Kamery C1+ mohou pracovat pouze s napájením z USB kabelu. Nicméně, některé funkce jsou k dispozici pouze pokud je připojeno externí napájení 12 V DC. Pokud kamera C1+ pracuje jen s napájením z USB, její funkce odpovídají kamerám C1:

• Snímání obrazů.

• Pointace montáže dalekohledu přes 6-pinový „autoguider“ konektor.

Pokud je připojeno 12 V DC napájení, funkce kamer C1+ je rozšířena o:

• Aktivní a regulované chlazení senzoru Peltiérovými články.

• Schopnost ovládat filtrové kolo.

Přesto kamery C1+ postrádají některé funkce, které jsou k dispozici u větších a také těžších kamer C2:

• Kamery C1+ nemají mechanickou závěrku, nezbytnou pro automatické pořizování temných a bias snímků, zejména u vzdálených nebo plně robotických sestav.

• V kamerách C1+ nemůže být interní filtrové kolo.

• Účinnost chlazení je u kamer C1+ mírně menší než je tomu u kamer C2, rozdíl absolutních teplot senzoru je ale jen několik stupňů Celsia.

Mechanický návrh této série kamer ji činí kompatibilní s širokou škálou adaptérů pro dalekohledy a objektivy, externími filtrovými koly, Ethernet adaptéry apod.

Bohatá programová podpora a množství ovladačů dovoluje použití kamer C1+ bez nutnosti investovat do programů 3. stran zejména díky zdarma přiloženém programu pro ovládání kamer a řízení pozorování SIPS. Ovladače ASCOM (pro Windows) a INDI (pro Linux), dodávané s kamerou, umožňují integrovat kameru do řady dalších ovládacích programů.

Kamery C1 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. Je kompatibilní se standardem PC 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 C1 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.

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 C1+

Hlava kamery C1+ je navržena aby byla co nejmenší při zachování veškeré funkčnosti, zejména účinného chlazení se senzorem v hermetické komoře.

Kamery C1+ jsou vybaveny seřiditelnými adaptéry dalekohledů a objektivů a také závitovými otvory pro uchycení na stativ nebo ribinu pro upevnění na montáž. Kamery C1+ jsou také kompatibilní s externími filtrovými koly kamer C2 — hlava kamery obsahuje konektor pro jejich ovládání. Pokud je použito externí kolo, mechanismus seřizování optické osy na kameře není použit a k seřizování je použit mechanismus na externím kole. Kamery C1+ tedy mohou používat velké množství adaptérů pro dalekohledy včetně off-axis guider adaptérů apod.

Pro kamery C1+ jsou k dispozici dva typy filtrových 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 C1+ zahrnují:

1. Hlava kamery C1+ s adaptérem kompatibilním s C1 se závitem M42 × 0,75, vzdálenost ohniskové roviny (BFD) 18,5 mm

2. Hlava kamery C1+ s adaptérem kompatibilním s C2 se čtyřmi závitovými otvory M3 vzdálenými 44 mm a závitem M48 × 0,75, BFD 16,5 mm

   Poznámka:

   Tento adaptér bez pružiny a červíků funguje jako základ pro uchycení externích filtrových kol.

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 nebo M42 × 0,75 (T2)

7. Adaptér pro objektivy Nikon kompatibilní s C1

8. Adaptér pro objektivy Canon EOS kompatibilní s C1

9. Adaptér M42 × 0.75 (T-závit), 55 mm BFD, kompatibilní s C1

10. Adaptér M48 × 0.75, 55 mm BFD, kompatibilní s C1

11. Adaptér M42 × 0.75 (T-závit) nebo M48 × 0.75, 55 mm BFD, kompatibilní s C2

12. Adaptér pro objektivy Canon EOS kompatibilní s C2

13. Adaptér pro objektivy Nikon kompatibilní s C2

14. Gx Camera Ethernet Adapter (x86 CPU)

15. 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.

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

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

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

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

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

Modely kamer C1+

Kamery C1+ 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 C1+, lišící se dynamickými rozsahy (bitovou hloubkou digitalizovaných pixelů) a velikostí pixelů:

• Kamery C1+ 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 C1+ 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 C1+ 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 C1+ s 3,45 × 3,45 μm pixely a 8 bitovou i 12 bitovou digitalizací:

Kamery C1+ s 3,45 × 3,45 μm pixely a pouze 12 bitovou digitalizací:

Kamery C1+ 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 také pro nenáročné výzkumné projekty, jako je např. fotometrie jasných proměnných hvězd apod.

Rychlost stahování

Již bylo uvedeno že existují dvě série kamer C1+, 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 C1+ 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 C1+ 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 C1+ 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 C1+ 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 a napájecí zdroj

Jak bylo zmíněno v úvodu, kamery C1+ dokáží pracovat pouze s napájením z USB kabelu. Kamera je pak schopná pořizovat snímky a ovládat (pointovat) montáž dalekohledu prostřednictvím “autoguider” portu. Nicméně aktivní chlazení senzoru (a také ovládání filtrového kola) je možné pouze pokud je přivedeno i externí napájení 12 V DC.

Regulované termoelektrické chlazení je schopné ochladit CMOS o více než 40 °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 25 W, zdroj s 60 W zajišťuje kvalitní napájení bez rušení a šumů.

„Autoguider“ konektor

Řada zejména masově vyráběných montáží hvězdářských dalekohledů není natolik precizní, aby udržela obraz hvězd perfektně kruhový během dlouhé expozice bez korekcí jejího chodu. Chlazené astronomické kamery a digitální zrcadlovky dovolují pořizovat perfektně ostré snímky s vysokým rozlišením, takže i malá nepravidelnost v chodu montáže se projeví deformací obrazu hvězd. Kamery C1+ byly navrhovány i pro automatické pointování montáží astronomických dalekohledů.

Kamery C1+ nemají mechanickou závěrku ani jinou pohyblivou součást (s výjimkou magneticky levitujícího ventilátoru). Elektronická závěrka dovoluje velmi krátké expozice a rovněž bez problémů zvládne pořízení tisíců snímků během krátké doby, což je nezbytné pro kvalitní pointaci.

Kamery C1+ pracují ve spolupráci s počítačem (PC). Korekce chodu montáže nejsou počítány ve vlastní kameře, ta jen odesílá snímky do řídicího počítače. Software pracující v PC poté spočítá rozdíl od požadovaného stavu a pošle korekce montáži dalekohledu. Výhodou použití PC k výpočtu korekcí je skutečnost, že současné počítače disponují výpočetním výkonem, který o mnoho řádů přesahuje výkon i toho nejlepšího procesoru zabudovaného v kameře. Algoritmy pointace pak mohou určit centroid hvězdy se sub-pixelovou přesností, mohou srovnávat více hvězd a tím omezit vliv seeingu apod.

Vypočítané korekce mohou být odeslány zpět montáži prostřednictvím komunikační linky mezi montáží a PC. Pokud ale řídicí jednotka montáže nepodporuje tuto funkci (příkazy „Pulse Guide“) lze použít tzv. „Autoguider“ portu. Stačí spojit kameru C1+ s montáží 6 žilovým kabelem a řídit montáž prostřednictvím kamery.

Maximální proud, který může každý pin kamery C1+ spínat, je 400 mA. Pokud montáž nepracuje s autoguider portem jako s logickými vstupy, ale spíná jimi přímo korekční motory, musí být mezi kameru C1 a montáž vřazen reléový oddělovač, který bezpečně zaručuje spínání motorů montáže.

Autoguider port odpovídá de-facto standardu zavedenému automatickým pointerem SBIG ST-4. Význam pinů v konektoru je následující:

Mechanické specifikace

Kompaktní a robustní hlava kamery měří pouze 78 × 78 × 80 mm. Hlava je vyrobena z kvalitního duralu CNC obráběním a černě eloxována. Hlava obsahuje USB-B konektor, konektor „Autoguider“ portu, konektor pro ovládání externího filtrového kola napájecí konektor 12 V DC.

Přední strana kamery C1+ není určena přímo pro uchycení adaptéru pro dalekohled nebo objektiv. Na místo něj je vyrobena pro seřiditelnou základnu, na kterou jsou teprve montovány vlastní adaptéry pro dalekohled. K dispozici jsou dva druhy těchto základen pro adaptéry:

• Základna pro adaptéry kamer C1 se závitem M42 × 0,75 (T-závit) a vzdáleností ohniskové roviny (BFD) 18,5 mm.

  BFD 18,5 mm odpovídá kamerám C1 se závitovým adaptérem M42 × 0,75. Pro kamery C1 je k dispozici řada prodlužovacích adaptérů, jako například závitový adaptér M48 × 0,75 nebo M42 × 0,75 (T-závit) s BFD 55 mm, Canon EOS a Nikon bajonet atd. Všechny tyto adaptéry jsou tak kompatibilní také s kamerami C1+.

  Na rozdíl od kamer série C1, u kamer C1+ jsou tyto adaptéry uchyceny na základně se seřiditelnou optickou osou.

• Základna pro adaptéry kamer C2 s BFD 16,5 mm. Tento adaptér obsahuje čtyři závitové otvory M3 ve vzdálenosti 44 mm a také závit M48 × 0,75.

  Poznamenejme, že BFD 16,5 mm odpovídá velkým chlazeným kamerám C2 bez filtrového kola. Je tedy možné použít všechny adaptéry určené pro kamery C2 stejně jako externí filtrová kola.

  Pokud je základna adaptéru použita s filtrovým kolem, neobsahuje pružiny a červíky nutné pro seřizování optické osy. Externí filtrová kola totiž obsahují základny pro seřiditelné adaptéry série C2, které jsou v tomto případě použity.

  Poznámka:

  Samozřejmě není nutné tento adaptér používat s externím filtrovým kole. V tom případě nabízí závit M48 × 0,75 s velmi krátkým BFD pouhých 16,5 mm.

Kamera C1+ se základnou pro adaptéry kamer C1

Kamera C1+ se základnou pro adaptéry kamer C2

Kamera C1+ s externím filtrovým kolem velikosti „XS“

Kamery C1+ mohou být vybaveny stejnými externími filtrovými koly jako kamery série C2. V takovém případě je na kamerách C1+ nutno použít základnu pro adaptéry kamer C2, na kterou je externí filtrové kolo uchyceno.

Pokud je použito externí filtrové kolo, jsou na něm použity adaptéry pro kamery C2 nebo G2 Mark II.

Externí filtrové kolo velikosti „S“ má větší průměr (viz. Externí filtrová kola), vzdálenosti čelní roviny od senzoru jsou ale u všech externích kol identické.

Volitelné příslušenství

Ke kamerám C1+ je nabízena celá řada příslušenství rozšiřujícího funkce kamery a pomáhajícího zabudovat kameru do celé pozorovací sestavy.

Adaptéry dalekohledů

Kamery C1+ mohou pracovat se dvěma druhy adaptérů pro dalekohledy a objektivy:

• Adaptéry pro kamery C1. Tyto adaptéry jsou uchyceny pře závit M42 × 0,75 s BFD 18,5 mm. Na kameře C1+ musí byt namontována základna adaptérů kompatibilní s kamerami C1.

• Adaptéry pro kamery C2. Adaptéry kamer C2 jsou uchyceny na základnu C2 adaptérů dovolující seřizování optické osy. Tato základna je vyrobena na předním plášti externích filtrových kol nebo na samostatné základně, která použita u kamer bez externího filtrového kola. Filtrové kolo nebo samostatná základna adaptérů C2 je uchycena s použitím čtyř závitových otvorů M3 na ploše 16,5 mm od senzoru.

  • Pokud má být adaptér kamer C2 použit bez filtrového kola, je nezbytné použít dva adaptéry současně — nejprve základnu C2 adaptérů pro kamery C1+ a na ní základna seřiditelných adaptérů kamer C2. Nicméně taková kombinace je nadbytečná, i když možná. Většina adaptérů pro kamery C2 existuje i ve variantě pro kamery C1 a jsou tedy použitelné s kamerou C1+ vybavenou základnou pro adaptéry C1.

  • Základna pro seřiditelné adaptéry kamer C2 je vyrobena i na přední straně externích filtrových kol. Externí filtrová kola vyžadují použití základny pro C2 adaptéry na kameře C1+ a poté lze používat všechny adaptéry kamer C2.

Ilustrace kombinací různých adaptérů a filtrových kol je zobrazena na schematu v podkapitole Systém kamer C1+.

Adaptéry pro kamery C1+ se základnou adaptérů kompatibilních s C1

Adaptéry jsou namontovány a základně adaptérů kompatibilních s kamerami C1. Tato základna dovoluje seřizování optické osy.

• T-závit s BFD 55 mm — závitový adaptér se závitem M42 × 0,75, zachovává vzdálenost ohniskové roviny 55 mm.

• M48 × 0,75 s BFD 55 mm — závitový adaptér se závitem M48 × 0,75, zachovává vzdálenost ohniskové roviny 55 mm.

• Bajonet Nikon — standardní adaptér pro objektivy Nikon, zachovává BFD 46,5 mm.

• Bajonet Canon EOS — standardní adaptér pro objektivy Canon EOS, zachovává BFD 44 mm.

Adaptéry pro kamery C1+ se základnou adaptérů kompatibilních s C2 a externím filtrovým kolem

Kamery C1+ používají stejná filtrová kola jako kamery série C2. Externí filtrová kola mají základnu pro seřiditelné adaptéry C2.

• 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.

Uchycení kamery přímo na montáž

Kamery C1+ jsou vybaveny „stativovým“ závitem (0,25 palce) na spodní straně. Tento závit může být použit k připojení 1,75 palcové „ribiny“ (standard Vixen). Poté je možné kameru, např s fotografickým objektivem, uchytit přímo na rozličné montáže dalekohledů podporující tento standard.

Další možnost je využít čtyř závitů M4, také umístěných na spodní straně hlavy kamery.

Kontejner pohlcovače vlhkosti vyměnitelný bez nástrojů

Kamery C1+ používají stejný kontejner pro silikagel jako větší kamery C2 a kamery C3 a C4 se standardním chlazením. 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 (nebo 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.

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 43 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 C1+ včetně nejnovější C1+7000.

Ovladače kamer C2 pro programy třetích stran také musí být aktualizovány na nejnovější verze aby pracovaly s kamerami C1. Minimální verze pro jednotlivé ovladače jsou:

• ASCOM ovladače verze 5.1

• Ovladače pro TheSkyX (všechny verze pro Windows, MacOS a Linux) verze 2.3

• Astroart ovladače verze 3.3

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.