Test kamer Ximea xiQ z dużymi matrycami do fotografii Słońca i Księżyca
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.
Zdjęcia
xiQ MQ042RG-CM 19.06:
MQ042RG-CM 06.07
PST Single Stack 1.5x:
MQ042MG-CM
PST Single and Duble Stack:
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).
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.
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.
Comment article