van Fermat: licht legt de kortste weg af.
“Nee”, zegt Isaac Newton, licht bestaat uit deeltjes. Met zijn bezwaren verwierp hij het beginsel van Huygens en met zijn theorieën gaf hij een verklaring voor breking en weerkaatsing van licht.
Optics (1704)
Thomas Young toont in 1805 het golfkarakter van licht aan met behulp van een interferentieexperiment.
Heinrich Hertz ontdekt in 1887 bij toeval het foto- elektrisch effect. Door een metaal te bestralen met ultraviolet licht kon een elektrische stroom worden opgewekt.
In 1905 geeft Albert Einstein een verklaring voor het foto-elektrische effect en gaf hij een verklaring voor het dualistische karakter van licht. Hij kreeg hiervoor in 1921 de Nobelprijs voor de Natuurkunde
Nadat de theorieën rond het foto-elektrische effect algemeen werden aanvaard, leidde dit tot tal van uitvindingen: Fotocel Laser Led Beeldversterkers Zonnepanelen CCD
De CCD werd uitgevonden in 1969 door Williard Boyle en George E. Smith, beide werkzaam bij Bell Labs Ze werkten aan een halfgeleider ‘bubble memory’ met een shift register. Het concept was vergelijkbaar met een BBD (Bucket Brigade Device), ontwikkeld door Philips. Eigenlijk bedoeld als geheugencel, bleek het concept prima te werken als lichtdetector! De CCD was geboren!
De CCD werd uitgevonden in 1969 door Williard Boyle en George E. Smith, beide werkzaam bij Bell Labs Ze werkten aan een halfgeleider ‘bubble memory’ met een shift register. Het concept was vergelijkbaar met een BBD (Bucket Brigade Device), ontwikkeld door Philips. In 2009 kregen ze de Nobelprijs voor de Natuurkunde.
Na doorontwikkeling in de beginjaren bleken de voordelen van de CCD: - Hoge resolutie - Hoge quantum efficiency - Brede spectrale respons - Lage ruis - Groot dynamisch bereik - Fotometrisch nauwkeurig - Lineaire respons
Eerste ruwe CCD van Williard Boyle en George E. Smith had 8 pixel op een rij. Fairchild 1974 100x100 pixels Vermoedelijk eerste astronomische CCDopname in 1975 van Uranus met een 800 x 800 pixel CCD.
CCD’s waren duur. Hoe ging de ontwikkelingen in de amateurwereld?
Terry Platt 1968!
Iemand om in de gaten te houden!
CCD is in opmars, maar nog duidelijk in pioniersfase. 1992 Bewakingscamera achter de 40cm Newton van Miyzaki
Analoge beeldverwerking vanaf een monitor!
Spectaculaire resultaten!
Spectaculaire resultaten! Is dit de weg naar de toekomst?
Try this at home(video)…
Langzaam maar zeker begint de digitale opmars…
SBIG-ST4 Lynx Meade Pictor
SBIG-ST4 Lynx Meade Pictor
Daar is ie weer! Terry Platt met de eerste commerciële CCD camera gebaseerd op een Sony interline chip.
Afwijkend omdat hij een videochip gebruikt en geen full frame transfer CCD.
Afwijkend omdat hij een videochip gebruikt en geen full frame transfer CCD. Nadeel interline CCD: Slechts de helft van het beeld wordt gebruikt.
Afwijkend omdat hij een videochip gebruikt en geen full frame transfer CCD. Nadeel interline CCD: Slechts de helft van het beeld wordt gebruikt. Voordelen interline CCD: Blauwgevoeliger Lage dark current Goedkoop Geen blooming
Het beroemde Philips eitje dat de wereld veroverde…
Wel even knutselen om hem achter de telescoop te kunnen plakken…
Vergelijk opname met 18 cm Astro-Physics refractor met opname van VLT-telescoop
ATK-2HS Lumenera SKYnyx2-0 beiden met de gevoelige
ICX-424AL CCD chip Planeetcamera’s worden langzaam ‘volwassen’. Van de betere ‘hobbyprojecten’ tot industriële camera’s die hun toepassingen in planeetimaging vinden.
Met de DMK’s ontstaat er een echte markt voor de planeetfotograaf…
De Sony ICX618ALA chip (2009) is een gevoelige chip met microlenzen (Exview HAD) en vindt toepassing in een aantal camera’s. De camera is ook zeer gevoelig in NIR.
Een nieuw merk doet zijn intrede: ZWO
Toepassing van de CMOS chip in de ASI120 camera.
Een nieuwe ongebruikelijk stap? Of de weg naar de toekomst? Toepassing van de CMOS chip in de ASI120 camera.
Een nieuwe ongebruikelijk stap? Of de weg naar de toekomst? Toepassing van de CMOS chip in de ASI120 camera. De camera wordt snel populair, mede dankzij zijn lage prijs, hoge gevoeligheid en groot oppervlak.
2014: Een nieuwe ZWO camera
De ASI174mm (en kleurenversie)
Grote CMOS-chip met 1920 x 1200 pixels met een grootte van 5,86 µm
Standaardkabel + 5 meter verlengkabel, kan dat? USB 3.0 zonder versterking: nee USB3.0 met versterking: ja USB2.0 zonder versterking: ja
Damian Peach
Damian Peach
Waarom is deze camera zo goed? En waarom presteert hij zo goed in blauw?
Laten we een vergelijk maken tussen de al zeer goede ICX618ALA CCD en de IMX174 CMOS.
1920 x 1200 pixels
Een rolling shutter geeft een verstoring van het oppervlak tijdens de opname. Damian Peach
Sony heeft CCDtechnologie ingebouwd in CMOS.
Damian Peach
Sony heeft CCDtechnologie ingebouwd in CMOS. Maar is er in geslaagd om de typische nadelen van CMOS te omzeilen.
Damian Peach
Exmor R technologie: Back illuminated technologie
Exmor R technologie: - Micro lens plus een extra inner micro lens - Koper bedrading voor goede geleiding
Sensor features: - 12 bit A/D conversie bij 128 fps!
- versterking in twee stappen: 1-16 x analoog en 1 – 16 x digitaal zorgt voor een zeer hoog dynamisch bereik. - Kan in HDR modus gebruikt worden (halve snelheid) - 16 ROI’s!
AutoStakkert2! = zeer goed in het herkenning van de scherpste beeldjes
Dat betekent dus dat we goed in blauw licht kunnen fotograferen: Kortere golflengte= hogere resolutie
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020.
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020. Wat gaat de toekomst ons verder brengen?
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020. Wat gaat de toekomst ons verder brengen? - Zeer lage uitleesruis
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020. Wat gaat de toekomst ons verder brengen? - Zeer lage uitleesruis - Tellen van fotonen wordt wellicht mogelijk
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020. Wat gaat de toekomst ons verder brengen? - Zeer lage uitleesruis - Tellen van fotonen wordt wellicht mogelijk - Gevoeliger chips, ook in IR en UV.
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020. Wat gaat de toekomst ons verder brengen? - Zeer lage uitleesruis - Tellen van fotonen wordt wellicht mogelijk - Gevoeliger chips, ook in IR en UV. - Telescopen gespecialiseerd in UV – IR?
De CMOS-technologie snelt vooruit. Sony stopt met de productie van CCD in 2020. Wat gaat de toekomst ons verder brengen? - En natuurlijk… nieuwe camera’s!
Maar hoe werk je nu met de camera?
Maar hoe werk je nu met de camera?
Torsten Edelmann
