28/01/2023Les caméras Tucsen sCMOS utilisent des déclencheurs TTL avec une interface SMA standard. Il suffit de connecter un câble de déclenchement avec connecteur 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 à votre appareil photo. Une fois la connexion effectuée entre l'appareil photo et le périphérique externe, vous pouvez configurer le déclenchement !
Schémas de câblage et de brochage du câble de déclenchement
Schéma des broches de déclenchement pour les caméras sCMOS avec interface de déclenchement SMA.
| Broche SMA | Nom de l'épingle | Explication |
| 1 | TRIG.IN | Signal de déclenchement pour contrôler le timing d'acquisition de la caméra |
| 2 | TRIG.OUT1 | Sortie de déclenchement 1 – Configurable, valeur par défaut : signal « Fin de lecture ». |
| 3 | TRIG.OUT2 | Sortie de déclenchement 2 – Configurable, par défaut : signal « global » |
| 4 | TRIG.OUT3 | Sortie de déclenchement 3 – Configurable, par défaut : signal « Début d’exposition » |
Plage de tension de 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.
Déclenchement en modes & Paramètres
Les caméras sCMOS Tucsen proposent différents modes de fonctionnement pour la gestion des déclencheurs externes (signaux Trigger In), ainsi que des paramètres d'optimisation adaptés à votre application. Ces paramètres sont généralement disponibles dans votre logiciel. La capture d'écran ci-dessous illustre leur affichage dans le logiciel Mosaic de Tucsen.
Paramètre de déclenchement matériel
Ce paramètre propose quatre options, déterminant le fonctionnement de la caméra : soit elle fonctionnera de manière autonome, indépendamment de tout déclencheur externe, soit 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, et des informations complémentaires sont 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 simple à déclenchement, chaque signal de déclenchement incitant à l'acquisition d'une image. |
| Synchronisé | Après un signal de déclenchement initial de « démarrage », la caméra fonctionnera en continu, chaque nouveau signal de déclenchement signalant 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 une synchronisation avec une source lumineuse. |
| Logiciel | Un mode avancé pour simuler un signal de déclenchement via la fonction SetGpio. |
NoteDans tous les cas, un très léger délai se produira entre la réception du signal Trigger In et le début de l'acquisition. Ce délai sera compris entre zéro et une durée de ligne de la caméra, soit le temps nécessaire à la caméra pour lire une ligne. Pour la Dhyana 95, par exemple, la durée de ligne est de 21 µs ; le délai sera donc compris entre 0 et 21 µs. Par souci de simplification, ce délai n'est pas représenté sur les chronogrammes ci-dessous.
Mode « arrêt »
Dans ce mode, la caméra fonctionne à vitesse maximale grâce à une synchronisation 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 ce signal (comme dans « Exposition : Largeur »), soit par logiciel (comme dans « Exposition : Durée »).
Comme en acquisition non déclenchée, 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 actuelle a terminé son exposition et sa lecture. Ainsi, la fréquence d'images maximale de la caméra est disponible, en fonction de la fréquence des signaux de déclenchement entrants et du temps d'exposition utilisé.
A : Déclencheur en mode Standard (Exposition : Largeur, Bord : Montant).
B : Déclenchement en mode Standard (Exposition : Temps, Front : Montant). Les formes jaunes représentent l’exposition de la caméra. 0H, 1H, 2H… correspondent à chaque rangée horizontale de la caméra, avec un délai entre chaque rangée dû à l’obturateur roulant du capteur CMOS. Comme pour l’acquisition en flux continu 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, en 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 lance l'exposition de la première image. Le signal de déclenchement suivant met fin à l'exposition de l'image en cours et lance la lecture, immédiatement suivie du début de l'exposition suivante, comme illustré dans le schéma ci-dessous. Ce processus se répète pour chaque signal de déclenchement. Notez que cela nécessite l'envoi d'une impulsion de signal supplémentaire par rapport au nombre d'images acquises.
La durée d'exposition dans ce mode est déterminée par l'intervalle de temps entre deux signaux de déclenchement successifs.
L'intervalle minimal entre deux signaux de déclenchement correspond au temps de lecture de l'image, soit l'inverse de la fréquence d'images maximale de la caméra. Pour une Dhyana 95, avec une fréquence d'images de 24 images/s, cet intervalle minimal est donc de 1000 ms / 24 ≈ 42 ms. Tout signal émis avant cet intervalle est ignoré.
Mode global
Associé à une source lumineuse pulsée/déclenchable, le mode Global permet à l'appareil photo de fonctionner en mode « pseudo-global », évitant ainsi les problèmes liés à l'effet de rolling shutter lors de certains types de prises de vue. Pour plus d'informations sur les obturateurs pseudo-globaux, consultez la section « Obturateur pseudo-global » en bas de cette page.
Fonctionnement du mode global
Déclencheur en mode global en fonctionnement.
En mode global, lors du lancement de l'acquisition logicielle, la caméra est pré-déclenchée pour démarrer l'exposition de l'image, permettant ainsi le défilement du début de l'exposition sur le capteur. Cette étape doit se dérouler dans l'obscurité, source de lumière éteinte.
Une fois ce processus terminé, la caméra est prête à recevoir un signal de déclenchement pour commencer l'exposition globale, durant laquelle de la lumière doit lui être envoyée. La durée de cette phase d'exposition globale est définie soit par 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 « défilement » de la fin de l'exposition et entamera immédiatement la phase de pré-exposition pour l'image suivante – là encore, 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, simplifiant ainsi la configuration matérielle. De même, si la source lumineuse émet un signal de déclenchement indiquant sa mise sous tension, ce signal peut être utilisé pour 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 dispositif matériel externe via la durée du signal de déclenchement. Il existe deux réglages d'exposition :
Chronométré :L'exposition de la caméra est réglée par le logiciel.
LargeurLa durée du signal haut (en mode front montant) ou du signal bas (en mode front descendant) détermine la durée d'exposition de l'appareil photo. Ce mode est aussi parfois appelé déclenchement « niveau » ou « pose longue ».
Réglage des bords
Deux options sont disponibles pour ce paramètre, en fonction de votre configuration matérielle :
SoulèvementL'acquisition de la caméra est déclenchée par le front montant d'un signal passant de bas en haut.
Chute:L'acquisition par la caméra est déclenchée par le front descendant d'un signal haut vers un signal bas.
Réglage du délai
Il est possible d'ajouter un délai entre la réception du signal de déclenchement et le début de la prise de vue. Ce délai peut être réglé entre 0 et 10 secondes ; la valeur par défaut est de 0 seconde.
Remarque concernant le déclenchement : assurez-vous qu’aucun déclenchement ne soit manqué.
Dans chaque mode, l'intervalle de temps entre deux déclenchements (correspondant à la durée du signal haut plus celle du signal bas) doit être suffisamment long pour que la caméra soit de nouveau prête à acquérir une image. Dans le cas contraire, les déclenchements envoyés avant que la caméra ne soit prête seront ignorés.
Consultez les descriptions des modes ci-dessus pour connaître les exigences de synchronisation de chaque mode.
Modes et paramètres de déclenchement
Une fois les câbles Trigger Out connectés entre votre matériel externe et le(s) port(s) Trigger Out de la caméra, comme indiqué dans la section « Schémas de câblage et de brochage » ci-dessus, vous pouvez configurer la caméra pour qu'elle génère les signaux de déclenchement appropriés à votre configuration. Les paramètres de configuration sont généralement 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 Tucsen sCMOS possèdent trois ports Trigger Out, chacun doté de sa propre broche Trigger Out : TRIG.OUT1, TRIG.OUT2 et TRIG.OUT3. Chacun peut être configuré indépendamment, fonctionner indépendamment et être connecté à des périphériques externes distincts.
Déclencher le type
Il existe cinq options pour la phase de fonctionnement de la caméra que la sortie de déclenchement doit indiquer :
Début de l'expositionEnvoie un signal de déclenchement (de bas en haut pour les déclencheurs à front montant) au moment où la première ligne d'une image commence à être exposée. La largeur du signal de déclenchement est déterminée par le paramètre « Largeur ».
Fin de 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 mondialeCe signal indique la phase d'exposition durant laquelle toutes les rangées de la caméra sont exposées simultanément, après le début de l'exposition et avant sa fin et la lecture. Utilisé pour contrôler une source lumineuse ou un autre événement de votre expérience, il permet de simuler un obturateur global. Ceci autorise l'acquisition simultanée de données sur l'ensemble du capteur de la caméra, sans l'influence de l'obturateur roulant sCMOS. Pour plus d'informations sur l'obturateur global, consultez la section correspondante ci-dessous.
HautCe mode permet à la broche de produire un signal haut constant.
Faible:Ce mode permet à la broche de produire un signal bas constant.
Bord de déclenchement
Cela détermine la polarité du déclencheur :
Soulèvement:Le front montant (de basse tension à haute tension) est utilisé pour indiquer les événements
Chute:Le front descendant (de tension haute à tension basse) est utilisé pour indiquer les événements
Retard
Il est possible d'ajouter un délai personnalisable au déclenchement, retardant ainsi tous les signaux d'événement Trigger Out de la durée spécifiée, de 0 à 10 secondes. Le délai est fixé à 0 seconde par défaut.
Largeur de déclenchement
Cela détermine la durée du signal de déclenchement utilisé pour indiquer les événements. La durée par défaut est de 5 ms, et elle peut être personnalisée entre 1 µs et 10 s.
Volets pseudo-globaux
Pour certaines applications d'imagerie, le fonctionnement en obturateur roulant peut introduire des artefacts, des inefficacités au niveau du timing ou de la dose de lumière reçue par l'échantillon, ou encore des chevauchements entre les images lorsque des modifications matérielles surviennent entre les prises de vue. Le fonctionnement pseudo-global permet de surmonter ces difficultés.
CommentPseudo globalTravaux de volets
Lors du début de l'exposition d'une image, le temps d'exposition de chaque rangée se déroule progressivement le long de la caméra jusqu'à ce que chaque rangée soit exposée. Si, pendant ce processus, la source lumineuse est éteinte et qu'aucune lumière n'atteint la caméra, aucune information ne sera acquise durant cette phase de défilement. Une fois que toutes les rangées ont commencé leur exposition, la caméra fonctionne de manière globale et chaque partie de celle-ci est prête à recevoir la lumière instantanément sur le capteur.
Si la source lumineuse est à nouveau éteinte pendant le « défilement » de la fin de l'exposition et le déplacement de la lecture de chaque ligne sur le capteur, 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, c'est-à-dire le temps pendant lequel la lumière est collectée.
Les caméras Tucsen sCMOS peuvent obtenir un obturateur pseudo-global de deux manières : 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 réglés sur Trigger Out Kind : Global.
Calendrier de l'opération mondiale
Notez qu'en mode obturateur pseudo-global, la fréquence d'images est réduite afin d'insérer la phase de lecture/début d'exposition entre chaque image. La durée de cette phase est déterminée par le temps de lecture de l'appareil, par exemple environ 42 ms pour une image complète d'un Dhyana 95.
Le temps total par image est donné par la somme de ce temps d'image, du temps d'exposition « global » et de tout délai entre la fin de la lecture de l'image précédente et le déclenchement de l'acquisition de l'image suivante.
