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Webcam Modificada Vesta SC 2.0 Resfrigerada

Introdução

A webcam Philips Vesta pode ter seus circuitos alterados de forma a permitir tomadas de longa exposição. Isso abre um novo leque de opções antes somente possíveis através de câmeras CCD especialmente empregadas em astronomia e de alto custo de aquisição.

O termo SC se refere a Steve Chambers, o autor da alteração.

As seguintes modificações ja foram propostas com as seguintes características

SC1.0 - shutter Somente o controle de longa exposição
SC1.5 - shutter+amplificador Controle de longa exposição juntamente com a possibilidade de controle do amplificador
SC2.0 - shutter+amplificador+frames Controle de longa exposição, possibilidade de controle do amplificador e seleção de frames para transferência

A alteração não é complicada mas demanda um grau de habilidade manual para conseguir fazer as alterações devido ao tamanho reduzidos dos componentes envolvidos na alteração.

Não irei descrever os passos para a modificação, uma vez que todas as informações necessárias já esta detalhadas nos links abaixo:

Steve Chambers website
K3's AstroPhotography
Keith Wiley
Robert Bob´s page
Sylvain Weiller

Agradecimentos especiais aos amigos Adilson F Dias e Elias Lobo pela ajuda nesse projeto.

Modificação

Basicamente, é criada uma interface através da porta paralela com os pinos de controle do CCD da webcam. Desta maneira, um software rodando no PC, atuando através da porta paralela, consegue fazer todas as operações envolvidas na tomada em longa exposição. Como enviar sinais de controle para o Amplificador do CCD e pulsos para o controle do shutter e transferência dos frames para o PC.

O seguinte circuito foi implementado na modificação:

Detalhe do Peltier e dissipador

Detalhe do adaptador 1.25", redutor focal e filtro IRB

Testes de Longa Exposição

Exposição

1/25s
5s
10s
20s

"Light Painting"

 

Testes de Desligamento do Amplificador

As imagens abaixo se referem aos Dark Frames (imagens tiradas sem iluminação)

10s Amplificador Ligado
10s Amplificador Desligado
60s Amplificador Ligado
60s Amplificador Desligado

Refrigerando a Webcam Modificada

Sistema a temperatura ambiente

Temperatura de 10.5ºC após alguns minutos. Note a condensação no peltier

Testes de Ruído Térmico

As imagens abaixo se referem aos Dark Frames (imagens tiradas sem iluminação) duranto o tempo de 20s. O teste começou em 30º e chegou a 1º grau positivo. Observe a importância do sistema de resfriamento na questão do ruído térmico.

Testes de Céu Profundo

Galáxia de Sombrero (M104)

Telescópio Intes MK67 150mm f/12@f6
Vesta SC2 refrigerada a 10 graus C
20 segundos de exposição
Frame único sem tratamento de dark ou light frames

Nebulosa de Órion (M42)

Telescópio Newtoniano 180mm f7@f3.5
Vesta SC2 sem refrigeração
5 segundos de exposição

Acessórios

Mogg's Adaptador 1.25"

Este adaptador possui a mesma rosca que a lente original da camera e se encaixa no lugar desta. Permite a fixação da câmera ao telescópio e ainda permite a fixação do redutor focal ou filtros


Mogg's Redutor Focal 0.5

Reduz a distância foca efetiva do sistema por um fator de 0.5. Esse acessório é muito importante no caso de telescópios com longa distâncias focais, pois permite exposições mais curtas e aumento do campo abrangido pela CCD da webcam

 

Filtro ATIK IR Blocking

 

Controlador de Temperatura Full Gauge TI-17RGT

Este controlador permite a monitoração da temperatura atual do sistema e também permite o ajuste de um ST (Set Point) ou ponto de trabalho. Desta maneira o controlador pode desligar todo o sistema de resfriamento (cooler + peltir) quando a temperatura ficar abaixo de um valor configurado. Isso pode ser muito importante para evitar que a webcam trabalhe com uma temperatura inferiar ä temperatura minima da CCD. Podendo-se danificar a mesma. Mais informações a respeito desse controlador em http://www.fullgauge.com.br.