Мини Ч\Б камера - QHY6

[stepan]

Денис, жиром намажь стекла - никакая влага не сядет!

[d_w]

Нудно оптическое сало найти. Сферичку не даст? 

[Сергей 1951]

Нудно оптическое сало найти. Сферичку не даст? 

Это зависит от качества сала и толщины слоя.

[Mixa]

У QHY6 и бининг и сабфреймы - софтовые. То есть я получаю всегда целый кадр, а потом складываю значения пикселей (бининг), и копирую в выходной массив только нужную часть кадра (сабфрейм).

Причина простая - хардверный биннинг никак не работает (цифрки подавать камере можно, но они ни на что не влияют) Кстати я не уверен - возможен ли он хардверно у этой камеры.

Скорее всего, хардверный биннинг возможен. Там темновая область размером в полукадр, и в зависимости от чет/нечет полукадра туда скидывается соответствующая половина, это при штатном режиме, во время формирования видеосигнала. Но ничто не мешает скинуть оба полукадра друг за другом, после чего можно делать 2х2 и 4х4. 3х3 невозможен, это да.
ЗЫ Через 3 года, не знаю, актуально ли 

[Ivan7enych]

ЗЫ Через 3 года, не знаю, актуально ли 

И я не знаю. Драйвера наверняка сильно поменялись с тех пор, может и бининг сделали.

[Mihail Sedyh]

Там темновая область размером в полукадр, и в зависимости от чет/нечет полукадра туда скидывается соответствующая половина, это при штатном режиме, во время формирования видеосигнала.

Не совсем так. Термин "темновая область" корректно применять для матриц с кадровым переносом. Для черезстрочных (interLINE) матриц лучше говорить о вертикальных конвейерах. Штатный режим работы таких матриц - вертикальный биннинг 2х1, т.е. в каждое поле сливается сигнал из всех ячеек. Под него заточена вся электроника обвязки и она же является самым дешевым вариантом, как самая массовая (для охранок). Реализация кадрового режима 1х1 (понятно, что двумя полукадрами) уже требует вмешательства в стандартную обвязку и дополнительных компонентов, но всеже сравнительно проста из-за низкой частоты управляющих импульсов. Реализация "честного" биннинга 2х2 и 4х4 возможна уже только на вертикальных и горизонтальном конвейерах и связана с изменением работы высокочастотных тактовых генераторов и точной из синхронизации при сохранении формы импульсов. Фактически это означает вместо одной готовой дешевой высоко интегрированной микросхемы замутить разработку собственной обвязки. Это намного дороже и намного сложнее в техническом плане. То же относится и к ROI (имеется в виду тот, при котором скорость возрастает). Несравнимо проще организовать биннинг и ROI уже после оцифровки (понятно, что и биннинг при этом будет простой суммой (со всеми шумами) и ROI прироста прозводительности не даст). Причем это можно сделать как внутри камеры (экономится трафик), так и уже на компе в драйвере (экономится только дисковое пространтсво).
Судя по всему в данном случае реализован последний вариант, как самый дешевый.

[Mixa]

Там темновая область размером в полукадр, и в зависимости от чет/нечет полукадра туда скидывается соответствующая половина, это при штатном режиме, во время формирования видеосигнала.

Не совсем так. Термин "темновая область" корректно применять для матриц с кадровым переносом. Для черезстрочных (interLINE) матриц лучше говорить о вертикальных конвейерах.

Пусть так, но с другой стороны, в чем разница, в обоих случаях имеют место быть вертикальные ПЗС регистры сдвига, защищенные от света, разница лишь в числе ячеек. Темно же?    Я просто не в курсе, есть ли устоявшаяся русская терминология на этот счет.

Штатный режим работы таких матриц - вертикальный биннинг 2х1, т.е. в каждое поле сливается сигнал из всех ячеек. Под него заточена вся электроника обвязки и она же является самым дешевым вариантом, как самая массовая (для охранок).

Кстати да, этот момент у меня как-то не отложился, посмотрел даташит на ICX259, в штатном режиме моменты сливания для четного и нечетного ТВ-полукадров оформлены одинаково, +15 В импульсы присутствуют на обоих фазах V1 и V3, по-очереди, то есть как раз биннинг 2х1 

Реализация кадрового режима 1х1 (понятно, что двумя полукадрами) уже требует вмешательства в стандартную обвязку и дополнительных компонентов, но всеже сравнительно проста из-за низкой частоты управляющих импульсов.

Ну у мистера QHY в изделии обвязка собственная, сигналы формируются микроконтроллером, поэтому отход от штатного режима прост, нужно один полукадр слить только фазой V1,  другой  только V3. Для полного счастья механического затвора не хватает при этом, но можно обойтись и без него, если второй полукадр начать экспонировать позже, методом очистки соответствующей части области накопления при помощи того же сливания фазой V3, у нас же картинки весьма статичные.

Реализация "честного" биннинга 2х2 и 4х4 возможна уже только на вертикальных и горизонтальном конвейерах и связана с изменением работы высокочастотных тактовых генераторов и точной из синхронизации при сохранении формы импульсов. Фактически это означает вместо одной готовой дешевой высоко интегрированной микросхемы замутить разработку собственной обвязки. Это намного дороже и намного сложнее в техническом плане.

В отношении QHY6 это вопрос добавления режима считывания, немного больше кода. Может, конечно, места не хватило 

То же относится и к ROI (имеется в виду тот, при котором скорость возрастает). Несравнимо проще организовать биннинг и ROI уже после оцифровки (понятно, что и биннинг при этом будет простой суммой (со всеми шумами) и ROI прироста прозводительности не даст). Причем это можно сделать как внутри камеры

Боюсь, что внутри камеры возможен только честный ROI (не знал раньше этой аббревиатуры, region of interest), потому что есть предположение, что микроконтроллер во время считывания и оцифровки строки ничем другим заниматься не может, как сигналами горизонтального сдвига и передачей отсчетов по USB, так что только так: сдвинул по вертикали сколько нужно пропустить, прогнал горизонтальный регистр для очистки, сдвинул по вертикали, подогнал нужную горизонтальную ячейку, потом сколько нужно оцифровал и передал, додвинул по горизонтали до конца, чтоб пусто было, снова по вертикали и т.д. Так что вопрос только в разнообразии режимов. И желании их реализовать

[Mihail Sedyh]

Пусть так, но с другой стороны, в чем разница, в обоих случаях имеют место быть вертикальные ПЗС регистры сдвига, защищенные от света, разница лишь в числе ячеек. Темно же? 

В матрицах с кадровым переносом светочувствительные ячейки одновременно являются транспортными (для увеличения филл-фактора). Именно поэтому там и необходим механический затвор. А темновая область представляет абсолютно такие же светочувствительные ячейки только "закрашенные" при производстве. При чтении заряды относительно быстро параллельно переползают сначала в темновую область и уже оттуда медленно (последовательно) считываются. В interlane-матрицах траспорные ячейки конвейера нечувствительны, а накопительные имеют только одну связь с соответсвующей ячейкой конвейера и не имеют связей друг с другом. Считывание всех ячеек в "темновую область" этом случае происходит за один такт вертикального конвейера, тогда как в матрицах с кадровым переносом это происходит за количество тактов, равное количеству пикселей по вертикали.

Ну у мистера QHY в изделии обвязка собственная, ... В отношении QHY6 это вопрос добавления режима считывания, немного больше кода.

К сожалению не видел ни схемы ни фотографий платы этой камеры. У него что, не только управляющие импульсы, но тактовые импульсы конвейеров и видеосигнала как-то по-своему эмулируются? Там вроде форма импульсов не просто прямоугольная с довольно жесткими допусками?

[Владимир Николаевич]

Пусть так, но с другой стороны, в чем разница, в обоих случаях имеют место быть вертикальные ПЗС регистры сдвига, защищенные от света, разница лишь в числе ячеек. Темно же? 

В матрицах с кадровым переносом светочувствительные ячейки одновременно являются транспортными (для увеличения филл-фактора). Именно поэтому там и необходим механический затвор. А темновая область представляет абсолютно такие же светочувствительные ячейки только "закрашенные" при производстве. При чтении заряды относительно быстро параллельно переползают сначала в темновую область и уже оттуда медленно (последовательно) считываются. В interlane-матрицах траспорные ячейки конвейера нечувствительны, а накопительные имеют только одну связь с соответсвующей ячейкой конвейера и не имеют связей друг с другом. Считывание всех ячеек в "темновую область" этом случае происходит за один такт вертикального конвейера, тогда как в матрицах с кадровым переносом это происходит за количество тактов, равное количеству пикселей по вертикали.

Ну у мистера QHY в изделии обвязка собственная, ... В отношении QHY6 это вопрос добавления режима считывания, немного больше кода.

К сожалению не видел ни схемы ни фотографий платы этой камеры. У него что, не только управляющие импульсы, но тактовые импульсы конвейеров и видеосигнала как-то по-своему эмулируются? Там вроде форма импульсов не просто прямоугольная с довольно жесткими допусками?

Вот фото. Обратной стороны под рукой нет.

[Mihail Sedyh]

Вот фото. Обратной стороны под рукой нет.

К сожалению, именно обратная и нужна (и надо покрупнее, чтоб названия микросхем читались) - на этой ничего особо интересного нет.

[Дмитрий Иванов]

Если это реально прольёт свет на какие-то характеристики камеры, вскрою и сфотографирую. Есть смысл?

[Mihail Sedyh]

Если это реально прольёт свет на какие-то характеристики камеры, вскрою и сфотографирую. Есть смысл?

Наверное нет. Я думал, мож у кого ссылки есть... Конечно что-то можно будет сказать более определенно, но предложить что-то для модификации потребительских характеристик - наврятли. Так что интерес скорее чисто академический...

ЗЫ Хм, впрочем на Володиной фотке видна пара подстроечников. Скорее всего они относятся либо к питанию, либо к аналоговой части камеры. Кто-нить знает, для чего они?
ЗЗЫ С другой стороны, на текущий момент какие-нибудь массовые траблы с этой камерой (кроме кривых дров) есть?

[Mixa]

Не, на характеристики свет не прольет, прольет на то, как оно сделано, но это и без фоток можно показать, там все очень просто. Фотки Иван в родственной теме показывал
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,23248.msg508371.html#msg508371
К сказанному там добавлю, что все фазы, вся времянка формируется микроконтроллером и преобразуются в нужные уровни инверторами 74HC04 (фазы H) и соневской CXD3400N (фазы V и Sub). Никакого интеллекта, только преобразование уровней.
http://www.sony.net/Products/SC-HP/datasheet/90205/data/a6802297.pdf
Если проводить параллели с охранками, то этих параллелей нет, в охранках времянка формируется спец. микросхемами, там все заточено под аналоговый тракт и стандарт CCIR, вымучивать оттуда что-то для наших целей, как ЭВС делает, это себя не любить. Тем более, что ICX259 хоть и выпускается для формирования того самого видеосигнала, сама по себе изделие вполне универсальное и допускающее вольные изменения режимов считывания.
QHY6 - это нормальная идея, правильный подход, но странноватая реализация, и не до конца реализация. Вариация gain и offset - ну не нужно совершенно это нам отдавать, можно было бы зажать на подходящих значениях, если, конечно, температурная стабильность в целом позволяет это сделать: АЦП 16 бит, хоть и с эффективностью меньше 16 бит (2 - 3 бита у него собственные шумы, полагаю), но все равно с запасом покрывающий диапазон сигнала ПЗС, там 11 - 12 бит должно хватить на все про все.

[Mihail Sedyh]

Фотки Иван в родственной теме показывал
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,23248.msg508371.html#msg508371

О! Шикарные фотки.

К сказанному там добавлю, что все фазы, вся времянка формируется микроконтроллером и преобразуются в нужные уровни инверторами 74HC04 (фазы H) и соневской CXD3400N (фазы V и Sub). Никакого интеллекта, только преобразование уровней.

Да, действительно все так и есть. Получается, что правильность работы ПЗС не просто зависит, а полностью определяется прошивкой камеры.... Т.е. тем, насколько хорошо удалось съэмулировать сигналы развертки...

Маленький подстроечник (рядом с ПЗС) походу определяет питание матрицы, а большой многооборотный вроде устанавливает аналоговое усиление на AD829... Кстати, не совсем понял (по фотке не очень видно), этот самый аналоговый усилитель как-нибудь управляется с компа, или все усиление реализовано уже в цифровой части схемы?
Еще можно сказать, что все детали на которые я посмотрел даташиты, расчитаны на температуру выше 0*.

[lazyBSD]

Еще можно сказать, что все детали на которые я посмотрел даташиты, расчитаны на температуру выше 0*.

Даже не ради спортивного интереса, было бы любопытно взглянуть на потроха ЭВС.

[Mihail Sedyh]

Да, мне тоже.

[lazyBSD]

Надеюсь, не окажусь КО.
99.999...%, что там то же самое.

[Mixa]

Надеюсь, не окажусь КО.
99.999...%, что там то же самое.

Я вчера по диагонали посмотрел тематическую ветку их форума, у них это коммерческая тайна. Не дай бог, еще кто-то разберется, что в даташитах написано.
ЗЫ Я про схемотехнику.

[Mihail Sedyh]

Посмотрел мануал. Декларируются рабочие температуры +5...+40*С. До -40*С - только при установке в герметичный (но вроде НЕ подогреваемый) кожух, наполненный сухим воздухом... Еще больше захотелось посмотреть начинку...

ЗЫ  Что такое КО?

[Mixa]

Маленький подстроечник (рядом с ПЗС) походу определяет питание матрицы,

Там что-то связанное с цепью подложки, по идее само напряжение формируется внутри микросхемы, снаружи идет сбрасывающий 23В импульс через кондер, электронный затвор. QHY намутил что-то еще.

а большой многооборотный вроде устанавливает аналоговое усиление на AD829... Кстати, не совсем понял (по фотке не очень видно), этот самый аналоговый усилитель как-нибудь управляется с компа, или все усиление реализовано уже в цифровой части схемы?

Не, не управляется. Регулируемый усилитель и регулируемый offset делается внутри АЦП, это АЦП для цветных сканеров, там в зависимости от качества сканируемого оригинала нужно усиление и смещение подбирать, чтобы копия в диапазон попала. QHY, недолго думая, отдал эти ручки управления нам. Потом еще, я слышал, галку Clamp на панель управления добавил, выбор из двух режимов привязки черного, раз в начале строки, или в каждом пикселе (насколько я понял). Типа тоже в мыслях, что тут все экспериментаторы и всем прикольно подбирать режимы.