23/01/28As câmeras Tucsen sCMOS utilizam gatilhos TTL com uma interface SMA padrão. Isso requer apenas a conexão de um cabo de gatilho com conexão SMA da câmera à porta de entrada do seu dispositivo externo. As seguintes câmeras utilizam essa interface:
● Dhyana 400BSI
● Dhyana 95
● Dhyana 400D
● Dhyana 6060 e 6060BSI
● Dhyana 4040 e 4040BSI
● Dhyana XF95/XF400BSI
Se sua câmera for uma Tucsen Dhyana 401D ou uma FL20-BW, siga as instruções específicas para essas câmeras disponíveis abaixo.
O diagrama de pinos abaixo mostra onde conectar o cabo de disparo à sua câmera. Depois de conectá-lo entre a câmera e o dispositivo externo, você estará pronto para configurar o disparo!
Diagramas de cabos de gatilho e pinagem
Diagrama de pinos de gatilho para câmeras sCMOS com interface de gatilho SMA.
| Pino SMA | Nome do PIN | Explicação |
| 1 | TRIG.IN | Gatilho no sinal para controlar o tempo de aquisição da câmera |
| 2 | TRIG.OUT1 | Gatilho de saída 1 – Configurável, padrão: sinal 'Fim de leitura' |
| 3 | TRIG.OUT2 | Trigger Out 2 – Configurável, padrão: sinal 'Global' |
| 4 | TRIG.OUT3 | Gatilho de saída 3 – Configurável, padrão: sinal de 'Início de exposição' |
Faixa de tensão para disparo
A tensão de saída do disparo do SMA é de 3,3 V.
A faixa de tensão de entrada aceita para disparo é entre 3,3 V e 5 V
Modos de gatilho & Configurações
As câmeras sCMOS Tucsen possuem diversos modos de operação para lidar com gatilhos de hardware externos (sinais de entrada de gatilho), além de algumas configurações para otimizar e escolher para sua aplicação. Essas configurações devem estar disponíveis no seu pacote de software. A captura de tela abaixo mostra como essas configurações aparecem no software Mosaic da Tucsen.
Configuração de gatilho de hardware
Há quatro opções para esta configuração, que determina como e se a câmera operará com seu próprio tempo interno, independente de gatilhos externos, ou se o comportamento da câmera será controlado por sinais externos. Além disso, é possível usar um gatilho de software.
Essas configurações estão resumidas na tabela abaixo, com mais informações fornecidas nas seções seguintes.
| Contexto | Explicação |
| Desligado | Modo de temporização interna. Todos os gatilhos externos serão ignorados e a câmera operará em sua velocidade máxima possível. |
| Padrão | Modo de operação de disparo simples, com cada sinal de disparo solicitando a aquisição de um quadro. |
| Sincronizado | Após um sinal de disparo inicial de 'início', a câmera funcionará continuamente, com cada novo sinal de disparo solicitando o término da exposição do quadro atual e o início do próximo quadro. |
| Global | A câmera funcionará em um estado 'pseudo-global' para emular o efeito de um obturador global com uma câmera de obturador giratório, por meio da sincronização com uma fonte de luz. |
| Software | Um modo avançado para simular um sinal de disparo por meio da função SetGpio. |
ObservaçãoEm todos os casos, haverá um atraso muito pequeno entre o recebimento do sinal de entrada de disparo e o início da aquisição. Esse atraso estará entre zero e um tempo de linha da câmera – ou seja, o tempo que a câmera leva para ler uma linha. Para o Dhyana 95, por exemplo, o tempo de linha é de 21 μs, portanto, o atraso estará entre 0 e 21 μs. Esse atraso não é mostrado nos diagramas de tempo abaixo para simplificar.
Modo 'Desligado'
Neste modo, a câmera opera na velocidade máxima com tempo interno, ignorando gatilhos externos.
Modo Padrão
No modo Padrão, cada quadro de aquisição da câmera exigirá um sinal de disparo externo. A duração da exposição pode ser definida pelo sinal de disparo (como em "Exposição: Largura") ou por software (como em "Exposição: Temporizada").
Assim como na aquisição não disparada, a câmera pode operar em "modo de sobreposição", o que significa que o início da exposição do próximo quadro pode começar assim que a primeira linha do quadro atual terminar sua exposição e leitura. Isso significa que até a taxa de quadros total da câmera estará disponível, de acordo com a taxa de sinais de disparo recebidos e o tempo de exposição utilizado.
A: Gatilho no comportamento no modo Padrão (Exposição: Largura, Borda: Crescente).
B: Comportamento do gatilho no modo Padrão (Exposição: Tempo, Borda: Crescente). As formas amarelas representam a exposição da câmera. 0H, 1H, 2H… representam cada fileira horizontal da câmera, com um atraso de uma fileira para a outra devido ao obturador giratório da câmera CMOS. Assim como na aquisição de "fluxo" não disparada, o início do novo quadro pode se sobrepor à leitura do quadro atual, o que significa que os componentes diagonais das formas amarelas podem se interligar.
Modo de sincronização
O modo de sincronização é um modo poderoso que pode ser usado, por exemplo, em microscopia confocal de disco giratório para sincronizar a aquisição da câmera com a rotação do disco para evitar artefatos de listras.
Neste modo, o primeiro sinal de disparo inicia a exposição do primeiro quadro. O próximo sinal de disparo encerra a exposição do quadro atual e inicia o processo de leitura, seguido imediatamente pelo início da próxima exposição, conforme mostrado no diagrama abaixo. Isso se repete para cada sinal de disparo subsequente. Observe que isso requer o envio de um pulso de sinal a mais do que o número de imagens adquiridas.
A duração da exposição neste modo é definida pelo período de tempo entre um sinal de disparo e o próximo.
O tempo mínimo entre sinais de disparo é o tempo de leitura do quadro, dado pelo inverso da taxa máxima de quadros para aquela câmera. Para uma Dhyana 95, com uma taxa de quadros de 24 fps, o tempo mínimo entre sinais seria de 1000 ms / 24 ≈ 42 ms. Qualquer sinal enviado antes desse tempo será ignorado.
Modo global
Em combinação com uma fonte de luz pulsada/disparável, o modo Global permite que a câmera opere em um estado "pseudoglobal", evitando problemas que podem surgir com o obturador giratório da câmera em certos tipos de imagem. Para mais informações sobre obturadores pseudoglobais, consulte a seção "Obturador Pseudoglobal" no final desta página.
Como o modo global funciona
Gatilho do modo global em operação.
No modo Global, ao iniciar a aquisição no software, a câmera será "pré-disparada" para iniciar a exposição do quadro, permitindo o "rolar" do início da exposição pelo sensor. Esta etapa deve ocorrer no escuro, com a fonte de luz inativa.
Após a conclusão desse processo, a câmera estará pronta para receber um sinal de disparo para iniciar a exposição "global", durante a qual a luz será enviada à câmera. A duração dessa fase de exposição global é definida por software (como em "Exposição: Temporizada") ou pela duração do sinal de disparo recebido (como em "Exposição: Largura").
No final desta exposição, a câmera começará a "rolar" o final da exposição e iniciará imediatamente a fase de pré-exposição para o quadro seguinte – novamente, esta etapa deve ocorrer no escuro.
Se a fonte de luz for ativada por um sinal de disparo externo, este sinal também pode ser usado para acionar a aquisição da câmera, permitindo uma configuração de hardware mais simples e conveniente. Alternativamente, se a fonte de luz emitir um sinal de disparo para indicar que está ligada, este pode ser usado para acionar a aquisição da câmera.
Configuração de exposição
A duração da exposição da câmera pode ser controlada por software ou por hardware externo, por meio da duração do sinal de disparo. Há duas configurações para Exposição:
Cronometrado:A exposição da câmera é definida pelo software.
Largura: A duração do sinal alto (no caso do modo de borda ascendente) ou do sinal baixo (no caso do modo de borda descendente) é usada para determinar a duração do tempo de exposição da câmera. Este modo também é conhecido como Disparo de Nível ou Bulbo.
Configuração de borda
Há duas opções para essa configuração, dependendo da configuração do seu hardware:
Ascendente:A aquisição da câmera é acionada pela borda ascendente de um sinal baixo para alto.
Caindo:A aquisição da câmera é acionada pela borda descendente de um sinal alto para baixo.
Configuração de atraso
É possível adicionar um atraso entre o momento em que o disparo é recebido e o momento em que a câmera inicia a exposição. Ele pode ser definido entre 0 e 10 s, sendo o valor padrão 0 s.
Uma observação sobre o tempo de disparo: certifique-se de que os disparos não sejam perdidos
Em cada modo, o intervalo de tempo entre os disparos (dado pela duração do sinal alto mais o sinal baixo) deve ser longo o suficiente para que a câmera esteja novamente pronta para adquirir uma imagem. Caso contrário, os disparos enviados antes que a câmera esteja pronta para adquirir novamente serão ignorados.
Verifique as descrições dos modos acima para saber os requisitos de tempo daquele modo.
Modos e configurações de disparo
Com os cabos Trigger Out conectados entre o seu hardware externo e a(s) porta(s) Trigger Out da câmera, conforme mostrado na seção "Cabo de Disparo e Diagramas de Pinagem" acima, você está pronto para configurar a câmera para emitir os sinais de disparo apropriados para a sua configuração. As configurações para isso devem estar disponíveis no seu pacote de software. A captura de tela abaixo mostra como essas configurações aparecem no software Mosaic da Tucsen.
Portas de saída de gatilho
As câmeras sCMOS Tucsen possuem três portas Trigger Out, cada uma com seu próprio pino Trigger Out: TRIG.OUT1, TRIG.OUT2 e TRIG.OUT3. Cada uma pode ser configurada e operada de forma independente e conectada a dispositivos externos separados.
Tipo de gatilho
Há cinco opções para qual fase da operação da câmera a saída do gatilho deve indicar:
Início da exposiçãoEnvia um sinal de disparo (de baixo para alto no caso de disparos de "Borda Ascendente") no momento em que a primeira linha de um quadro começa a ser exposta. A largura do sinal de disparo é determinada pela configuração "Largura".
Fim da leituraindica quando a última linha da câmera termina sua leitura. A largura do sinal de disparo é determinada pela configuração "Largura".
Exposição GlobalIndica a fase de uma exposição durante a qual todas as fileiras da câmera estão expondo simultaneamente, após o "rolar" do início da exposição e antes do "rolar" do final da exposição e da leitura. Se usado para controlar uma fonte de luz ou outro evento em seu experimento, isso pode fornecer um "obturador pseudoglobal". Isso permite a aquisição de dados simultaneamente em todo o sensor da câmera sem a influência do obturador rotativo do sCMOS. Para mais informações sobre o obturador pseudoglobal, consulte a seção "Obturador pseudoglobal" abaixo.
Alto: Este modo faz com que o pino emita um sinal alto constante.
Baixo:Este modo faz com que o pino emita um sinal baixo constante.
Borda do gatilho
Isso determina a polaridade do gatilho:
Ascendente:A borda ascendente (de baixa para alta tensão) é usada para indicar eventos
Caindo:A borda descendente (de alta para baixa tensão) é usada para indicar eventos
Atraso
Um atraso personalizável pode ser adicionado ao tempo de disparo, atrasando todos os sinais de evento de Trigger Out pelo tempo especificado, de 0 a 10 s. O atraso é definido como 0 s por padrão.
Largura do gatilho
Isso determina a largura do sinal de disparo usado para indicar eventos. A largura padrão é de 5 ms, podendo ser personalizada entre 1 μs e 10 s.
Persianas pseudo-globais
Para algumas aplicações de imagem, a operação da câmera com obturador rotativo pode introduzir artefatos, ineficiências no tempo ou na dose de luz na amostra, ou cruzamento entre imagens, onde ocorrem alterações de hardware entre os quadros. A operação pseudoglobal pode superar esses desafios.
ComoPseudo globol Shutter Works
À medida que a exposição de um quadro começa, o início da exposição de cada fileira "rola" para baixo na câmera até que cada fileira esteja em exposição. Se, durante esse processo, a fonte de luz for desligada e nenhuma luz atingir a câmera, nenhuma informação será adquirida durante a fase de "rolar". Assim que cada fileira tiver iniciado a exposição, a câmera estará se comportando "globalmente", e cada parte da câmera estará pronta para receber luz sem qualquer tempo no sensor.
Se a fonte de luz for desligada novamente enquanto o 'rolamento' do final da exposição e a leitura de cada linha se movem para baixo no sensor, mais uma vez nenhuma informação é adquirida durante essa fase não global.
A duração do pulso da fonte de luz, portanto, determina a exposição efetiva da câmera, o tempo durante o qual a luz é coletada.
As câmeras Tucsen sCMOS podem obter um obturador pseudoglobal por meio de dois métodos: acionando a câmera e uma fonte de luz por meio de algum tempo externo (consulte Configuração de gatilho de hardware: Global acima) ou controlando uma fonte de luz acionável por meio das portas de saída de gatilho da câmera definidas para a configuração Tipo de saída de gatilho: Global.
Cronograma para operação global
Observe que, ao operar com um obturador pseudoglobal, a taxa de quadros da câmera é reduzida devido à necessidade de incluir a fase de leitura/início da exposição entre os quadros. A duração dessa fase é definida pelo tempo de leitura da câmera, por exemplo, cerca de 42 ms para o quadro completo de uma Dhyana 95.
O tempo total por quadro é dado por esse tempo de quadro, mais o tempo de exposição "global", mais qualquer atraso entre o término da leitura do quadro anterior e o gatilho para começar a adquirir o próximo quadro.
