Kamery C2 jsou navrženy pro spolupráci s řídicím počítačem
(PC). Na rozdíl od např. digitálních fotoaparátů, které pracují
nezávisle na počítači, vědecké kamery obvykle vyžadují počítač pro
řízení práce, stahování, zpracování a ukládání snímků atd. K
ovládání kamery je zapotřebí počítač, který:
Je kompatibilní se standardem PC a provozuje moderní 32 nebo
64 bitový operační systém Windows.
Používá x86 nebo ARM procesor a provozuje 32 nebo 64 bitový
operační systém Linux.
Podporovány jsou také počítače Apple Macintosh s procesory
x64.
Kamery C2 používají ke spojení s řídicím PC rozhraní USB 3.0,
pracujícím na rychlosti 5 Gbps. Jsou ale také kompatibilní s rozhraním
a kabely USB 2.0.
Alternativně je možné použít rozhraní Moravian Camera Ethernet
Adapter. Tento adaptér dokáže připojit až 4 kamery série Cx (s
CMOS snímači) nebo Gx (s CCD snímači) a nabízí 1 Gbps a 10/100 Mbps
rozhraní Ethernet pro přímé spojení s řídicím počítačem. Protože
počítač pak s kamerami komunikuje protokolem TCP/IP, je možné do cesty
vložit např. WiFi most nebo jiné síťové zařízení.
Tip: USB standard nedovoluje použití USB kabelů delších než asi 5
metrů a USB 3.0 kabely jsou ještě kratší, aby bylo možné dosáhnout
velmi vysoké přenosové rychlosti. Na druhé straně komunikační protokol
TCP/IP, použitý ke spojení s kamerou přes síť Ethernet, je
směrovatelný, tedy vzdálenost mezi kamerou a řídicím počítačem může
být prakticky neomezená.
Kamery C2 potřebují k práci 12 V DC zdroj energie.
Síťový adaptér poskytující vhodné napájení je dodáván s každou
kamerou.
Poznamenejme, že kamera musí být připojena k nějakému optickému
systému (např. k dalekohledu), aby mohla vracet snímky. Kamera dokáže
exponovat dlouhou dobu, nezbytnou k zachycení velmi slabých objektů.
Pokud má být kamera používána s dalekohledem, musí být celá sestava
dalekohledu a montáže schopná plynule sledovat objekt po obloze během
dlouhých expozic.
Systém kamer C2
Kamera C2 může být snadno kombinována s řadou prvků
celého systému. Různé konfigurace vyhovují rozdílným požadavkům
podle aplikace, dalekohledu, filtrů, pointaci atd. Kamera je
vyráběna ve dvou variantách:
Kamera s interním filtrovým kolem.
Kamera s řídicím portem pro externí filtrové kolo. Tento
model dovoluje připojení několika variant externích filtrových
kol, lišících se počtem a velikostí filtrů.

Kamera C2 bez filtrového kola (vlevo), s interním
filtrovým kolem (uprostřed) a s připojeným externím filtrovým
kolem (vpravo)
Model kamery C2 s interním filtrovým kolem může
obsahovat dva typy kol:
Filtrové kolo s 5 pozicemi pro filtry D31 mm bez objímky
nebo pro filtry v 1,25” závitových
objímkách.
Filtrové kolo s 6 pozicemi pro filtry D27 mm (nebo 1
palec) bez objímky.

Kamera C2 s interním filtrovým kolem (vlevo) a s
externím filtrovým kolem (vpravo)
Pro kamery C2 určené pro připojení externího filtrového
kola jsou k dispozici dva typy těchto kol, každé z nich schopné
pojmout několik různých velikostí filtrů:
Extra malé XS kolo pro 8 filtrů D31 mm bez objímky nebo v 1,25”
závitových objímkách.
Extra malé XS kolo pro 7 filtrů D36 mm bez objímky.
Malé S kolo pro 12 filtrů D31 mm bez objímky nebo v 1,25”
závitových objímkách.
Malé S kolo pro 10 filtrů D36 mm bez objímky.
Malé S kolo pro 7 filtrů D50 mm nebo 2" bez objímky nebo v
2” závitových objímkách.
Upozornění: Hlava kamery je navržena tak, aby buď mohla obsahovat
interní filtrové kolo nebo aby mohla ovládat externí filtrové
kolo, ale ne obě současně. U varianty s interním filtrovým kolem
nemůže být externí filtrové kolo použito.
Komponenty systému kamer C2 zahrnují:
Hlava kamery C2 s interním filtrovým kolem (5 nebo 6
pozic)
Hlava kamery C2, dovolující použití externího filtrového
kola
Externí filtrové kolo velikosti XS (7 nebo 8
pozic)
Externí filtrové kolo velikosti S (10 nebo 12
pozic)
Pointační kamera C1
OAG adaptér se závitem M48 × 0,75
OAG adaptér se závitem M42 × 0,75 (T2)
Vysoká základna adaptérů dalekohledu, kompenzující
vzdálenost k senzoru pokud je kamera použita zcela bez
filtrového kola.
1.75” lichoběžníková lišta rybina pro kamery
G2
Gx Camera Ethernet Adapter (x86 CPU)
Gx Camera Ethernet Adapter (ARM
CPU)
Interní filtrové kolo s 5 pozicemi pro 1,25”/D31 mm
filtry
Interní filtrové kolo se 6 pozicemi pro 1”/D27 mm
filtry
Externí filtrové kolo XS s 8 pozicemi pro
1.25”/D31 mm filtry
Externí filtrové kolo „XS“ se 7 pozicemi pro D36 mm
filtry
Externí filtrové kolo S s 12 pozicemi pro
1.25”/D31 mm filtry
Externí filtrové kolo S s 10 pozicemi pro D36 mm
filtry
Externí filtrové kolo S se 7 pozicemi pro
2”/D50 mm filtry
Adaptér M42 × 0.75 (T-závit)
nebo M48 × 0.75, 55 mm
BFD
Adaptér pro objektivy Canon EOS
Adaptér pro objektivy Nikon
Modely kamer C2
Kamery C2 jsou vybaveny CMOS snímači Sony IMX s globální
závěrkou a čtvercovými pixely velikosti
3,45 × 3,45 μm nebo 4,50 × 4,50 μm. Jednotlivé modely se liší pouze rozlišením.
Všechny použité senzory jsou vybaveny tzv. globální
závěrkou. To znamená, že všechny pixely obrazu jsou
exponovány ve stejný čas, na rozdíl od senzorů s tzv. rolující
závěrkou, které exponují jednotlivé řádky obrazu jeden po
druhém. Pro dlouhé expozice statických objektů v tom není rozdíl,
ale při snímání pohybujících se objektů krátkými časy způsobují
senzory s rolující závěrkou deformace obrazu.
K dispozici jsou tři řady kamer C2, lišící se
dynamickými rozsahy (bitovou hloubkou digitalizovaných pixelů) a
velikostí pixelů:
Kamery C2 se senzory Sony IMX s
3,45 × 3,45 μm pixely, podporujícími 8 a 12 bitovou
digitalizaci. Protože každý 12 bitový pixel zabere při přenosu do PC dva
byte, stažená 12 bitového snímku zabere delší čas než stažení
8 bitového snímku. Maximální FPS je v 8 bitovém módu podstatě
vyšší.
Kamery C2 se senzory Sony IMX s
3,45 × 3,45 μm pixely, podporujícími jen 12 bitovou
digitalizaci. Pro dlouhé expozice (astronomická fotografie,
vědecký výzkum) je vždy používána přesnější 12 bitová
digitalizace a nižší doba stažení snímku v 8 bitovém módu tak
jako tak není využívána. Jestliže jsou všechny ostatní parametry
kamer stejné (rozměry senzoru, rozlišení, velikost pixelu, šum,
…), nižší cena těchto kamer tak může být velice
atraktivní.
Kamery C2 se senzory Sony IMX s
4,50 × 4,50 μm pixely a
pouze 12 bitovou digitalizací. Větší pixely znamenají větší
dynamický rozsah (do každého pixelu se vejde více elektronů než
pixel saturuje), ale také vyšší čtecí šum. Přesto je teoretický
maximální poměr signál/šum prakticky stejný díky většímu
signálu, který kamera dokáže akumulovat. Tyto kamery jsou také
vhodnější pro dalekohledy s delšími ohnisky, kde malé pixely
vedou na zbytečně převzorkované snímky, a také pro vědecké
aplikace, kde je dynamický rozsah velmi důležitý.
Kamery C2 s 3,45 × 3,45 μm pixely a 8 bitovou i 12 bitovou digitalizací:
Model |
CMOS senzor |
Rozlišení |
Velikost pixelu |
Plocha snímače |
C2-3000 |
IMX252 |
2064 × 1544 pixelů |
3,45 × 3,45 μm |
7,12 × 5,33 mm |
C2-5000 |
IMX250 |
2464 × 2056 pixelů |
3,45 × 3,45 μm |
8,50 × 7,09 mm |
C2-12000 |
IMX253 |
4112 × 3008 pixelů |
3,45 × 3,45 μm |
14,19 × 10,38 mm |
Kamery C2 s 3,45 × 3,45 μm pixely a pouze 12 bitovou digitalizací:
Model |
CMOS senzor |
Rozlišení |
Velikost pixelu |
Plocha snímače |
C2-3000A |
IMX265 |
2064 × 1544 pixelů |
3,45 × 3,45 μm |
7,12 × 5,33 mm |
C2-5000A |
IMX264 |
2464 × 2056 pixelů |
3,45 × 3,45 μm |
8,50 × 7,09 mm |
C2-12000A |
IMX304 |
4112 × 3008 pixelů |
3,45 × 3,45 μm |
14,19 × 10,38 mm |
Kamery C2 s 4,50 × 4,50 μm pixely a pouze 12 bitovou digitalizací:
Model |
CMOS senzor |
Rozlišení |
Velikost pixelu |
Plocha snímače |
C2-7000A |
IMX428 |
3216 × 2208 pixelů |
4,50 × 4,50 μm |
14,47 × 9,94 mm |
CMOS senzory a elektronika kamery
Hlavní role elektroniky CMOS kamery, mimo inicializace a
ovládání některých pomocných funkcí, je přenos dat z CMOS
detektoru do řídicího PC ke zpracování a ukládání. Na rozdíl od
kamer s CCD detektory, návrh kamery s CMOS čipy nedokáže ovlivnit
řadu důležitých parametrů, jako např. dynamický rozsah (počet bitů
na pixel).
Linearita senzoru
Odezva senzoru na světlo je velmi lineární. To znamená, že
kamera může být použita i pro náročné výzkumné projekty, jako
je např. fotometrie jasných proměnných hvězd apod.
Linearita senzorů s 3,45 × 3,45 μm pixely (vlevo) a s
4,50 × 4,50 μm pixely (vpravo)
Rychlost stahování
Již bylo uvedeno že existují dvě série kamer C2,
lišících se použitými senzory. První série s
3,45 × 3,45 μm pixely nabízí čtyři čtecí módy:
8 bitový pomalý mód s rychlostí digitalizace
~132 MPx/s
12 bitový pomalý mód s rychlostí
digitalizace ~72 MPx/s
8 bitový rychlý mód s rychlostí digitalizace
~263 MPx/s
12 bitový rychlý mód s rychlostí
digitalizace ~132 MPx/s
A verze kamer C2 s
3,45 × 3,45 μm pixely nabízí pouze jeden čtecí
mód:
A A verze kamer C2 s
4,50 × 4,50 μm pixely nabízí také jeden čtecí
mód:
Výše uvedené rychlosti digitalizace jsou platné pro USB 3.0
připojení. Také poznamenejme, že časy stahování snímků nevedou
automaticky na odpovídající počet snímků za sekundu (FPS),
protože stažený snímek je zpracován a zobrazen, což rovněž
spotřebovává čas. Tento čas je zanedbatelný, pokud kamera
potřebuje na stažení snímku sekundy nebo i desítky sekund. Ale
v případě rychlé CMOS kamery je čas potřebný ke zpracování
snímku v PC (např. výpočet směrodatné odchylky snímku apod.)
významný a může být delší než skutečná doba stahování.
Zisk kamery
Senzory použité v kamerách C2 nabízí programovatelné
zesílení 0 do 24 dB, což znamená násobení výstupního signálu
1× až
15,9×. Zesílení
může být nastavováno s krokem 0,1 dB.
Převodový poměr a čtecí šum
Obecně řada vlastností senzoru závisí na zesílení. Dále
tedy uvádíme parametry současně pro minimální i maximální
zesílení.
Parametry kamery se senzory o velikosti pixelu
3,45 × 3,45 μm:
Přesnost digitalizace |
12-bit |
12-bit |
8-bit |
8-bit |
Zesílení senzoru |
0 dB |
24 dB |
0 dB |
24 dB |
Plná kapacita pixelu |
11000 e- |
1100 e- |
2600 e- |
1100 e- |
Převodní faktor |
2,8 e-/ADU |
0,3 e-/ADU |
10,0 e-/ADU |
4,4 e-/ADU |
Čtecí šum |
2,2 e- RMS |
2,0 e- RMS |
4,2 e- RMS |
9,7 e- RMS |
Parametry kamery se senzory o velikosti pixelu
4,50 × 4,50 μm:
Přesnost digitalizace |
12-bit |
12-bit |
Zesílení senzoru |
0 dB |
24 dB |
Plná kapacita pixelu |
26000 e- |
2100 e- |
Převodní faktor |
6,3 e-/ADU |
0,5 e-/ADU |
Čtecí šum |
5,3 e- RMS |
3,9 e- RMS |
Ovládání expozice
Kamery C2 jsou schopny velice krátkých expozic. Nejkratší
expoziční doba je 125 μs (1/8000
sekundy). To je současně také krok, v němž je délka expozice
zadávána. Tedy druhá nejkratší expozice tedy je 250 μs atd.
Ovládání dlouhých expozic je ovládáno z řídicího PC a pro
maximální délku expozice neexistuje žádný limit. Ve
skutečnosti je nejdelší expozice omezena saturací senzoru buď
dopadajícím světlem nebo temným proudem (viz. následující
podkapitola).
Chlazení čipu a napájení
Regulované termoelektrické chlazení je schopné ochladit CMOS
senzor až o 45 °C pod okolní teplotu.
Horká strana Peltiérova článku je chlazena ventilátorem. Teplota
senzoru je regulována s přesností +/-0,1 °C. Vysoký rozdíl teplot a přesná regulace
zajišťují velmi nízký temný proud pro dlouhé expoziční časy a
současně dovoluje správkou kalibraci snímků.
Hlava kamery obsahuje dva teplotní senzory — první měří přímo teplotu pouzdra CMOS senzoru, druhý
měří teplotu uvnitř hlavu kamery.

Zadní strana hlavy kamery C2 obsahuje vstupy vzduchy
pro ventilátor, chladící horkou stranu Peltiérova
článku
Účinnost chlazení mírně závisí na množství tepla
generovaného senzorem použitým v kameře:
Obecně senzory s menším rozlišením generují méně tepla a
tedy dosahují nižší teploty.
A verze kamer, používající senzory s omezenými
čtecími módy, také generují méně tepla a dosahují nižších
teplot.
Efektivita chlazení závisí na okolních podmínkách a také na
napájejí kamery. Pokud napájecí napětí klesne pod 12 V, maximální rozdíl teplot se také sníží.
Chlazení CMOS senzoru |
Termoelektrické (Peltiérovy) články |
Maximální Δ
T |
~45 °C pod okolím |
Regulovaný Δ T |
42 °C pod okolím (při 90%
chlazení) |
Přesnost regulace |
0,1 °C |
Chlazení horké strany |
Nucený oběh vzduchu (ventilátor) |
Specifikace chlazení senzoru

Kamera C2-12000A ochlazuje senzor na teplotu -40°C pod
okolím
Napájecí zdroj
Napájení 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. Ačkoliv spotřeba
kamery nepřesahuje 40 W, zdroj s
60 W zajišťuje kvalitní napájení
bez rušení a šumů.
Napájení hlavy kamery |
12 V DC |
Spotřeba kamery |
<4 W bez
chlazení |
|
26 W chlazení 100% |
Napájecí konektor |
5,5/2,5 mm, + uprostřed |
Vstupní napětí adaptéru |
100-240 V AC/50-60 Hz |
Výstupní napětí adaptéru |
12 V DC/5 A |
Maximální výkon adaptéru |
60 W |
Specifikace napájecího zdroje
Upozornění: Napájecí konektor na hlavě kamer má plus pól na
středovém kolíku. Ačkoliv všechny moderní zdroje používají
tuto konfiguraci, vždy se přesvědčte, že použité napájení má
správnou polaritu.

Napájecí zdroj 12 V DC/5 A pro
kameru C2
Mechanické specifikace
Kompaktní a robustní hlava kamery měří 114 × 114 × 65 mm.
Hlava je vyrobena CNC obráběním z kvalitní duralové slitiny a
černě eloxována. Kamera obsahuje konektor USB-B a napájecí
konektor 12 V DC. Integrovaná mechanická závěrka zajišťuje
čtení i FF senzorů bez rozmazání dopadajícím světlem a dovoluje
pořizování temných snímků bez nutnosti zakrývat dalekohled, což je
vlastnost vyžadovaná např. u robotických sestav.

Spodní strana s konektory kamery bez filtrového kola
(vlevo) a s interním filtrovým kolem (vpravo)
Kamera s interním filtrovým kolem je vysoká
77,5 mm. Filtrové kolo nabízí 5 pozic pro
standardní 1,25 palcové závitové objímky.
Varianta kola se 6 pozicemi pro D26 mm filtry bez objímek je také k dispozici.
Interní mechanická závěrka |
Ano, clonková závěrka |
Nejkratší expoziční doba |
125 μs
(elektronická závěrka) |
Nejdelší expoziční doba |
Limitována pouze saturací čipu |
Interní filtrové kolo |
5 pozic pro 1,25" objímky se závitem nebo pro D31 mm
filtry bez objímek |
|
6 pozic pro D26,5 mm filtry bez objímek |
Velikost hlavy |
114 × 114 × 77,5 mm (s interním filtrovým
kolem) |
|
114 × 114 × 65 mm (bez filtrového kola) |
Vzdálenost ohniskové roviny |
33,5 mm
(základna nastavitelných adaptérů) |
Hmotnost hlavy kamery |
1,00 kg
(bez filtrového kola) |
|
1,15 kg (s
interním filtrovým kolem) |
|
1,70 kg (s
externím filtrovým kolem XS) |
|
1,95 kg (s
externím filtrovým kolem S) |
Mechanické specifikace
Mechanická závěrka
Kamery C2 jsou vybaveny mechanickou závěrkou, což je velice
důležitá vlastnost, dovolující práci bez obsluhy (plně
robotické sestavy nebo jen dálkově ovládané dalekohledy). Bez
mechanické závěrky není možné pořizovat temné snímky, nezbytné
pro správnou kalibraci.
Mechanická závěrka v kamerách C2 je navrhována pro
maximální spolehlivost. Počet cyklů otevření a zavření je
prakticky neomezený, protože v závěrce nejsou žádné třecí
plochy. Cena za spolehlivost pak je relativně pomalý chod.
Naštěstí závěrka není zapotřebí pro samotné řízení expozic,
pouze pokud se pořizuje temný snímek (případně bias snímek),
musí se uzavřít — všechny použité CMOS
snímače jsou vybaveny elektronickou závěrkou.
Firmware kamery optimalizuje práci závěrky tak, aby se
neprovádělo zbytečné otevírání a případně zavírání. Pokud je
pořizována série světlých snímků jeden za druhým, závěrka
zůstává otevřená aby se expozice nezdržovaly zbytečným
zavíráním a opětovným otevíráním. Pokud následuje temný nebo
bias snímek, závěrka se před expozicí zavře a opačně. Závěrka
zůstává zavřená pokud následuje série temných snímků a otevře
se pouze před světlým snímkem. Pokud se žádná expozice
neprovádí po dobu asi 1 sekundy od a závěrka zůstala po
poslední expozici otevřena (to znamená po světlém snímku),
firmware kamery závěrku zavře aby byl senzor chráněn před
dopadajícím světlem.
Kamera s interním filtrovým kolem

Čelní rozměry kamer C2 s interním filtrovým
kolem
Boční rozměry kamer C2 s interním filtrovým
kolem
Kamera s externím filtrovým kolem XS

Čelní rozměry kamer C2 s externím filtrovým
kolem
Boční rozměry kamer C2 s externím filtrovým
kolem
Externí filtrové kolo velikosti S má větší průměr
(viz. Externí filtrová kola), vzdálenosti čelní
roviny od senzoru jsou ale u všech externích kol
identické.
Kamera bez filtrového kola
Pokud je kamera určená pro připojení externího filtrového
kola používána bez filtrového kola, k dispozici jsou dva typy
základen pro nastavitelné adaptéry.
S nízkou základnou adaptérů, navrženou pro kamery
s interním filtrovým kolem, je vzdálenost ohniskové roviny
pouze 21 mm.

Kamera bez filtrového kola s nízkou
základnou adaptérů
Vysoká základna adaptérů má stejnou tloušťku jako
je tloušťka pláště externích filtrových kol. To znamená, že
všechny adaptéry, uchycené k této základně, zachovávají
stejnou vzdálenost ohniskové roviny jako kdyby byly uchyceny
na externí filtrové kolo nebo na kameru s interním filtrovým
kolem a tenkou základnou.

Kamera bez filtrového kola s vysokou
základnou adaptérů
Volitelné příslušenství
Ke kamerám C2 je nabízena celá řada příslušenství rozšiřujícího
funkce kamery a pomáhajícího zabudovat kameru do celé pozorovací
sestavy.
Externí filtrová kola
Pokud není v hlavě kamery zabudováno filtrové kolo, veškerá
elektronika i firmware, určený k jeho ovládání, zůstává
nevyužit. Tyto komponent mohou být jen s drobnými úpravami
použity k ovládání externího filtrového kola. Přední plášť
kamery může být v tomto případě nižší, místo pro interní
filtrové kolo je pak nadbytečné.

Kamera C2 s externím filtrovým kolem
Adaptéry dalekohledů
Ke kamerám C2 je nabízena řada adaptérů pro
dalekohledy nebo fotografické objektivy. Uživatel může
zvolit jakýkoliv jiný adaptér podle potřeby a další adaptéry
mohou být také objednány separátně.
2 palcový okulárový adaptér — adaptér pro okulárový výtah s průměrem 2
palce.
T-závit krátký — adaptér s vnitřním závitem M42 × 0,75 mm.
T-závit s 55 mm
BFD — adaptér s vnitřním závitem
M42 × 0,75 mm, zachovávající
vzdálenost ohniskové roviny 55 mm.
M48 × 0,75
krátký — adaptér s vnitřním
závitem M48 × 0,75 mm.
M48 × 0,75 s 55 mm
BFD — adaptér s vnitřním závitem
M48 × 0,75 mm, zachovávající
vzdálenost ohniskové roviny 55 mm.
Bajonet Canon EOS — standardní adaptér pro bajonet objektivů
Canon EOS, zachovávající vzdálenost ohniskové roviny
44 mm.
Bajonet Nikon F — standardní adaptér pro bajonet objektivů
Nikon, zachovávající vzdálenost ohniskové roviny
46,5 mm.
Všechny adaptéry dalekohledů a objektivů kamer C2 mohou být
velmi mírně nakláněny. Tato vlastnost byla zavedena, aby
umožnila kompenzaci možných nepřesností v seřízení kolmosti
senzoru na optickou osu dalekohledu.
Adaptéry dalekohledů kamer C2 jsou přichyceny pomocí tří
tažných šroubů. Protože je sklon adaptérů nastavitelný, další
tři tlačné šrouby (červíky) jsou zapotřebí k zafixování
nastavené polohy adaptéru po povolení tažných šroubů během
seřizování.
Seřizování adaptéru (vlevo) a sejmutí
nastavitelného adaptéru (vpravo)
Nastavitelné adaptéry dalekohledu jsou uchyceny
dvěma způsoby podle toho, jestli jsou umístěny přímo na těle
kamery (např. u kamery s interním filtrovým kolem) nebo na
plášti externího filtrového kola.
Adaptéry kamer C2 nesou přišroubovány přímo k plášti
kamery. Na místo toho je vždy použita základna adaptéru,
přišroubovaná k plášti kamery.
Pokud je použito externí filtrové kolo, základna
adaptéru není zapotřebí, protože externí filtrová kola jsou
navržena pro tento typ adaptérů.

Externí filtrová kola jsou navržena pro
nastavitelné adaptéry
Off-Axis Guider (OAG) adaptéry
Kamery C2 mohou být volitelně vybaveny Off-Axis Guider
adaptérem. Tento adaptér obsahuje rovinné zrcátko, skloněné o
45° k optické ose. Toto zrcátko odráží část přicházejícího
světla do portu pro pointační kameru. Zrcátko je umístěno
dostatečně daleko od optické osy, aby neclonilo hlavnímu
senzoru kamery. Optická soustava tedy musí být schopna
vytvořit dostatečně velké zorné pole, aby i na odrazné zrcátko
dopadalo dostatek světla.

Pozice odrazového zrcátka vzhledem k optické
ose
C2-OAG je vyráběn ve dvou variantách, jedna má čelní závit
M42 × 0,75
(T-závit) a druhá M48 × 0,75. Obě varianty jsou
navrženy, aby byly kompatibilní s externími filtrovými koly a
zachovávaly vzdálenost ohniskové roviny 55 mm.
C2 OAG se závitem M42 (vlevo) a M48
(vpravo)
Pokud má být OAG použit s kamerou s interním filtrovým
kolem, musí být namontován na základně adaptérů stejně jako
jakýkoliv jiný adaptér. Výsledná vzdálenost ohniskové roviny
zůstává stejná.
Port pro pointační kameru je kompatibilní s kamerami C1 (a
také staršími G0 a G1). U kamer C1 je nezbytné nahradit
standardní adaptér CS/1,25” zkrácenou,
10 mm dlouhou variantou. Protože
kamery C1 vyhovují standardu CS-mount, (BFD
12,5 mm),
jakákoliv kamera odpovídající tomuto standardu s 10 mm dlouhým 1,25” adaptérem
by měla správně pracovat a C2-OAG.

Řez C2-OAG ukazující polohu odrazného
zrcátka
Upozornění: Kamery C1 jsou k dispozici s adaptérem standardu
CS-mount a také ve variantě s velkým adaptérem standardu
T-thread (M42 × 0,75). Pro práci na
C2-OAG je nutno volit variantu pouze s CS-mount adaptérem,
větší adaptér T-závit není s OAG mechanicky
kompatibilní.
Uchycení kamery přímo na montáž
Kamery C2 jsou vybaveny standardním stativovým závitem
(0.250-20UNC) a také čtyřmi závitovými otvory M4 v horní části
hlavy kamery.
Pozice závitových otvorů v hlavě kamery C2 bez
filtrového kola (vlevo) a s interním filtrovým kolem
(vpravo)
Volitelně je možné k tomuto závitu 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.

1,75" lišta standardu Vixen pro uchycení hlavy
kamery C2 k montáži
Kontejner pohlcovače vlhkosti vyměnitelný bez
nástrojů
Kamery C2 používají stejný kontejner pro silikagel jako
větší kamery C3 a C4, stejně jako CCD kamery G2, G3 a G4. Celý
kontejner je možné odšroubovat, takže je možné vyměnit
silikagel bez nutnosti sejmout kameru z dalekohledu.

Celý kontejner pohlcovače vlhkosti může být vysušen
nebo může být jeho obsah po odšroubování perforovaného
vnitřního víčka vysypán a vysušen zvlášť
Standardně je s kamerou dodáván kontejner, který
nepřesahuje profil hlavy kamery. Je vybaven štěrbinou pro
nástroj (plastový nástroj je dodáván s každou kamerou, ale lze
použít i např. minci), dovolující povolení a opětovné utažení
kontejneru.
Návrh dovoluje použití několika volitelných
variant:
Hermetická zátka se závitem, dovolující zatěsnění
vysušeného silikagelu pokud není kontejner bezprostředně
zašroubován do kamery.
Alternativní (poněkud delší) kontejner pro silikagel,
navržená tak, aby jej bylo možno odšroubovat (stejně jako
zašroubovat a dotáhnout) bez použití nástrojů.
Srovnání standardního kontejneru a kontejneru pro
ruční manipulaci (vlevo), volitelná zátka a oba kontejnery
(vpravo)
Barevné varianty kamer
Hlava kamery je k dispozici v několika barevných variantách
střední stěny. Aktuální nabídka je k dispozici na WWW
stránkách výrobce.

Kamera C2 s barevnými variantami střední
stěny
Moravian Camera Ethernet Adapter
Zařízení Moravian Camera Ethernet Adapter dovoluje
připojení až 4 kamer Cx libovolného typu na jedné straně a
1 Gbps Ethernet rozhraní na druhé straně. Tento adaptér tak
dokáže zpřístupnit připojení kamery Cx s použitím
směrovatelného protokolu TCP/IP na prakticky neomezenou
vzdálenost.
Jednotka Moravian Camera Ethernet Adapter (vlevo) a
adaptér se dvěma připojenými kamerami (vpravo)
Zařízení Moravian Camera Ethernet Adapter je detailně
popsáno zde.
Podpora software
Ovladače a programová podpora kamer Cx je stejně bohatá jako je
tomu u CCD kamer série Gx.
Pro práci s kamerami C2 je ale nezbytné instalovat
nejnovější verze všech programových balíků a ovladačů.
Pokud je kamera C2 připojena přímo k řídicímu PC pomocí
USB kabelu, je nutné instalovat nový systémový ovladač
CxCamera.sys (viz manuál Installing and Using Drivers and
Software, dodávaný s každou kamerou). Tento ovladač je
zahrnut v instalačním balíčku systémových ovladačů verze
2.3 a nebo vyšší.
Pokud je kamera C2 připojena přes jednotku Camera
Ethernet Adapter, adaptér musí být vybaven firmware verze
42 nebo vyšší, aby správně pracoval s CMOS kamerami (postup
aktualizace firmware v jednotce je popsán v manuálu Moravian
Camera Ethernet Adapter User's Guide). Tip: Pokud je
k programu SIPS připojena kamera přes jednotku Moravian Camera
Ethernet Adapter, SIPS zobrazí verzi firmware jednotky v
oznamovací oblasti panelu Windows Action Center.
Balíčky ovladačů a knihoven pro Linux také musí být
aktualizovány na poslední verzi. Více v sekci Download tohoto
WWW serveru.
Program SIPS (Scientific Image Processing System)
verze 3.21 nebo vyšší je nezbytný k ovládání kamer C2
včetně nejnovější C2-7000.
Upozornění: Podpora pro CMOS kamery Cx byla postupně zařazována do
jednotlivých verzí programu SIPS. Předchozí minoritní verze
programu SIPS sice mohou rozpoznat kamery C2, vždy ale používejte
v3.21 nebo pozdější pro správnou funkci s těmito
kamerami.
Ovladače kamer C2 pro programy třetích stran také musí
být aktualizovány na nejnovější verze aby pracovaly s kamerami
C2. Minimální verze pro jednotlivé ovladače jsou:
ASCOM ovladače verze 5.1
Ovladače pro TheSkyX (všechny verze pro Windows,
MacOS a Linux) verze 2.2
Astroart ovladače verze 3.2
SIPS
Program SIPS (Scientific Image Processing System),
dodávaný spolu s kamerou, dovoluje kompletní ovládání kamer
(expozice, chlazení, výběr filtrů atd.). Také podporuje
automatické sekvence snímání přes různé filtry, s rozdílným
binningem apod. S plnou podporou ASCOM standardu může SIPS
ovládat celou hvězdárnu. Konkrétně montáže dalekohledů, ale
také další zařízení (motorová ostření, kopule nebo odsuvné
střechy, GPS přijímače apod.).
SIPS zahrnuje nástroje pro automatickou pointaci, včetně
tzv. dithering (řízené vzájemné posuny mezi
jednotlivými snímky). Jsou podporovány oba způsoby ovládání
montáže — přes rozhraní
autoguider port (kabel s 6 vodiči) a také
Pulse-Guide API programové rozhraní ovladače montáže.
Pro velmi kvalitní montáže, schopné sledoval pole bez nutnosti
pointace po dobu jedné expozice, podporuje SIPS mezi-snímkovou
pointaci pouze na základě porovnávání snímků z hlavní
zobrazovací kamery.

SIPS ovládající celou hvězdárnu (zobrazen v tmavé
barevné paletě)
Schopnosti programu SIPS nekončí u ovládání kamery a
hvězdárny. SIPS obsahuje řadu nástrojů pro kalibraci snímků,
práci s 16 a 32 bitovými FITS
soubory, zpracování celých množin snímků (např. medián množiny
apod.), transformace snímků, export snímků do běžných formátů
atd.
SIPS pracuje s FITS soubory, podporuje kalibrace i
zpracování snímků
Protože prví S ve zkratce SIPS znamená
Scientific (vědecký), program podporuje astronomickou
redukci snímků a také fotometrické zpracování celých řad.
SIPS se soustřeďuje na astrometrické a fotometrické
zpracování snímků, ale obsahuje i základní funkce pro
zpracování astronomických fotografií
Program SIPS je zdarma ke stažení z tohoto www serveru. Všechny funkce
jsou podrobně popsány v uživatelské příručce, nainstalované s
každou kopií programu.
K dispozici jsou také ovladače standardu ASCOM a také
ovladače programové systémy třetích stran (např. TheSkyX,
AstroArt, atd.). Navštivte stránku download tohoto www serveru se seznamem všech
ovladačů.
K dispozici jsou také INDI ovladače pro 32 bitový i 64 bitový Linux pracující na procesorech x86 a
ARM. S kamerou jsou dodávány také ovladače pro program TheSkyX
pracující pod systémem macOS.
Automatická pointace
Programový 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 Guider 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
Pokročilá rekonstrukce barev z barevných
kamer
Barevné snímače mají červené, zelené a modré filtry
(Bayerova maska) aplikovány přímo na jednotlivé
pixely.
Každý pixel registruje světlo pouze určité barvy
(červené, zelené nebo modré). Barevný snímek ale obsahuje
informaci o všech barvách v každém pixelu. Je tedy
nezbytné dopočítat ostatní barvy z hodnot okolních
pixelů..
Existuje řada způsobů jako dopočítat chybějící barvy
jednotlivých pixelů — od
jednoduchého rozšíření barev do okolních pixelů (tato
metoda vede k obrázkům s viditelnými barevnými chybami)
přes přesnější metody bilineární nebo bikubické
interpolace okolních pixelů až po sofistikované
víceprůchodové metody.
Bilineární interpolace poskytuje výrazně lepší výsledky
než prosté rozšíření chybějících barev do okolních pixelů
a přitom je dostatečně rychlá. Pokud je ale rozlišení
optiky blízké velikosti jednotlivých pixelů, u jemných
detailů vznikají barevné artefakty, jak ukazuje obrázek
dole vlevo.
Syrový obraz nahoře s barvami dopočítanými
bi-lineární interpolací (vlevo) a stejný syrový snímek,
ale zpracovaný víceprůchodovým algoritmem rekonstrukce
barev (vpravo)
Víceprůchodová metoda je výrazně pomalejší ve srovnání
s jednoprůchodovou bilineární interpolací, její výsledky
jsou ale zejména v detailech výrazně lepší. Tato metoda
dovoluje využít rozlišení barevných kamer skutečně na
maximum.
SIPS nabízí volbu metody interpolace Bayerovy masky
v nástrojích Image Transform i New Image
Transform. Pro rychlé náhledy nebo v případě, že
nejmenší zobrazený detail svými rozměry hodně převyšuje
velikost jednoho pixelu (ať již vlivem optiky či
atmosféry), je rychlá bilineární interpolace dostačující.
Pro nejlepší výsledky je ale vhodné použít víceprůchodovou
metodu.
Dodávky a balení
Kamery C2 jsou dodávány v pevných kufřících s pěnovou
výplní obsahující:
Hlavu kamery s uživatelem zvoleným adaptérem. Pokud je
kamera objednána spolu s filtrovým kolem a případně s filtry,
kolo je zamontováno v hlavě a osazeno zvolenými filtry.
Napájecí zdroj 100-240 V AC/12 V DC
s 1.8 m výstupním kabelem.
3 m dlouhý USB 3.0 A-B kabel
pro připojení kamery k počítači.
USB Flash Drive s ovladači kamery, instalací programu
SIPS, elektronickou dokumentací a PDF verzí manuálu
kamery.
Tištěnou kopii manuálu kamery.
Kamery C2 jsou dodávány v kufříku vyplněném pěnou
(vlevo), pokud je kamera objednána s externím filtrovým kolem,
je použit větší kufřík (vpravo)
Galerie snímků
Ukázky snímků pořízených kamerami C2.
 |
Objekt |
Galaxie M82 Doutník |
Autor |
Martin Myslivec |
Kamera |
C2-12000 |
Filtry |
LRGB a Hα |
Expozice |
28 hodin |
Dalekohled |
300 mm
f/3,8 astrograf |
|
 |
Objekt |
Mlhovina NGC 7635 Bublinka |
Autor |
Martin Myslivec |
Kamera |
C2-12000 |
Filtry |
Hα, OIII and SII |
Expozice |
21 hodin |
Dalekohled |
300 mm
f/3,8 astrograf |
|
 |
Objekt |
mlhovina Eta Carinae |
Autor |
Pavel Pech |
Kamera |
C2-12000 |
Filtry |
Hα |
Expozice |
3 hodiny |
Dalekohled |
Takahashi FSQ-85EDX |
|
 |
Objekt |
část souhvězdí Jižní Koruna |
Autor |
Pavel Pech |
Kamera |
C2-12000 (Luninance) + G3-11000 (RGB) |
Filtry |
Luminance |
|
Barevná informace převzata ze snímku pořízeného
kameru G3-11000 |
Expozice |
3 hodiny (Luminance) |
Dalekohled |
Borg 77ED |
|
Snímky jsou publikovány se svolením jednotlivých autorů.
|