Test kamerki IDS Imaging UI-1245LE-M-GL na planetach, Księżycu i Słońcu

Test osiągów matryc CMOS od e2v oraz potencjalnej nowej kamerki do astrofotografii obiektów Układu Słonecznego

Kilka dni temu otrzymałem do testów kamerę UI-1245LE-M-GL firmy IDS Imaging. W Polsce przedstawicielem jest optosoft.pl. Testowana kamera (UI-1240LE-M na ids-imaging.com) przeznaczona jest do wszechstronnej fotografii planet, Księżyca, czy Słońca.

Testowe zdjęcia

Księżyc f/20:
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
Księżyc f/10:
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
Obrazy starości i maficzne f/10:

By wykonać te zdjęcia wykorzystałem wąskopasmowe filtry 425, 745, 905 i 940 nm oraz filtr 1000 nm typu longpass)

ids-03-03-2012
ids-03-03-2012

ids-03-03-2012
ids-03-03-2012

ids-03-03-2012
ids-03-03-2012

ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
Słońce, 35 mm Lunt Delux + 2x Barlow:
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
Planety:
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012
ids-03-03-2012

Nie licząc fotografii Słońca wykorzystywałem C11 Celestrona (280/2800) do wykonania wszystkich tych fotografii. f/20 i f/30 (Mars) osiągnięte za pomocą TeleXtenderów Meade. Księżyc fotografowany za pomocą filtrów longpass (pomarańczowy 510 nm dla f/20 i czerwony 610 nm dla f/10). Mars - RGB (Baader). Dla Księżyca zbierałem 1200-1500 klatek na kanał - MJPEG o 100% jakości. Dla planet ponad 2000 klatek.

Zestaw planetarny w akcji - korektor dyspersji, TeleXtender, koło filtrowe, C11

Zestaw planetarny w akcji - korektor dyspersji, TeleXtender, koło filtrowe, C11

Opis kamery UI-1245LE-M-GL

Kamera IDS Imaging UI-1245LE-M-GL
Kamera IDS Imaging UI-1245LE-M-GL z nosem 1,25 cala

Kamera ta wyposażona jest w matrycę CMOS firmy e2v - Sapphire EV76C560. Matrycę tą opisywałem już wcześniej gdy e2v zaprezentowało nowszą generację o jeszcze lepszych osiągach. W skrócie:

  • Klatka: 1280 x 1024
  • Przekątna matrycy: 1/1.8"
  • Piksele: 5.3 x 5.3 mikrometra
  • Maksymalna prędkość: 25 FPS na pełnej klatce, więcej z ROI
  • Datasheet (PDF)
Sprawność kwantowa matrycy EV76C560

Sprawność kwantowa matrycy EV76C560

Maksymalnie przy pełnej klatce kamera może nagrywać z prędkością 25 klatek na sekundę. Można jednak dowolnie zmniejszać obraz, np do 400x400 co zwiększa maksymalną szybkość (jeżeli czas ekspozycji nie jest za długi) - tak więc można nagrywać klipy planetarne z większymi szybkościami. Konkurencyjne kamerki TIS DMK31/41/51, czy nawet PGR Chameleon tego nie potrafią.

IDS Imaging udostępnia wraz ze sterownikami także aplikację "ueye Cockpit" za pomocą której można nagrywać klipy jak i dowolnie konfigurować kamerę. Na chwilę obecną kamerki IDS Imaging nie są obsługiwane przez aplikacje astronomiczne do nagrywania klipów takie takie jak FireCapture, czy SharpCap. ueye Cockpit potrafi nagrywać klipy AVI, choć robi to z pomocą kodeka MJPEG (obsługiwany przez Registax 6 i Castratora). O samym programie napiszę w dalszej części artykułu. API ueye powinno pozwalać na nagrywanie np. w formacie Y8, który kamera obsługuje.

Matryca możne pracować z migawką globalną (global shutter) lub postępową (rolling shutter). Zgodnie z opisem matrycy przy globalnej migawce posiada ona wysoki szum odczytu. Przy migawce postępowej około 7e. W czasie testów szum był słabo zauważalny (przyjmuje on dość jednorodną postać tak jak w starszych matrycach Sony). Dodatkowo przy dłuższych ekspozycjach można wspomagać się sprzętowym usuwaniem gorących pikseli.

Ze względu na duże szumy globalnej migawki skupiłem się na fotografowaniu z migawką postępową. Rolling shutter ma ten problem, że jest wrażliwe na szybko poruszające się obiekty. Drgania obrazu wywołane złym seeingiem mogą powodować że w czasie odczytywanie kolejnych wierszy obraz może się poruszyć na tyle że na odczytanej klatce pojawią się artefakty (poziome linie, rozmazany obraz). Widać to na niektórych obrazach uzyskanych z QHY5, która ma ten sam typ migawki. W przypadku matrycy e2v nie stwierdziłem występowania żadnych artefaktów, nawet na Saturnie w czasie nie najlepszego seeingu. Niski szum i szybka migawka załatwiają chyba sprawę i migawka postępowa przestaje być problemem – przynajmniej na moich fotografiach

Porównanie kamer planetarno-księżycowych o większej ilości pikseli

Kamera dostępna jest z matrycą monochromatyczną lub kolorową. Testowany model wykorzystuje interfejs USB 2.0, choć są też dostępne szybsze i droższe modele na GigE lub USB 3.0. Testowana wersja USB 2.0 kosztuje około 440 EUR netto co jak na tego typu kamerę jest ceną bardzo korzystną.

  Point Grey Chameleon IDS UI-1245LE-M-GL TIS DMK31 TIS DMK41 TIS DMK51
PRZEKĄTNA 1/3" 1/1.8" 1/3" 1/2" 1/1.8"
QE max 54% 60% 45% 45% 44%
CENA netto ~400 EUR 370 EUR 490 EUR 490 EUR 800 EUR
Od kwietnia 2012 cena kamer IDSa spadła z 440 do 370 EUR netto.

W przypadku astrofotografii Słońca w paśmie H-alpha lepszy wydaje się być właśnie Chameleon, natomiast w przypadku astrofotografii planet, Księżyca, czy Słońca w białym świetle (Baader AstroSolar) przewagę powinna mieć kamerka IDSa. Wszystko za sprawą zakresu dynamicznego (dynamic range). Chameleon wydaje się mieć nieco większy zakres przez co protuberancje wychodzą znacznie bardziej wyraźne niż ma to miejsce w kamerce IDSa. Sprawą do wyjaśnienia jest obsługa trybów o dużym zakresie dynamicznym przez matrycę e2v obecną w tej kamerze (wg jednej prezentacji obsługuje ona odpowiedź lin-log i podwójną ekspozycję).

Sterowniki i uEye Cockpit

Paczkę sterowników i aplikacji możemy pobrać ze strony ids-imaging ("Software Package"). Po instalacji całego zestawu dostaniemy wszystkie potrzebne aplikacje do obsługi kamerki. Z menu Windowsa odpalamy IDS - Camera Manager, klikamy na wylistowaną naszą kamerkę i czekamy na start uEye Cockpit:

Okno startowe uEye Cockpit

Okno startowe uEye Cockpit - wybieramy ustawienia monochromatyczne dla kamery mono...

Po wyborze profilu w oknie powyżej uruchomi się aplikacja. Powinniśmy zobaczyć obraz z kamery:
uEye Cockpit w akcji

uEye Cockpit w akcji

Na górnej belce nawigacyjnej zaznaczyłem cztery elementy - włącznik podglądu obrazu na żywo, ikona konfiguracji, ikona nagrywania klipów AVI oraz ikona włączająca podgląd histogramu. Pierwsza opcja wiadoma - gdy włączona widzimy na żywo obraz z kamery. Po otwarciu okna konfiguracji będziemy mogli zmieniać ustawienia kamery (o tym zaraz) co będzie wpływać na obraz widziany na podglądzie. Dalej mamy okno kontrolujące nagrywanie klipów AVI. Tworzymy klip AVI (podajemy jakąś nazwę), po czym możemy zacząć nagrywać:
Nagrywanie klipów AVI w uEye Cockpit

Ważne jest by ustawić jakość na "100". Po rozpoczęciu nagrywania ("Record") możemy śledzić postęp zbierania klatek, a także pauzować i wznawiać nagrywanie. uEye Cockpit nagrywa z zastosowaniem kodeka MJPEG. Przy najwyższej jakości nie degraduje to raczej w widoczny sposób obrazu, choć także klipy AVI ważą mniej.

Po lewej stronie mamy opcje dotyczące wyświetlania podglądu. Lupa 1:1 pokaże obraz w oryginalnym rozmiarze. Ikona powyżej - dopasuje całą klatkę do rozmiaru okna aplikacji - to przydaje się do kadrowania. Ustawienia te dotyczą tylko podglądu więc nie trzeba ich zmieniać przy nagrywaniu klipów AVI.


Ustawienia to podstawa udanych astrofotografii. Na początek zakładka Kamera - wyłączamy automatyczny dobór ekspozycji

Ustawienia kamery - zakładka Kamera

W zakładce Obraz możemy kontrolować "Gain". Wyłączany automat. Nie licząc bardzo ciemnych filtrów wyłączamy "Gain boost", a i sam gain w miarę możliwości powinien być niski (trzymając ekspozycje poniżej około 20 ms dla jasnych obiektów, około 40 ms dla ciemniejszych).

Ustawienia kamery - zakładka Obraz

W zakładce Shutter wybieramy rolling shutter:

Ustawienia kamery - zakładka Shutter

W zakładce Różne możemy wyłączyć usuwanie gorących pikseli. Wyjątek stanowią klipy nagrywane na dłuższych ekspozycjach - np. pasmo metanu - dla nich opcja ta jest bardzo przydatna.

Podsumowanie

Kamerkę oceniam pozytywnie. Niewiadome takie jak działanie postępowej migawki udało się sprawdzić i to z pozytywnym rezultatem. Choć może na chwilę obecną brakuje obsługi w aplikacji dedykowanej do astrofotografii, to nawet z domyślnym uEye Cockpit da się jej używać. Jeżeli ktoś szuka czegoś większego niż typowa kamerka planetarna 330kpix to ta może śmiało konkurować z Chameleonem, a tym bardziej starzejącymi się kamerkami TIS.

Osobiście czekam na kamerki z nową matrycą z rubinowej serii - te matryce mogą zagrozić nawet najlepszym matrycom Sony - ICX618, czy ICX674 stosowanych w topowych kamerkach do astrofotografii Układu Słonecznego. Wcześniej wspominane kamerki Ximei też mam na oku, mają być tańsze - ale na chwilę obecną nie ma żadnego oprogramowania do nich - choć te z 1" matrycami CMOSISa mogą być gratką dla astrofotografów Słońca (ale to już inna historia).

blog comments powered by Disqus

Kategorie

Strony