การแนะนำการทริกเกอร์กล้อง Tucsen sCMOS |

กล้อง Tucsen sCMOS ใช้ทริกเกอร์ TTL พร้อมอินเทอร์เฟซ SMA มาตรฐาน เพียงเชื่อมต่อสายทริกเกอร์ที่มีพอร์ต SMA จากกล้องเข้ากับพอร์ตทริกเกอร์ของอุปกรณ์ภายนอก กล้องต่อไปนี้ใช้อินเทอร์เฟซนี้:

● ธยานะ 400BSI
● ธยานะ 95
● ธยานะ 400D
● ธยานะ 6060 และ 6060BSI
● ธยานะ 4040 และ 4040BSI
● ธยานา XF95/XF400BSI

หากกล้องของคุณคือ Tucsen Dhyana 401D หรือ FL20-BW โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำเฉพาะสำหรับกล้องเหล่านี้ด้านล่าง

แผนภาพพินเอาต์ด้านล่างแสดงตำแหน่งที่จะเชื่อมต่อสายทริกเกอร์กับกล้องของคุณ เมื่อเชื่อมต่อสายทริกเกอร์ระหว่างกล้องและอุปกรณ์ภายนอกแล้ว คุณก็พร้อมตั้งค่าทริกเกอร์ได้เลย!

ไดอะแกรมสายทริกเกอร์และพินเอาต์

ไดอะแกรมพินทริกเกอร์สำหรับกล้อง sCMOS ที่มีอินเทอร์เฟซทริกเกอร์ SMA

พิน SMA	ชื่อพิน	คำอธิบาย
1	ทริก.อิน	ทริกเกอร์สัญญาณเพื่อควบคุมเวลาการรับกล้อง
2	ทริกเอาท์1	ทริกเกอร์เอาท์ 1 – กำหนดค่าได้ ค่าเริ่มต้น: สัญญาณ 'สิ้นสุดการอ่าน'
3	ทริกเอาท์2	Trigger Out 2 – กำหนดค่าได้ ค่าเริ่มต้น: สัญญาณ 'ทั่วโลก'
4	ทริกเอาท์3	Trigger Out 3 – กำหนดค่าได้ ค่าเริ่มต้น: สัญญาณ 'เริ่มการเปิดรับแสง'

ช่วงแรงดันไฟฟ้าสำหรับการกระตุ้น

แรงดันเอาต์พุตจากการกระตุ้น SMA คือ 3.3V

ช่วงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่ยอมรับสำหรับทริกเกอร์คือระหว่าง 3.3V และ 5V

ทริกเกอร์ในโหมด & การตั้งค่า

กล้อง Tucsen sCMOS มีโหมดการทำงานที่แตกต่างกันหลายโหมดสำหรับการจัดการทริกเกอร์ฮาร์ดแวร์ภายนอก (สัญญาณ Trigger In) พร้อมด้วยการตั้งค่าบางอย่างเพื่อปรับแต่งและเลือกให้เหมาะกับการใช้งานของคุณ การตั้งค่าเหล่านี้ควรมีอยู่ในแพ็คเกจซอฟต์แวร์ของคุณ ภาพหน้าจอด้านล่างแสดงลักษณะที่การตั้งค่าเหล่านี้ปรากฏในซอฟต์แวร์ Mosaic ของ Tucsen

การตั้งค่าทริกเกอร์ฮาร์ดแวร์

การตั้งค่านี้มีตัวเลือกสี่แบบ ซึ่งกำหนดว่ากล้องจะทำงานอย่างไรและจะทำงานตามจังหวะเวลาภายในของตัวเองโดยไม่ขึ้นอยู่กับทริกเกอร์ภายนอก หรือควบคุมการทำงานของกล้องด้วยสัญญาณภายนอก นอกจากนี้ ยังสามารถใช้ทริกเกอร์ซอฟต์แวร์ได้อีกด้วย

การตั้งค่าเหล่านี้สรุปไว้ในตารางด้านล่าง โดยมีข้อมูลเพิ่มเติมอยู่ในหัวข้อถัดไป

การตั้งค่า	คำอธิบาย
ปิด	โหมดการจับเวลาภายใน ทริกเกอร์ภายนอกทั้งหมดจะถูกละเว้น และกล้องจะทำงานด้วยความเร็วสูงสุดที่เป็นไปได้
มาตรฐาน	โหมดการทำงานแบบทริกเกอร์ง่าย โดยสัญญาณทริกเกอร์แต่ละอันจะแจ้งเตือนการรับเฟรม
ซิงโครไนซ์	หลังจากสัญญาณทริกเกอร์ 'เริ่มต้น' เริ่มต้น กล้องจะทำงานอย่างต่อเนื่อง โดยสัญญาณทริกเกอร์ใหม่แต่ละครั้งจะแจ้งเตือนให้ยุติการเปิดรับแสงของเฟรมปัจจุบันและเริ่มเฟรมถัดไป
ทั่วโลก	กล้องจะทำงานในสถานะ 'เสมือนทั่วโลก' เพื่อเลียนแบบเอฟเฟกต์ของชัตเตอร์ทั่วโลกด้วยกล้องชัตเตอร์แบบโรลลิ่ง โดยการซิงโครไนซ์กับแหล่งกำเนิดแสง
ซอฟต์แวร์	โหมดขั้นสูงสำหรับจำลองสัญญาณทริกเกอร์ผ่านฟังก์ชั่น SetGpio

บันทึก:ในทุกกรณี จะมีความล่าช้าเล็กน้อยระหว่างการรับสัญญาณ Trigger In และการเริ่มต้นการรับข้อมูล ความล่าช้านี้จะอยู่ระหว่างเวลาสายกล้องศูนย์ถึงหนึ่งบรรทัด นั่นคือเวลาที่กล้องใช้ในการอ่านหนึ่งบรรทัด ตัวอย่างเช่น สำหรับ Dhyana 95 เวลาสายคือ 21 μs ดังนั้นความล่าช้าจะอยู่ระหว่าง 0 ถึง 21 μs ความล่าช้านี้ไม่ได้แสดงในแผนภาพเวลาด้านล่างเพื่อความง่าย

โหมด 'ปิด'

ในโหมดนี้ กล้องจะทำงานด้วยความเร็วสูงสุดตามการจับเวลาภายใน โดยไม่สนใจทริกเกอร์ภายนอก

โหมดมาตรฐาน

ในโหมดมาตรฐาน แต่ละเฟรมของการถ่ายภาพของกล้องจะต้องใช้สัญญาณทริกเกอร์ภายนอก ระยะเวลาการเปิดรับแสงสามารถตั้งค่าได้จากสัญญาณทริกเกอร์ (เช่นใน 'การเปิดรับแสง: ความกว้าง') หรือโดยซอฟต์แวร์ (เช่นใน 'การเปิดรับแสง: ตั้งเวลา')

เช่นเดียวกับการถ่ายภาพแบบไม่ใช้ทริกเกอร์ กล้องสามารถทำงานใน "โหมดซ้อน" ได้ ซึ่งหมายความว่าการเปิดรับแสงของเฟรมถัดไปสามารถเริ่มต้นได้ทันทีที่บรรทัดแรกของเฟรมปัจจุบันเปิดรับแสงและอ่านค่าเสร็จสิ้น ซึ่งหมายความว่ากล้องจะสามารถรับแสงได้สูงสุดที่อัตราเฟรมเต็มตามอัตราสัญญาณทริกเกอร์ที่เข้ามาและระยะเวลาเปิดรับแสงที่ใช้

A: ทริกเกอร์ในการทำงานในโหมดมาตรฐาน (การเปิดรับแสง: ความกว้าง ขอบ: เพิ่มขึ้น)

B: ทริกเกอร์ทำงานในโหมดมาตรฐาน (การเปิดรับแสง: เวลา, ขอบ: ขึ้น) รูปทรงสีเหลืองแสดงถึงการเปิดรับแสงของกล้อง 0H, 1H, 2H… แสดงถึงแถวกล้องแนวนอนแต่ละแถว โดยมีการหน่วงเวลาจากแถวหนึ่งไปยังอีกแถวหนึ่งเนื่องจากชัตเตอร์แบบโรลลิ่งของกล้อง CMOS เช่นเดียวกับการรับข้อมูลแบบ 'สตรีม' ที่ไม่ถูกทริกเกอร์ จุดเริ่มต้นของเฟรมใหม่อาจซ้อนทับกับการอ่านของเฟรมปัจจุบัน ซึ่งหมายความว่าองค์ประกอบแนวทแยงของรูปทรงสีเหลืองอาจประสานกัน

โหมดการซิงโครไนซ์

โหมดการซิงโครไนซ์เป็นโหมดที่มีประสิทธิภาพที่สามารถใช้ได้ เช่น ในกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคัลแบบจานหมุน เพื่อซิงโครไนซ์การรับภาพของกล้องกับการหมุนของจาน เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดรอยสิ่งประดิษฐ์

ในโหมดนี้ สัญญาณทริกเกอร์แรกจะเริ่มการเปิดรับแสงของเฟรมแรก สัญญาณทริกเกอร์ถัดไปจะสิ้นสุดการเปิดรับแสงของเฟรมปัจจุบันและเริ่มกระบวนการอ่านค่า จากนั้นจึงเริ่มต้นการเปิดรับแสงถัดไปทันที ดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง การดำเนินการนี้จะทำซ้ำสำหรับสัญญาณทริกเกอร์แต่ละสัญญาณที่ตามมา โปรดทราบว่าการดำเนินการนี้ต้องส่งสัญญาณพัลส์มากกว่าจำนวนภาพที่รับได้หนึ่งพัลส์

ระยะเวลาการเปิดรับแสงในโหมดนี้จะถูกกำหนดโดยความยาวของเวลาที่ผ่านไประหว่างสัญญาณทริกเกอร์ครั้งหนึ่งและครั้งถัดไป

เวลาต่ำสุดระหว่างสัญญาณทริกเกอร์คือเวลาอ่านเฟรม ซึ่งกำหนดโดยค่าผกผันของอัตราเฟรมสูงสุดของกล้องตัวนั้น สำหรับ Dhyana 95 ที่มีอัตราเฟรม 24 เฟรมต่อวินาที เวลาต่ำสุดระหว่างสัญญาณจะอยู่ที่ 1,000 มิลลิวินาที / 24 ≈ 42 มิลลิวินาที สัญญาณใดๆ ที่ส่งก่อนเวลานี้จะถูกละเว้น

โหมดทั่วโลก

เมื่อใช้ร่วมกับแหล่งกำเนิดแสงแบบทริกเกอร์/พัลส์ โหมด Global จะทำให้กล้องทำงานในสถานะ "เสมือนทั่วโลก" ซึ่งช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับชัตเตอร์แบบโรลลิ่งของกล้องกับการถ่ายภาพบางประเภท สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับชัตเตอร์แบบเสมือนทั่วโลก โปรดดูหัวข้อ "ชัตเตอร์เสมือนทั่วโลก" ที่ท้ายหน้านี้

โหมดทั่วโลกทำงานอย่างไร

โหมดทั่วโลกทริกเกอร์ในการดำเนินการ

ในโหมด Global เมื่อเริ่มการบันทึกภาพในซอฟต์แวร์ กล้องจะถูก "ทริกเกอร์ล่วงหน้า" เพื่อเริ่มการเปิดรับแสงของเฟรม เพื่อให้สามารถ "เลื่อน" จุดเริ่มต้นของการเปิดรับแสงลงมาตามเซ็นเซอร์ได้ ขั้นตอนนี้ควรเกิดขึ้นในที่มืดและแหล่งกำเนิดแสงไม่ได้ใช้งาน

เมื่อกระบวนการนี้เสร็จสิ้น กล้องก็พร้อมรับสัญญาณทริกเกอร์เพื่อเริ่มการเปิดรับแสงแบบ "ทั่วไป" ซึ่งในระหว่างนั้นแสงควรถูกส่งไปยังกล้อง ระยะเวลาของการเปิดรับแสงแบบทั่วไปนี้สามารถตั้งค่าได้โดยซอฟต์แวร์ (เช่นใน "การเปิดรับแสง: ตั้งเวลา") หรือความยาวของสัญญาณทริกเกอร์ที่ได้รับ (เช่นใน "การเปิดรับแสง: ความกว้าง")

เมื่อการเปิดรับแสงสิ้นสุดลง กล้องจะเริ่ม "ถ่าย" ภาพช่วงท้ายของการเปิดรับแสง และเริ่มขั้นตอนก่อนการเปิดรับแสงสำหรับเฟรมถัดไปทันที โดยขั้นตอนนี้ควรเกิดขึ้นในความมืดอีกครั้ง

หากแหล่งกำเนิดแสงถูกเปิดใช้งานโดยสัญญาณทริกเกอร์ภายนอก สัญญาณนี้ยังสามารถใช้เพื่อทริกเกอร์การรับภาพของกล้องได้อีกด้วย ช่วยให้การตั้งค่าฮาร์ดแวร์ง่ายขึ้นและสะดวกยิ่งขึ้น อีกทางเลือกหนึ่ง หากแหล่งกำเนิดแสงส่งสัญญาณทริกเกอร์เพื่อระบุว่าเปิดอยู่ ก็สามารถใช้เพื่อทริกเกอร์การรับภาพของกล้องได้

การตั้งค่าการเปิดรับแสง

ระยะเวลาการเปิดรับแสงของกล้องสามารถควบคุมได้ทั้งโดยซอฟต์แวร์หรือฮาร์ดแวร์ภายนอกผ่านระยะเวลาของสัญญาณทริกเกอร์ การตั้งค่าการเปิดรับแสงมีสองแบบ:

เวลา:การเปิดรับแสงของกล้องจะถูกตั้งค่าโดยซอฟต์แวร์

ความกว้างระยะเวลาของสัญญาณสูง (ในกรณีของโหมดขอบภาพขึ้น) หรือสัญญาณต่ำ (ในกรณีของโหมดขอบภาพตก) จะถูกใช้เพื่อกำหนดระยะเวลาการรับแสงของกล้อง โหมดนี้บางครั้งเรียกว่าทริกเกอร์ 'ระดับ' หรือ 'หลอดไฟ'

การตั้งค่าขอบ

มีสองตัวเลือกสำหรับการตั้งค่านี้ ขึ้นอยู่กับการตั้งค่าฮาร์ดแวร์ของคุณ:

ขึ้น:การรับข้อมูลของกล้องจะถูกเรียกใช้งานโดยขอบที่เพิ่มขึ้นของสัญญาณจากต่ำไปสูง

การตก:การรับข้อมูลของกล้องจะถูกเรียกใช้งานเมื่อสัญญาณจากสูงไปต่ำตกลงมา

การตั้งค่าการหน่วงเวลา

สามารถเพิ่มการหน่วงเวลาได้ตั้งแต่วินาทีที่กดชัตเตอร์ จนกระทั่งกล้องเริ่มเปิดรับแสง สามารถตั้งค่าได้ระหว่าง 0 ถึง 10 วินาที และค่าเริ่มต้นคือ 0 วินาที

หมายเหตุเกี่ยวกับจังหวะการทริกเกอร์: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่พลาดการทริกเกอร์

ในแต่ละโหมด ระยะเวลาระหว่างการทริกเกอร์ (กำหนดโดยระยะเวลาของสัญญาณสูงบวกกับสัญญาณต่ำ) จะต้องยาวนานพอที่กล้องจะพร้อมรับภาพอีกครั้ง มิฉะนั้น ทริกเกอร์ที่ส่งไปก่อนที่กล้องจะพร้อมรับภาพอีกครั้งจะถูกละเว้น

ตรวจสอบคำอธิบายโหมดด้านบนเพื่อดูข้อกำหนดเวลาของโหมดนั้น

โหมดทริกเกอร์และการตั้งค่า

เมื่อเชื่อมต่อสาย Trigger Out ระหว่างฮาร์ดแวร์ภายนอกและพอร์ต Trigger Out ของกล้องตามที่แสดงในหัวข้อ 'Trigger Cable & Pin-out Diagrams' ด้านบนแล้ว คุณก็พร้อมกำหนดค่ากล้องให้ส่งสัญญาณทริกเกอร์ที่เหมาะสมกับการตั้งค่าของคุณ การตั้งค่าสำหรับการตั้งค่านี้ควรมีอยู่ในชุดซอฟต์แวร์ของคุณ ภาพหน้าจอด้านล่างแสดงลักษณะการตั้งค่าเหล่านี้ในซอฟต์แวร์ Mosaic ของ Tucsen

พอร์ตทริกเกอร์เอาท์

กล้อง Tucsen sCMOS มีพอร์ต Trigger Out จำนวน 3 พอร์ต แต่ละพอร์ตมีพิน Trigger Out ของตัวเอง ได้แก่ TRIG.OUT1, TRIG.OUT2 และ TRIG.OUT3 แต่ละพอร์ตสามารถกำหนดค่า ใช้งาน และเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอกแยกกันได้

ทริกเกอร์เอาท์คินด์

มีห้าตัวเลือกสำหรับเฟสการทำงานของกล้องที่เอาต์พุตทริกเกอร์ควรระบุ:

การเริ่มต้นการเปิดรับแสงส่งสัญญาณทริกเกอร์ (จากต่ำไปสูงในกรณีของทริกเกอร์ 'Rising Edge') ในช่วงเวลาที่แถวแรกของเฟรมเริ่มเปิดรับแสง ความกว้างของสัญญาณทริกเกอร์จะถูกกำหนดโดยการตั้งค่า 'Width'

สิ้นสุดการอ่านข้อมูลระบุเวลาที่แถวสุดท้ายของกล้องสิ้นสุดการอ่านค่า ความกว้างของสัญญาณทริกเกอร์ถูกกำหนดโดยการตั้งค่า 'ความกว้าง'

การเปิดรับทั่วโลกหมายถึงช่วงของการเปิดรับแสงที่แถวทั้งหมดของกล้องเปิดรับแสงพร้อมกัน หลังจาก "การเลื่อน" ของจุดเริ่มต้นการเปิดรับแสง และก่อน "การเลื่อน" ของการสิ้นสุดการเปิดรับแสงและการอ่านค่า หากใช้เพื่อควบคุมแหล่งกำเนิดแสงหรือเหตุการณ์อื่นๆ ในการทดลองของคุณ ฟังก์ชันนี้สามารถทำให้เกิด "ชัตเตอร์แบบโลกเสมือน" ซึ่งช่วยให้สามารถรับข้อมูลพร้อมกันผ่านเซ็นเซอร์กล้องได้โดยไม่มีอิทธิพลจากชัตเตอร์แบบโลกเสมือนของ sCMOS สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับชัตเตอร์แบบโลกเสมือน โปรดดูหัวข้อ "ชัตเตอร์แบบโลกเสมือน" ด้านล่าง

สูง:โหมดนี้จะทำให้พินส่งสัญญาณสูงคงที่

ต่ำ:โหมดนี้จะทำให้พินส่งสัญญาณต่ำคงที่

ขอบทริกเกอร์

สิ่งนี้จะกำหนดขั้วของทริกเกอร์:

เพิ่มขึ้น:ขอบขาขึ้น (จากแรงดันต่ำไปสูง) ใช้เพื่อระบุเหตุการณ์

การตก:ขอบตก (จากแรงดันสูงไปต่ำ) ใช้เพื่อระบุเหตุการณ์

ล่าช้า

สามารถเพิ่มการหน่วงเวลาที่กำหนดเองได้ในการจับเวลาทริกเกอร์ ซึ่งจะหน่วงเวลาสัญญาณเหตุการณ์ทริกเกอร์เอาท์ทั้งหมดตามเวลาที่กำหนด ตั้งแต่ 0 ถึง 10 วินาที โดยค่าเริ่มต้นจะตั้งค่าการหน่วงเวลาไว้ที่ 0 วินาที

ความกว้างของทริกเกอร์

ฟังก์ชันนี้จะกำหนดความกว้างของสัญญาณทริกเกอร์ที่ใช้เพื่อระบุเหตุการณ์ ความกว้างเริ่มต้นคือ 5 มิลลิวินาที และสามารถปรับแต่งความกว้างได้ตั้งแต่ 1 ไมโครวินาทีถึง 10 วินาที

ชัตเตอร์แบบหลอกทั่วโลก

สำหรับการใช้งานด้านการถ่ายภาพบางประเภท การทำงานของกล้องแบบโรลลิ่งชัตเตอร์อาจทำให้เกิดปัญหาภาพแปลกปลอม ประสิทธิภาพในการจับเวลาหรือปริมาณแสงที่ลดลงในตัวอย่าง หรือเกิดการครอสโอเวอร์ระหว่างภาพเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงฮาร์ดแวร์ระหว่างเฟรม การทำงานแบบ Pseudo-global สามารถเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ได้

ยังไงหลอก โกลบาล. ชัตเตอร์ เวิร์คส

เมื่อเริ่มเปิดรับแสงแต่ละเฟรม จุดเริ่มต้นของการเปิดรับแสงของแต่ละแถวจะ "เลื่อน" ลงมาตามกล้องจนกระทั่งแต่ละแถวเปิดรับแสง หากในระหว่างกระบวนการนี้ แหล่งกำเนิดแสงถูกปิดและไม่มีแสงส่องถึงกล้อง จะไม่มีการเก็บข้อมูลใดๆ ในขั้นตอน "การเลื่อน" เมื่อแต่ละแถวเริ่มเปิดรับแสง กล้องจะทำงานแบบ "โดยรวม" และทุกส่วนของกล้องก็พร้อมรับแสงโดยไม่ต้องเสียเวลาผ่านเซ็นเซอร์

หากปิดแหล่งกำเนิดแสงอีกครั้งในขณะที่การ "หมุน" ของจุดสิ้นสุดของการเปิดรับแสงและการอ่านค่าของแต่ละแถวเคลื่อนลงตามเซนเซอร์ ก็จะไม่มีการรับข้อมูลใดๆ อีกครั้งในระหว่างเฟสที่ไม่ใช่ทั่วโลกนี้

ระยะเวลาของพัลส์แหล่งกำเนิดแสงจึงกำหนดปริมาณแสงที่มีประสิทธิภาพของกล้อง รวมถึงระยะเวลาในการเก็บแสงด้วย

กล้อง Tucsen sCMOS สามารถสร้างชัตเตอร์แบบเสมือนทั่วโลกได้ 2 วิธี คือ โดยการสั่งงานกล้องและแหล่งกำเนิดแสงผ่านการกำหนดเวลาจากภายนอก (ดู การตั้งค่าทริกเกอร์ในฮาร์ดแวร์: ทั่วโลก ด้านบน) หรือโดยการควบคุมแหล่งกำเนิดแสงที่สามารถสั่งงานได้ผ่านพอร์ตทริกเกอร์เอาต์ของกล้องที่ตั้งค่าเป็นการตั้งค่าทริกเกอร์เอาต์: ทั่วโลก

การกำหนดเวลาสำหรับการดำเนินการทั่วโลก

โปรดทราบว่าเมื่อใช้งานกับชัตเตอร์แบบ pseudo-global อัตราเฟรมของกล้องจะลดลงเนื่องจากจำเป็นต้องรวมช่วงการอ่านค่า/ช่วงเริ่มต้นการรับแสงไว้ระหว่างเฟรม ระยะเวลาของช่วงนี้จะถูกกำหนดโดยระยะเวลาการอ่านค่าของกล้อง เช่น ประมาณ 42 มิลลิวินาทีสำหรับฟูลเฟรมของ Dhyana 95

เวลารวมต่อเฟรมจะกำหนดโดยเวลาของเฟรมนี้ บวกกับเวลาเปิดรับแสงแบบ 'ทั่วไป' บวกกับความล่าช้าระหว่างการสิ้นสุดการอ่านค่าของเฟรมก่อนหน้าและการทริกเกอร์เพื่อเริ่มรับเฟรมถัดไป