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El nuevo sensor Sony Exmor R: ¿Qué implica para los astrofotógrafos?

«No hay sombra fuerte donde hay mucha luz».

Estas palabras las pronunció el escritor alemán Johann Wolfgang von Goethe. Cuando escribió estas líneas, nadie se podía imaginar las cámaras digitales. Y seguro que el conocido escritor las enmarcó en otro contexto.

No obstante la frase se aplica también a los sensores de las cámaras de astronomía que no hemos podido evitar utilizar.

Pero, ¿en qué sentido? Y ¿por qué la frase ya no se aplica a las cámaras con los nuevos sensores Exmor R? Ahora mismo lo veremos.

Cámaras con 100 % de sensibilidad de ToupTek

Se trata de una noticia de la que se alegrarán muchos aficionados a la astronomía: las cámaras Touptek actuales son hasta un 100 % más sensibles (fuente: Sony) que las antiguas cámaras CMOS convencionales. Y es que en los últimos años se han conseguido grandes avances en la tecnología de sensores. De forma resumida: gracias al nuevo sensor Exmor R ahora se puede recopilar en el chip más información del objeto en un tiempo de iluminación más corto.

Las cámaras de ToupTek están equipadas con los sensores más actuales: Más información sobre las cámaras.

Hasta hace algunos años se preferían los sensores CCD. Tenían un ruido muy claramente inferior, eran sensibles y permitían detectar más detalles. Después, se desarrollaron los sensores CMOS. Permitían lograr un transporte de datos rápido y una digitalización hiperrápida. El ruido se redujo considerablemente y esta técnica pasó a ser interesante para la astronomía.

A estos sensores CMOS se les denomina además sensores front-illuminated o de iluminación frontal. Y es aquí donde la frase «No hay sombra fuerte donde hay mucha luz» resulta interesante. Y es que está relacionada con la arquitectura y la estructura del chip.

Der Front-Illuminated Sensor: Lichtstrahlen treffen auf den Sensor, werden aber zum Teil abgelenkt.Los sensores CMOS «clásicos»

Los sensores front-illuminated contienen una amplia cantidad de elementos por los que deben pasar primero los fotones de luz antes de llegar al destino y de caer en los píxeles.

Primero estaban las microlentes, después los filtros de colores y, por último, el sistema electrónico. Este último se aplicó desde arriba sobre el chip. Esto implica que en este punto se encuentran las cintas de aluminio, los cables y los transmisores. Por aquí también deben pasar los fotones. Solo entonces la luz alcanza por fin el ansiado píxel.

Desgraciadamente, este sistema electrónico es como un proyector de sombras. Algo similar a lo que ya conocemos de los telescopios con espejos diagonales de gran tamaño: una determinada parte de la luz se absorbe y desvía.

Algunos fotones se quedan fuera. No se les permite el paso o simplemente se vuelven a reflejar con el alambre metálico. La consecuencia es inevitable: entra menos luz.

Ahora, Sony ha pensado en cómo se puede lograr que los chips actuales sean más sensibles. Y han tenido una grandiosa idea que ahora se aplica a las cámaras de astrofotografía nuevas: Los sensores CMOS «back illuminated».

 

Los nuevos sensores «back illuminated» de Sony

Sony ha diseccionado los sensores y los ha vuelto a estructurar de manera completamente diferente. Ahora, los fotones pasan por las microlentes y luego por los filtros de colores. Hasta aquí todo claro. No obstante, la consecuencia es que llegan inmediatamente al píxel.

El sistema electrónico, los alambres y los transistores se encuentran ahora detrás. Así que los fotones llegan a las fotocélulas sin desviarse. El sustrato de silicio se ilumina desde atrás, en vez de desde delante. Otra ventaja es la tecnología STARVIS, un subgrupo de sensores Exmor R equipado con una sensibilidad incluso superior. Allá donde hay luz, esta técnica demuestra extraordinariamente sus ventajas.

Con las numerosas mejoras, los sensores Exmor R deberán ser extremadamente rápidos, tener menos ruido y el doble de sensibles (fuente: Sony) y deberán contar además con una transmisión superior en el infrarrojo cercano.

En la investigación, esta técnica se emplea desde hace ya tiempo. No obstante, hasta ahora el precio de este tipo de cámaras resultaba verdaderamente astronómico. Gracias a la extrema bajada del precio, estos sensores CMOS están ahora también al alcance de los amateurs.

¿De qué forma se refleja esto en sus fotografías de astronomía?

  • Más luz en menos tiempo
  • Tiempos de iluminación inferiores, por tanto menos problemas con el equipo
  • Se pueden fotografiar galaxias y nebulosas incluso sin cámaras enfriadas
  • Velocidad extremadamente alta: imágenes de planetas más nítidas
  • Alta sensibilidad en el rango del infrarrojo cercano para fotografiar Marte y Venus
  • Objetos celestes brillantes, con frecuencia como vídeo en directo

Conclusión:

Los nuevos sensores «Back-Illuminated» de Sony ofrecen nuevas e interesantes posibilidades para los astrofotógrafos. Los bajos costes hacen que tengan un precio reducido. Y la ventaja son astrofotografías hermosas con menos esfuerzo. Pero, lo mejor: las cámaras de Touptek ya están equipadas con esta tecnología. Quizás se podría decir ahora que: «La luz permanece donde hay mucha luz». Al menos en las estas cámaras.

P.D.:

Si también desea emplear las nuevas cámaras: haga clic aquí.

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24.09.2021
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