Hallo miteinander und ein gesundes neues 2016 noch an alle!
Da hier im Forum der Umgang mit CCD Sensoren immer mal wieder ein Thema
ist möchte ich kurz mein Projekt "BitBangCCD" vorstellen, an dem ich nun
fast 2 Jahre arbeite.
Unter http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=171052
habe ich immer wieder darüber berichtet. Daher will ich hier das Forum
nicht über Gebühr beanspruchen da vieles bereits im Astrotreff steht.
Als kurzer Abriss nur so viel:
- Ausgangspunkt Kodak MegaPlus 1.4 aus den 90er Jahren
- ATMEL SAM4E + 8MB SRAM in der Camera zur Steuerung und AD-Wandlung
- USB-Schnittstelle des Controllers als Link zum PC
- Auf PC Seite Treiber DLL für AstroArt als Bildgewinnungssoftware
1. Schritt war eine sehr primitive Software zum Auslesen des Bildes und
Darstellung mit NI-CVI als prove of concept (Sept.'14)
2. Schritt - Ausbau der Camerasoftware und Protokolldefinition für die
USB-Schnittstelle, Treiber für AstroArt (August '15)
3. Schritt - Definition einer Schnittstelle zwischen Bildsensor und
Controller und Konstruktion einer gekühlten Sensoreinheit (in progress)
4. Schritt - Aufbau einer ersten wirklich nutzbaren Camera,
Firmware-Ausbau mit Dunkelbildabzug u.s.w. (next)
Es existieren noch unbestückte Leiterplatten und für alles was ich
bisher an Software geschrieben habe existiert bei BitBucket ein (bisher)
geschlossenes Repository. Falls sich jemand also intensiver mit den
Thema auseinandersetzen mag einfach eine PM an mich senden.
Die bisherige Lernkurve war interessant und spannend. Ich denke das geht
auch so weiter.
Viel Spaß beim lesen, Thomas.
Das könnte für mich in ferner Zukunft mal interessant werden, ich habe
hier noch einige Kameras (Apogee KX4 mit Kodak KAF4200) die sind zwar
komplett mit Framegrabberkarte die ist allerdings noch mit ISA
Schnittstelle. Meine derzeitige Situation bietet leider nicht genug Zeit
für solche Bauereien. Daher würde ich es schön finden wenn du deine
Arbeit (Programme, Schaltpläne etc.) hier hochlädst. Oft genug findet
man im Netz verweise die sich denn als tote links herausstellen. Wer
weiß vielleicht schaff ich das in ein paar Jahren.:)
Das dürfte der gleiche Sensor wie in der MegaPlus 4.2 sein. So eine kam
vor etwa einam Jahr mal in der Buchtauktion vorbei und offenbar wollte
sonst keiner. Die habe ich erstmal für später weggelegt.
Das mit dem hochladen ist eine Möglichkeit, muss mir erst mal ansehen
wie das so aussehen könnte.
Sind so alte Sensoren denn überhaupt noch interessant?
Wenn ich mir ansehe, welche Fortschritte Sensoren für die Photographie
in den letzten zehn Jahren gemacht haben (insbesondere der Schritt hin
zum Sony IMX071, der in diversen Kameras wie Nikon D7000/5100 und Pentax
K-5 zu finden ist), dann erscheint mir die Idee, einen Sensor aus den
90ern weiterzuverwenden, etwas ... unerwartet, auch wenn die
Anforderungen bei Atrophotographie sicherlich etwas anders liegen
dürften als bei "normaler" Photographie.
Der IMX071 ist ja winzig gegenüber dem KAF4200, der hat fast 2cm
Kantenlänge. Weiterhin ist es auch schade um das teure Zeug, ein
fehlerfreier Sensor (grade0) hat gegenüber einem Sensor mit Pixelfehlern
(grade2) ein Aufpreis von 14000€* gekostet.
*Den Wert hatte ich noch im Kopf, keine Lust den genau zu ergoogeln
Fred F. schrieb:> Der IMX071 ist ja winzig gegenüber dem KAF4200, der hat fast 2cm> Kantenlänge.
IMX071 ist ein APS-C-Sensor. Das sind 18x24 mm. Der KAF4200 ist, wenn
ich das richtig interpretiere, 18x18 mm groß.
Man möge mich gern korrigieren, aber nach meiner Meinung muß man dabei
zwischen CMOS und CCD unterscheiden. CMOS hat sich wirklich stark weiter
entwickelt und ist inzwischen CCD in vielen Bereichen ebenbürtig, bei
CCD war die Entwicklung nicht ganz so gravierend. Richtige
Quantensprünge kann man bei CCD erreichen wenn man sog. Back Illuminated
- Sensoren einsetzt. Das ist aber zum Entwickeln viel zu teuer.
Außerdem möchte ich gern einen S/W-Sensor ohne die Bayer-Matrix haben.
Im Spiegelteleskop ist die Brennweite unabhängig von der Wellenlänge und
man kann den vollen Wellenlängenbereich nutzen oder gezielt Filter
einsetzen.
Dann muß man auch die Größe der Pixel sehen. Mit Pixelgrößen unter 5um
kommt man bei den langen Brennweiten schnell in den Bereich der
Beugungsbegrenzung und hat dann nichts mehr von der Auflösung. Die alten
Kameras sind also ein guter Weg um für wenig Geld an großflächige S/W
Sensoren zu kommen mit denen man erstmal lernen kann wie man eine
gekühlte Camera baut. An den Punkt muß man erstmal kommen wo der Sensor
das begrenzende Element wird. Die elektrischen Sensortreiber und den
Shutter habe ich auch gleich weiter verwendet.
Auf dem Weg sind Hürden zu nehmen wie
- Mechanischer Aufbau
- Störeinstreuung
- Optische und elektrische Messumgebung
- Fremdlicht
- Wärmemanagement und Feuchtigkeit
- Justage des Sensors in der Bildebene
- Optimierung der Sensoransteuerung (Pegel, Timing)
- Jede Menge Software die zu schreiben ist
- Sensor-Steuerung und AD-Wandlung
- Dunkelbildabzug, Dunkelbildbibliothek
- Stacken von Bildern
- Fokus - Funktionen
- Steuerung der 2-Stufigen Kühlung mit momentan 4 Sensoren, Peltiers
und Lüfter
- Zeitmanagement (Julian Date)
- Protocol & Command - Steuerung
- PC-Treiber
- ...
Wenn man dann weiß wie's geht kann man nach modernen Sensoren von E2V
oder so ausschau halten. Das ist dann aber auch eine ganz andere
Kategorie.
Hallo Thomas,
vielen Dank das Du Dein Projekt hier vorstellst.
Deine Homepage und Bericht aus dem Astrotreff Forum kenne ich auch
bereits.
Ich spiele seit einiger Zeit mit dem Gedanken eines Kameraselbstbau, als
größeres DIY-Projekt, wissentlich, dass das nicht ganz trivial ist.
Nutze, wie fast jeder, aktuell eine DSLR, bin der Einschränkungen wegen
jedoch nicht 100% überzeugt und solche Geschichten wie debayern, etc.
sehe ich kritisch. Über die VK-Preise einer ordentlichen Astro-CCD
brauchen wir ja nicht reden.
Ich dachte bisher an einen Aufbau mittels Sony ICX285AL CCD Sensor, habe
jedoch erst vor kurzem eine Preisanfrage gestattet. Kennst du einen
Lieferanten und Preise für den KAF4200, den Du verbaust? Wird der noch
hergestellt?
Stand-alone ist mir zu kompliziert, Betrieb über USB reicht mir aus,
wobei das auch natürlich einiges an Aufwand bedeutet.
Habe auch Zugriff auf eine CNC-Fräs-/Drehmaschine für das Gehäuse, etc.
Vielleicht können wir uns ja etwas intensiver über das Projekt
austauschen.
Viele Grüße,
Alex
Hi Alex,
schön zu hören, ich melde mich mal per PM.
Momentan baue ich mit dem KAF1400 da dieser aus alten Cameras
vergleichsweise leicht zu bekommen ist. Der ICX285AL scheint nicht
unähnlich, aber deutlich moderner.
Der KAF4200 ist das eigendliche Ziel, aber solange das alles noch in der
Entwicklung ist lasse ich den noch staubsicher in der MegaPlus 4.2 drin.
Alles was momentan erstmal fertig werden muss und die nötigen
Erfahrungen kann man auch mit dem kleineren Sensor zusammen bekommen.
Wenn man eine Vorstellung von den Preisen haben möchte kann man u.a.
bei DigiKey suchen.
http://www.digikey.de/product-detail/de/KAF-8300-AXC-CD-AA/KAF-8300-AXC-CD-AA-ND/5256761
Bei solchen Preisen will man nicht mit der Messspitze abrutschen.
Eigendlich braucht man eine offene Elektronik an der man messen kann
und eine geschlossene die staubfrei, lichtdicht und gekühlt ist.
Gruß, Thomas.
