Анонсированные ЭВС ПЗС-камеры на ЮСБ. Особенности.

[Mihail Sedyh]

ЭВС анонсировало черезстрочные ПЗС-камеры на ЮСБ 2. Сейчас проект на стадии действующих образцов. Первую серию обещают в апреле, так что с традиционной поправкой можно надеяться их пощупать в середине-конце лета. Информации на мой взгляд достаточно для начала обсуждения и решения вопроса заслуживают ли эти камеры внимания в астроприменении. В следующих модификациях обещают много вкусного, но думаю, что этих модификаций ждать 1,5-2 года, так что пока обсуждать их смысла не имеет.
Итак что нам предлагают в ближайшем выпуске (цитаты с форума ЭВС http://www.forum.evs.ru/viewtopic.php?t=24 ):

Первые серийные камеры на матрицах ПЗС с USB выходом и управлением, которые, я надеюсь, можно будет покупать в нашем отделе продаж весной 2007 г. будут на матрицах с черезстрочным разложением ICX-255AL, ICX-409AL (1/3 дюйма) и ICX-429AL (1/2 дюйма). В настоящее время изготовлено и настроено 3 образца таких камер, под которые уже написана часть драйвера, отвечающая за ввод и визуализацию изображения на экране компьютерного монитора. Осталась вторая часть работы - управление параметрами камер. Аппаратно управление в камерах заложено, сейчас пишется соответствующая часть драйвера. Если все пройдет удачно, то в конце января мы будем иметь сигнальные образцы этих камер с написанным вчерне драйвером. После этого, будет небольшая корректировка печатных плат камер и запуск небольшой серии (несколько десятков_ USB 2.0 ПЗС камер) для тех заказчиков, которые хотят попробовать их в деле.
Разработка камер на прогрессивных матрицах ПЗС планируются не раньше, чем после выхода серии первых черезстрочных USB ПЗС камер.

Камеры на матрицах ПЗС с интерфейсом USB-2.0 будут иметь следующие возможности:
1. Питание от USB (+ 5В), дополнительного источника питания не требуется.
2. Передача видеосигнала пиксель в пиксель в компьютер по USB 2.0 .
3. Номинальная частота полей 50 Гц. ..........
4. Режимы черезстрочного разложения - 576 строк и режим передачи одного поля - 288 строк.
5. Режим полного автомата (АРУ, АРВН, автоконтрастирование, автодиафрагма объектива). Режим автоопределения типа объектива (Video-Drive, Direct Drive, без автодиафрагмы).
6. Режим ручных регулировок:
6.1. Усиление от 1 до 30 раз,
6.2. Смещение уровня черного в предварительном усилителе (для возможности наблюдения малых контрастов (менее 1%) на сильном ровном фоне.
6.3. Усиление от 1 до 3 раз на входе АЦП.
6.4. Смещение уровня черного на входе АЦП.
6.5. Установка фиксированных коротких экспозиций: 10 мс, 4 мс, 2 мс, 1 мс, 500 мкс, 200 мкс, 100 мкс, 10 мкс.
6.6. Установка фиксированных длинных экспозиций (16 градаций, отличающихся в 2 раза друг от друга в диапазоне от 20 мс до 12 минут.
6.7. Переключение коэффициента гамма-коррекции "1" - "0,45".
7. ........
Управление биннингом по пикселям и строкам в этих камерах не предусмотрено.
В настоящее время проходят испытание 2 опытных образца USB-ПЗС камер (на матрицах стандартного и высокого разрешения) и завершается написание драйвера. Драйвер совместим с Windows XP и Vista. Первая серия ПЗС - USB 2.0 камер ожидается в апреле 2007 г.

Я надеюсь, что для камер стандартного разрешения цена будет до 200$, для камер высокого разрешения на матрице 1/3 дюйма до 300$, а на матрицах формата 1/2 дюйма до 400$. Но окончательное решение по ценам вынесет экономический отдел и отдел продаж ЭВС.

Все эти USB 2.0 ПЗС камеры выполнены на обычных вещательных матрицах SONY, а именно: ICX-429AL (752х576 - 1/2 дюйма)- высокого разрешения , ICX-409AL (752х576 - 1/3 дюйма) - высокого разрешения и ICX-255AL (500х576 - 1/3 дюйма) - стандартного разрешения.
2. ......
3. Разрядность как в АЦП, так и на выходе - 8 бит. Зато вся обработка - аналоговая и в эти 8 бит можно вложить любой поддиапазон сигнала по амплитуде.

При длительных экспозициях в компьютер будет передаваться один кадр из 2-х, 4-х и т.д. до 32768 кадров. Остальные кадры (черные, без сигнала) в компьютер вводиться не будут. Возможно, в будущем попробуем замедлять и тактовую частоту для уменьшения шумов и потребления (и как следствие, нагрева матрицы).

Время накопления будет соответствовать обозначенной выдержке. А время считывания одного поля (сколько бы оно не копилось) всегда будет 20 мс. Т.е накопили одну минуту, а потом весь накопленный заряд (сигнал) считали за 20 мс в компьютер. А компьютер будет держать картинку на мониторе минуту до следующего считывания при котором обновит картинку.
При больших временах накопления пока заложен режим накопления одного поля. Со временем постараемся сделать накопление всего кадра (считывание тогда будет идти два поля - 40 мс).

Анонсы будуших модификаций и лишняя информация заменена мной многоточиями.

[Mihail Sedyh]

Вроде приличные камеры с хорошими(чувствительными) матрицами, с претензией на универсальность, довольно скорострельные  по умеренной цене.
Посмотрим что такое для нас - универсальность:
1) Планетная камера.
2) Гидирующая камера.
3) Дипскай-камера начального уровня.
Однако рассмотрим эти применения подробнее.

Планетная съемка на штатной частоте 25к\сек и выдержке 1\50 вопросов не вызывает. С черезстрочностью можно мириться, высокая чувствительность позволяет увеличивать масштаб. Два варианта 752х576 1\2" и 1\3" (пиксель 8,3 и 6,3 соответственно) дает некоторый выбор по согласованию разрешений с оптической частью.
Однако та же чувствительность подвигает на попытки максимально уменьшить выдержки для подавления турбулентности. Тут упираемся в черезстрочность, т.к. время между полукадрами всегда 1\50с независимо от выдержки. Режим передачи полей(полукадров) интересен, но его возможности и обработка вызывают вопросы.
Про более длительные выдержки см. ниже.

Теперь про гид. Большой пиксель(чувствительность), ч\б, большой диапазон выдержек.... Однако длительные выдержки реализованы только в режиме передачи полукадров и, насколько я понял, передаються либо только четные строки, либо только нечетные. С одной стороны это хорошо, т.к. на один и тот же пиксель изображения всегда приходится один и тот же физический пиксель, а с другой, непонятно, что будет, если центр звезды попадет на несчитываемую строку..........

Дипскай-камера. Самый большой недостаток - 8бит. Опять же в режиме полукадров (пока едиственно возможном на длительных выдержках) не работает половина матрицы и разрешение отличается вдвое по двум направлениям, что ставит применимость камеры в данном качестве под большой вопрос.....

В свете всего вышесказанного меня больше всего заинтересовала самая дешевая камера на 255й матрице.
- для планет и гида разрешение(в пикселях) достаточно (т.е. 752х576 вместо 500х576 больших преимуществ не даст, только поток данных увеличит, применение же этих камер для дипов под вопросом);
- площадь пикселя(чувствительность) почти равна самой дорогой камере и в 1,5 раза больше чем у средней камеры;
- при работе в режиме передачи полукадров разрешение 500х288 логичней, чем 752х288 и имеет меньшие геометрические искажения (пиксель 9,8х(2*6,3)=9,8х12,6 = 1/1,28, вместо 1/2 у других камер);
- для образца для испытаний низкая цена немаловажна (впрочем она всегда играет роль).
Собственно далее мне хотелось бы обсудить именно эту камеру.

Итак мы имеем 4 доступных принципиально разных режима:
1) Штатный режим. 500х576 пикселей, размер пикселя 9,8х6,3, черезстрочная развертка 50Гц, частота кадров 25к/с, выдержка 1/50с. Из особенностей можно отметить монохромность, высокую чувствительность и сильно неквадратный пиксель.
   а) Вопрос тут всего один. Можно ли отсняв два роликов с камерой, повернутой на 90*, обработкой повысить разрешение до разрешения эквивалентной камеры с пикселем 6,3х6,3?
2) Полнокадровый режим коротких экспозиций. Все то же, только выдержка меньше, вплоть до 1/100 000с. (интересно каое нужно освещение, что бы хоть что-то зарегистрировать), время между полями одного кадра по прежнему 1/50с.
   а) Будет ли разница по качеству с режимом 1) если забыть о разнице в яркости (за счет подавления турбулентности)?
   б) Будет ли разница по качеству с гипотетической абсолютно идентичной камерой, но с прогрессивной разверткой на тойже выдержке?
3) Полукадровый режим коротких экспозиций. Разрешение 500х288, частота полукадров 50Гц, четные и нечетные полукадры чередуются, частота полукадров 25Гц, передаются либо только четные, либо только нечетные полукадры (полововина строк вообще не работает), выдержки от 1\50 до 1\100 000с.
   а) Появляются ли в этом режиме какие-нибудь дополнительные возможности обработки по сравнению с режимом 2)?
   б) Будут ли какие-нибудь отличия по сравнению с камерой 500х288, размером пикселя 9,8х12,6, прогрессивной разверткой и половинной чувствительностью?
   в) Можно ли режимами съемки/обработкой получить разрешение выше 9,8мкм?
4) Полукадровый режим длительных экспозиций. Разрешение 500х288, выдержка от 1\50с до 11минут, передаются либо только четные, либо только нечетные полукадры (полововина строк вообще не работает).
   а) Будут ли какие-нибудь отличия по сравнению с камерой 500х288, размером пикселя 9,8х12,6, прогрессивной разверткой и половинной чувствительностью?
   б) Можно ли режимами съемки/обработкой получить разрешение выше 9,8мкм?
   в) Насколько камера в данном режиме пригодна для использования в автогиде?

Вот пока вроде все вопросы, какие вспомнил....
Какие будут мнения?


ЗЫ Появились уточнения. Режим 3) работает не так, как я предполагал. Он практически совпадает с 4)-м, только на выдержках до 1\50с поля пропускаются через одно (либо четные, либо нечетные), а при длительных выдержках  - пропускается большее количество полей между считаваниями. Внес соответствующие поправки. Приношу извинения.

[Олег Чекалин]

Есть мнение, что это попытка пешком догнать паравоз....

[Дмитрий Маколкин]

Тут ключевое слово - черезстрочность. Для автогида - пойдёт без вопросов при условии достаточных выдержек, для планет - под вопросом, для простых дипов типа планетарок - почему бы и нет?
Надо тестировать пробные экземпляры. А то в догадки можно долго играть, а действительность всегда другая

[Mihail Sedyh]

Есть мнение, что это попытка пешком догнать паравоз....

Ну о твоем мнении можно было догадаться и так. 

Тут ключевое слово - черезстрочность. Для автогида - пойдёт без вопросов при условии достаточных выдержек, для планет - под вопросом, для простых дипов типа планетарок - почему бы и нет?
Надо тестировать пробные экземпляры. А то в догадки можно долго играть, а действительность всегда другая

Дима, понятно, что если пощупать, то все станет ясно. Вопрос в том, стоит ли тратить деньги на то, чтобы иметь возможность пощупать.
Пока меня интересуют по большому счету 2 вопроса (даже более общих, чем применительно к камерам ЭВС): особенности работы с сильно неквадратным пикселем и особенности работы (в т.ч. для автогида) с половиной "слепых" строк.   

[Олег Чекалин]

Есть мнение, что это попытка пешком догнать паравоз....

Ну о твоем мнении можно было догадаться и так. 

QHY forever!

[Slava-T]

Тут ключевое слово - черезстрочность.

Как показал опыт, черезстрочность в общем решаемая проблема, но лучше бы ее не было. Хотя у ЭВС насколько я понял драйвера вполне грамотные, может напишут свой деинтерлейс фильтр. Почти все бытовые цфк имеют черезстрочную матрицу, а кто это замечает.

[Uselink]

Тут ключевое слово - черезстрочность.

Как показал опыт, черезстрочность в общем решаемая проблема, но лучше бы ее не было. Хотя у ЭВС насколько я понял драйвера вполне грамотные, может напишут свой деинтерлейс фильтр. Почти все бытовые цфк имеют черезстрочную матрицу, а кто это замечает.

Для съёмки планет чрезстрочность не очень.. Она добавит ещё некоторое количество шагов по подготовки материала к обработке. А это снова потери и головняк.

[Uselink]

Есть мнение, что это попытка пешком догнать паравоз....

Ну о твоем мнении можно было догадаться и так. 

QHY forever!

Олег, QHY для нас штучный продукт, даже сейчас если захотеть её купить, то это попросту невозможно

[Aurorыч]

Олег, QHY для нас штучный продукт, даже сейчас если захотеть её купить, то это попросту невозможно

Это которая QHY-8? 

[Uselink]

Олег, QHY для нас штучный продукт, даже сейчас если захотеть её купить, то это попросту невозможно

Это которая QHY-8? 

Нет, которая 5. Восьмёрку бери не хочу

[Aurorыч]

Чё то я вообще запутался вот блин наштамповали...
И самое главное не ссылок нельзя... Хотя бы цену оглашайте

[Slava-T]

Чё то я вообще запутался вот блин наштамповали...
И самое главное не ссылок нельзя... Хотя бы цену оглашайте

По моему ссылки запрещены только на астрономические магазины.

[Uselink]

Я там ошибся с цифрой не QHY5 , а QHY2 http://qhyccd.com/ccdbbs/index.php?topic=15.0
Я бы купил если: время экспозиции выставлялось от 60мс до 1 часа, было охлаждение, значения времени открытия затвора менялось в зависимости от количества кадров в секунду, а не было фиксированным на режимах 5-60 кадров в секунду, был биннинг 2х2 хотя бы, был выбор режима захвата зоны интереса и привязки скорости работы камеры
к размеру зоны (меньше - быстрее), были изменяемыми настройки камеры (яркость, резкость, гамма и т.д.).

[Олег Чекалин]

Есть мнение, что это попытка пешком догнать паравоз....

Ну о твоем мнении можно было догадаться и так. 

QHY forever!

Олег, QHY для нас штучный продукт, даже сейчас если захотеть её купить, то это попросту невозможно

Кухуями (QHY) нас скоро завалят, главное не торопиться и готовить железо и стекло.
Камеры ЭВС это просто недоразумение.
Олег.

[Uselink]

Олег, да понятно, что ЭВС - это не то, но когда у нас появится это QHY(Кухуи )?

[Slava-T]

Если бы кухуи еще и дровами нормальными комплектовались, а получится как в прошлый раз

[Uselink]

Если бы кухуи еще и дровами нормальными комплектовались, а получится как в прошлый раз

Китай, однако. Про драйвера разговора не было

[Andru]

QHY forever!

Нет Олег. Sbig рулит. И только он! 

[Грин]

Есть мнение, что это попытка пешком догнать паравоз....

Ну о твоем мнении можно было догадаться и так. 

QHY forever!

Олег, QHY для нас штучный продукт, даже сейчас если захотеть её купить, то это попросту невозможно

Кухуями (QHY) нас скоро завалят, главное не торопиться и готовить железо и стекло.

Олег.

Судя по развитию ситуации, так оно видно, и будет.