Moravské přístroje, a. s., zdroj: https://www.gxccd.com/art?id=383&lang=405, vytištěno: 30.04.2025 23:26:56
Hlavní stránka▹Přehled produktů▹Astronomické kamery▹Články | 27.6.2018 |
---|
Chlazené kamery série G4 obsahují CCD detektory o ploše 36 × 36 mm, což je o 50% více, než je plocha políčka kinofilmu. Vnější obrys kamer G4 je identický s kamerami G3. Shodná se sérií G3 je také je obsluha, programové ovládání, stejný je napájecí zdroj i připojení k počítači prostřednictvím USB 2.0. Filtrové kolo pro čtvercové filtry velikosti 50 × 50 mm (kruhové filtry o průměru 50 mm u tak velkých CCD čipů způsobují vinětaci) nemůže být z rozměrových důvodů uvnitř hlavy kamery. Ke kameře G4 ale mohou být připojena vnější filtrová kola pro 5 nebo 7 velkých filtrů, hlava kamery už obsahuje konektor pro jeho ovládání. |
Kamery G4 obsahují Full-Frame CCD detektory OnSemi KAF o ploše 36 × 36 mm. Detektory jsou vybaveny tzv. anti-blooming gate (ABG), systémem elektrod odvádějící náboj ze saturovaných pixelů. ABG zajišťuje kruhové obrazy jasných hvězd, bez rušivých přetoků náboje. Na druhé ABG použitých CCD čipů ovlivňuje linearitu jen zanedbatelně. Kamery G4 tak mohou být použity pro astrometrické i fotometrické aplikace stejně jako pro astronomickou fotografii. Bez ohledu na to, jestli jsou vašim cílem spolehlivá a reprodukovatelná vědecká data nebo krásné snímky objektů hlubokého vesmíru, kamery G4 vám poskytnou obojí. Systém kamer G4Kamera G4 může být snadno kombinována s řadou prvků celého systému. Různé konfigurace vyhovují rozdílným požadavkům podle aplikace, dalekohledu, filtrů, pointaci atd. Kamera G4 nedovoluje použití interního filtrového kola, protože čtvercové filtry 50×50 mm jsou pro interní kolo příliš velké. Externí filtrové kolo je tak pro kamery G4 jediná volba. Pro kamery G4 jsou k dispozici dvě velikosti filtrových kol:
Hlava kamery a početné příslušenství vytváří zobrazovací systém, schopný přizpůsobení řadě aplikací.
Kamery G4 jsou navrhovány k práci spolu s osobním počítačem (PC). Na rozdíl od digitálních fotoaparátů, které pracují na počítači nezávisle, vědecké chlazené CCD kamery vyžadují počítač pro řízení, nahrávání obrázků, jejich zpracování a ukládání apod. K práci s kamerami G4 je zapotřebí počítač, který:
Modely kamer G4Série kamer G4 zahrnuje modely:
Technické specifikace kamer série G4CCD čipKamery G4 používají Full Frame CCD čipy OnSemi KAF s ABG (anti-blooming gate), zajišťující obraz bez rušivých přetoků náboje z přeexponovaných částí čipu (blooming), např. jasných hvězd v zorném poli. ABG ochrana těchto čipů je navrhována pro relativně nízké úrovně osvětlení (100× saturační signál, oproti např. 300× saturační signál CCD KAI-4022 nebo 1000× saturační signál u CCD čipu KAF-8300, určeného i pro snímání proti slunci apod.), aby rušivě neovlivňovala lineární odezvu detektoru na světlo. Model G4-9000Model G4-9000 používá 9 MPx CCD OnSemi KAF-09000.
Specifikace KAF-09000 CCD Model G4-16000Model G4-16000 používá 16 MPx CCD OnSemi KAF-16803.
Specifikace KAF-16803 CCD Elektronika kamery16 bitový A/D převodník s korelovaným dvojitým vzorkováním zajišťuje vysoký dynamický rozsah a čtecí šum limitovaný pouze samotným CCD čipem. Rychlé USB rozhraní dokáže přečíst snímek během několika desítek sekund. Maximální délka USB kabelu je 5 m. Tato délka může být rozšířena až na 10 m použitím USB rozbočovače (USB hub) nebo aktivního USB kabelu. Aktivní prodlužovací prvky dovolují vzdálit USB zařízení až na 100 m.
Specifikace elektroniky kamery Čas stažení obrazu závisí na CCD čipu použitém v daném modelu kamery. Také čtecí šum kamery závisí na použitém čipu a na čtecím módu.
Model G4-9000
Specifikace elektroniky G4-9000 U kamer G4-9000 bylo počínaje ovladačem verze 2.3 zesílení v binning módech sníženo z 2,5 e-/ADU na 1,7 e-/ADU, aby byl naplno využit dynamický rozsah A/D převodníku, protože výstupní uzel použitých detektorů nedokázal vyšší úroveň signálu přenést. Model G4-16000
Specifikace elektroniky G4-16000 Kamery G4-16000 používají stejný zisk pro nebinované i binované čtení, pokud jsou použity se systémovým ovladačem verze 2.3 nebo vyšším. Pokud je použit starší ovladač, uvedené zesílení 1,6 e-/ADU je použito jen v binningu 1 × 1, ve vyšších binning módech je použito zesílení 2,7 e-/ADU. Zesílení bylo sjednoceno, aby byl naplno využit dynamický rozsah A/D převodníku, protože výstupní uzel použitých detektorů nedokázal vyšší úroveň signálu přenést. Poznámky:
Chlazení čipuRegulované termoelektrické chlazení dokáže ochladit CCD čip v závislosti na typu kamery o 42 až 47 °C pod okolní teplotu. Horká strana Peltiérových článků je chlazena ventilátory. Teplota CCD čipu je regulována s přesností ±0.1 °C. Účinné chlazení minimalizuje vlastní temný proud CCD čipu a přesná regulace teploty dovoluje správnou kalibraci pořízených snímků. Kamery řady G4 jsou vyráběny ve dvou variantách, lišících se úrovní chlazení:
Specifikace chlazení čipu Poznámky:
Napájecí zdrojNapájení 12 V DC dovoluje kameře pracovat z jakéhokoliv (i nestabilizovaného) zdroje včetně baterií, síťových adaptérů apod. S kamerou je dodáván univerzální 100–240 V AC/50–60 Hz, adaptér o výkonu 60 W.
Specifikace napájecího zdroje Poznámky:
Upozornění: Napájecí konektor na hlavě kamery má kladný pól na středovém kontaktu. Ačkoliv moderní zdroje vždy používají tuto polaritu konektoru, vždy, když používáte jiný než dodaný zdroj, přesvědčte se že má konektor se správnou polaritou. Mechanické specifikaceKompaktní a robustní hlava kamery měří 154 × 154 × 65 mm. Plášť je vyroben z masivního duralu CNC obráběním a černě eloxován. Hlava samotná obsahuje USB-B konektor, 8-pinový konektor RJ-45 pro externí filtrové kolo a 12 V DC napájecí konektor, žádné další části (separátní krabice s CPU, USB adaptér apod.), vyjma síťového adaptéru, nejsou zapotřebí. Integrovaná mechanická závěrka dovoluje vyčítání bez rozmazání dopadajícím světlem stejně jako automatické pořizování temných snímků, nezbytné pro automatické robotizované dalekohledy. Filtrové kolo není integrováno, je nezbytné použít externí filtrové kolo pro 5 filtrů 50 × 50 mm. Toto kolo je ovládáno elektronikou již zabudovanou do hlavy kamery G4. Kolo je spojeno s kamerou jediným 8 žilovým krátkým kabelem, kolo tedy nepotřebuje žádné další napájecí nebo komunikační kabely. Z pohledu programů (ovladače, uživatelské aplikace) je interní a externí kolo nerozlišitelné, kamera se chová stejně jako kamery G2 nebo G3 s interním filtrovým kolem.
Mechanické specifikace Bez ohledu na to, jestli má kamera standardní nebo posílené chlazení, čelní rozměry jsou vždy shodné. Také montážní závity pro adaptéry dalekohledů jsou stejné, takže obě varianty jsou kompatibilní se stejnou sadou adaptérů pro optický systém. Jediný rozdílný rozměr je tloušťka kamery. Posílené chlazení vyžaduje prodloužení zadní části kamery. Poznámky:
Volitelné příslušenstvíHlava kamery může být kombinována s rozličným příslušenstvím podle požadavků cílové aplikace (použitý optický systém, potřebné filtry, automatická pointace atd.). Adaptéry dalekohledůVelká uhlopříčka CCD detektorů kamer G4 (52 mm) nedovoluje použít řadu běžných adaptérů, zpravidla limitovaných průměrem 2 palce (50,8 mm), jako např. T-závit M42 × 0,75, závit M48 × 1, bajonet Nikon apod. Proto jsou kamery G4 standardně nabízeny se závitovým adaptérem M68 × 1. Další alternativou je adaptér pro fotografické objektivy Canon EOS, který má dostatečný průměr aby nezpůsoboval příliš velkou vinětaci. Adaptér je navrhován pro kamery G4 s vnějším filtrovým kolem, u kterých dodržuje vzdálenost 44 mm mezi čelem bajonetu a CCD detektorem.
Externí filtrová kolaProtože velké detektory kamer G4 vyžadují velké filtry o rozměru 50 × 50 mm, filtrové kolo nemůže být umístěnu uvnitř hlavy kamery a kamery G4 mohou používat pouze externí filtrová kola. K dispozici jsou kola dvou velikostí:
Poznámka: Existuje také možnost použít s kamerami G4 filtrová kola pro kruhové filtry D50 mm. Normálně takové filtrů způsobují značnou vinětaci, protože úhlopříčka CCD měří 52 mm a čistý průměr filtru je 47 mm. Ale pokud použitá optika nepokryje celý detektor, (např. fotografický objektiv typu rybí oko), filtry D50 mm zvětší počet pozic z 5 na 7 v případě M kol a ze 7 na 9 v případě L kol. Externí filtrové kolo pro 5 filtrů 50 × 50 mm (vlevo) a pro 7 filtrů D50 mm nebo v objímkách M48 × 0,75 (vpravo) Externí filtrová kola jsou detailně popsána zde. Off-Axis Guider adaptérG4 off-axis guider adapter (OAG) je navržen aby dovolil připojení pointační kamery s 1,25" okulárovým adaptérem, i když samotný adaptér musí být poněkud kratší aby bylo možné kameru zaostřit. Kamery G0 jsou navrženy aby je bylo možné s G4 OAG zaostřit a speciální (kratší) verze 1,25" adaptéru pro C-mount je k dispozici pro kamery G1. Jakákoliv kamera s CS-mount závitem (zkrácená verze standardu C-mount) může tento adaptér použít k připojení ke G4 OAG. Na straně dalekohledu je G4 OAG vybaven závitem M68 × 1. Vzdálenost ohniskové roviny od čela závitu je 61,5 mm. Off-Axis Guider adaptéry jsou detailně popsány zde. Pointační kameryKamery G0 a G1 jsou zcela nezávislá zařízení s vlastním USB připojením k řídicímu PC. Jsou zde zmíněny jen aby nebyla opomenuta významná část celého systému. Samostatná pointační a zobrazovací kamera G1-0301 je vybavena USB rozhraním a standardním AutoGuider portem Kamery G0 a G1 mohou být použity na G3 OAG, na samostatném pointačním dalekohledu nebo pro jakékoliv další zobrazovací aplikace, jako např. snímání Měsíce a planet apod. Obě kamery G0 i G1 mohou sdílet Gx Camera Ethernet Adapter s až 3 dalšími kamerami Gx a být tak ovládány přes počítačovou síť. Kamery G0 a G1 jsou detailně popsány zde. Uchycení kamery přímo na montážKamery G4 jsou vybaveny dvěma standardními stativovým závity 0.250-20UNC v horní části hlavy kamery. Volitelně je možné k těmto závitům uchytit lichoběžníkovou lištu (tzv. rybinu) o rozměru 1,75 palce (standard Vixen). Pomocí této lišty lze přímo tělo kamery, např. s připojeným fotografickým objektivem, uchytit přímo k řadě astronomických montáží navrhovaných pro tento standard. Náhradní kontejnery pohlcovače vlhkostiKamery G4 jdou dodávány s kontejnerem pro silikagel, pohlcující vlhkost v chladné komoře CCD, dovolujícím vyšroubování a vysušení silikagelu ponechaného v kontejneru v troubě (viz návod na použití kamery). Poznámka: Z těchto důvodů není na kontejneru žádné těsnění, které by se mohlo při vyšší teplotě poškodit. Těsnění je umístěno na chladné komoře CCD komory. Standardně je s kamerou dodáván kontejner, který nepřesahuje profil hlavy kamery. Je vybaven štěrbinou pro nástroj (nebo např. minci), dovolující povolení a opětovné utažení kontejneru. Kontejnery pro kamery s posíleným chlazením jsou prodlouženy vzhledem k větší hloubce těchto variant kamer. Kontejnery pro kamery se standardním i posíleným chlazením i ve variantách dovolující manipulaci bez nástrojů Samostatně je možné objednat náhradní kontejner, který usnadní výměnu vysoušeče. Je možné vysušit náhradní kontejner a jej jen vyměnit v kameře. K náhradním kontejnerům je dodávána i utěsněná zátka. Náhradní kontejner je dodáván i ve variantě dovolující povolené a utažení bez použití nástroje. Tento kontejner je ale delší a přesahuje profil kamery. Pokud není volné místo za kamerou kritické, tento kontejner může výměnu vysoušeče ještě usnadnit. Barevné varianty kamerHlava kamery je k dispozici v několika barevných variantách střední stěny. Aktuální nabídka je k dispozici na WWW stránkách výrobce. Gx Camera Ethernet AdapterZařízení Gx Camera Ethernet Adapter dovoluje připojení až 4 kamer Gx libovolného typu na jedné straně a 1 Gbps Ethernet rozhraní a druhé straně. Tento adaptér tak dovolují ovládání připojených kamer Gx s použitím směrovatelného protokolu TCP/IP na prakticky neomezenou vzdálenost. Jednotka Gx Camera Ethernet Adapter je k dispozici v několika variantách, jejich funkčnost je ale shodná Jednotky Gx Camera Ethernet Adapter jsou detailně popsány zde. Podpora softwareVýkonný program pro řízení kamery a manipulaci se snímky SIPS (Scientific Image Processing System) je dodáván spolu s kamerou. SIPS dovoluje řídit expozici, chlazení, filtrové kolo, pořizuje automatické sekvence, provádí kompletní kalibraci apod. Obsahuje také pokročilé nástroje jako např. automatickou registraci a skládání dílčích snímků se sub-pixelovou přesností, blikání snímků, obrazové filtry, profily a řadu dalších nástrojů. Program SIPS je zdarma ke stažení z tohoto www serveru. K dispozici jsou také ovladače standardu ASCOM a také ovladače programové systémy třetích stran (např. TheSkyX, MaxIm DL, AstroArt, atd.). Navštivte stránku download tohoto www serveru se seznamem všech ovladačů. Automatická pointaceProgramový systém SIPS dovoluje automatickou pointaci montáže dalekohledu s použitím samostatné pointační kamery. Správně a spolehlivě pracující automatická pointace využívající výhod výpočetního výkonu počítačů PC (např. výpočet centroidu pointační hvězdy z mnoha pixelů dovolující dosažení sub-pixelové přesnosti) není úplně triviální úkol. Tomu odpovídá i množství parametrů, které je nutno programu zadat (nebo nechat automaticky určit). Okno nástroje Guider programu SIPS Nástroj Guiding pak dovoluje automatickou pointaci zapínat a vypínat, kalibrovat parametry pointace a přepočítávat je po změně deklinace dalekohledu bez nutnosti nové kalibrace. Nová kalibrace také odpadá po přeložení německé montáže. Okno také zobrazuje časové průběhy zjištěných odchylek pointační hvězdy v obou osách od referenční polohy. Délka vlastního průběhu i rozsah grafů jsou volně nastavitelné, takže jejich zobrazení lze přizpůsobit nepřesnostem a délce periodické chyby dané montáže. Také je zobrazován kompletní záznam o kalibraci, zjištěných odchylkách, provedených korekcích apod. Záznam lze kdykoliv uložit do textového souboru. Alternativou klasické pointace je mezisnímková pointace, navržená pro moderní montáže, které jsou natolik přesné, že udrží chod se sub-pixelovou přesností po dobu jediné expozice a viditelné nepravidelnosti se objeví až za dobu přesahující několik expozic. Mezisnímková pointace pak provádí jemné opravy polohy montáže mezi jednotlivými expozicemi, což zamezuje cestování snímaných objektů po ploše detektoru během doby pozorování. Tato metoda pointace používá hlavní kameru, nevyužívá další pointační kameru a přirozeně nepotřebuje ani OAG nebo samostatný pointační dalekohled. Parametry mezisnímkové pointace v záložce Pointace okna nástroje Kamera Dodávky a baleníKamery G4 jsou dodávány v pevných kufřících s pěnovou výplní obsahující:
Kamery G3 a G4 jsou dodávány v kufříku vyplněném pěnou (vlevo), pokud je kamera objednána s externím filtrovým kolem, je použit větší kufřík (vpravo) Galerie snímkůUkázky snímků pořízených kamerami řady G4.
Snímky jsou publikovány se svolením jednotlivých autorů. |