Kamery C4 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 C4 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 C4 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 C4

Kamera C4 může být snadno kombinována s řadou prvků celého systému. Různé konfigurace vyhovují rozdílným požadavkům podle aplikace, dalekohledu, filtrů, pointaci atd.

Na rozdíl od menších modelů kamer C2 a C3, které nabízejí možnost integrace filtrového kola do hlavy kamery, kamery C4 s velkými senzory potřebují čtvercové filtry 50×50 mm, které jsou příliš velké, aby je bylo možné umístit do interního kola. Použití externího filtrového kola je tedy u kamer C4 jediná možnost.

Pro kamery C4 jsou k dispozici dva typy externích kol:

• Střední „M“ kolo pro 5 čtvercových filtrů 50 × 50 mm.

• Velké „L“ kolo pro 7 čtvercových filtrů 50 × 50 mm.

Komponenty systému kamer C4 zahrnují:

1. Hlava kamery C4 se standardním chlazením

2. Hlava kamery C4 s posíleným chlazením (EC — Enhanced Cooling)

   Poznámka:

   Obě varianty dovolují použití externího filtrového kola.

3. Externí filtrové kolo velikosti „M“ (5 pozic)

4. Externí filtrové kolo velikosti „L“ (7 pozic)

5. Pointační kamera C1

   Poznámka:

   Kamery C1 jsou zcela nezávislá zařízení s vlastním USB rozhraním k řídicímu PC. Mohou být použity na OAG nebo na samostatném pointačním dalekohledu.

   Kamery C1 mohou sdílet jediný Moravian Camera Ethernet adaptér s až 3 dalšími kamerami Cx a být tak přístupné přes TCP/IP síť.

6. Adaptér Nikon bajonet pro objektivy kompatibilní s Nikon

7. Adaptér Canon EOS bajonet pro objektivy kompatibilní s Canon

8. OAG adaptér se závitem M68 × 1

9. 1,75” Lichoběžníková liška „rybina“ pro kamery C4

10. Moravian Camera Ethernet Adapter (x86 CPU)

11. Moravian Camera Ethernet Adapter (ARM CPU)

    Poznámka:

    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. Filtrové kolo „M“ s 5 pozicemi pro 50 × 50 mm filtry

13. Filtrové kolo „L“ se 7 pozicemi pro 50 × 50 mm filtry

CMOS senzory a elektronika kamery

Kamery C4 používají CMOS detektory Gpixel GSENSE4040 s rozlišením 4096 × 4096 pixelů. Velikost pixelu je 9 × 9 μm a snímací plocha senzoru je tedy téměř 37 × 37 mm.

Senzory GSENSE4040 jsou vybaveny pouze 12-bit ADC (Analog to Digital Converter — analogově-digitální převodník). Nicméně senzor disponuje dvěma sadami těchto převodníků, z nichž každá sada může digitalizovat snímek s jiným zesílením — jedna sada ADC používá nízké zesílení, zatímco druhá sada ADC digitalizuje data s vysokým zesílením. Oba výstupy s 12-bitovým rozlišením z každé sady ADC mohou být zkombinovány do jediného snímky s rozlišením 16-bitů. Takto zkombinovaný snímek je označován 16-bit HDR (High Dynamic Range — vysoký dynamický rozsah).

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.

Kombinace snímků s nízkým a vysokým zesílením do jediného 16-bitového HDR snímku je navržena tak, aby byla zachována lineární odezva na světlo. Navíc výsledný 16-bitový snímek nekombinuje data z plného dynamického rozsahu obou kanálů s nízkým a vysokým zesílením, ale používá jen zcela lineární části obou kanálů. Tedy linearita výsledného 16-bitového snímku je velice dobrá v rámci celého dynamického rozsahu.

Rychlost stahování

Kamera C4 je vybavena pamětí RAM, schopnou pojmout řadu snímků v plném rozlišení. Stahování snímku do řídicího počítače je tak zcela nezávislé na procesu digitalizace, protože stahování pouze přenáší již digitalizovaný obraz z paměti kamery.

Čas potřebný ke stažení snímku závisí na použitém čtecím módu a také zda je použito rychlé rozhraní USB3 nebo pomalejší USB2:

Převodový poměr a čtecí šum

Kamery C4 nenabízí uživateli možnost nastavit zesílení, kromě podpory stahování snímků s pevně daným nízkým a vysokým zesílením. 16-bitový HDR snímek pokrývá veškerý dynamický rozsah senzoru a manipulace se ziskem nepřináší žádný další prospěch.

Ovládání expozice

Kamery C4 jsou schopny velice krátkých expozic. Nejkratší expoziční doba je 21 μs. Nicméně použitý senzor používá tzv. „rolující závěrku“ (rolling shutter). To znamená, že expozice nezačne v celé ploše senzoru současně, ale expozice následujících řádků začínají vždy se zpožděním 21 μs za předcházejícím řádkem a celý senzor začne akumulovat světlo až za 8,6 ms po začátku expozice. Podobně jsou na konci expozice digitalizovány jednotlivé řádky se stejnými zpožděními mezi nimi.

Neexistuje praktické omezení délky expozice, ale ve skutečnosti je maximální expoziční doba vždy omezena saturací senzoru buď dopadajícím světlem nebo temným proudem (viz. následující kapitola o chlazení senzoru).

Binning v senzoru

Použitý senzor GSENSE4040 implementuje kromě normálního plného rozlišení (binning 1 × 1) také mód čtení v 2 × 2 binning módu.

Nicméně, zezadu osvětlovaná verze senzoru GSENSE4040BSI nepodporuje v hardware žádné binning módy. A také ovladač kamery a uživatelské aplikace nabízejí mnohem širší paletu binning módů až do 3 × 3 a 4 × 4 pixelů stejně jako nesymetrické binning módy 1 × 2, 1 × 3, 2 × 4 atd. Z tohoto důvodu ovladač provádí binning programově a nespoléhá na relativně omezené možnosti hardware senzoru.

Nevýhoda programového binningu je ale stejný čas stahování snímku jako je tomu u snímků s plným rozlišením (binning 1 × 1). Pro typické použití v astronomii není malý zlomek sekundy potřebný na stažení snímku naprosto důležitý, ale pro aplikace velmi citlivé na rychlost stahování nabízí driver možnost zamnutí binningu 2 × 2 v hardware senzoru. Tento mód může být zapnu a vypnut pomocí parametru v konfiguračním souboru ovladače ‘cXusb.ini’, umístěném ve stejném adresáři jako je DLL samotného ovladače ‘cXusb.dll’.

[driver]
HWBinning = true

Pokud je parametr HWBinning nastaven na true, je používán hardware binning senzoru GSENSE4040. Tento mód nabízí rychlejší stahování, ale přináší také některá omezení:

1. Maximální binning je omezen na 2 × 2, vyšší binning není možný.

2. Asymetrické módy binningu (1 × 2, 2 × 1) nejsou k dispozici.

Specifikace senzoru a „overscan“ oblast

Kamery C4-16000 jsou vybaveny senzory třídy 1. Oblast senzoru GSENSE4040 citlivá na světlo je rozdělena do 4 kvadrantů, mírně se lišících základní úrovní (bias). Toto rozdělení může být stále viditelné i na snímcích, zvláště pokud je celková úroveň osvětlení nízká. Mírně nerovnoměrné pozadí typicky vůbec neovlivňuje výsledky vědeckých měření, protože rozdíly jsou hluboko pod šumem pozadí. Ale pro estetickou astro-fotografii to může být problém, pokud nejsou rozdíly v pozadí srovnány během zpracování snímků.

Senzor GSENSE4040 obsahuje kromě pixelů citlivých na světlo také zacloněné pixely, vracející hodnoty pozadí (černá úroveň — oblast zacloněných pixelů bývá označována jako „overscan area“). Na každém z 4096 řádků je 64 zacloněných pixelů. Kamera C4-16000 tyto pixely připojí ke každému řádku ve snímku, takže snímky čtené z kamery mají šířku 4096 + 64 = 4160 pixelů. 64 pixelů široký pruh černých pixelů je také viditelný na snímku nahoře.

Nicméně ovladač kamery standardně tuto oblast černých pixelů ze snímků odmazává a vrací pouze oblast 4096 × 4096 na světlo citlivých pixelů. Tato funkce je řízena parametrem ‘C4Overscan’ v sekci ‘[driver]’ konfiguračního souboru ovladače ‘cXusb.ini’, umístěného ve stejném adresáři jako je samotný DLL soubor ovladače ‘cXusb.dll’.

[driver]
C4Overscan = false

Pokud je hodnota tohoto parametru změněna na ‘true’, snímky čtené z kamery budou obsahovat i 64 pixelů široký pruh černé reference vpravo od osvětlené části.

Chlazení a napájecí zdroj

Regulované termoelektrické chlazení je schopné ochladit CMOS senzor až o 35 °C pod okolní teplotu, v závislosti na typu kamery. Horká strana Peltiérova článku je chlazena ventilátory. Teplota CCD je regulována s přesností +/-0,1 °C. Přesně regulované chlazení zajišťuje velmi nízký temný proud pro dlouhé expoziční časy a současně dovoluje správkou kalibraci snímků.

Kamery C4 jsou k dispozici ve dvou variantách, lišících se výkonem chlazení:

• Kamera se standardním chlazením dosahující regulovaného rozdílu teplot 30 °C pod okolní teplotou.

• Kamery s zvýšeným chlazením, dosahující regulovaného rozdílu teplot až 35 °C pod okolím. Tato varianta kamer je ve srovnání se standardními kamerami mírně hlubší díky zvětšenému chladiči, mírně těžší a díky použitým výkonnějším ventilátorům i mírně hlučnější.

Hlava kamery obsahuje dva teplotní senzory — první měří přímo teplotu pouzdra CMOS senzoru, druhý měří teplotu uvnitř hlavu kamery.

Efektivita chlazení závisí na okolních podmínkách a také na napájejí kamery. Pokud napájecí napětí klesne pod 12 V, maximální rozdíl teplot se také sníží.

Ochrana proti přehřátí

Součástí firmware kamer C4 je ochrana proti přehřátí. Tato ochrana je navržena tak, aby teplota horké strany Peltiérových termoelektrických modulů nepřesáhla asi 50°C — chlazení senzoru je v takovém případě vypnuto aby Peltiérovy moduly přestaly generovat na své horké straně teplo.

Aktivace ochrany proti přehřátí způsobí snížení chladicího výkonu, pokles vnitřní teploty kamery a zvýšení teploty senzoru. Jakmile teplota v kameře klesne pod daný limit, chlazení je opět zapojeno. Pokud je teplota okolí stále vysoká, vnitřní teplota kamery opět vzroste a ochrana proti přehřátí se opět aktivuje.

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.

Mechanické specifikace

Kompaktní a robustní hlava kamery se standardním chlazením měří 154 × 154 × 65 mm. Kamery se zvýšeným chlazením jsou o 11 mm hlubší.

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.

Mechanická závěrka

Kamery C4 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 C4 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 bez filtrového kola

Kamera se zvýšeným chlazením

Kamera s externím filtrovým kolem „L“

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

Kamera s externím filtrovým kolem a zvýšeným chlazením

Vzdálenost ohniskové roviny

Uvedené vzdálenosti ohniskové roviny (BFD — Back Focal Distance) zahrnují korekce pro všechny optické elementy, napevno umístěné v optické cestě v kameře (optické okno chladné komory, krycí sklo senzoru, ...). Uvedené vzdálenosti tedy nejsou mechanické, ale optické. Do těchto vzdáleností ale nejsou zahrnuty posuny způsobné filtry, protože tloušťky různých filtrů i filtrů různých dodavatelů se významně liší.

Existují dvě skupiny adaptérů dalekohledů, lišících se v definici vzdálenosti ohniskové roviny:

• Adaptéry bez pevně definované BFD. Tyto adaptéry jsou navrhovány tak, aby vzdálenost ohniskové roviny byla co nejmenší.

• Adaptéry s definovanou BFD. Tyto adaptéry jsou typicky určeny pro optické korektory (rovnače ohniskové roviny, korektory komy, ...) a také pro fotografické objektivy. Zachování definované BFD je nezbytné, aby byla zaručena správná funkce korektoru nebo aby bylo možné zaostřit fotografický objektiv.

  Poznámka:

  Pokud má být takový adaptér použit na kameře bez filtrového kola, je nezbytné použít vysokou základnu adaptérů se stejnou tloušťkou, jako má externí filtrové kolo, aby byla zachována celková vzdálenost ohniskové roviny.

K dispozici jsou dvě varianty adaptéru M68 × 1. Verze 1 se skládá ze dvou částí (základna a prstenec se závitem M68, uchycený k základně pěti šrouby) a tedy celková výška adaptéru je větší.

Novější verze 2 adaptéru M68 × 1 je vyrobena z jednoho kusu s nižší výškou. Výsledná BFD je tedy také kratší.

BFD adaptéru C4-OAG je 61,5 mm.

Upozorněme, že pokud má být OAG použit na kameře bez filtrového kola, je nezbytné použít vysokou základnu adaptérů, aby byla zachována stejná vzdálenost OAG od senzoru. V opačném případě nebude možná zaostřit pointační kameru.

Volitelné příslušenství

Ke kamerám C4 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

Použití řady běžných adaptérů dalekohledů a objektivů není vzhledem k velmi velkému senzoru, použitému u kamer C4, možné. Úhlopříčka senzoru kamer C4 je 52 mm, což je více jak vnější průměr řady druhů adaptérů. Pouze závitový adaptér M68 a bajonet Canon EOS jsou dostatečně velké, aby nezpůsobovaly vinětaci, bajonet Nikon lze použít v některých speciálních případech.

• M68 × 1 — adaptér s vnitřním závitem M68 × 1 a vzdáleností ohniskové roviny 47,5 mm.

• Bajonet Canon EOS — standardní adaptér pro bajonet objektivů Canon EOS, zachovávající vzdálenost ohniskové roviny 44 mm.

• Bajonet Nikon — standardní adaptér pro bajonet objektivů Nikon, zachovávající vzdálenost ohniskové roviny 46,5 mm.

Všechny adaptéry dalekohledů a objektivů kamer C4 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 C4 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 C4 nejsou 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 Mark II jsou navržena pro tento typ adaptérů.

„Off-Axis Guider“ (OAG) adaptéry

Kamery C4 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.

C4-OAG je vybaven vnitřním závitem M68 × 1 pro uchycení k dalekohledu. Vzdálenost ohniskové roviny je 61,5 mm.

Pokud má být OAG použit s kamerou bez filtrového kola, 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. 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 C4-OAG.

Uchycení kamery přímo na montáž

Kamery C4 jsou v horní části hlavy kamery vybaveny dvěma standardními „stativovými“ závity 0.250-20UNC a také čtyřmi otvory s metrickými závity M4.

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.

Kontejner pohlcovače vlhkosti vyměnitelný bez nástrojů

Kamery C4 jdou dodávány s kontejnerem pro silikagel, pohlcující vlhkost v chladné komoře senzoru, dovolujícím vyšroubování a vysušení silikagelu ponechaného v kontejneru v troubě (viz návod na použití kamery).

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. Kontejnery pro kamery s posíleným chlazením jsou prodlouženy vzhledem k větší hloubce těchto variant kamer.

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 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

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.

Dodávky a balení

Kamery C4 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 řady G4.

Snímky jsou publikovány se svolením jednotlivých autorů.