23/01/28Tucsen sCMOS-kameraer bruger TTL-triggere med et standard SMA-interface. Dette kræver blot tilslutning af et triggerkabel med en SMA-forbindelse fra kameraet til trigger-indgangen på din eksterne enhed. Følgende kameraer bruger dette interface:
● Dhyana 400BSI
● Dhyana 95
● Dhyana 400D
● Dhyana 6060 & 6060BSI
● Dhyana 4040 og 4040BSI
● Dhyana XF95/XF400BSI
Hvis dit kamera er et Tucsen Dhyana 401D eller et FL20-BW, skal du følge de specifikke instruktioner for disse kameraer nedenfor.
Pin-out-diagrammet nedenfor viser, hvor du skal tilslutte triggerkablet på dit kamera. Når dette er tilsluttet mellem kameraet og den eksterne enhed, er du klar til at konfigurere triggeren!
Triggerkabel- og pin-out-diagrammer
Triggerpindiagram til sCMOS-kameraer med SMA-triggergrænseflade.
| SMA-ben | Pin-navn | Forklaring |
| 1 | TRIG.IN | Trigger i signal til at styre kameraets optagelsestidspunkt |
| 2 | TRIG.UD1 | Trigger Out 1 – Konfigurerbar, standard: Signal 'Udlæsning slut' |
| 3 | TRIG.UD2 | Trigger Out 2 – Konfigurerbar, standard: 'Globalt' signal |
| 4 | TRIG.UD3 | Trigger Out 3 – Konfigurerbar, standard: 'Eksponeringsstart'-signal |
Spændingsområde for udløsning
Udgangsspændingen fra SMA-triggeren er 3,3V.
Det accepterede indgangsspændingsområde for trigger er mellem 3,3V og 5V
Udløser i tilstande & Indstillinger
Tucsen sCMOS-kameraer har flere forskellige driftstilstande til håndtering af eksterne hardwareudløsere (Trigger In-signaler), sammen med et par indstillinger, der kan optimeres og vælges til din applikation. Disse indstillinger burde være tilgængelige i din softwarepakke. Skærmbilledet nedenfor viser, hvordan disse indstillinger vises i Tucsens Mosaic-software.
Indstilling af hardwareudløser
Der er fire muligheder for denne indstilling, som bestemmer, hvordan og om kameraet fungerer på sin egen interne timing uafhængigt af eksterne triggere, eller om kameraets adfærd styres af eksterne signaler. Derudover er det muligt at bruge en softwareudløser.
Disse indstillinger er opsummeret i tabellen nedenfor, med yderligere oplysninger i de følgende afsnit.
| Indstilling | Forklaring |
| Slukket | Intern timingtilstand. Alle eksterne udløsere ignoreres, og kameraet kører med sin maksimale hastighed. |
| Standard | Simpel triggerfunktion, hvor hvert triggersignal anmoder om erhvervelse af en frame. |
| Synkroniseret | Efter et indledende 'start'-triggersignal kører kameraet kontinuerligt, hvor hvert nyt triggersignal angiver afslutningen af eksponeringen af det aktuelle billede og starten af det næste billede. |
| Global | Kameraet kører i en 'pseudo-global' tilstand for at efterligne effekten af en global lukker med et rullende lukkerkamera via synkronisering med en lyskilde. |
| Software | En avanceret tilstand til at simulere et triggersignal via SetGpio-funktionen. |
NoteI alle tilfælde vil der være en meget lille forsinkelse mellem modtagelsen af Trigger In-signalet og starten af optagelsen. Denne forsinkelse vil være mellem nul og én kameralinjetid – dvs. den tid, det tager for kameraet at læse én linje. For Dhyana 95 er linjetiden f.eks. 21 μs, så forsinkelsen vil være mellem 0 og 21 μs. Denne forsinkelse er ikke vist på tidsdiagrammerne nedenfor for enkelhedens skyld.
'Sluk'-tilstand
I denne tilstand kører kameraet med maksimal hastighed på intern timing og ignorerer eksterne udløsere.
Standardtilstand
I standardtilstand kræver hvert billede i kameraets optagelse et eksternt triggersignal. Eksponeringens længde kan enten indstilles af triggersignalet (som i 'Eksponering: Bredde') eller af software (som i 'Eksponering: Tidsbestemt').
Ligesom ved ikke-triggeret optagelse kan kameraet fungere i 'overlapningstilstand', hvilket betyder, at starten af eksponeringen af det næste billede kan starte, så snart den første linje i det aktuelle billede er færdig med sin eksponering og udlæsning. Det betyder, at op til kameraets fulde billedhastighed er tilgængelig, afhængigt af hastigheden af indgående triggersignaler og den anvendte eksponeringstid.
A: Udløser i funktion i standardtilstand (Eksponering: Bredde, Kant: Stigende).
B: Triggerfunktion i standardtilstand (Eksponering: Tid, Kant: Stigende). Gule figurer repræsenterer kameraeksponering. 0H, 1H, 2H… repræsenterer hver vandret kamerarække med en forsinkelse fra den ene række til den næste på grund af CMOS-kameraets rullende lukker. Som med ikke-udløst 'stream'-optagelse kan starten af det nye billede overlappe med udlæsningen af det aktuelle billede, hvilket betyder, at de diagonale komponenter i de gule figurer kan gribe ind i hinanden.
Synkroniseringstilstand
Synkroniseringstilstand er en effektiv tilstand, der f.eks. kan bruges i konfokalmikroskopi med roterende disk til at synkronisere kameraets optagelse med diskens rotation for at undgå stribeartefakter.
I denne tilstand starter det første triggersignal eksponeringen af det første billede. Det næste triggersignal afslutter eksponeringen af det aktuelle billede og begynder udlæsningsprocessen, umiddelbart efterfulgt af begyndelsen af den næste eksponering, som vist i diagrammet nedenfor. Dette gentages for hvert efterfølgende triggersignal. Bemærk, at dette kræver, at der sendes én signalpuls mere end antallet af optagne billeder.
Eksponeringsvarigheden i denne tilstand indstilles af tidsrummet mellem ét triggersignal og det næste.
Minimumstiden mellem triggersignaler er billedformatets udlæsningstid, givet ved den inverse af den maksimale billedhastighed for det pågældende kamera. For en Dhyana 95 med en billedhastighed på 24 fps ville minimumstiden mellem signalerne være 1000 ms / 24 ≈ 42 ms. Ethvert signal, der sendes før dette tidspunkt, vil blive ignoreret.
Global tilstand
I kombination med en udløsbar/pulserende lyskilde tillader global tilstand kameraet at fungere i en 'pseudo-global' tilstand, hvilket undgår problemer, der kan opstå med kameraets rullende lukker ved visse typer billeddannelse. For mere information om pseudo-globale lukkere, se afsnittet 'Pseudo-global lukker' i slutningen af denne side.
Sådan fungerer global tilstand
Global tilstand Trigger I drift.
I global tilstand vil kameraet, når optagelsen i softwaren startes, blive 'forudløst' til at begynde eksponeringen af billedet, så starten af eksponeringen kan 'rulle' ned langs sensoren. Denne fase bør finde sted i mørke med lyskilden inaktiv.
Når denne proces er afsluttet, er kameraet klar til at modtage et triggersignal for at starte den 'globale' eksponering, hvorunder lys skal sendes til kameraet. Varigheden af denne globale eksponeringsfase indstilles enten af softwaren (som i 'Eksponering: Tidsbestemt') eller længden af det modtagne triggersignal (som i 'Eksponering: Bredde').
Ved afslutningen af denne eksponering begynder kameraet at 'rulne' slutningen af eksponeringen og starter straks foreksponeringsfasen for det følgende billede – igen, denne fase bør finde sted i mørke.
Hvis lyskilden aktiveres af et eksternt triggersignal, kan dette signal også bruges til at udløse kameraets optagelse, hvilket muliggør en enklere og mere bekvem hardwareopsætning. Alternativt, hvis lyskilden udsender et triggersignal for at indikere, at den er tændt, kan dette bruges til at udløse kameraets optagelse.
Eksponeringsindstilling
Kameraets eksponeringstid kan styres enten via software eller ekstern hardware via triggersignalets varighed. Der er to indstillinger for eksponering:
Tidsindstillet:Kameraets eksponering indstilles af softwaren.
BreddeVarigheden af det høje signal (i tilfælde af stigende kant-tilstand) eller det lave signal (i tilfælde af faldende kant-tilstand) bruges til at bestemme varigheden af kameraets eksponeringstid. Denne tilstand kaldes også undertiden 'niveau'- eller 'pære'-trigger.
Kantindstilling
Der er to muligheder for denne indstilling, afhængigt af din hardwareopsætning:
StigendeKameraoptagelsen udløses af den stigende flanke af et lavt til højt signal.
Faldende:Kameraoptagelsen udløses af den faldende flanke af et højt til lavt signal.
Forsinkelsesindstilling
Der kan tilføjes en forsinkelse fra det øjeblik, udløseren modtages, indtil kameraet begynder sin eksponering. Denne kan indstilles mellem 0 og 10 sekunder, og standardværdien er 0 sekunder.
En bemærkning om triggertiming: Sørg for, at triggere ikke overses
I hver tilstand skal tidsrummet mellem udløsere (givet af varigheden af det høje signal plus det lave signal) være langt nok til, at kameraet igen er klar til at optage et billede. Ellers vil udløsere, der sendes, før kameraet er klar til at optage igen, blive ignoreret.
Se ovenstående tilstandsbeskrivelser for tidskravene for den pågældende tilstand.
Trigger Out-tilstande og -indstillinger
Når Trigger Out-kablerne er tilsluttet mellem din eksterne hardware og Trigger Out-porten(e) på kameraet, som vist i afsnittet 'Triggerkabel- og pinout-diagrammer' ovenfor, er du klar til at konfigurere kameraet til at udsende de passende triggersignaler til din opsætning. Indstillingerne til at konfigurere dette burde være tilgængelige i din softwarepakke. Skærmbilledet nedenfor viser, hvordan disse indstillinger vises i Tucsens Mosaic-software.
Trigger Out-porte
Tucsen sCMOS-kameraer har tre Trigger Out-porte, hver med deres egen Trigger Out-ben - TRIG.OUT1, TRIG.OUT2 og TRIG.OUT3. Hver af dem kan konfigureres uafhængigt, fungere uafhængigt og tilsluttes separate eksterne enheder.
Trigger Out Kind
Der er fem muligheder for, hvilken fase af kameraets drift triggerudgangen skal angive:
Eksponeringsstartsender en trigger (fra lav til høj i tilfælde af 'Rising Edge'-triggere) i det øjeblik, hvor eksponeringen af den første række i et billede begynder. Bredden af triggersignalet bestemmes af indstillingen 'Bredde'.
Udlæsning slutangiver, hvornår den sidste række i kameraet afslutter sin udlæsning. Bredden af triggersignalet bestemmes af indstillingen 'Bredde'.
Global eksponeringangiver den fase af en eksponering, hvor alle rækker i kameraet eksponerer samtidigt, efter 'rulningen' af eksponeringsstarten og før 'rulningen' af eksponeringsslut og udlæsning. Hvis det bruges til at styre en lyskilde eller en anden begivenhed i dit eksperiment, kan dette give en 'pseudo-global lukker'. Dette gør det muligt at indsamle data samtidigt på tværs af kamerasensoren uden påvirkning af sCMOS' rullende lukker. For mere information ovenfor om pseudo-global lukker, se afsnittet 'Pseudo-global lukker' nedenfor.
HøjDenne tilstand får stiften til at udsende et konstant højt signal.
Lav:Denne tilstand får stiften til at udsende et konstant lavt signal.
Trigger Edge
Dette bestemmer polariteten af triggeren:
Stigende:Den stigende flanke (fra lav til høj spænding) bruges til at indikere hændelser
Faldende:Den faldende flanke (fra høj til lav spænding) bruges til at indikere hændelser
Forsinke
En brugerdefinerbar forsinkelse kan tilføjes til triggertimingen, der forsinker alle Trigger Out-hændelsessignaler med den angivne tid, fra 0 til 10 sekunder. Forsinkelsen er som standard indstillet til 0 sekunder.
Triggerbredde
Dette bestemmer bredden af det triggersignal, der bruges til at indikere hændelser. Standardbredden er 5 ms, og bredden kan tilpasses mellem 1 μs og 10 s.
Pseudo-globale skodder
For nogle billeddannelsesapplikationer kan rolling shutter-kameradrift enten introducere artefakter, ineffektivitet i timing eller lysdosis til prøven eller overlap mellem billeder, hvor der forekommer hardwareændringer mellem billeder. Pseudo-global drift kan overvinde disse udfordringer.
HvordanPseudo global Skoddearbejder
Når eksponeringen af et billede begynder, 'ruller' starten af eksponeringen for hver række ned langs kameraet, indtil hver række eksponerer. Hvis lyskilden under denne proces slukkes, og der ikke når kameraet noget lys, vil der ikke blive indsamlet nogen information under den 'rullende' fase. Når hver række er begyndt at eksponere, opfører kameraet sig nu 'globalt', og hver del af kameraet er klar til at modtage lys uden at der går tid hen over sensoren.
Hvis lyskilden slukkes igen, mens 'rulningen' af slutningen af eksponeringen, og aflæsningen af hver række bevæger sig ned ad sensoren, indsamles der igen ingen information i denne ikke-globale fase.
Varigheden af lyskildepulsen bestemmer derfor kameraets effektive eksponering, det tidsrum, hvor lyset indsamles.
Tucsen sCMOS-kameraer kan opnå en pseudo-global lukker på to måder: Enten ved at udløse kameraet og en lyskilde via ekstern timing (se Trigger i hardware-triggerindstilling: Global ovenfor) eller ved at styre en udløsbar lyskilde via kameraets Trigger Out-porte, der er indstillet til indstillingen Trigger Out Type: Global.
Timing for global operation
Bemærk, at når kameraet arbejder med en pseudo-global lukker, reduceres dets billedhastighed på grund af behovet for at inkludere udlæsnings-/eksponeringsstartfasen mellem billederne. Varigheden af denne fase indstilles af kameraets udlæsningstid, for eksempel omkring 42 ms for fuld billedstørrelse på et Dhyana 95.
Den samlede tid pr. billede er givet ved denne billedtid plus den 'globale' eksponeringstid plus enhver forsinkelse mellem afslutningen af udlæsningen af det forrige billede og udløseren for at begynde at optage det næste billede.
