Test kamer Ximea xiQ z dużymi matrycami do fotografii Słońca i Księżyca

Test kamer xiQ MQ042MG-CM i MQ042RG-CM z dużymi monochromatycznymi matrycami CMOSIS CMV4000

Duże matryce to było coś czego brakowało w fotografii Słońca, czy Księżyca. Duża przekątna pozwala zmieścić w kadrze większy obszar fotografowanego obiektu. Na rynku pojawiły się duże matryce firmy CMOSIS i zaraz po tym trafiły do kamer Ximea xiQ opartych o interfejs USB3. W tym artykule przedstawię monochromatyczne kamery xiQ MQ042MG-CM i MQ042RG-CM i ich możliwości w astrofotografii Księżyca i Słońca.

Kamery Ximea xiQ
Matryca CMV4000 w kamerze xiQ

Zdjęcia

xiQ MQ042RG-CM 19.06:
moon-19-06-2013
moon-19-06-2013
moon-19-06-2013
moon-19-06-2013
moon-19-06-2013
xiQ MQ042RG-CM 22.06:
sun-22-06-2013
sun-22-06-2013

sun-22-06-2013
sun-22-06-2013
xiQ MQ042RG-CM 29.06:
sun-29-06-2013
sun-29-06-2013

sun-29-06-2013
sun-29-06-2013

MQ042RG-CM 06.07

PST Single Stack 1.5x:
sun-06-07-2013
sun-06-07-2013
PST Double Stack 1.5x:
sun-06-07-2013
PST Single Stack 2.5x:
sun-06-07-2013
sun-06-07-2013

sun-06-07-2013

MQ042MG-CM

PST Single and Duble Stack:
sun-06-07-2013
sun-06-07-2013

Opis kamery

Dwa modele, które testowałem wyposażone są w monochromatyczną matrycę CMV4000 o przekątnej 1". Oferuje ona 2048x2048 pikseli o rozmiarze 5.5 mikrometra. Z interfejsem USB3 pozwala ona na nagrywanie z prędkością do 90 klatek na sekundę. Modele różnią się wersją matrycy. Model MG wyposażony jest w wersję standardową, a model RG w wersję o poniesionej czułości na podczerwień ("NIR extended"). Dla pasma H-alpha 650nm sprawność kwantowa standardowe wersji to około 54%, a wersji NIR około 63%.

Kamera posiada interfejs USB3 i by poprawnie działać musi być podłączona do komputera z dobrym kontrolerem USB3 (np. Intela). Mając PCta możemy wykorzystać dostarczaną przez producenta kartę PCIe z kontrolerem USB3 firmy Fresco Logic. Warto mieć też szybki i pojemny dysk, gdyż tak duże klatki zajmują sporo miejsca. Mój testowy zestaw składający się z procesora Intel Celeron G840 i talerzowego dysku WD5000AZRX był w stanie nagrywać z prędkością 75-80 FPS momentami osiągając 90 FPS.

Od przodu dostajemy gwint C/CS, więc pasują wszystkie adaptery do kamer przemysłowych (jak nosy czy adaptery do innych gwintów). Kamera jest bardzo mała i lekka więc nie będzie obciążać nadmiernie akcesoriów i wyciągu. Obudowa wykonana jest z metalu więc w czasie fotografowania Słońca warto zaopatrzyć ją w jakiś ekran blokujący bezpośrednio padające promienie słoneczne - żeby nie nagrzewała się zbytnio.

Wersja ze standardową matrycą MQ042MG-CM kosztuje 1440 EUR a wersja z matrycą NIR - MQ042RG-CM - 1740 EUR (ceny netto). Ceny nie są niskie, ale też kamery są dość niezwykłe - z dużymi i szybkimi matrycami. Są to już kamery jakie można wyspecjalizować np. do fotografii Słońca. Księżyc znacznie łatwiej składa się w mozaikach, jak i łatwo dobrać teleskop (w odróżnieniu od drogich teleskopów słonecznych).

Sprawność kwantowa CMV4000

Oprogramowanie

Na starcie instalujemy sterowniki i aplikacje producenta. Wraz ze sterownikami dostaniemy prostą aplikacje do podglądu obrazu z kamery (viewer) oraz drugą o nazwie "newCCDtest" (w katalogu "Ximea" na głównym dysku), która potrafi zapisywać serie plików TIFF, jak i pozwala na zmianę ustawień kamery.

Z astronomicznych aplikacji kamery Ximea obsługuje SharpCap. Najnowsza wersja beta (w chwili pisania artykułu) została zaktualizowana do pracy z najnowszymi sterownikami xiQ. Testując tą wersję musiałem skopiować plik m3api.dll do katalogu tej aplikacji by zaczęła ona wykrywać kamery xiQ. Nie licząc tego problemu reszta poszła sprawnie i SharpCap bez problemów nagrywał klipy SER (nie AVI, które nie będą szybko zapisywane!).

Programiści mogą zapoznać się z API biblioteki .NET pozwalające sterować kamerą. Dostępny jest też mój skrypt IronPythona wykorzystujący to API. Trzeba jedynie ustawić rozmiar System.Drawing.Bitmap na 2048, 2048.

Aplikacja newCCDtest

Astrofotografia

Duża matryca pozwala sporo zmieścić - czy to Księżyca w C14, czy Słońca w teleskopie słonecznym. To niewątpliwie duża zaleta. Szybkość też jest wyśmienita. Jakość obrazu też jest dobra, choć wystarczy fotografować coś ciemniejszego by natrafić na problem sensorów tego typu - spore szumy, pionowe pasy (szczególnie gdy gain jest wysoki). W fotografii Słońca, czy Księżyca ciemny obraz nam nie grozi, ale dla teleskopów słonecznych o węższych pasmach (lub double-stack) lepiej wybrać wersję z matrycą NIR.

Fotografując Słońce za pomocą teleskopów słonecznych można natrafić na bardzo silne pierścienie Newtona na zdjęciach - to zazwyczaj przydarza się matrycom Microna (Aptina) i nie można ich usunąć poprzez przechylanie kamery. W przypadku matryc CMOSIS takiego problemu nie zaobserwowałem.

Co prawda można zmniejszyć klatkę (ROI) i fotografować planety z dobrym rezultatem, to taką kamerę raczej nie warto wybierać z myślą o owych planetach - jest zbyt duża i zbyt droga by miała się na nich marnować. Oczywiście jeżeli chcemy mieć jedną kamerę do dużych i małych obiektów - to ta kamera się nada.

W testach szumy w wersji standardowej wydawały się bardziej wyraźne, dostrzegalne, gdzie w wersji NIR na zdjęciach trudno było się doszukiwać np. pionowych linii. Robiąc darki znalazło potwierdzenie. Model z matrycą NIR miał chyba wyższy "poziom czerni" bo na darku, czy biasie nie było widać żadnego szumu tła poza paroma pikselami na darku. Wersja standardowa pozwoliła na uzyskanie typowego darka i biasa (100 klatek, maksymalny gain, dark dla 30 ms). Wyciągnięte wersje dostępne są w galerii: dark, bias.

Kamera Ximea xiQ w kole filtrowym
xiQ w akcji fotografując Księżyc
blog comments powered by Disqus

Kategorie

Strony