Avicon

Czym są kamery szybkie?

Widziałeś może kiedyś wideo w którym destrukcja przedmiotu odbywała się w zwolnionym tempie? A może to w którym pokazano lot kolibra, w którym widoczny był ruch jego skrzydeł lub to na którym można było obserwować pocisk wystrzeliwany z pistoletu. Dla ludzkiego oka nie jest możliwe zaobserwowanie tak szybkich zmian na szczęście żyjemy w czasach że technologia pozwala nam wyrwać się z ograniczeń ludzkiego ciała i postrzegać rzeczywistość w całkowicie nowy sposób. Tym właśnie są kamery szybkie Mega Speed. Reprezentują one kategorię kamer szybkich i potrafią zarejestrować  nawet do 512000 klatek na sekundę (czyli jedna klatka na niecałe 2 mikrosekundy!) przy minimalnej rozdzielczości, co pozwala zarejestrować nawet najszybciej zachodzące zmiany. W niewielu jednak przypadkach tak zwolniony obraz jest potrzebny, zdecydowanie ważniejsza jest rozdzielczość. Dla tego kamery Mega Speed oferują standardowo kamery o mniejszych prędkościach osiągających jednak rozdzielczości 1280 x 1024 a nawet 1920 x 1080.  Mega Speed ma w swojej ofercie trzy serie kamer które odpowiadają na wszystkie potrzeby rynku na kamery szybkie.

Ale jak to działa?

Kamera szybka – zasady działania

Kamera szybka, działa niemal identycznie do swoich wolniejszych braci. Wykorzystują one technologię CMOS która w przeciwieństwie do czujników CCD w których każdy jeden piksel matrycy wysyła sygnał do odbiornika, czujniki CMOS zawierają wzmacniacze i konwertery analogowo-analogowe (DAC) w chipie czujnika.

matryca cmos
W kamerach szybkich dominującym typem są matryce CMOS.

Znacznie zwiększa się dzięki temu prędkość akwizycji obrazu, a obraz jest łatwiejszy w obróbce. Większość kamer szybkich wyposażone jest w matrycę, o dość dużych wielkościach pikseli co przy niezwykle krótkim czasie ekspozycji pozwala na wychwycenie większej ilości światła. Zapewnia to także większą czułość sensora i sprawia że nawet przy ogromnej liczbie klatek na sekundę kamery zachowują wysoką jakość obrazu. Można się więc zastanowić skoro ich matryce są podobne do tych z wolniejszych kamer, co odróżnia je od nich? Ilość danych jaka musi zostać obsłużona przez kamera jest proporcjonalne do ilości klatek i rozdzielczości a więc kamery szybkie muszą mieć o wiele szybsze systemy do zarządzania i przesyłania danych. Kamery MegaSpeed  muszą być również znacznie bardziej czułe przy bardzo krótkich czasach naświetlania, a i tak często kamery te potrzebują zewnętrznego oświetlacza. Ale największą różnica tkwi w szybkości migawki. Liczba klatek na sekundę odnosi się do liczby klatek przechwytywanych w ciągu sekundy, a czas otwarcia migawki określa, jak długo każda klatka jest naświetlona. Tak więc bez odpowiednio szybkiej migawki nie jest możliwe osiągnięcie dużej ilości rozróżnialnych klatek.

Kamery szybkie Hand Held Portables 

       

Kamery szybkie znajdują wiele zastosowań w trudnych warunkach lub w miejscach o utrudnionym dostępie. Przy obserwacji w zwolnionym tempie zwierząt w puszczy amazońskiej albo testach materiałów wybuchowych ostatnie co jest potrzebne to nieporęczny i ciężki sprzęt. Naprzeciw takim potrzeby takim potrzebom wychodzą kamery Megaspeed z serii  Hand Held Portables. Jest to seria przenośnych kamer o wzmocnionej konstrukcji oferujących jakość do 1920 x 1080 i nawet do 512 000 klatek na sekund przy minimalnej jakości. Kamery te wyposażone są w SDRAM dla szybkiego zapisu i dysk SSD o wielkości do 2TB dzięki czemu nie wymagają połączenia z komputerem. Część z modeli wyposażona jest również z wbudowane oświetlenie ułatwiające wykonanie dobrze naświetlonych ujęć. Wyposażone są również w olbrzymi ekran dotykowy pozwalający na obserwacje w normalnym tempie nagrywanego obrazu. Możliwe jest również sterowanie kamerą za pomocą komputera za pomocą interfejsu GigE. To wszystko sprawia że kamery te znakomicie sprawdzą się zarówno w terenie w hali produkcyjnej jak i laboratorium.

Kamery szybkie PC Connected

          Szybkie procesy przemysłowe czy badania naukowe często wymagają często kontroli które ludzkie oko nie jest w stanie zapewnić. Dla nich właśnie została stworzona seria kamer PC Connected. Mimo że muszą być ciągle podłączone do komputera za pomocą interfejsu GigE to ich możliwości i konkurencyjna cena powodują że są świetnym rozwiązaniem dla zastosowań wymagających ujęć w zwolnionym tempie w kontrolowanych warunkach takich jak laboratorium czy linia przemysłowa. Oferują one rozdzielczość nawet do 3840 x 2160(4K!) oraz do 380 000 klatek na sekundę. Jak ich przenośni bracia wyposażone są pamięci SDRAM do szybkiego zapisu oraz mogą zostać rozszerzone o zewnętrzne dyski SSD do przechowywania obrazu. Aby ułatwić kontrolę każda kamera z serii wysyła 30 klatkowy obraz do komputera. Kamery z tej serii dzięki swoim kompaktowemu rozmiarowi  i wygodnym kształtom będą doskonałym wyborem do integracji z już istniejącymi systemami.

PC Connected DVRs

            Czasem jednak w przemyśle wymagana jest obserwacja nie tylko krótkiego momentu z procesu produkcji który chcielibyśmy spowolnić, a czasem nie wiadomo w kiedy ten moment nastąpi. W takich sytuacjach rozwiązaniem jest ciągły odczyt obrazu z kamery i zapis go do serwera. Do takich aplikacji znakomicie nadają się kamery z serii PC Connected DVRs. W odróżnieniu od poprzednich serii kamery nie nie zostały wyposażone w wewnętrzną pamięć SDRAM i służą do ciągłej transmisji obrazu w czasie rzeczywistym. Dla w pełni zautomatyzowanych linii jest to znakomity sposób do diagnozy potencjalnych awarii, uszkodzeń lub błędów. Dzięki możliwości odtworzenia każdej sekundy nagrania w rozdzielczości do 1280 x 720 w nawet 1110 klatkach lub w rozdzielczości 640 x 480 do 3000 klatek na sekundę pozwala na doskonałą analizę powstałych nieprawidłowości.

Typowe zastosowania kamer szybkich

Zapotrzebowanie na szybkie kamery stale się zwiększa. Coraz szybsze procesy produkcyjne oraz wnikliwsze badania rzeczywistości wymagają coraz szybszych i dokładniejszych kamer. W badaniach kosmosu czy biologii pozwalają   na dokładną obserwację w skali mikro i makro. Przy produkcji i przemyśle półprzewodnikowym pozwalają na kontrolę procesu i detekcję błędów. Przy badaniu materiałów i przemyśle automotive pozwala na dokładne ustalenie jakości produktu i poziomu jego bezpieczeństwa. Oczywiście to tylko przykłady z szerokiego pola zastosowań kamer Mega Speed ale doskonale pokazują że nasz świat ciągle przyspiesza i potrzebuję kamer które są w stanie za nim nadążyć.