Переделка вебкамеры - 2

[Anton]

Вот собственно потихоньку шлифую технологию переделки PCVC740K.
На данный момент сделана новая печатная плата и реализованы следующие электрофичи:

1) Опторазвязка цепи управления напряжением питания матрицы.
2) Дополнительная жесточайшая фильтрация питающих напряжений.
3) Охлаждение ПЗС матрицы элементом Пельтье с отводом тепла на корпус камеры с термостабилизацией.
4) Возможность питания холодильника как от USB порта, так и от внешнего стабилизатора напряжения.

Плата крепится внутри корпуса камеры, а сама плата вебкамеры паяется на нее как на материнскую плату.

Дорожки режутся под микросхемой 16510, для чего она нежно отпаивается и припаивается обратно.

Вот виды потрохов:

http://starlab.ru/upload2/ant_board_1.jpg

http://starlab.ru/upload2/ant_board_2.jpg

А вот и корпус снаружи. Уже анодированный.

http://starlab.ru/upload2/ant_cambody.jpg

Сегодня у нее был First Light от настольной лампы images/smiles/icon_smile.gif На предмет шумов и помех пока не тестировал, но все управляющие цепи работают нормально.

[Anton]

Еще про термостабилизацию и холодильники...

Ох и неблагодарное это дело строить термостабилизаторы images/smiles/icon_smile.gif Микрочиповский датчик TC-1047 в корпусе SOT-23 мелкий и неудобный, но для более удобного датчика просто нет в камере места. Самая большая проблема это точка его крепления и соответственно контроля температуры. Разница температур на элементе Пельтье и на боковой грани ПЗС матрицы достигает 15 градусов. Матрица сама по себе довольно таки сильно греется. Какая при этом реальная температура кристалла естественно непонятно. Наверное придется между ней и холодильником класть тонкую металлическую пластинку с "ухом" для термодатчика и стабилизировать все таки температуру непосредственно холодильника.

Вообще точное поддержание температуры - задача явно избыточная. +- градус-другой вообще никак не влияет на картинку.

Да - монстродонт ...
А все потому что выпаяли матрицу.
Да и сжати потока потом все изгадит однозначно. Зачем такие извращения ?

[Jaws]

По поводу сжатия, мне совсем непонятно.

Например разрешение 640*480*24бит - USB это минимум 1 сек. передачи. Буфера на камере я понимаю нет, да и он не спасет.

До вчерашнего дня все что я видел снятое Web камерой было - либо снимки со штатным объективом, либо снимки астро-объектов. В первом случае отвратительное качество картинки я объяснял, для себя, "непонятным" штатным объективом. Во втором - условия съемки эктремальны. Но вот разобрав, вчера, quikcam4000 и посмотрев на её объектив, короче, он показался мне не таким уж простым. Нет, я думал что там вообще одна линза, а он такой длиненький и да же просветленный.

[ 02-06-2003, 14:58: Сообщение отредактировано: Jaws ]

[Jawad]

Понимаю Ваше удивление, т.к. сам был несказанно удивлен, когда в простой PAL-вебкамере LifeView с CMOS 20лк чувствительности обнаружил достаточно серъезный объективчик с просветлением! Может, производители, понимая, что от подобного низкочувствительного светоприемника особо ничего не добиться, пытаются достичь хотя бы видимости премлемого качества за счет оптики?

Кстати, если получится с небольшой задумкой относительно этой камеры, объективчик могу отдать в хорошие руки... Если нужен кому будет images/smiles/icon_wink.gif

[Jaws]

В принципе понятно, что совсем плохой объектив туда ставить рискованно, все же зерно там не сравнимо с пленочным.

Да, так вот - сие ("видимое" качество объектива) вернуло меня с небес на землю, и заставило вспомнить о низкой пропускной способности USB1.1.
Даже при размере 320х240 мы не можем гнать более 4 кадров в секунду. Но простой опыт показывает что камера может передавать более скоростной поток. Так что сжатие или какая то другая хитрость есть. Если сжатие - то я представляю себе что там за способ. Скорее всего простое обрезание "по полной". С удовольствием послушал мнение спеца по этому вопросу.

А вот что предлагает на прогресс - http://www.orangemicro.com/ibot2.html

Интересно - будет ли принципиальный скачек качества для USB 2.0

[Jawad]

Не знаю, поможет или нет, но в последнем (июньском) номере журнала Chip ( http://www.ichip.ru/chip.php?cislo=30) дан неплохой обзор вебкамер и всего с ними связанного. К сожалению под рукой журнала нет, но про пропускную способность и т.п. там наверняка написано.

[ 02-06-2003, 15:13: Сообщение отредактировано: Jawad ]

[Anton]

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Jaws:
По поводу сжатия, мне совсем непонятно.
Например разрешение 640*480*24бит - USB это минимум 1 сек. передачи.<hr /></blockquote>Это если камера кидает в компьютер полный RGB. У филипса 740k используется кодек I420 там в полном разрешении передается только яркостный сигнал, а цвет идет в виде двух цветоразностных сигналов в половинном разрешении. Итого получается 640х480х12bit = 460800 байт, те в два раза меньше. Но в USB 1.1 естественно не пролезает и аппаратно жмется.

[Anton]

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Jaws:
А вот что предлагает на прогресс - http://www.orangemicro.com/ibot2.html

Интересно - будет ли принципиальный скачек качества для USB 2.0<hr /></blockquote>Скачек качества быть обязан, но нам это мало поможет images/smiles/icon_smile.gif CMOS камеры под длительную экспозицию не переделать.

[Anton]

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Jaws:
Так что сжатие или какая то другая хитрость есть. Если сжатие - то я представляю себе что там за способ.<hr /></blockquote>Сжатие конечно есть, а куда же без него?

Ну а все подробности например ЗДЕСЬ (http://www.semiconductors.philips.com/pip/SAA8116.html#datasheet)

[Jaws]

Я не обратил внимания что там CMOS, но это не приговор. Придут другие производители и все исправят! images/smiles/icon_smile.gif

Да, вот интересно на каком чипе орандж собирает свою камеру? C USB 2.0 контроллером-то? Ведь что-то подобное пара-тройка фирм производит. И решение, в частности у филипса, все в одном. Во как. Так что если их начали клепать, то дело пойдет.

[ 03-06-2003, 10:23: Сообщение отредактировано: Jaws ]

[Anton]

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Jaws:
Я не обратил внимания что там CMOS, но это не приговор. Придут другие производители и все исправят! images/smiles/icon_smile.gif
<hr /></blockquote>Несомненно. Тот же филипс, выпуская камеру 740k c ПЗС матрицей, делает и 730k c CMOS сенсором. На абсолютно той же микросхеме. В схеме нет только драйвера матрицы, сенсор напрямую подключается к АЦП. В доке на камень филипсовый, что я ссылку давал, есть обе схемы. Так что и камеры приличные надеюсь скоро будут. Но стоить будут прилично, ведь все камеры с CCD сенсором позиционируются как High-end продукты, а тут еще и USB 2.0... Совсем круто.

[ 02-06-2003, 19:29: Сообщение отредактировано: Anton ]

[Jawad]

Антон, вот тут подумываю разжиться 740К, чтобы Марс снимать в цвете. По ходу возникла пара вопросов, ответить на которые, думаю, лучше Вас никто не сможет.

Нигде не смог найти вразумительную информацию о чувствительности Вестовской матрицы. Только какие-то общие слова или в лучшем случае что-то вроде < 1лк...
Камера, насколько я понимаю, USB и шнурок к ней в комплекте максимум 3-х метровый. А если подключать через 10-метровый? Как-нибудь на работе камеры это скажется?

[Anton]

Вообще в даташите производителя (SONY) чувствительность меряется не в люксах а в милливольтах при некоторых стандартных условиях освещения матрицы. Все эти люксы - они от того, что нужно же продавцам оперировать какой то красивой цифрой, вот они и оперируют. Вообще на бытовом уровне цифры эти мало о чем говорят, поскольку при упоминании чувствительности в люксах необходимо еще упомятуть для какого относительного отверстия объектива эта цифирка дана. У охранщиков есть что-то стандарта типа 1.4 или 1.8 к которому все привязываются ну а у вебкамер неизвестно. Ну а поскольку богатого выбора вебкамер у нас все равно нет, то и мучаться этим вопросом не стоит. Нужно просто испотльзовать камеру именно с ПЗС матрицей, а не с CMOS.

Насчет шнурка трехметрового. Купил я тут ноутбук новый, а его USB порт на трехметровый шнурок не работает. Не живет вебкамера на нем images/smiles/icon_sad.gif . Докупил активный USB репитер 5 метров - все работает как из ружья. 8 метров получилось. Таких репитеров можно, по бумажке, четыре штуке впослед включать. 20 метров. В принципе вполне возможно, что будет жить.

[Jaws]

Anton

Дайте, пожалуйста, ссылку на даташит матрицы.

...

Сам поискал и нашел. Даже два варианта. BQ и AK.

http://www.kleiner-astronom.de/Downloads/ICX098BQ.pdf

http://www.unibrain.com/download/pdfs/ICX098AK.pdf

[ 03-06-2003, 13:59: Сообщение отредактировано: Jaws ]

[Jaws]

Так вот что я искал - размер пикселя 5.6 мкм, что примерно в 6 раз меньше зерна пленки. Следовательно планеты можно снимать с выдержкой в 36 раз меньше чем для пленки если чувствительность одинаковая. То есть запас есть.

Вот с размером кадра напонятно - 659 (H) x 494 (V), если это превращается в 640х480 то либо делается crop, либо ресайз. Второе требует дополнительной обработки и в любом случае ведет к потере качества.

[ 03-06-2003, 15:10: Сообщение отредактировано: Jaws ]

[ghost]

Вообще то для плёнки, чем мельче зерно, тем ниже чувствительность и в таком примере выдержка должна возрасти в 6*6=36 раз.

[Alexander L]

У меня кабель длинной 7 метров, работает камера, правда, на обычном настольном компьютере. Кусок кабеля штатный от камеры 2 метра и 5 метровый удлинитель с вилками А - А. Между двумя кабелями переходная самодельная плата с розетками А - А, в ней в разрыв питания впаян диод, когда переделывал камеру боялся переплюсовать питание, а потом этот диод так там и остался, лень выпаивать. Поэтому камера питается примерно от 4.4 В. Подключал камеру к трем разным компьютерам, сбоев замечено не было.
В принципе 7 метров наверно достаточно. Снимаю следующим образом. Ставлю компьютер ( у меня baby ) с монитором на подоконник кинескопом на балкон, а клавиатуру и мышку на подоконник на балконе. Клавиатура и мышь работают до - 27 С, а компьютер работает в теплой комнате. Через стекло монитор прекрасно видно.

[ 03-06-2003, 12:13: Сообщение отредактировано: Alexander L ]

[Anton]

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Jaws:
Вот с размером кадра напонятно - 659 (H) x 494 (V), если это превращается в 640х480 то либо делается crop, либо ресайз. Второе требует дополнительной обработки и в любом случае ведет к потере качества.<hr /></blockquote>Да уж наверное обрезают. В даташите на каменюку, что я давал, ни слова о ресайзе не видел. Да и какой смысл из-за десятка пикселов так процессор грузить? Разве что это Р-4 на 3 гига и ему совсем делать нечего images/smiles/icon_wink.gif

<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Anton:
Вот собственно потихоньку шлифую технологию переделки PCVC740K.
На данный момент сделана новая печатная плата и реализованы следующие электрофичи:

1) Опторазвязка цепи управления напряжением питания матрицы.
2) Дополнительная жесточайшая фильтрация питающих напряжений.
3) Охлаждение ПЗС матрицы элементом Пельтье с отводом тепла на корпус камеры с термостабилизацией.
4) Возможность питания холодильника как от USB порта, так и от внешнего стабилизатора напряжения.
<hr /></blockquote>Может кто-нибудь подскажет как побыстрому переделать вебкамеру Philips 740K под выдержки 30-60сек, содрать с нее ИК фильтр и сделать переходник на окуляр или линзу Барлоу 2x?
Хотел поснимать Ро Кассиопеи летом в свой Meade по ночам, а на доделку ПЗС нет времени.

Не нашел первой конференции на эту тему - может ссылку поместите если найдет кто?

[Jaws]

<blockquote>Цитата:<hr /> Вообще то для плёнки, чем мельче зерно, тем ниже чувствительность и в таком примере выдержка должна возрасти в 6*6=36 раз.
<hr /></blockquote>Хорошо, при том же масштабе изображения ("/dot) освещенность возрастет в 36 раз. А эффективность элементов пзс раз в десят выше кристалов пленки ( может я ошибаюсь, но не ниже точно). Да что тут считать, люди снимают и довольны images/smiles/icon_smile.gif .

Эффективность выше только по квантовому выходу от длинны волны больше ни в чем. Раза в 4 - не больше. Квантовый выход - критерий придуманный специально для сравнения систем.

Да и эффекта Шварцшильда нету - вот и все преимущества - далее недостатки.