Le choix d'une bonne caméra planétaire

Nous ne parlerons pas ici spécifiquement d'une marque de caméra ! Nous apprécions particulièrement les marques Player-One ainsi que ZWO et Altair-Astro. Néanmoins l'important dans les caméras modernes c'est essentiellement le capteur. 80 à 90% de ce qui produit l'image s'y trouve et on peut tout à fait estimer que 2 caméras de marques différentes mais avec le même capteur auront sensiblement les mêmes résultats.

Ce document est régulièrement mis à jour au fur et à mesure des questions techniques qu'on nous pose le plus souvent. Il est très bref et incomplet mais devrait vous permettre de faire votre choix dans la "jungle" des capteurs de caméras !

Quelle caméra d'autoguidage choisir ?

Les caméras "mini" ou type GPCAM sont les plus adaptées par leur petite taille à cette utilisation, surtout pour un guidage hors-axe (avec OAG).

Les caméras d'autoguidage GPCAM, ZWO ou Player-One sont d'excellentes caméras de guidage, à privilégier en monochrome, leurs prix va généralement de paire avec leurs performances ! Si vos conditions de guidage sont difficiles, optez pour la plus performante. Si le budget prime, la ASI120 fera très bien le "job" derrière une petite lunette guide ou un chercheur modifié.

Quelle caméra planétaire choisir ?

Le choix d'une caméra planétaire se fera essentiellement par la taille du capteur, des photosites (taille des pixels en micron) et par la modernité du capteur (plus moderne = plus performant). Pour vous donner une idée de la taille comparée des capteurs, voici une petite "vue" des tailles des capteurs (pas la taille réelle, la taille comparée). Prenez en référence le capteur 24x36 (plein format) qui fait donc 24mm par 36mm de côté.

Sensors Sizes

Nous recommandons les petits capteurs jusqu'à 1/1.2" pour l'imagerie planétaire avec le format 1/2.8" comme "norme" actuelle, et les capteurs à partir de 1/1.8" pour le ciel profond (question de taille du champ) avec le 1/1.2" comme "minimum" vital à notre avis. Notez que TOUS les capteurs modernes savent "tout" faire, à la fois du planétaire et du ciel profond, mais un capteur trop grand n'apportera rien en planétaire, à part pour la Lune et l'imagerie Solaire par exemple. Privilégiez des "petits" capteurs très véloces pour Jupiter, Mars et Saturne par exemple.

Notez que les "webcam" type Phillips SPC ou iNova qui ont fait les grandes heures de l'astro-photographie au début des années 2000 avaient des capteurs 1/4" ou 1/3" ! Les capteurs modernes sont donc généralement plus grands, plus résolus, et d'une qualité bien meilleure à tous points de vue...

Les capteurs IMX 533 et IMX 585 sont intéressants car très performants en astro-photo planétaire ET ciel profond.

La nouvelle génération ?

De nouvelles générations de capteurs "sortent" sur le marché environ tous les 2 à 3 ans avec, à chaque fois, différents modèles de différentes tailles, et parfois des "mises à jour" d'une génération à une autre. Les capteurs "tendance" actuellement sont :

  • Le capteur IMX 585 est une version mise à jour de l'ASI485. Il se distingue par une capacité photonique accrue et une meilleure gestion du bruit thermique et du refroidissement.
  • Le capteur IMX 662 est également la version mise à jour de la ASI 462 (IMX 462) Il se distingue par une capacité photonique 3x supérieure, un bruit légèrement plus important mais une meilleure efficience quantique, un débit un peu plus faible (environ 100ips max) mais des caractéristiques en terme de pixels et de taille identiques. Elle produit des images semblables à la 585 mais avec 15% de vitesse en plus pour la même surface de capture (mesuré sur caméras ZWO). Elle est très recommandée pour un Maksutov-Cassegrain à F/15 ou un Schmidt-Cassegrain avec barlow 2x.
  • Le capteur IMX 664 est un excellent choix pour l'imagerie planétaire, très comparable à l'IMX662 qu'il dépasse en termes de taille de capteur et nombre de pixels avec globalement les mêmes qualités, mêmes technologies et même taille de pixels. A choisir ce serait mon choix plutôt que l'IMX662 que je trouve assez "petit"... surtout dans les plus longues focales où placer la planète sur le capteur peut être un véritable "sport"...
  • Le capteur IMX 678 est la mise à jour du fameux IMX 178 qu'il remplacera à termes. Il supprime l'amp-glow de ce dernier, des pixels de 2 micron un peu plus petits, un plus faible niveau de bruit, une capacité électronique un peu en retrait (11ke- environ) et une résolution 4K. Ses petits photosites de seulement 2 microns permettent d'imager les planètes en haute résolution avec un télescope de  Maksutov-Cassegrain à F/12 sans rajouter une barlow ! Avec un Newton, ajoutez simplement une barlow APM 2,7x pour être au "top" !
  • Le capteur IMX 676 est quasiment identique mais de forme carrée, il est très intéressant pour le planétaire, plus de champ et une taille de photosites identiques, c'est un excellent choix :-)
  • Le capteur IMX 715 arrive en cette fin 2023, il a l'immense avantage de posséder des photosites très petits de seulement 1,4 micron ! Avec une telle résolution vous arriverez à atteindre la résolution du télescope aux alentours de F/8. Par exemple directement au foyer sur un Ritchey-Chretien ou en utilisant un Newton F/4 avec une simple barlow 2x.

Quelle caméra choisir en fonction de mon télescope début 2024 ?

  • Pour un télescope de Newton, nous vous recommandons l'IMX 678 avec une barlow APM 2,7x. Ou bien le capteur IMX 715 avec une barlow 2x VIP Baader.
  • Pour une lunette astronomique (APO si possible), nous vous recommandons l'IMX 678 ou IMX 676 avec une barlow 2x VIP Baader. Vous pouvez également opter pour l'IMX 715 au foyer sur les lunettes à F/7 ~ 8
  • Pour un télescope de Schmidt-Cassegrain, ou un Cassegrain pure ou un Maksutov-Cassegrain à F/12, nous vous recommandons l'IMX 662 ou IMX 664 avec barlow 2x VIP Baader ou la IMX 678 sans barlow.
  • Pour un télescope Maksutov-Cassegrain F/15, nous vous recommandons l'IMX 662 sans barlow.

Avec ces caméras, n'oubliez pas d'utiliser un filtre anti-infrarouges !

Comment choisir : petits pixels ou gros pixels ?

Les pixels (photosites) du capteur sont parfois relativement "grands" (environ 3 micron) et parfois tout petits (1,45 micron pour l'IMX715). Le choix de capteur impacte énormément l'utilisation de la caméra cependant !! Les webcam d'entant avaient des photosites de 5,6 microns...

Les petits pixels sont intéressants car ils permettent d'atteindre facilement la résolution du télescope sans forcément utiliser une barlow. Sur Newton, ils permettent d'atteindre la résolution avec des barlow de faible puissance et de bonne qualité à prix contenu. En revanche, ils s'accordent mal avec des rapports F/D trop grands et donc ils sont peu enclins à être utilisés avec un ADC (les ADC les plus courants réclament un F/D d'au moins 10 voire 15 pour ne pas engendrer trop de défauts optiques). Enfin, les petits pixels sont compliqués à mettre au point !! La plage de mise au point (tolérance) sera de quelques microns seulement avec un capteur IMX 715 et un F/D de 12 (Maksutov 150/1800 par exemple) vous aurez une tolérance d'envrion +/- 9 micron (c'est très peu...).

Les "gros" pixels sont intéressants car ils vous permettent plus de liberté sur le choix de la barlow, de la solution photo en général, ils s'accordent mieux avec un ADC (rapport F/D plus long) et autorisent une mise au point plus "souple". Par exemple à F/D 24 avec des photosites de 2,9 micron (IMX662), vous avez la même résolution que l'exemple ci-dessus. Globalement l'écart c'est une barlow 2x sur le Maksutov. La mise au point aura une tolérance de +/- 35 microns environ... Evidemment atteindre F/D 20 ou plus sur un Newton F/4 relève un peu de l'utopie, à moins d'utiliser d'excellentes barlow haut de gamme et chères...

Plus de simplicité mécanique et optique d'un coté, plus de facilité d'utilisation de l'autre, à vous de voir ! De notre côté nous préférons la facilité d'utilisation et recommandons du coup des capteurs avec des photosites aux alentours de 3 micron (2,9 ou 3,76 micron par exemple). Ils permettent en outre d'imaginer faire du visuel assisté avec des surfaces de capteurs plus importantes que les capteurs équipés en photosites minuscules (plus facile de faire du visuel assisté avec un IMX585 qu'avec un IMX715...).

En définitive quel exemple de solution photo planétaire recommandez-vous début 2024 ?

Un télescope Sky-Watcher Maksutov 150 (ou 180), un Celestron C800 ou C925, avec une Barlow 2,0x type Baader VIP et un IMX662 nous semblent être des solutions facilement exploitables avec d'excellents résultats y compris lorsqu'on débute.

L'imagerie solaire monochrome lunaire ou solaire (continuum / h-alpha) ?

  • Le capteur "phare" pour la capture de l'astre du jour en H-alpha jusqu'à présent était l'IMX174 monochrome
  • Le capteur IMX290 est un bon capteur monochrome pour la Lune et le Soleil et globalement très adapté à tous types d'imagerie monochrome mais il tend à disparaître.
  • Le nouveau capteur ultra-performant pour l'imagerie Solaire est sans conteste possible l'IMX 432 monochrome. C'est une véritable évolution avec des caractéristiques bien supérieures, des pixels de 9 micron une capacité photonique de presque 100Ke- et un obturateur global. Le modèle Apollo-M Max refroidie de Player-one est une caméra tout à fait exceptionnelle.
  • Certains capteurs couleur modernes avec une grande efficience dans l'infrarouge, typiquement l'IMX 662 ou  l'IMX 664 et encore mieux, l'IMX 715 sont des choix intéressant car en plus de l'imagerie couleur planétaire, ils vous permettront l'imagerie infrarouge de la Lune dans de très bonnes conditions.

Les images obtenues sont donc généralement "monochromes" avec les capteurs "dédiés" à l'imagerie solaire. Christophe De La Chapelle a fait une vidéo très intéressante expliquant comment "recoloriser" les images du Soleil afin de faire ressortir les détails de façon à la fois plus esthétique et plus pratique pour l'oeil. Cliquez-ici !

La caméra n'est pas tout !!

  • Le complément essentiel à votre caméra planétaire est une solution photo complète y compris une bonne lentille de Barlow : Cliquez-ici !
  • Consultez nos autres documents à ce sujet, y compris les solutions photo planétaires Cliquez-ici !
  • De même les logiciels sont essentiels tels SharpCap ou FireCapture ! Cliquez-ici !
  • Consultez enfin les divers tutoriels présents sur les forums et sur YouTube ! Ils sont souvent très instructifs...
  • Optez pour un PC (ou Mac) très puissant type i5 ou mieux, sans carte graphique 3D particulière, avec de grosses quantité de mémoire et de disque dur (si possible SSD) Cliquez-ici pour plus d'informations à ce sujet !

Une excellente caméra sans aucun bon accessoire, avec des logiciels de base (ou pas de logiciel du tout) et sur un PC vieillissant ne saurait être performante !

Notez enfin qu'une caméra planétaire moderne "sait" aussi, la plupart du temps, faire du "visuel assisté" pour le ciel profond. Cliquez-ici pour plus d'informations !

Une liste (non exhaustive) des formats et tailles de capteurs...

  • 55 mm Type 3.4 (48,64×40,38mm) : Exemple : Sony IMX461 (utilisé dans certaines caméras astro' et APN "pro")
  • Super 35 (24.89x18.66 mm) : Exemple : Sony IMX555 (utilisé dans Sony FX6)
  • Full Frame (24x36 mm) : Exemple : Sony IMX410 (utilisé dans Sony Alpha 7 IV)
  • APS-H (28.7x19 mm) : Exemple : Sony IMX311
  • APS-C (23.6x15.7 mm) : Exemple : Sony IMX486 (utilisé dans Sony Alpha 6400)
  • APS-C cinéma (23.6x13.3 mm) :Exemple : Sony IMX324 (utilisé dans Sony FS5 II)
  • Four Thirds (17.3x13 mm) : Exemple : Sony IMX260 (utilisé dans Sony A7S II)
  • Micro Four Thirds (17.3x13 mm) : Exemple : Sony IMX273 (utilisé dans Sony A7C)
  • Micro Four Thirds cinéma (17.3x9.7 mm) : Exemple : Sony IMX273 (utilisé dans Sony FX3)
  • 1 inch (13.2x8.8 mm) : Exemple : Sony IMX377 (utilisé dans Sony RX0 II)
  • 1/1.7 inch (7.6x5.7 mm) : Exemple : Sony IMX387
  • 1/2.3 inch (6.2x4.6 mm) : Exemple : Sony IMX224 (utilisé dans certains drones DJI)
  • 1/2.5 inch (5.76x4.29 mm) : Exemple : Sony IMX499
  • 1/3.2 inch (4.54x3.42 mm) :Exemple : Sony IMX462

On remarquera que la résolution et la taille des capteurs vont généralement de paire.

p 3 lineup graph(Source : Sony Semi-conductors)

Vous souhaitez calculer facilement votre focale eu égard à la taille de votre capteur : Cliquez-ici !