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- Beschreibung
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Details
Gekühlte Kepler sCMOS Kamera – KL6020
Die Kepler Serie von FLI ist die neueste Generation von High End Kameras für die Astronomie. Hochsensible sCMOS Sensoren mit wegweisenden Leistungsdaten machen diese Kameras sowohl für die Langzeit-Fotografie wie auch für Aufnahmeserien mit hoher Bildausleserate interessant. Kepler Kamera’s bieten eine schnellere Digitalisierung, schnellere Schnittstellen und bis zu 35-Kanal-Readout.
Professionelle CMOS Kameras
Zu unseren Kepler-Versionen gehören die Kameras KL400 (auch als TVISB, UV erhältich), KL4040 und die KL6060 mit einem sehr großen Sensor . Jede Kamera verfügt über einen rauscharmen, schnellen und gekühlten sCMOS-Sensor mit hoher Quanteneffizienz. Die KL400 ist eine der empfindlichsten Kameras überhaupt, mit einem Ausleserauschen von1,5 e- und einer Quanteneffiziens von 95%. Die KL4040 ist Front Illuminated, hat eine hohe QE und verfügt über eine große 52-mm-Bilddiagonale. Die KL6060 verfügt über einen 38 Megapixel Sensor mit einer Diagonale von 87 mm, der als Front- oder Back Illuminated Sensor erhältlich ist.
Der sehr große Bildbereich der KL6060 FI CMOS-Kamera bietet eine hohe Empfindlichkeit bei geringem Rauschen, auch bei mehreren Bildern pro Sekunde. Im Vergleich mit den preisgünstigen 2K x 2K Back-Illuminated CCD-Kameras bietet diese Kamera die vierfache Fläche.Die KL6060 BI Scientific CMOS Kamera verfügt über die gleiche Empfindlichkeit und Bildgebungsbereich als der Back-Illuminated CCD230-84 CCD, aber mit einem Bruchteil an Rauschen auch bei mehreren Bilder pro Sekunde.
Höhere Geschwindigkeiten
Die extrem hohe Bandbreite der USB 3.0- und optional QSFP-(Glasfaser)-Schnittstellen der Kepler Kameras ermöglichen es zudem, auch die Geschwindigkeiten der bereits von FLI unterstützten Sensoren zu erhöhen. Z.B. erhöht sich damit die Bildrate des KAI-29052 Interline Transfer CCD um den Faktor 10.
Mehr Kanäle
Kepler Kameras ermöglichen einen bis zu 35 Kanal- Readout, was den potentiellen Datendurchsatz deutlich erhöht und auch die Verwendung von Sensoren wie den ON Semi KAI-47051Interline Transfer CCD ermöglicht.
Betriebsarten der Kepler Kameras
Der Low Dynamic Range (LDR)-Modus der Kepler Kameras liest das Bild einmalig und digitalisiert es mit 12 Bit. Der Benutzer hat dabei acht Verstärkungen zur Auswahl. Die Einstellung der Verstärkung wirkt sich auf die Größe der Full Well Kapazität, die Dunkelstrom Akkumulation und die Linearität aus.
Der High Dynamic Range (HDR)-Modus liest dagegen die Pixel zweimal und digitalisiert dabei mit unterschiedlichen Verstärkungen. (CMOS-Sensoren können im Gegensatz zu CCD Sensoren die Ladungen der Pixel mehrmals messen.) Die beiden Bilder werden dann zu einem 16-Bit-Bild mit einer Linearität wie bei einem einzelnen Bild zusammengerechnet, so dass ein HDR-Bild Details sowohl im Low-Count- als auch im High-Count-Bereich eines Bildes darstellen kann. Aufgrund der zusätzlichen Lesezeit ist die maximale HDR-Bildrate halb so hoch wie im LDR-Modus.
Diese Kamera verfügt auch über eine Low Dark Current (LDC) Option für LDR und HDR. Bei Verwendung minimiert die LDC-Option den Dunkelstrom auf Kosten der reduzierten Full-Well-Kapazität. Für kurze Belichtungen, bei denen der Dunkelstrom kein Problem darstellt, wird LDC nicht allgemein verwendet. Standardmodi (nicht LDC) bieten die höchste Full-Well-Kapazität und den größten Dynamikbereich (dynamic range). Der LDC-Modus ist speziell für die Aufnahme von schwachen Objekten mit sehr langen Belichtungszeiten nützlich, da dabei der Dunkelstrom relevant sein kann.
Folgendes kann hilfreich bei der Entscheidung sein, welcher Modus am besten geeignet ist:
Wählen Sie den LDR-Modus für Bildraten höher als 24 FPS (Belichtungen <42 ms).
Wählen Sie den HDR-Modus für einen Dynamikbereich von mehr als 0 - 4095.
Wählen Sie LDC für entsprechend lange Belichtungen, bei welchen der Dunkelstromanteil auf einen relevanten Anteil der Full Well Kapazität anwächst. (Dabei auch den Sensor auf niedrigste Betriebstemperatur kühlen.)
Wählen Sie LDC nicht für Kurzzeitbelichtungen.
Weitere Informationen und Vergleiche zu anderen Kameras finden sie auf der Original Website von FLI:
- Offizielle Kepler-Dokumentation, einschließlich der Spezifikationen für jede Kamera und jeden verfügbaren Sensor in der Kepler-Familie: http://flicamera.com/kepler/kepler.html.
- Übersicht über den Hilfsanschluss an den Kepler-Kameras und die Anzeigearten der Belichtungsprozesse auf der Connectors Page.
- Kepler Software und das Kepler Kamera Handbuch: http://www.flicamera.com/kepler/keplermanual/Kepler.html
Wenn Sie weitere Fragen haben, senden Sie uns bitte eine E-Mail an kontakt (at) baader-planetarium.de.
Bitte beachten Sie die zusätzlichen Details unter dem TAB "Downloads".
Weitere Informationen
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Technische Begriffsdefinition und häufig benutzte Abkürzungen in der CMOS-und der CCD Sensor Technologie
(alphabetisch sortiert) ADU Wert (Analog - Digital - Unit) Amp Glow - Amflifier Glow - Verstärker Auslöseglühen Ausleserauschen ADW - Analog Digital Wandler Anti Noise, Anti Dew und Anti Amp Glow Bittiefe (Datentiefe) Bildfrequenz, Datenstrom (frs) Blooming, Antiblooming Binning (on Chip Binning) BSI- und FSI Bildsensoren Chipklassen Dunkelstrom, Dunkelbild Flatfieldbilder Full Well Kapazität Fixed Pattern Noise FOV Gain, Verstärkung (dieser Begriff gilt ausschließlich für CMOS Kameras) Kühlung (TE) Lucky Imaging Mikrolinsen Pixel und Pixelmatrix Quanteneffektivität, Quanteneffizienz (QE) RAW Image (CCD, CMOS und DSLR) Korrekturmöglichkeiten der einzelnen Fehlerquellen: ROI Sampling Schnittstelle: USB 2.0/3.0 und Glasfaser Giga-E Shutter, Rolling- und Global Shutter SNR - Signal to Noise Ratio ADU Wert (Analog - Digital - Unit) Die Abkürzung ADU steht für Analog-Digital-Unit (Analog-Digital-Einheit) und ist ein dimensionsloser Wert. Im Prinzip steht ein hoher ADU Wert für große Objekthelligkeit und ein kleiner ADU Wert für ein sehr lichtschwaches Objekt. In Histogrammen von astronomischen Bildern wird der ADU Wert auf der waagerechten Achse aufgetragen. Im Prinzip könnte man den ADU Wert einer CCD Aufnahme am besten mit dem Schwärzungswert eines Filmkorns vergleichen. Ein helles Objekt ergibt eine hohe Schwärzung, ein lichtschwaches Objekt ergibt wenig Schwärzung des Filmkorns. zurück zum Seitenanfang Amp Glow - Amflifier...
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Auswahlkriterien zum Kauf einer CMOS/CCD Kamera für die Astrofotografie
Bevor man sich zum Kauf einer neuen Kamera entscheidet, sollte man sich dazu einige Gedanken machen und sich die folgenden Punkte überlegen Vom Nutzer bevorzugte Beobachtungsobjekte, monochrome Sensoren oder "single shot" RGB Sensoren?, Gekühlte- oder ungekühlte Sensoren?, die Wahl der Pixelgröße, Bildfeld, Brennweite und Sensorgröße, die Rechnerkapazität und die Anschaffungskosten. Wir geben im Folgenden zu den einzelnen Punkten einige Anregungen ... 1.) Die vom Nutzer bevorzugte Beobachtungsobjekte Welche Objekte wollen Sie hauptsächlich fotografieren? Das ist das erste Kriterium zum Wahl einer astronomischen CMOS Kamera. Als Beobachtungsobjekte unterscheiden wir in diesem Text generell zwischen: Sonnensystem, Sonne, Mond, Planeten, Kleinplaneten, Asteroiden und Kometen Deep Sky Objekte wie großflächige Nebelgebiete, offene Sternhaufen und Kugelsternhaufen Sonnensystem - Sonne, Mond und Planeten Für die Aufnahmen aller Objekte bis auf Kleinplaneten und Kometen kommt heut zu Tage nur die Lucky Imaging Aufnahmetechnik in Frage. Hier werden in einer möglichst kurzen Zeitspanne bei guten Seeingbedingungen eine große Anzahl von sehr kurz belichteten Einzelbildern aufgenommen. Diese Bildsequenz, meist ein Videostream im .avi Datenformat, wird anschließend durch eine geeignete Software wie z.B. Autostakkert analysiert und die besten Einzelbilder zu einem finalen Rohsummenbild aufaddiert. Mit dieser Technik entstehen oft Bilder, die die theoretische Auflösung der Aufnahmeoptiken erreichen, teilweise sogar bei...
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CMOS- und CCD Sensoren - Technik und technische Daten mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen im Vergleich
Einführung CMOS ist heutzutage die dominierende Technologie von Bildsensoren, sie haben CCD Sensoren - bis auf Spezialanwendungen - weitgehend auch bei den amateurastronomischen Kameras ersetzt, obwohl CCD Sensoren in vielen Bereichen der Fotografie mit langen Belichtungszeiten gegenüber CMOS Sensoren noch Vorteile bieten. Kameras mit CCD Sensoren werden auch weiterhin ihre Bestimmung behalten, allerdings wohl mehr in der wissenschaftlichen, professionellen Astronomie, wo es auf hohe Messgenauigkeit, langer Belichtungszeit unter dunklem Himmel und eine Digitalisierung mit hoher Datentiefe ankommt. Ein großer Vorteil von CCD Kameras ist der, dass die Bilder mit einer Datentiefe von 16 Bit digitalisiert werden, wogegen die meisten der CMOS Kameras nur 12- oder 14 Bit Datentiefe liefern. Noch bis vor wenigen Jahren hatte die CCD Technologie "die Nase vorn" und viele von den Fachbegriffen - die heute auch in der CMOS Technologie eine Rolle spielen - stammen aus der CCD Sensor Technologie. Lesen Sie dazu bitte auch den Beitrag "Technische Begriffsdefinitionen von digitalen Bildsensoren" und "Auswahlkriterien zum Kauf einer CMOS/CCD Kamera für die Astrofotografie". CMOS Bildsensoren bieten heute eine Abbildungsleistung in einem breiten Spektrum von technischer Parameter wiehoher Quanteneffizienz, absoluter Empfindlichkeit, Dynamik und der geringen Höhe des Dunkelstroms, die durchaus mit Parametern der CCD Technologie mithalten können. Zudem...
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