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:

1. Je kompatibilní se standardem PC a provozuje moderní 32 nebo 64 bitový operační systém Windows.

2. Používá x86 nebo ARM procesor a provozuje 32 nebo 64 bitový operační systém Linux.

   Poznámka:

   K dispozici jsou ovladače pro 32 bitové i 64 bitové systémy Linux, ale program pro ovládání kamer a zpracování snímků SIPS, dodávaný spolu s kamerami, vyžaduje operační systém Windows.

3. Podporovány jsou také počítače Apple Macintosh s procesory x64.

   Poznámka:

   Na počítačích Mac jsou v současné době podporovány jen některé aplikace.

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.

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.

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.

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.

Komponenty systému kamer C2 zahrnují:

1. Hlava kamery C2 s interním filtrovým kolem (5 nebo 6 pozic)

2. Hlava kamery C2, dovolující použití externího filtrového kola

3. Externí filtrové kolo velikosti „XS“ (7 nebo 8 pozic)

4. Externí filtrové kolo velikosti „S“ (10 nebo 12 pozic)

5. Pointační kamera C1

   Poznámka:

   Kamery C1 jsou zcela nezávislá zařízení s vlastním USB rozhraním pro připojení k řídicímu PC. Mohou být použity buď s mimo-osým pointačním adaptérem C2 OAG nebo na samostatném pointačním dalekohledu.

   Kamery C1 mohou sdílet stejnou jednotku Moravian Camera Ethernet Adapter s až 3 dalšími kamerami série Cx a tak mohou být zpřístupněny přes TPCP/IP síť.

6. OAG adaptér se závitem M48 × 0,75

7. OAG adaptér se závitem M42 × 0,75 (T2)

8. Vysoká základna adaptérů dalekohledu, kompenzující vzdálenost k senzoru pokud je kamera použita zcela bez filtrového kola.

9. 1.75” lichoběžníková lišta „rybina“ pro kamery G2

10. Gx Camera Ethernet Adapter (x86 CPU)

11. Gx Camera Ethernet Adapter (ARM CPU)

    Poznámka:

    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 umožňuje připojení kamer Cx směrovatelným protokolem TCP/IP na prakticky neomezenou vzdálenost.

12. Interní filtrové kolo s 5 pozicemi pro 1,25”/D31 mm filtry

13. Interní filtrové kolo se 6 pozicemi pro 1”/D27 mm filtry

14. Externí filtrové kolo „XS“ s 8 pozicemi pro 1.25”/D31 mm filtry

15. Externí filtrové kolo „XS“ se 7 pozicemi pro D36 mm filtry

16. Externí filtrové kolo „S“ s 12 pozicemi pro 1.25”/D31 mm filtry

17. Externí filtrové kolo „S“ s 10 pozicemi pro D36 mm filtry

18. Externí filtrové kolo „S“ se 7 pozicemi pro 2”/D50 mm filtry

19. Adaptér M42 × 0.75 (T-závit) nebo M48 × 0.75, 55 mm BFD

    Poznámka:

    K dispozici jsou i další standardní adaptéry, například 2 palcový okulárový adaptér apod.

20. Adaptér pro objektivy Canon EOS

21. 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:

Kamery C2 s 3,45 × 3,45 μm pixely a pouze 12 bitovou digitalizací:

Kamery C2 s 4,50 × 4,50 μm pixely a pouze 12 bitovou digitalizací:

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.

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:

• 12 bitový rychlý mód s rychlostí digitalizace ~132 MPx/s

A „A“ verze kamer C2 s 4,50 × 4,50 μm pixely nabízí také jeden čtecí mód:

• 12 bitový rychlý mód s rychlostí digitalizace ~151 MPx/s

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:

Parametry kamery se senzory o velikosti pixelu 4,50 × 4,50 μm:

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.

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.

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.

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.

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.

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

Kamera s externím filtrovým kolem „XS“

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.

„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.

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.

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.

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.

„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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Barevné varianty kamer

Hlava kamery je k dispozici v několika barevných variantách střední stěny. Aktuální nabídka je k dispozici na WWW stránkách výrobce.

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.

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.

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.

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.

Protože prví „S“ ve zkratce SIPS znamená „Scientific“ (vědecký), program podporuje astronomickou redukci snímků a také fotometrické zpracování celých řad.

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).

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.

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.

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.

Galerie snímků

Ukázky snímků pořízených kamerami C2.

Snímky jsou publikovány se svolením jednotlivých autorů.