23/01/28Камери Tucsen sCMOS використовують TTL-тригери зі стандартним інтерфейсом SMA. Для цього потрібно лише підключити кабель тригера з роз'ємом SMA від камери до порту тригера вашого зовнішнього пристрою. Цей інтерфейс використовують такі камери:
● Дх'яна 400BSI
● Дх'яна 95
● Дх'яна 400D
● Дх'яна 6060 та 6060BSI
● Дх'яна 4040 та 4040BSI
● Дх'яна XF95/XF400BSI
Якщо ваша камера Tucsen Dhyana 401D або FL20-BW, будь ласка, дотримуйтесь конкретних інструкцій для цих камер, наведених нижче.
Наведена нижче схема розташування контактів показує, де підключити кабель запуску на камері. Після підключення камери до зовнішнього пристрою ви готові налаштувати керування!
Схема кабелю тригера та його розводки
Схема підключення тригерних виводів для sCMOS-камер з інтерфейсом тригера SMA.
| SMA-контакт | Назва PIN-кода | Пояснення |
| 1 | TRIG.IN | Сигнал запуску для керування часом захоплення камери |
| 2 | TRIG.OUT1 | Вихід тригера 1 – налаштовується, за замовчуванням: сигнал «Кінець зчитування» |
| 3 | ВИХІД 2 | Вихід тригера 2 – налаштовується, за замовчуванням: сигнал «Глобальний» |
| 4 | TRIG.OUT3 | Вихід тригера 3 – налаштовується, за замовчуванням: сигнал «Початок експозиції» |
Діапазон напруги для спрацьовування
Вихідна напруга від SMA-синхронізації становить 3,3 В.
Діапазон вхідної напруги, прийнятний для запуску, становить від 3,3 В до 5 В.
Режими запуску & Налаштування
sCMOS-камери Tucsen мають кілька різних режимів роботи для обробки зовнішніх апаратних тригерів (сигналів Trigger In), а також кілька налаштувань для оптимізації та вибору відповідно до вашої програми. Ці налаштування мають бути доступні у вашому програмному пакеті. На скріншоті нижче показано, як ці налаштування відображаються в програмному забезпеченні Tucsen Mosaic.
Налаштування апаратного тригера
Для цього налаштування є чотири варіанти, які визначають, як і чи працюватиме камера за власним внутрішнім таймером незалежно від зовнішніх тригерів, чи поведінка камери буде керуватися зовнішніми сигналами. Крім того, можливе використання програмного тригера.
Ці налаштування зведено в таблиці нижче, а докладнішу інформацію наведено в наступних розділах.
| Налаштування | Пояснення |
| Вимкнено | Режим внутрішнього синхронізації. Усі зовнішні тригери будуть ігноруватися, а камера працюватиме з максимально можливою швидкістю. |
| Стандартний | Простий режим роботи з тригером, у якому кожен тригерний сигнал спонукає до отримання кадру. |
| Синхронізовано | Після початкового сигналу запуску камера працюватиме безперервно, причому кожен новий сигнал запуску сповіщатиме про завершення експозиції поточного кадру та початок наступного кадру. |
| Глобальний | Камера працюватиме у «псевдоглобальному» стані, щоб імітувати ефект глобального затвора за допомогою камери з рухомим затвором, шляхом синхронізації з джерелом світла. |
| Програмне забезпечення | Розширений режим для імітації сигналу запуску за допомогою функції SetGpio. |
ПриміткаУ всіх випадках між отриманням сигналу Trigger In та початком збору даних буде дуже незначна затримка. Ця затримка становитиме від нуля до часу лінії зчитування однієї камери – тобто часу, необхідного камері для зчитування одного рядка. Наприклад, для Dhyana 95 час лінії становить 21 мкс, тому затримка становитиме від 0 до 21 мкс. Ця затримка не показана на часових діаграмах нижче для спрощення.
Режим «Вимкнено»
У цьому режимі камера працює на максимальній швидкості за внутрішнім таймером, ігноруючи зовнішні тригери.
Стандартний режим
У стандартному режимі кожен кадр зйомки камери потребуватиме зовнішнього сигналу запуску. Тривалість експозиції може бути встановлена або сигналом запуску (як у розділі «Експозиція: Ширина»), або програмно (як у розділі «Експозиція: За часом»).
Як і в режимі зйомки без спрацьовування, камера може працювати в «режимі перекриття», що означає, що початок експозиції наступного кадру може розпочатися, щойно перший рядок поточного кадру завершить експозицію та зчитування. Це означає, що доступна повна частота кадрів камери, залежно від частоти вхідних сигналів спрацьовування та використаного часу експозиції.
A: Запуск у поведінці у стандартному режимі (Експозиція: Ширина, Край: Висхідний).
B: Запуск у стандартному режимі (експозиція: час, край: зростання). Жовті фігури позначають експозицію камери. 0H, 1H, 2H… представляють кожен горизонтальний рядок камери із затримкою між рядками через рухомий затвор CMOS-камери. Як і у випадку з несинхронізованим захопленням «потоку», початок нового кадру може перетинатися зі зчитуванням поточного кадру, тобто діагональні компоненти жовтих фігур можуть переплітатися одна з одною.
Режим синхронізації
Режим синхронізації – це потужний режим, який можна використовувати, наприклад, у конфокальній мікроскопії з обертовим диском для синхронізації захоплення камери з обертанням диска, щоб уникнути артефактів у вигляді смуг.
У цьому режимі перший тригерний сигнал починає експозицію першого кадру. Наступний тригерний сигнал завершує експозицію поточного кадру та починає процес зчитування, одразу після чого починається наступна експозиція, як показано на діаграмі нижче. Це повторюється для кожного наступного тригерного сигналу. Зверніть увагу, що для цього потрібно надіслати на один сигнальний імпульс більше, ніж кількість отриманих зображень.
Тривалість експозиції в цьому режимі встановлюється часом між одним сигналом запуску та наступним.
Мінімальний час між сигналами запуску – це час зчитування кадру, який визначається оберненою величиною максимальної частоти кадрів для цієї камери. Для Dhyana 95 з частотою кадрів 24 кадри/с мінімальний час між сигналами становитиме 1000 мс / 24 ≈ 42 мс. Будь-який сигнал, надісланий раніше цього часу, буде проігноровано.
Глобальний режим
У поєднанні з джерелом світла, що керується/імпульсує, глобальний режим дозволяє камері працювати в «псевдоглобальному» стані, уникаючи проблем, які можуть виникнути зі зсувним затвором камери за певних типів зображень. Для отримання додаткової інформації про псевдоглобальні затвори див. розділ «Псевдоглобальний затвор» в кінці цієї сторінки.
Як працює глобальний режим
Глобальний режим Тригер у роботі.
У глобальному режимі, після запуску програмного забезпечення для зйомки, камера буде «попередньо запущена» для початку експозиції кадру, щоб забезпечити «переміщення» початку експозиції по сенсору. Цей етап має відбуватися в темряві з вимкненим джерелом світла.
Після завершення цього процесу камера готова отримати сигнал запуску для початку «глобальної» експозиції, під час якої світло має надсилатися на камеру. Тривалість цієї фази глобальної експозиції встановлюється або програмно (як у розділі «Експозиція: За часом»), або тривалістю отриманого сигналу запуску (як у розділі «Експозиція: Ширина»).
Після завершення цієї експозиції камера почне «прокатувати» кінець експозиції та одразу ж розпочне фазу попередньої експозиції для наступного кадру – знову ж таки, цей етап має відбуватися в темряві.
Якщо джерело світла активується зовнішнім сигналом запуску, цей сигнал також може бути використаний для запуску захоплення зображення камерою, що дозволяє спростити та зручніше налаштування обладнання. Або ж, якщо джерело світла видає сигнал запуску, який вказує на те, що воно ввімкнено, це може бути використано для запуску захоплення зображення камерою.
Налаштування експозиції
Тривалість експозиції камери може контролюватися або програмним забезпеченням, або зовнішнім обладнанням через тривалість сигналу запуску. Існує два налаштування експозиції:
Час:Експозицію камери встановлює програмне забезпечення.
ШиринаТривалість високого сигналу (у випадку режиму наростаючого фронту) або низького сигналу (у випадку режиму спадаючого фронту) використовується для визначення тривалості експозиції камери. Цей режим також іноді називають тригером «Рівень» або «Витримка ручної витримки».
Налаштування краю
Існує два варіанти цього налаштування, залежно від налаштувань вашого обладнання:
Зростаючий: Захоплення камери ініціюється наростаючим фронтом сигналу від низького до високого.
Падіння:Захоплення камери ініціюється спадаючим фронтом сигналу від високого до низького рівня.
Налаштування затримки
Можна додати затримку з моменту отримання тригера до моменту початку експозиції камерою. Її можна встановити в діапазоні від 0 до 10 секунд, а значення за замовчуванням — 0 секунд.
Примітка щодо часу спрацьовування: переконайтеся, що тригери не пропущені
У кожному режимі проміжок часу між спрацьовуваннями (визначений тривалістю високого сигналу плюс низький сигнал) має бути достатньо довгим, щоб камера знову була готова до отримання зображення. В іншому випадку спрацьовування, надіслані до того, як камера буде готова до повторного отримання зображення, будуть ігноруватися.
Перевірте описи режимів вище, щоб дізнатися про вимоги до часу для цього режиму.
Режими та налаштування виходу тригера
Після підключення кабелів Trigger Out між зовнішнім обладнанням та портом(ами) Trigger Out камери, як показано в розділі «Схеми кабелів тригера та розводки» вище, ви готові налаштувати камеру для виведення відповідних сигналів запуску для вашої системи. Налаштування для цього мають бути доступні у вашому програмному пакеті. На скріншоті нижче показано, як ці налаштування відображаються в програмному забезпеченні Tucsen Mosaic.
Порти виходу тригерів
sCMOS-камери Tucsen мають три порти Trigger Out, кожен з яких має власний контакт Trigger Out – TRIG.OUT1, TRIG.OUT2 та TRIG.OUT3. Кожен з них може бути налаштований незалежно, працювати незалежно та підключатися до окремих зовнішніх пристроїв.
Тип тригера
Існує п'ять варіантів того, яку фазу роботи камери має вказувати вихідний сигнал тригера:
Початок експозиціїнадсилає тригер (від низького до високого у випадку тригерів «Rising Front») у момент початку експозиції першого рядка кадру. Ширина тригерного сигналу визначається налаштуванням «Width».
Кінець зчитуваннявказує на завершення зчитування останнього рядка камери. Ширина сигналу запуску визначається налаштуванням «Ширина».
Глобальна експозиціявказує на фазу експозиції, під час якої всі рядки камери експонують одночасно, після «прокату» початку експозиції та перед «прокатом» кінця експозиції та зчитуванням результатів. Якщо використовується для керування джерелом світла або іншою подією у вашому експерименті, це може забезпечити «псевдоглобальний затвор». Це дозволяє отримувати дані одночасно на сенсорі камери без впливу прокатувального затвора sCMOS. Для отримання додаткової інформації про псевдоглобальний затвор дивіться розділ «Псевдоглобальний затвор» нижче.
Високий: У цьому режимі контакт видаватиме постійний високий сигнал.
Низький:Цей режим призводить до того, що контакт виводить постійний низький сигнал.
Тригерний край
Це визначає полярність тригера:
Зростаючий:Наростаючий фронт (від низької до високої напруги) використовується для індикації подій
Падіння:Падаючий фронт (від високої до низької напруги) використовується для індикації подій
Затримка
До часу спрацьовування можна додати настроювану затримку, яка затримує всі сигнали подій спрацьовування тригера на заданий час, від 0 до 10 секунд. За замовчуванням затримка встановлена на 0 секунд.
Ширина тригера
Це визначає ширину сигналу запуску, який використовується для індикації подій. Ширина за замовчуванням становить 5 мс, і її можна налаштувати в діапазоні від 1 мкс до 10 с.
Псевдоглобальні жалюзі
Для деяких застосувань обробки зображень робота камери з рухомим затвором може призводити до артефактів, неефективності синхронізації або дози світла на зразку, або до перехресних зображень, коли між кадрами відбуваються зміни апаратного забезпечення. Псевдоглобальна операція може подолати ці проблеми.
ЯкПсевдо глобаl Затвори
Коли починається експозиція кадру, початок експозиції для кожного рядка «перекочується» вниз по камері, доки не буде експоновано кожен рядок. Якщо під час цього процесу джерело світла вимкнено і світло не досягне камери, під час фази «перекочування» жодна інформація не буде отримана. Після того, як кожен рядок розпочав експозицію, камера поводиться «глобально», і кожна частина камери готова приймати світло без будь-якого часу на сенсоре.
Якщо джерело світла знову вимикається під час «прокатки» кінця експозиції та зчитування кожного рядка рухається вниз по датчику, то під час цієї неглобальної фази знову не отримується жодної інформації.
Таким чином, тривалість імпульсу джерела світла визначає ефективну експозицію камери, час, протягом якого збирається світло.
sCMOS-камери Tucsen можуть досягти псевдоглобального затвора двома способами: або шляхом спрацьовування камери та джерела світла за допомогою зовнішнього таймера (див. «Налаштування апаратного спрацьовування входу: глобальне» вище), або шляхом керування джерелом світла, що спрацьовує, через порти Trigger Out камери, встановлені на налаштування Trigger Out Kind: Global.
Терміни для глобальної операції
Зверніть увагу, що під час роботи з псевдоглобальним затвором частота кадрів камери зменшується через необхідність включення фази зчитування/початку експозиції між кадрами. Тривалість цієї фази визначається часом зчитування камери, наприклад, близько 42 мс для повного кадру Dhyana 95.
Загальний час на кадр визначається цим часом кадру плюс «глобальний» час експозиції, а також будь-яка затримка між закінченням зчитування попереднього кадру та спрацьовуванням тригера для початку отримання наступного кадру.
