Größere CCD Sensoren

    So ich bin wieder mal da[:D]. Ich habe gerade ein MTO 11CA ersteiger und nur zum Fotografieren ist es doch ein wenig zu schade. ICh denke das da noch ein 2x Telekonverter oder ähnliches zu kommen wird. Dann bewegt sich das ganze ja schon in einem Öffnungsverhalnis von 1:20 wo die Webcamchips schon ganz gut zu passen.
    Aber irgend wie ist es doch schade das man nicht einen größeren Bildbereich aufnehmen kann.


    Erst mal die größe Frage: Kennt emand die Preise von den größeren CCDs?


    Weitere Ideen dazu: Neben Strom wäre es nicht schlecht wenn nur ein billiges 4 Adriges (2 Paarig verdrilltes) Kabel gebraucht wird. Dann könnte die Cam 2 Teilig gebaut werden. EIn Paar dient als Steurleitung vom Rechner auf dem anderem Paar werden die Digitalisierten Daten zurückgesendet (So 10-30Mbit lassen sich da durch schaufeln) Am anderem Ende müsste ich halt wieder über einen Parallelport (ein CPLD und gut) oder USB2.0 (aaarg nicht schon wieder ein µC) rein.
    Das ganze hätte irgend wie den Vorteil das man im trocknem (OK eher warmen) und hellem Sitzen kann... Dazu könnte das Teleskop sogar den Rest der Nacht alleine den Himmel abscannen :D (Obwohl das schon fast wie zwei Computer gegeneinander Schach spielen lassen ist)

    Hallo oc2k1,


    Wie gross sollen die CCDs denn sein?


    Es gibt recht grosse CCDs von Fairchild Imaging:


    http://www.fairchildimaging.com/main/ccd_area_486.htm
    http://www.fairchildimaging.com/main/ccd_area_595.htm


    Ein Kollege aus der CCD Beobachtergruppe in der Nachbarschaft hat dort einmal angefragt. Die Engineering version von CCD486 ist fuer $80000 zu haben.


    Clear Skies,


    Gert

    Zitat aus dem Chat des Astrotreff:


    Code
    <UrsaMajor> megapixel == http://www.fairchildimaging.com/main/area_595.htm
            aktueller Preis bei Abnahme von 1 Stk. 165000,00 Euro zzgl. MwSt., 
            ab 5 Stk wird's billiger, nur noch 151800,00 Euro zzgl. MwSt.
            und ein Grade 3 Chip ist schon als Schnäppchen für 
            lächerliche 77220,00 Euros zu bekommen"


    Ciao,
    Stefan

    *HEUL*
    Ich hab zwei Preise von Atmel bekommen: 1K x 1K 2130 Euro und 2K x 2K 3000 Euro.


    Diese Preise find ich echt nicht fair...


    Warum gibt es keine Scharzweißdigicams die man schlachten könnte?

    Manchmal tauchen a bei Ebay Sensoren auf. Es ist zwar nicht wirklich ein super hochwertiger Sensor für 10000 Euro aber es wäre mal ein Ansatz die Auflösung ein wenig höher zu stecken.
    http://cgi.ebay.de/10-Sony-Col…31335QQrdZ1QQcmdZViewItem
    Leider fehlt das wichtigste: Das Datenblatt. Ansonsten würde ich zumindest die Möglichkeit sehen etwas Astrocammäßiges daraus zu bauen.


    Es muss a irgend wie mal eine möglichkeit geben die zwischen Megateuer und Megabillig liegt...

    Naja der ICX021 ist nun wirklich keine Alternative. Die angeblichen 1,4 MegaPixel die der Verkäufer da angibt resultieren aus den einzelnen Farbkanälen (240 x 576 Bildpunkten für den Grünkanal und 240 x 288 Bildpunkten für den Rot-und Blaukanal). Macht also in Summe für RGB 240x288 Pixel und das ist weniger als beim Standard-Chip der ToUCam. Außerdem wurde er von Sony in den 80-ern entwickelt und heute gar nicht mehr produziert.

    Also völlig falsche Daten...hab ich mir schon gedacht, weil ich keine Datenbaltt finden konnte. Wenn ich die 3 Farben zusammenrechen komme ich nur auf 480x576 Pixel, was gerad mal 1/5 von den 1,3 Megapixel ist...


    Aber ob man an die Sensoren ran kommt?
    http://www.sony.net/Products/S…ser/progressive_scan.html


    Ich finde den http://www.sony.co.jp/~semicon…h/img/sony01/a6805283.pdf gar nicht mal so uninterresant. ICh kann zwar das Rauschen nicht beurteilen, aber die relativ geringe Pixelgröße, erlaubt es mit relativ geringen kurzen Öffnungsverhältnissen zu arbeiten. Ich denke mit 1:20 liegt man irgend wo im optimalem Bereich.

    SO ich hab noch mal geschaut was alles zusamen passen könnte:
    ICX205AL als CCD (1,4 Megapixel)
    CXD24060C als timingchip
    CXA2006Q als Verstärker und Sample&Hold
    CXD2311AR als 10bit ADWandler (Die letzten 3 sind vorschläge des CXD24060C Datenblattes.)
    EZ-USB FX2 von Cypress um die digitalisierten Daten in richtung Rechner zu schicken. USB2.0 ist zwar nicht Ideal für lange Kabel, aber mit Repeatern und Hubs kann man sich zum nächstem Rechner durchschlagen. Immerhin werden so rund 4 ICs eingespart, die sonstt notwendige gewesen wären um die Daten über ein langes Kabel zu senden.


    Ergänzung:
    Der EZ USB stellt ein I2C Interface zur Verfügung. IRgend wie macht es Sinn dort einen Temperatursensor anzuschließen, z.B. eien MAX1668


    Zusätzlich kann der auch noch die Steuerung des Teleskop mit übernemen.


    Ergänzung2: Irgend wie ist der Sample&Holdchip und der 10Bit AD Wandler Murks. Es gibt beides in eins und dan auch noch mit 14bit Auflösung, die deutlich besser zu den 16 bit passen die Zwangsweise übertragen werden müssen, wenn nicht gerade auf unzureichende 8 bit ausgewichen wird. Es soll a eine Astrocam werden und kein Webcamclone...


    Ergänzung3:
    Die Maxim AD Wandler sind relativ interresant. Das beste ist, das sie Pinkompatibel sind. So kommt ein Preiswerter MAX1206 (12bit) oder ein teurer MAX1418 (15bit)in Frage...

    Hallo oc2k1


    Für das Projekt hast Du schon mal meinen Respekt.#
    Ich hoffe das klappt dann auch.

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">mit Repeatern und Hubs kann man sich zum nächstem Rechner durchschlagen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Es geht auch anders. Ich hab noch ein Teil hier liegen, das die Daten per Netzwerkkabel bis 45m überträgt und braucht noch nicht mal ne extra Spannung. Ich hatte das auch erst für mein Teleskop vorgesehen, habe mir dann aber doch ne "Sternwarte" gebaut.
    Aber da fällt mir gerade ein, das geht nur bis USB1.1. Für ne WebCam hat es aber gereicht.


    Einen CCD Chip hab ich auch noch hier liegen, ich glaube der hat 2,3MP. Ich müsste den mal ablöten, um zu sehen was das für eine ist.
    Wenn du da was mit anfangen kannst..........


    Dann hab ich auch noch ne alte Kamera liegen, die ich auch umbauen will.
    Problem sind eben wirklich die Datenblätter, es gibt keine. [:(!]

    Der 2,3MPixelsensor ist ohne Datenblatt und Timinggenerator absolut wertlos. Dazu kommt, dass es nur etwas bringt wenn das ganze später einmal nachgebaut werden könnte...
    Ich hab ein erstes Angebot bekommen. Es wäre ein ICX205AL für etwa 300 Euro. Im verleich zu dem ICX098AL (Webcamumbau) bietet er 4,5x so viele Pixel kostet jedoch das 5fache.
    Der Vorteil an der Sache wäre, dass die Mängel der Webcam durch ein passendes Design umgangen werden können.
    Den Preis für den Timing chip hab ich leider noch nicht. Aber wenn die restlichen kann man anahnd der 1000der Preise grob schätzen:
    EZ USB FX2 = CY7C68013-56PVC 17 Euro
    MAX1419 24$ (AD Wandler gibt es als Sample :D)


    Dazu kommt noch ein ganzer Haufen andere Bauteile, die für die Stromversorgung notwendig sind. Ich schätze mal das insgesamt noch mal 100-200 Euro für die Elektronik gebraucht werden.

    Hi OC2k1
    Hast Du auch einen Namen ;o?
    Wenn der Gesammtpreis unter 1000 Eur bleibt, sollte sich ein Nachbau lohnen.
    Deine Stunden rechne ich natürlich nicht mit. Oder mit welchem Gesammtpreis rechnest Du?
    Problematisch am Nachbau dürfte die Platine werden, da alles in SMD-Bauweise sein sollte und wohl auch werden wird. Zutrauen würde ich mir das ja noch, viele andere dann schon nicht mehr.

    Noch mal zu dem Kabel: Es geht leider nicht mit dem USB extender, da die Datenrate von USB1.1 einfach zu gering ist, um die an fangende Datenmenge beim Auslesen abzutransportieren. Mit USB 1.1 wäre es nötig die Bilder in der Cam zu verarbeiten und zu komprimieren. Das würde aber einen schnellen Prozessor und mindestens 4 MB Ram erfordern. In diesem Fall wäre es sinvoller eine Ethernetschnittstelle einzubauen. Blos dieser Aufwand kostet extrem viel mehr als ein 16Euro USB chip und ein paar Hubs...


    ZU den Sensoren ist mir leider aufgefalen, das die TimingICs des ICX205AL und des ICX285AL Inkompatibel zueinander sind, obwohl beide Sensoren die gleiche Pixelanzahl haben.(Sowohl Gehäuse der Sensoren als auch die Pinouts der Timing ICs unterscheiden sich) Da wäre allerhöchstens eine Kombiplatine möglich. Allerdings wäre dann die Frage wie es mit dem Loch unter dem Sensor für die Kühlung aussieht... Für de Großen könnte es zu klein sein.


    Gesamtkosten unter 1000 Euro sind auf jeden Fall machbar. Als selbst zusammengesuchten Bausatz könnte irgend was um die 500 rauskommen. Entwicklungszeit darch man gar nicht rechnen, dann kann man die Cam locker gegen einen 16-24" Spiegel tauschen...


    Ein Problem das mir noch aufgefallen sind:
    Die schnellen ADCs sind für symetrische Signale entworfen, der CCD liefert aber nur ein einzelnes Signal...

    USB1.1 ist dann wirklich mist. Die Daten sollten meiner Meinung nach auch nicht komprimiert sein, auch wenn die Datenmenge dadurch größer wird.
    Wie meinst Du das mit dem Loch für die Kühlung?
    Ach, ich schreib Dir ne Mail. :)

    Hallo Thomas


    Zitat : (240 x 576 Bildpunkten für den Grünkanal und 240 x 288 Bildpunkten für den Rot-und Blaukanal). Macht also in Summe für RGB 240x288 Pixel und das ist weniger als beim Standard-Chip der ToUCam.


    Bei der WebCam ist das doch auch nicht anders, oder?
    Ich habe da doch auch nicht für jede Farbe 640x480 Bildpunkte.
    Letztendlich wird alles nur per Software hochgerechnet.
    Nicht umsonnst werden in der Astronomie mehr SW-Chips verwendet.
    Bei der MX7C ist ja auch ein Farbchip drinne, die Pixelanzahl entspricht aber der Summe aller Farbpixel. Von der Farbrechnerei in der Kamera rede ich gar nicht erst.

    So es gibt etwas neues:


    Da USB2.0 für mich auch neu ist und die geforderten Bandbreiten jenseits von dem sind, was man normal beim Basteln anfällt. Hab ich folgendes herausgefunden:
    Sowohl im Isochronus als auch im Interrupt Transfer lassen sich (fast) genau 24MB/s transferieren, der Bulktransfer käme zwar auf über 50MB/s aber die Bandbreite ist nicht garantiert, so das extrem wahrscheinlich die Fifos schon nach 1500 Pixeln aus demTakt kommen. Der Isochronus ist nicht besonders Praktisch, da dann auch der Datenmüll mit übertragen wird.
    Interresant ist eher der Interrupt Transfer, damit lassen sich 12MPixel bei 16 bit tranferieren, ohne das es unötigen Streamingmüll gibt.
    etzt muss ich herausfinden ob man die das große CCD auch mit nur 12MHz auslesen kann...
    Etwas positives: Es reicht ein 24MHz Quartz und alles in der Cam wird mit dem gleichem Takt synkronisiert.
    Jetzt wo ich weiß, was ich an Daten verarbeiten kann. Sieht es für die 3 Sensoren in etwa so aus:


    ICX205AL: Preiswert, Die offizielle Datenrate passt ganz gut zu den 12MPix/s
    ICX285AL: Teuer, Der LowPower Modus ist ähnlich dem ICX205Al
    ICX274AL: Relativ preiswert, müsste aber um den Faktor 2-3 untertaktet werden (wie ändert sich das Ausleserauschen?). Dafür gäber es fast 2Mio wennauch kleine Pixel...

    Hallo oc2k1.


    Aufgrund der größeren Pixel würde ich zum 285er tendieren.
    Wie ist da der Preis?


    Mal eine Frage an die Profis.
    Mit einer Pixelgröße von 4,4µm beim 274er kann man damit sinnvoll arbeiten?
    Bei welcher Brennweite/Optik?

    Ich hab weiters herausgefunden:
    Ein LT1994 als Vorverstärker, Levelshifter und Symetrierer in kombination mit einem LTC2203 (25msps 16bit ADC) könnte optimal sein. Die einzige anpassung, die dann noch notwendig ist, Signale Timingchips um 7 Clockzyklen zu verzögern (Die Pipeline des ADC braucht so lange und scharze Pixel sollen nun nicht gerade zum Rechner geschickt werden)


    Der ICX285AL ist anscheinend nicht unter 650-700 inclusive Timingchip zu bekommen.

    Schau dir mal die Chips von foveon an.
    Ich hab ne Sigma SD9, da ist der Große drin.
    Aber auch der kleine von foveon wäre für ein Selbstbauprojekt sehr gut geeignet.
    Wegfall von Filtern, und kein Farbverschmieren durch Pixel interpolation.
    Die Chips sollte man unter 300 Euro bekommen.
    Zur Not kauft man eine Kamera und baut den Chip aus.
    Gruß Bernd

    Die Chips von Foveon sind sicherinterresant, jedoch sind es für Digitalkameras optimierte CMOS Sensoren. D.H. Sie filtern das IR Licht auf jeden Fall weg und der Sensor versucht ein dem Auge ähnliche Spektrum auszunehmen.
    S/W CCD Sensoren sind dagegen sehr Rot und IR empfindlich, was durchaus vorteile hat...


    Zu Zeit tendiere ich zu folgender Kombination:
    ICX274AL, LT1994, LTC2203, Cy68013A, Max232
    Dazu noch ein paar kleinigkeiten um einen Servo für das Filterad anzusteuer und Treiber für 2-3 Schrittmotoren.

    hallo oc2k1,


    Du solltest auf alle Faelle einen Framebuffer in der Camera vorsehen. Das Timing beim Auslesen ist von unvorhersehbaren Interrupts im PC abhaengig und fuehrt zu unterschiedlicher Ausleserate des CCDs was wiederum zu Artefakten fuehrt.


    Hast Du schon Abschaetzungen zum Ausleserauschen gemacht?


    Clear Skies,


    Gert

    Das ist ja das schöne an USB: Es wird einem garantiert, dass die Daten auch abgeholt werden. Die 4KByte an Fifospeicher reichen vollkommen aus, zumindest solange nicht jemand auf die Idee kommt einen Pentium mit Edoram um eine USB2.0 Karte zu ergänzen.


    Ich werde aber vor dem Einsatz mit dem CCD noch eine Testschaltung bauen, die nur aus dem AD Wandler und dem USB chip besteht. Immerhin läst sich das dann noch als 12MHz 16bit Ozilloskop oder Interface für ein Radioteleskop verwenden (oder sonst irgend was, was mit HF zu tun hat).


    Leider steht zum Ausleserauschen nichts in den Datenblättern. Das Quantisierungs und Vorverstärkerrauschen wird aber in dem Rauschen des CCDs untergehen. Bei den CCDs könnte ich höchsten noch was zum Dunkelstrom finden. Aber die Werte sehen aus als wenn jemand einen Würfel zum ermitteln benutzt hat. Zudem sind die Werte bei einer chiptemperatur von 60°C ein bischen uninterresant....

    Was haltet ihr davon diesen Chip mit in der Cam zu intigriegen? http://www.nanotec.de/page_steuerungen_imt902_de.html Das einzige was dagegen Spricht, ist das der Cypresschip kein Hardwaremäßiges SPI interface besitzt, aber bei 48MHz, sollte eine Emulation ein Witz sein...


    Leider fehlt dann immer noch (fals nötig) der Treiber für den Fokusmotor.
    Zusätzlich hab ich noch 2 Abgespeckte RS232 Schnittstellen geplant (Nur RX und TX kein Handshake) Da diese schon durch den Cypresschip zur verfügung gestellt werden, lohnt es sich nicht darauf zu verzichten.


    Ohne Stromversorung bin ich jetzt bei 8 ICs angekommen.

    Wieder eine neue Lösung für die Spannungsversorgung von +15V und -8V: Eine Ladungspumpe aus einem SE555 ein paar Dioden und Kondensatoren. Anschließend die Zielspannungen mit einem 78L15 und 79L08 auf die richtigen Werte bringen...

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