23/01/28Les caméras sCMOS Tucsen utilisent des déclencheurs TTL avec une interface SMA standard. Il suffit de connecter un câble de déclenchement avec connexion SMA entre la caméra et le port d'entrée de déclenchement de votre appareil externe. Les caméras suivantes utilisent cette interface :
● Dhyana 400BSI
● Dhyana 95
● Dhyana 400D
● Dhyana 6060 et 6060BSI
● Dhyana 4040 et 4040BSI
● Dhyana XF95/XF400BSI
Si votre appareil photo est un Tucsen Dhyana 401D ou un FL20-BW, veuillez suivre les instructions spécifiques à ces appareils photo disponibles ci-dessous.
Le schéma de brochage ci-dessous indique où connecter le câble de déclenchement sur votre appareil photo. Une fois connecté entre l'appareil photo et l'appareil externe, vous pouvez configurer le déclenchement !
Schémas de câblage et de brochage des déclencheurs
Schéma des broches de déclenchement pour les caméras sCMOS avec interface de déclenchement SMA.
| Broche SMA | Nom de la broche | Explication |
| 1 | TRIG.IN | Déclencheur de signal pour contrôler le timing d'acquisition de la caméra |
| 2 | TRIG.OUT1 | Trigger Out 1 – Configurable, par défaut : signal « Fin de lecture » |
| 3 | TRIG.OUT2 | Trigger Out 2 – Configurable, par défaut : signal « Global » |
| 4 | TRIG.OUT3 | Trigger Out 3 – Configurable, par défaut : signal « Début d'exposition » |
Plage de tension pour le déclenchement
La tension de sortie du déclenchement SMA est de 3,3 V.
La plage de tension d'entrée acceptée pour le déclenchement est comprise entre 3,3 V et 5 V
Modes de déclenchement & Paramètres
Les caméras sCMOS Tucsen disposent de plusieurs modes de fonctionnement pour gérer les déclenchements matériels externes (signaux d'entrée de déclenchement), ainsi que de quelques paramètres à optimiser et à choisir pour votre application. Ces paramètres devraient être disponibles dans votre logiciel. La capture d'écran ci-dessous montre comment ces paramètres apparaissent dans le logiciel Mosaic de Tucsen.
Paramètre de déclenchement matériel
Ce paramètre propose quatre options, qui déterminent si la caméra fonctionnera selon sa propre synchronisation interne, indépendamment des déclencheurs externes, ou si son comportement sera contrôlé par des signaux externes. L'utilisation d'un déclencheur logiciel est également possible.
Ces paramètres sont résumés dans le tableau ci-dessous, avec plus d’informations fournies dans les sections suivantes.
| Paramètre | Explication |
| Désactivé | Mode de synchronisation interne. Tous les déclencheurs externes seront ignorés et la caméra fonctionnera à sa vitesse maximale. |
| Standard | Mode de fonctionnement déclenché simple, chaque signal de déclenchement provoquant l'acquisition d'une trame. |
| Synchronisé | Après un signal de déclenchement initial « démarrage », l'appareil photo fonctionnera en continu, chaque nouveau signal de déclenchement provoquant la fin de l'exposition de l'image en cours et le début de l'image suivante. |
| Mondial | La caméra fonctionnera dans un état « pseudo-global » pour émuler l'effet d'un obturateur global avec une caméra à obturateur roulant, via la synchronisation avec une source lumineuse. |
| Logiciel | Un mode avancé pour simuler un signal de déclenchement via cette fonction SetGpio. |
NoteDans tous les cas, il y aura un très léger délai entre la réception du signal d'entrée de déclenchement et le début de l'acquisition. Ce délai sera compris entre zéro et un temps de ligne de caméra, c'est-à-dire le temps nécessaire à la caméra pour lire une ligne. Pour le Dhyana 95 par exemple, le temps de ligne est de 21 μs, le délai sera donc compris entre 0 et 21 μs. Ce délai n'est pas représenté sur les chronogrammes ci-dessous par souci de simplicité.
Mode « Arrêt »
Dans ce mode, la caméra fonctionne à vitesse maximale sur le timing interne, ignorant les déclencheurs externes.
Mode standard
En mode Standard, chaque image acquise par la caméra nécessite un signal de déclenchement externe. La durée d'exposition peut être définie soit par le signal de déclenchement (comme dans « Exposition : Largeur »), soit par logiciel (comme dans « Exposition : Minutée »).
Comme pour l'acquisition sans déclenchement, la caméra peut fonctionner en mode chevauchement, ce qui signifie que l'exposition de l'image suivante peut commencer dès que la première ligne de l'image en cours a terminé son exposition et sa lecture. Ainsi, la caméra peut atteindre la cadence d'images maximale, en fonction de la fréquence des signaux de déclenchement entrants et du temps d'exposition utilisé.
A : Déclenchement en comportement en mode Standard (Exposition : Largeur, Bord : Montant).
B : Déclenchement en mode Standard (Exposition : Temps, Bord : Montant). Les formes jaunes représentent l'exposition de la caméra. 0H, 1H, 2H… représentent chaque ligne horizontale de la caméra, avec un décalage d'une ligne à l'autre dû à l'obturateur roulant de la caméra CMOS. Comme pour l'acquisition « en flux » non déclenchée, le début de la nouvelle image peut chevaucher la lecture de l'image actuelle, ce qui signifie que les composantes diagonales des formes jaunes peuvent s'imbriquer.
Mode de synchronisation
Le mode de synchronisation est un mode puissant qui peut être utilisé, par exemple, dans la microscopie confocale à disque rotatif pour synchroniser l'acquisition de la caméra avec la rotation du disque afin d'éviter les artefacts de stries.
Dans ce mode, le premier signal de déclenchement déclenche l'exposition de la première image. Le signal de déclenchement suivant interrompt l'exposition de l'image en cours et lance le processus de lecture, suivi immédiatement du début de l'exposition suivante, comme illustré dans le schéma ci-dessous. Ce processus se répète pour chaque signal de déclenchement suivant. Notez que cela nécessite l'envoi d'une impulsion de signal de plus que le nombre d'images acquises.
La durée de l'exposition dans ce mode est définie par la durée entre un signal de déclenchement et le suivant.
Le temps minimum entre les signaux de déclenchement correspond au temps de lecture de l'image, donné par l'inverse de la fréquence d'images maximale de la caméra. Pour une Dhyana 95, avec une fréquence d'images de 24 ips, le temps minimum entre les signaux serait alors de 1 000 ms / 24 ≈ 42 ms. Tout signal envoyé avant ce délai sera ignoré.
Mode global
Associé à une source lumineuse déclenchable/pulsée, le mode Global permet à la caméra de fonctionner en mode « pseudo-global », évitant ainsi les problèmes liés à l'obturateur roulant de la caméra avec certains types d'images. Pour plus d'informations sur les obturateurs pseudo-globaux, consultez la section « Obturateur pseudo-global » à la fin de cette page.
Comment fonctionne le mode global
Mode global Déclencheur En fonctionnement.
En mode global, au démarrage de l'acquisition logicielle, la caméra est pré-déclenchée pour commencer l'exposition de l'image, afin de permettre le déroulement du début de l'exposition sur le capteur. Cette étape doit être réalisée dans l'obscurité, la source lumineuse étant inactive.
Une fois ce processus terminé, l'appareil photo est prêt à recevoir un signal de déclenchement pour lancer l'exposition « globale », durant laquelle la lumière doit être envoyée à l'appareil. La durée de cette phase d'exposition globale est définie soit par le logiciel (comme dans « Exposition : Temporisée »), soit par la longueur du signal de déclenchement reçu (comme dans « Exposition : Largeur »).
À la fin de cette exposition, l'appareil photo commencera le « déroulement » de la fin de l'exposition et lancera immédiatement la phase de pré-exposition pour l'image suivante – encore une fois, cette étape doit se dérouler dans l'obscurité.
Si la source lumineuse est activée par un signal de déclenchement externe, ce signal peut également servir à déclencher l'acquisition de la caméra, ce qui simplifie et facilite la configuration matérielle. Par ailleurs, si la source lumineuse émet un signal de déclenchement indiquant son activation, celui-ci peut servir à déclencher l'acquisition de la caméra.
Réglage de l'exposition
La durée d'exposition de l'appareil photo peut être contrôlée soit par logiciel, soit par un matériel externe via la durée du signal de déclenchement. Deux réglages d'exposition sont possibles :
Chronométré :L'exposition de la caméra est définie par le logiciel.
LargeurLa durée du signal haut (en mode front montant) ou bas (en mode front descendant) détermine la durée d'exposition de l'appareil photo. Ce mode est également appelé déclenchement « Niveau » ou « Ampoule ».
Réglage des bords
Il existe deux options pour ce paramètre, en fonction de votre configuration matérielle :
Soulèvement:L'acquisition de la caméra est déclenchée par le front montant d'un signal bas à haut.
Chute:L'acquisition de la caméra est déclenchée par le front descendant d'un signal haut vers bas.
Réglage du délai
Un délai peut être ajouté entre la réception du signal de déclenchement et le début de l'exposition. Ce délai est réglable entre 0 et 10 s, la valeur par défaut étant 0 s.
Remarque sur le timing des déclencheurs : assurez-vous que les déclencheurs ne sont pas manqués
Dans chaque mode, l'intervalle de temps entre les déclenchements (calculé par la durée du signal haut et du signal bas) doit être suffisant pour que la caméra soit à nouveau prête à acquérir une image. Dans le cas contraire, les déclenchements envoyés avant que la caméra ne soit à nouveau prête à acquérir seront ignorés.
Consultez les descriptions de mode ci-dessus pour connaître les exigences de synchronisation de ce mode.
Modes et paramètres de déclenchement
Une fois les câbles de sortie de déclenchement connectés entre votre matériel externe et le(s) port(s) de sortie de déclenchement de la caméra, comme indiqué dans la section « Câbles de déclenchement et schémas de brochage » ci-dessus, vous pouvez configurer la caméra pour qu'elle émette les signaux de déclenchement appropriés à votre configuration. Les paramètres de configuration devraient être disponibles dans votre logiciel. La capture d'écran ci-dessous montre comment ces paramètres apparaissent dans le logiciel Mosaic de Tucsen.
Ports de sortie de déclenchement
Les caméras sCMOS Tucsen disposent de trois ports de sortie de déclenchement, chacun doté de sa propre broche : TRIG.OUT1, TRIG.OUT2 et TRIG.OUT3. Chacun peut être configuré et fonctionner indépendamment, et être connecté à des périphériques externes distincts.
Type de déclenchement
Il existe cinq options pour déterminer la phase de fonctionnement de l'appareil photo que la sortie de déclenchement doit indiquer :
Début de l'expositionEnvoie un signal de déclenchement (de bas en haut pour les déclenchements « Rising Edge ») au moment où la première ligne d'une image commence à s'exposer. La largeur du signal de déclenchement est déterminée par le paramètre « Largeur ».
Fin de la lectureIndique la fin de la lecture de la dernière ligne de la caméra. La largeur du signal de déclenchement est déterminée par le paramètre « Largeur ».
Exposition mondialeIndique la phase d'exposition pendant laquelle toutes les lignes de la caméra exposent simultanément, après le début de l'exposition et avant sa fin et sa lecture. Utilisé pour contrôler une source lumineuse ou un autre événement de votre expérience, ce paramètre peut fournir un « obturateur pseudo-global ». Il permet d'acquérir des données simultanément sur le capteur de la caméra, sans l'influence de l'obturateur sCMOS. Pour plus d'informations sur l'obturateur pseudo-global, consultez la section « Obturateur pseudo-global » ci-dessous.
Haut: Ce mode amène la broche à émettre un signal élevé constant.
Faible:Ce mode amène la broche à émettre un signal bas constant.
Bord de déclenchement
Cela détermine la polarité du déclencheur :
Soulèvement:Le front montant (de basse à haute tension) est utilisé pour indiquer les événements
Chute:Le front descendant (de la tension haute à la tension basse) est utilisé pour indiquer les événements
Retard
Un délai personnalisable peut être ajouté au timing du déclenchement, retardant ainsi tous les signaux d'événement Trigger Out de la durée spécifiée, de 0 à 10 s. Ce délai est défini sur 0 s par défaut.
Largeur de déclenchement
Cela détermine la largeur du signal de déclenchement utilisé pour indiquer les événements. La largeur par défaut est de 5 ms et peut être personnalisée entre 1 μs et 10 s.
Volets pseudo-globaux
Pour certaines applications d'imagerie, le fonctionnement d'une caméra à obturateur roulant peut introduire des artefacts, des inefficacités de synchronisation ou de dose de lumière dans l'échantillon, ou des croisements entre les images lorsque des modifications matérielles surviennent entre les images. Le fonctionnement pseudo-global permet de surmonter ces difficultés.
CommentPseudo globall Travaux d'obturation
Au début de l'exposition d'une image, le début de l'exposition de chaque ligne défile sur la caméra jusqu'à ce que chaque ligne soit exposée. Si, pendant ce processus, la source lumineuse est éteinte et qu'aucune lumière n'atteint la caméra, aucune information ne sera acquise pendant la phase de défilement. Une fois l'exposition de chaque ligne commencée, la caméra se comporte désormais de manière globale et chaque partie de la caméra est prête à recevoir la lumière sans délai sur le capteur.
Si la source lumineuse est à nouveau éteinte pendant que le « roulement » de la fin de l'exposition et la lecture de chaque ligne descendent le long du capteur, à nouveau aucune information n'est acquise pendant cette phase non globale.
La durée de l'impulsion de la source lumineuse détermine donc l'exposition effective de la caméra, le temps pendant lequel la lumière est collectée.
Les caméras sCMOS Tucsen peuvent obtenir un obturateur pseudo-global via deux méthodes : soit en déclenchant la caméra et une source lumineuse via une synchronisation externe (voir Trigger In Hardware Trigger Setting : Global ci-dessus), soit en contrôlant une source lumineuse déclenchable via les ports Trigger Out de la caméra définis sur le paramètre Trigger Out Kind : Global.
Calendrier de l'opération mondiale
Notez qu'avec un obturateur pseudo-global, la cadence d'images de l'appareil photo est réduite en raison de la nécessité d'inclure la phase de lecture/début d'exposition entre les images. La durée de cette phase est déterminée par le temps de lecture de l'appareil photo, par exemple environ 42 ms pour l'image complète d'un Dhyana 95.
Le temps total par image est donné par ce temps d'image, plus le temps d'exposition « global », plus tout délai entre la fin de la lecture de l'image précédente et le déclenchement pour commencer l'acquisition de l'image suivante.
