RkBlog

Hardware, programming and astronomy tutorials and reviews.

Test kamery Basler Scout scA640-120gm

Test przydatności kamery przemysłowej Baslera - Scout scA640-120gm z nową matrycą ICX618 do astrofotografii planetarno-księżycowej.

Udostępniona przez Avicon kamera Basler Scout zawiera matrycę ICX618 - następcę matryc stosowanych w webcamach, czy kamerkach planetarnych takich jak DMK21 (ICX098). Możliwości nowej matrycy opisałem w oddzielnym artykule.

Opis kamery

Basler Scout to seria zaawansowanych kamer przeznaczonych do kontroli jakości, czy ogólnego monitoringu. Dzięki interfejsowi GigE pozwala uzyskać prędkości do 120 klatek na sekundę. Posiada też szereg dodatkowych możliwości jak zdalna migawka, które nie są przydatne w astrofotografii. Ze względu na rozbudowaną elektronikę kamera ta jest droższa od nowszej, lecz prostszej serii Basler Ace.

By połączyć kamerkę z komputerem potrzebujemy zwykły kabel LAN (kabel sieciowy) oraz zasilacz dla kamery z 12-pinowym złączem Hirose. Seria Scout nie obsługuje zasilania przez kabel ethernetowy (PoE). Żeby połączyć kamerę z teleskopem potrzebujemy nosek 1,25" do kamer przemysłowych (nosek z gwintem C/CS) powszechnie dostępny w sklepach ze sprzętem astronomicznym.

W odróżnieniu od DMK21 kamera ta oferuje także 12 bitowy obraz umożliwiający wydobycie większej ilości detali w porównaniu do obrazu 8-bitowego. Złożoność elektroniki powoduje że kamera wyraźnie się nagrzewa, nawet o kilkanaście stopni ponad temperaturę otoczenia.

basler-scout1
basler-scout2
basler-scout3

Oprogramowanie i sterowniki

W chwili pisania artykułu ethernetowe kamery Baslera obsługiwały dwie aplikacje: Virtualdub oraz dedykowany do astrofotografii FireCapture (wersja 1.1 beta). Do obsługi kamer potrzebny jest sterownik pylon do pobrania ze strony Baslera. Dla FireCapture 1.1 beta należy wybrać "pylon 2.1 SDK" dla 32 bitowego Windowsa (FC nie działa pod 64 bitowymi Windowsami). Virtualdub nie ma raczej ograniczeń co do wersji sterownika.

W czasie testów miałem do dyspozycji testową wersję FireCapture z obsługą ethernetowych kamer Baslera i całość nie działała zbyt stabilnie. Po części wynikało to z niestabilności sterownika, a po części z błędów w aplikacji. Autor programu pracuje jednak nad wyłataniem wszystkich błędów i wydaniu stabilnej publicznej wersji z obsługą nowych kamer.

Przydatność w astrofotografii

Basler Scout nie jest nową konstrukcją i jak większość kamer przemysłowych cierpi na efekt generowania kolistych artefaktów przy wysokich prędkościach przesyłania danych. Mocno ogranicza to stosowanie Scouta w astrofotografii, jako że trudno jest ograniczyć szybkość kamery tak by nie generowała artefaktów (w przypadku Imaging Source jest to łatwe do zrobienia). Kamerę można zastosować, lecz nie jest to niczym uzasadnione w porównaniu do tańszego i nowszego Baslera Ace z tą samą matrycą, który powinien być także pozbawiony błędu generowania artefaktów.

Druga sprawa to uszkodzone klatki takie jak zaprezentowana poniżej. Kilka, kilkanaście klatek w klipie AVI wykazuje tego typu uszkodzenia, szczególnie gdy kamera pracowała z większą szybkością:
bug-basler

Jest to najprawdopodobniej spowodowane nieoptymalnym przesyłaniem danych z kamery do komputera (np. zbyt wolna karta sieciowa). Problem ten powinno dać się zlikwidować zmieniając parametry transferu danych w pylon viewer dla danej kamery (będę to sprawdzał).

W chwili pisania artykułu FireCapture pozwalało ustawić ekspozycje do 400 ms. Jednakże wystarczy w pylon viewerze ustawić "Exposure Timebase" na większą wartość (np. 500 czy 1000) by móc korzystać ze znacznie dłuższych ekspozycji. Myśląc od dłuższych ekspozycjach niż kilka sekund warto zadbać o odpowiednie odprowadzenie ciepła z kamery instalując np. radiatory - jeżeli temperatura otoczenia nie będzie odpowiedni niska.

Testy

Szumy - darki

Dla 400ms ekspozycji wykonałem darki - łącząc około 200 klatek w jednego master darka. Dla porównania wykonałem także darki dla DMK21. Basler Scout pracował w temperaturze 33 C, a DMK21 nieco ponad temperaturę otoczenia (20-25 C). Elektronika Scouta mocno się rozgrzewa.

Basler Scout scA640-120gm - ICX618:
dark-basler-scout
Imaging Source DMK21 - ICX098:
dark-dmk21
Porównanie wyciągniętych darków:
darks

W przypadku Baslera widać kilka gorących pikseli oraz niższy szum całej matrycy. Na wyciągniętych darkach (identycznie zmodyfikowane poziomy w Photoshopie dla każdego darka) różnicę w szumie tła widać znacznie lepiej. Nowa matryca ICX618 daje mniejszy szum niż stara konstrukcja stosowana w webcamach, czy DMK21: ICX098.

Fotografowanie Saturna

Kolejnym etapem testów było wykonanie testowych fotografii Saturna za pomocą obu kamer. Poniżej znajduje się zestawienie fotografii wykonanych za pomocą teleskopu Newtona 150/750 SkyWatcher z Barlowem 2,3x (f/11.5) i filtrami RGB Baadera oraz Astronomik Pro Planet 742. Zarejestrowane klipy AVI zawierały po około 1300 klatek i zostały obrobione, zestakowane w Castratorze i Autostakkercie. Ostrzone za pomocą waveletów w Registax, kanały LRGB połączone w Astra Image:
saturn-rrgb-irgb-basler-dmk
Na zdjęciach wykonanych za pomocą Baslera Scout widać koliste artefakty, jak i znacznie niższy poziom szumów w tle. Obraz z DMK21 pozbawiony jest artefaktów, lecz jest też bardziej ziarnisty (dla obu kamer zastosowano maksymalny gain). Brak warunków uniemożliwił jak na razie zebranie większej ilości materiału do porównań.
RkBlog

17 May 2010;

Comment article