Testy współczesnych webcamów w astrofotografii planetarnej

Testujemy przydatność współczesnych CMOSowych webcamów w astrofotografii planetarno-księżycowej

Webcamy to najtańsze i zarazem dość dobre "kamery" do astrofotografii planetarnej. Kosztują od kilkudziesięciu do kilkuset złotych. Dzięki dużej szybkości osiąganej dzięki małej matrycy pozwalają zebrać dużo klatek w krótkim przedziale czasu. Lustrzanki takich możliwości nie oferują (za wyjątkiem trybu nagrywania AVI w niektórych). Gdy rodziła się amatorska astrofotografia planetarna z wykorzystaniem webcamów najlepsze okazały się webcamy takie jak ToUCam, Vesta, czy Philips SPC900NC. Wyposażone były w matrycę CCD ICX098, która na owe czasy wyprzedzała konkurencję. Dzisiaj nie produkuje się już praktycznie webcamów z matrycami CCD, gdyż opracowano nowe generacje matryc CMOS o lepszych parametrach przy utrzymaniu niskich kosztów produkcji. Niecały rok temu świat obiegła cicha kopia SPC900NC - kamerka SCP880NC, która po podmianie firmware działa jak SPC900NC. Jako jedyna jest dostępna na aukcjach i w niektórych sklepach w niskich cenach. Wielu amatorów zainteresowało się tą kamerką... ale czy nadal musimy stosować stare konstrukcje, czy nie ma czegoś nowszego lepszego?

Postanowiłem przetestować trzy webcamy - najtańszą, słabą kamerkę, tanią kamerkę znanego producenta oraz najnowszą kamerkę obsługującą klipy wideo w standardzie HD. Wszystkie trzy wyposażone są w matryce CMOS i trudno szukać przykładów ich zastosowania w astrofotografii.

spc900nc
SPC900NC i SPC880NC to bardzo popularne webcamy do astrofotografii planetarnej. Są w powszechnym użyciu i opracowano do nich wiele modyfikacji.

Testowane webcamy

Media-Tech MT4023
mediatech
  • product: Digital_Camera
  • vendor: PixArt Imaging Inc.
  • capabilities: usb-1.10
  • configuration: driver=snd-usb-audio maxpower=500mA speed=12.0MB/s
  • 093a:2900 Pixart Imaging, Inc.

Jedna z najtańszych kamerek dostępnych na rynku, rozprowadzana przez lokalnego polskiego dystrybutora. Oparta o interfejs USB 1.1 oferuje ograniczoną prędkość przesyłu obrazu. Maksymalna rozdzielczość w bezstratnym formacie - 352x288. 640x480 w kompresowanym MJPG. Bardzo mała matryca.


Logitech QuickCam Messanger
logitech
  • product: QuickCam Messanger
  • vendor: Logitech, Inc.
  • capabilities: usb-1.10 audio-control
  • configuration: driver=snd-usb-audio maxpower=100mA speed=12.0MB/s
  • 046d:08da Logitech, Inc. QuickCam Messanger

Webcam topowego producenta liczący sobie już parę lat. Oparty o USB 1.1. Maksymalna rozdzielczość to 640x480


MS LifeCam HD-5000
lifecam
  • product: Microsoft
  • vendor: Microsoft
  • capabilities: usb-2.00
  • configuration: driver=snd-usb-audio maxpower=500mA speed=480.0MB/s
  • 045e:076d Microsoft Corp.

Jeden z najnowszych webcamów dostępnych na rynku. Oferuje video w formacie/standardzie HD, co zarazem wymusza interfejs USB 2.0 - znacznie szybszy od USB 1.1, co przekłada się na ilość klatek na sekundę. Maksymalna rozdzielczość to 1280x800

Wyniki

Poniżej zestawiłem fotografie wykonane za pomocą 8" SCT, przy światłosile f/10 z filtrem Ir/UV cut oraz filtrem podczerwonym Pro Planet 742. Księżyc i Jowisz w podczerwieni skonwertowany na odcienie szarości. Klipy AVI nagrywane za pomocą SharpCap, stackowane w Registax, ostrzone dekonwolucją.

Microsoft LifeCam HD-5000, USB 2.0

Poniższe fotografie wykonano z wykorzystaniem albo "zwykłego" filtru IR/UV cut albo z filtrem podczerwonym (Astronomik ProPlanet 742). Zamiast tego filtr można wykorzystać także dostępny w Polsce Baader Ir-pass, lub czerwony filtr "wizualny" (610 nm longpass). Stosowanie filtrów podczerwonych ma na celu ograniczenie wpływu seeingu na obraz i jak ktoś chce uzyskać lepsze fotografie Księżyca to powinien w takie się wyposażyć... chyba że odrzuca możliwości współczesnej astrofotografii ;)
RGB24 i i420, 30 FPS, IR/UV cut
webcams-24-11-2010
webcams-24-11-2010
RGB24, 30 FPS, Pro Planet 742, max zoom dla 640x480
webcams-24-11-2010
RGB24 i i420, 30 FPS, Pro Planet 742
webcams-24-11-2010
RGB24, 10 FPS at 1280x800, Ir-UV Cut
webcams-24-11-2010
RGB24, 10 FPS at 1280x800, Pro Planet 742
webcams-24-11-2010
Jowisz, RGB24, 30 FPS, IR/UV cut oraz Pro Planet 742, bez i z max. zoom, SCT8" przy f/10:
jowisz-19-11-2010
jowisz-19-11-2010
jowisz-19-11-2010
jowisz-19-11-2010
jowisz-19-11-2010

Logitech QuickCam Messanger USB 1.1

RGB24 i i420, 15FPS, Pro Planet 742, 47 and 131 frame stack
webcams-24-11-2010
webcams-24-11-2010
RGB24, 15FPS, 2.8x UO Klee Barlow, UV/Ir Cut
webcams-24-11-2010
webcams-24-11-2010

Media-Tech MT4023 USB 1.1

YUY2, 5 and 4 FPS, Pro Planet 742
webcams-24-11-2010
webcams-24-11-2010

Komentarz

Zarówno Logitech jak i Lifecam dały bardzo dobre fotografie księżyca. Kamerka Mediatechu ma za małą matrycę i raczej nie jest ona zbyt dobrej jakości. Tak więc najtańsze webcamy odpadają. W przypadku fotografii Jowisza seeing trochę namieszał ale podczerwone fotografie pokazują możliwości kamerek. Zarówno Logitech jak i LifeCam mają kontrolę ekspozycji i gain po wyłączenia automatyki w aplikacjach dołączanych do kamerek.

Logitech QuickCam Messanger oparty o interfejs USB 1.1 oferuje tylko 15 FPS. MS LifeCam na USB 2.0 przy mniejszych rozdzielczościach 30 FPS. Dodatkowo kamerki HD posiadają większe matryce niż 330kpix będące standardem w starszych, czy słabszych webcamach. Większa matryca to więcej danych do przesłania - mniejsza prędkość, choć 30 FPS na mniejszej, "planetarnej" rozdzielczości to i tak sporo.

Za 120-150 PLN możemy mieć nowoczesny webcam HD Microsoftu, Logitecha, czy Creative. SPC880NC kosztuje 30-50 PLN. Kamerki USB 1.1 znanych producentów lepszej jakości typu Logitech QuickCam Messanger kosztują zapewne więcej niż wspomniany Philips SPC880NC. Tak więc albo Philips albo coś z górnej półki.

W skrócie:
  • Wybieraj markowe webcamy topowych producentów, które dostały dobre recenzje
  • Jeżeli nie chcesz wydać zbyt dużo - wybierz SCP880NC
  • Jeżeli chcesz mieć coś o większej matrycy także do fotografii Księżyca wybierz kamerkę obsługującą wideo HD
  • Aplikacje takie jak SharpCap nie mają problemów z obsługą różnych webcamów
  • Jeżeli interesuje cię przerabianie webcama na długie czasy z portem szeregowym, zmianą matrycy itp. to musisz wybrać SPC880NC lub SPC900NC. Nie ma opracowanych przeróbek dla współczesnych kamerek CMOS.
  • Współczesne matryce CMOS nie są gorsze (a czasami są znacznie lepsze) od bardzo starej już matrycy ICX098 stosowanej w webcamach SPC Philipsa.
  • Z kolorowymi matrycami można stosować filtry podczerwone. Nie wiąże się to zazwyczaj z widoczną stratą rozdzielczości, a podczerwień jest znacznie bardziej odporna na zły seeing.
  • LifeCam HD-5000 ma raczej mniejsze piksele niż 5,6 x 5,6 mikrometra dla ICX098 w SPC880/900NC - co daje dużą rozdzielczość na krótszych ogniskowych. Z mniejszymi pikselami potrzeba niższych światłosił. Dla pikseli 2,2 x 2,2 wystarczy już f/7-f/8. Dla 3,75 x 3,75 f/14 (a dla 5,6 x 5,6 f/20).

Kwestie techniczne - przeróbki

Z webcamów musiałem wykręcić obiektywy i zamocować nosy 1,25". W przypadku Logitecha czy Media-Tech wykręcenie obiektywu nie było problemem. LifeCam ma bardzo małą obudowę z ukrytymi śrubami. Przeróbka była bardzo ciężka i wymagała stopienia obudowy wokół za pomocą rozgrzanego do czerwoności noża (więc polecam kamerki HD o normalnych obudowach). Jeżeli nos 1,25" przeznaczony do SPC nie pasuje lub go nie mamy to można zastosować alternatywy jak pudełka po kliszach, czy inne nosy 1,25" z Barlowów itp. Ja użyłem pudełek po kliszach z wyciętym dnem przyklejone superglue do obudowy (trzeba upewnić się czy pudełko leży równo na obudowie i nie ustawia się pod kątem do matrycy.
blog comments powered by Disqus

Kategorie

Strony