CCD kamera G2-8300

 Sortiment CCD kamier od Moravian Instruments nájdete v našom e-Shope

Ponuka kamier rady G2 bola doplnená o kameru G2-8300 s CCD detektorom KAF8300. Tento CCD detektor zodpovedá tzv. „4/3 štandardu“ a jeho rozmery sú 18,1 × 13,7 mm, čo je najväčšia plocha detektoru zo všetkých kamier rady G2. Vysoké rozlíšenie detektoru (cez 8MPx) pomerne malé pixly (5,4 × 5,4 ?m) predurčujú túto kameru k použitiu s ďalekohľadmi o kratších ohniskových vzdialenostiach (prípadne s fotografickými objektívmi) alebo pre snímanie obrazov z mikroskopu.

Všetky kľúčové vlastnosti série kamier G2 zostali zachované aj u kamery G2-8300:

• Najnižší možný čítací šum limitovaný iba vlastným CCD čipom.
• Vysoký dynamický rozsah s 16 bitovou digitalizáciou.
• Efektívne a precízne regulované chladenie CCD čipu až o 50 °C pod okolitú teplotu.
• Schopnosť práce bez dozoru umožnená zabudovanou mechanickou uzávierkou a filtrovým kolesom pre LRGB, BVRI alebo úzkopásmové filtre.
• Kompaktná hlava kamery, malá a ľahká aby mohla byť pripojená aj k malým ďalekohľadom
• Napájací zdroj s jedným napätím dovoľuje prácu z jedinej 12V batérie alebo prostredníctvom sieťového adaptéru.
• Plug and play inštalácia software, bohatá programová podpora.
• Robustná konštrukcia pre každodenné použitie.

V niektorých bodoch je ale kamera G2-8300 unikátna:

• Hoci má CCD detektor KAF8300 architektúru Full-Frame, je vybavený tzv. anti-blooming gate (ABG), zamedzujúc pretekaniu náboja do okolitých pixlov, pokiaľ sa v zornom poli objaví veľmi jasná hviezda. Kamera je teda veľmi vhodná aj pre astrofotografiu.
• Veľkosť CCD čipu mierne presahuje čistý prierez štandardných filtrov v objímkach o priemeru 1,25 palca – za použitia s týmito filtrami by bol obraz v okrajoch zatemnený vinetáciou. Preto nieje u kamery G2-8300 ponúkané filtrové koleso s 6 pozíciami a v kolese so 5 pozíciami nie sú používané štandardné filtre v objímkach, ale väčšie filtre o priemere 31mm.

Filtre o priemeroch 31mm už nespôsobujú u úplnej väčšiny optických systémov vinetáciu, na druhej strane sú oveľa lacnejšie a tiež kompaktnejšie, než je tomu u filtrov v objímkach so závitom M48 alebo filtrov s priemerom 2 palce.

Hlava kamery G2-8300

Kamera G2-8300 je vyrábaná vo verzii s monochromatickým CCD detektorom i vo verzii s farebným detektorom, dovoľujúcom robenie farebných snímkov jedinou expozíciou:

Hoci CCD snímač KAF8300 nieje ako u kamery G2-4000 štvorcový (štvorcový snímač vždy optimálne využije schopnosti optiky, plochy filtrov a pod. A je teda pre astronomické aplikácie najvhodnejší), pomer strán je 4:3, teda bližšie štvorcu než je tomu u snímačov s pomerom strán 3:2, ako napr. KAF3200, KAI11000 apod.

Kamera G2-8300 s objektívom štandardu Canon EOS

Technické špecifikácie kamery G2-8300

CCD čip Kamery G2-8300 používajú nízko-šumové Full-Frame CCD ccd čipy Kodak KAF8300 CCD o formáte 4/3. Pokročilé výrobné postupy umožňujúce vyrobiť transparentné elektródy a mikročočky na povrchu čipu zaisťujú špičkovú kvantovú účinnosť až 55%. Temný prúd týchto čipov je veľmi malý a výsledný pomer signál/šum je teda veľmi priaznivý.

Špecifikácia KAF8300 CCD

KAF8300 CCD a jeho kvantová účinnost

Elektronika kamery

16 bitový A/D prevodník s korelovaným dvojitým vzorkovaním zaisťuje vysoký dynamický rozsah a čítací šum limitovaný iba samotným CCD čipom. Rýchle CCD rozhranie dokáže prečítať snímok behom niekoľkých sekúnd.

Maximálna dĺžka káblu je 5m. Táto dĺžka môže byť rozšírená až na 10m pomocou USB rozbočovača (USB hub) alebo aktívneho USB káblu. Aktívne predlžovacie prvky dovoľujú vzdialiť USB zariadenie až na 100m.

Špecifikácia elektroniky kamery

Čas stiahnutia obrazu závisí na CCD čipu použitom v danom modelu kamery. Tiež čítací šum kamery závisí na použitom čipe a na čítacom móde.

• V štandardnom čítacom móde je systémoví čítací šum asi 1 e- nad čítacím šumom nízkošumového módu.
• Čítací mód LN (Low-noise) je pomerne pomalší (asi 1,2×), ale zaisťuje systémový čítací šum menší alebo rovný čítaciemu šumu daného čipu špecifikovaného výrobcom

Špecifikácia elektroniky G2-8300

Poznámky:

1. Binning môže byť kombinovaný nezávisle v oboch osách.
2. 1.Čítací šum LN vyčítania závisí na vlastnom CCD čipe. Ak napríklad čítací šum daného čipu je 7 e- RMS, rovnako systémový čítací šum je 7 e- RMS.
3. 1.Časy stiahnutia sú platné pre USB 2.0 rozhranie a závisia na použitom PC. Časy použité tu sú zmerané na počítači vybavenom 1.5 Ghz procesorom Pentium M.

Časy sťahovania môžu byť pomerne dlhšie, pokiaľ je použité rozhranie USB 1.1.

Napájací a USB konektor na spodnej časti hlavy kamery

Chladenie čipu

Regulované dvojstupňové termoelektrické chladenie s núteným obehom vzduchu zaisťuje pokles teploty o viac ako 50 °C pod okolitú teplotu a presnosť regulovania 0.1°C. Zmrazenie CCD čipu minimalizuje jeho tepelný šum a dovoľuje exponovať dlhú dobu.

Špecifikácia chladenia čipu

Ventilátory a vetracie otvory na zadnej strane plášťa kamery.

Poznámky:

1. Neodporúča sa chladiť čip až na maximálny možný rozdiel teplôt, pretože kamera potom nemusí byť schopná zaistiť jeho stabilnú teplotu, pokiaľ sa teplota okolia zvýši. Obvykle je praktické nastaviť schladenie čipu využívajúc asi 90% chladiaceho výkonu. To poskytuje dostatok rezervného výkonu k udržaniu CCD čipu na konštantnej teplote aj pokiaľ okolitá teplota vzraste o niekoľko stupňov Celsia.
2. Pre kamery G2CCD je k dispozícii kvapalinový tepelný výmenník. V prípade záujmu kontaktujte výrobcu.
3. Účinnosť chladenia závisí na okolitých podmienkach, tiež na napájacom zdroji. Pokiaľ napájacie napätie klesne pod 12 V, maximálny rozdiel teplôt sa zníži.

Maximálny rozdiel teplôt -50°C už nenecháva veľký priestor pre reguláciu

Napájací zdroj

Napájanie 12 V DC dovoľuje kamere pracovať z akéhokoľvek (aj nestabilizovaného) zdroja vrátane batérii, sieťových adaptérov a pod. S kamerou je dodávaný univerzálny 100–240 V AC/50–60 Hz, adaptér o výkonu 60 W. Hoci spotreba kamery nepresahuje 30W, dvojnásobná rezerva 60W zdroja zaisťuje kvalitné napájanie bez rušenia a šumu.

Špecifikácia napájacieho zdroja

Poznámky:

1. 1)Spotreba kamery je meraná na napájacej strane (230 V/50 Hz) 12 V zdroja.
2. 1)Kamera obsahuje vlastné zdroje, takže môže byť napájaná z nestabilizovaného zdroja 12 V DC. Vstupné napätie môže byť medzi 10 a 14 V. Aj tak niektoré parametre (napr. efektivita chladenia) sa zhoršujú akonáhle napájacie napätie poklesne pod 11 V.
3. 1)G2CCD kamera meria napájacie napätie a poskytuje údaje ovládaciemu softvéru. Vstupné napätie je zobrazované v záložke Chladenie nástroja CCD kamera programu SIMS. Táto vlastnosť je užitočná najmä pokiaľ je kamera napájaná batériami.

Napájacie zdroje 12 V DC/5 A pre kameru G2CCD

Upozornenie:

Napájací konektor na hlave kamery má kladný pól na stredovom kontakte. Hoci moderné zdroje vždy používajú túto polaritu konektoru , vždy keď používate iný než dodaný zdroj, presvedčte sa že má konektor so správnou polaritou.

Mechanické špecifikácie

Kompaktná robustná hlava kamery meria 114x114x74mm. Plášť je vyrobený z masívneho duralu CNC obrábaním a čiernym eloxovaním. Hlava samotná obsahuje USB-B konektor a 12 V DC napájací konektor, žiadne ďalšie časti (oddelená krabica s CPU, USB adaptér a pod.) okrem sieťového adaptéru, nie sú potrebné. Integrovaná mechanická uzávierka dovoľuje čítanie bez rozmazania dopadajúcim svetlom rovnako ako automatické robenie temných snímkov, nevyhnutné pre automatické robotizované ďalekohľady. Integrované filtrové koleso má 5 pozícii pre štandardné 1.25" filtre so závitom na objímke. Je tiež k dispozícii varianta s 6 pozíciami pre 1" filtre (bez objímok).

Mechanické špecifikácie

Poznámky:

1. Hmotnosť hlavy kamery vrátane 2" adaptéru ďalekohľadu a filtrového kolesa bez filtrov.
2. K dispozícii sú rôzne adaptéry pre ďalekohľady a objektívy, vrátane štandardných1.25" a 2" adaptérov, T-závitu, adaptéru pre objektívy Canon EOS a Nikon apod.

Filtrové koleso s 5 pozíciami a clonková uzávierka v hlave kamery G2-8300

Podpora Software

Výkonný program pre riadenie kamery a manipuláciu so snímkami SIMS (Simple Image Manipulation System) je dodávaný spolu s kamerou. SIMS dovoľuje riadiť expozíciu, chladenie, filtrové koleso, vytvára automatické sekvencie prevádza kompletnú kalibráciu a pod. Obsahuje tiež pokročilé nástroje ako napr. automatickú registráciu skladania jednotlivých snímkov so sub-pixelovou presnosťou , blikania snímkov, obrazové filtre, profily a rada ďalších nástrojov.

Simple Image Manipulation System

K dispozícii sú ovládače pre softvér tretích strán (napr. MaxIm DL, AstroArt, apod.). Pre zistenie dostupnosti ovládača kamery pre daný softvér prosím navštívte sekciu download na www stránkach výrobcu.

Automatická pointácia

Programový systém SIMS dovoľuje automatickú pointáciu montáže ďalekohľadu za použitia samostatnej pointačnej kamery. Správne a spoľahlivo pracujúca automatická pointácia využívajúca výhod výpočtového výkonu počítačov PC (napr. výpočet centroidu pointačnej hviezdy, z množstva pixlov dovoľujúc dosiahnutia sub-pixelovaj presnosti) nieje úplne triviálna úloha. Tomu odpovedajú aj možnosti parametrov, ktoré je nutné programu zadať(alebo nechať automaticky určiť). Práve množstvo parametrov viedlo k rozdeleniu zložky „Guiding“ v programe SIMS na dve samostatné zložky. Prvá je nazývaná „Guiding setup“ a zahrňuje parametri nevyhnutné pre nastavenie automatickej pointácie.

Záložka „Guiding setup“ nástroja„CCD Camera“ programu SIMS

Druhá záložka „Guiding“ potom dovoľuje automatickú pointáciu zapínať a vypínať, kalibrovať parametre pointácie a prepočítať ich po zmene deklinácie ďalekohľadu bez nutnosti novej kalibrácie. Nová kalibrácia tiež odpadá po preložení nemeckej montáže.

Táto záložka tiež zobrazuje časové priebehy získaných odchýlok pointačnej hviezdy v oboch osách od referenčnej polohy. Dĺžka vlastného priebehu i rozsahu grafov je volne nastaviteľná, takže ich zobrazenie možno prispôsobiť nepresnostiam a dĺžke periodickej chyby danej montáže.

Záložka „Guiding“ nástroja „CCD Camera“ programu SIMS

Kompletný záznam o kalibrácii, získaných odchýlkach, prevedených korekcií a pod. Je tiež zobrazovaný v tejto zložke. Záznam ide kedykoľvek uložiť do textového súboru.

Vedecká CCD kamera G2 a pointačná a zobrazovacia CCD kameraG1

Dodávky a balenia

Kamery G2CCD sú dodávané v pevných kufríkoch s penovou výplňou obsahujúc:

• Hlavu kamery s užívateľom zvoleným adaptérom. Štandardne je dodávaný 2" adaptér. Pokiaľ je kamera objednaná spolu s filtrovým kolesom a prípadne s filtrami, koleso je zamontované v hlave a osadené zvolenými filtrami.
• Napájací zdroj 100-240 V AC/12 V DC s 1.8 m výstupným káblom.
• 5m dlhý USB A-B kábel pre pripojenie kamery k počítači.
• CD-ROM s ovládačmi kamery, inštaláciou programu SIMS, elektronickou dokumentáciou a PDF verziou manuálu.
• Tlačenou kópiou manuálu kamery.

G2CCD v prepravnom kufríku

Ďalší článok