Интеграция микроскопа, камеры и электронного затвора

Question

Это вопрос оптической инженерии, а не чего-либо еще. Поэтому я прошу вашего терпения.

У меня есть инвертированный микроскоп, с которым мы пытаемся провести некоторые исследования рака для визуализации клеток.

Поскольку это связано с продолжительными периодами формирования изображений, мы хотели бы интегрировать некоторые OEM-компоненты в следующем порядке.

Галогенный источник света на микроскопе -> электронный затвор (срабатывание TTL) -> образец -> объектив -> камера DSLR.

У нас есть все компоненты, кроме а) затвора и б) камеры. Я пытаюсь провести предварительное исследование о том, как я могу принять обоснованное решение в отношении этих покупок для эффективной интеграции.

Моя главная проблема заключается в следующем. Электронный затвор и камера от двух разных производителей. Например, Uniblitz для затвора и Canon 6D (или вариант). Мне нужно будет делать снимки в среднем раз в 10-15 минут. Время выдержки составит одну минуту. Таким образом, то, что должно было бы случиться, - то, что затвор вызван входным сигналом TTL, заставляющим затвор открываться и свет проникает. Затвор открыт на 1-2 минуты. Затем камера щелкает изображение с выдержкой в ​​1 минуту. Затвор закрывается. Моя главная проблема заключается в координации всего этого процесса. Камера должна распознать затвор и сделать снимок. Кроме того, я могу настроить его так, чтобы время открытия и время щелчка перекрывались в соответствии с заранее определенным графиком. Это кажется немного грубым решением.

Но мне было интересно, есть ли у кого-нибудь из экспертов на этом форуме элегантное решение этой проблемы? Мы можем потратить немного денег, но я пытаюсь сделать это по дешевке (например, запрограммировать плату Arduino для отправки сигнала TTL для запуска электронного затвора с компьютера). Я видел ИК-запуск, описанный где-то. Я в основном пытаюсь найти здесь вдохновение.

Во имя науки, спасибо!

Answer 1

Используя Arduino или аналогичный, вы можете активировать внешний затвор или переключить источник света с помощью реле. Если источник света работает непосредственно от сети, вы должны оставить последнюю часть для эксперта. Пока неясно, зачем вам этот внешний затвор.

После того, как вы включили свет для образца, Arduino может начать экспозицию с помощью камеры. Для этого вы можете использовать внешний триггер камеры. Камера должна быть установлена ​​в режим лампы. Таким образом, вы можете контролировать время экспозиции с Arduino. Кабели для внешнего триггера бывают разных форм, в зависимости от марки и типа камеры. Обычно вам нужно установить контакт между двумя проводами, чтобы начать экспозицию, и прервать контакт, чтобы остановить экспозицию. Используйте оптопару, управляемую Arduino, чтобы соединить провода вместе. Различные распиновки для разъемов спуска затвора различных камер можно найти здесь .

Таким образом, все контролируется одной системой, и вам не нужно ощущать, активен ли свет, прежде чем начать экспозицию. Arduino также может контролировать повторение этой процедуры автоматически каждые 10–15 минут.

Поскольку у вас большое время экспозиции, это увеличит шум на изображении, поскольку датчик нагревается. Я бы порекомендовал приобрести камеру с функцией вычитания темных кадров. После того, как камера с этой функцией закончит длительную экспозицию, она сделает еще одну экспозицию с такой же длиной экспозиции, когда ее внутренний затвор будет закрыт. Шум, обнаруженный в этой темной рамке, затем вычитается из фактического изображения, улучшая качество изображения.

Answer 2

Несколько мыслей:

1. Вместо того, чтобы пытаться интегрировать программный интерфейс цифровой зеркальной камеры, запустите затвор камеры с помощью механического привода - активация дистанционного спуска затвора, вероятно, предпочтительнее, чем кнопка спуска затвора. Механическая система будет простой физикой, примененной к механической системе, вместо того, чтобы пытаться понять сложности программных интерфейсов и принимать зависимости от операционных систем и многих миллионов строк кода.

2. В течение одной и двух минут воздействия вероятно наличие заметного теплового / темного / чувствительного r шума. Это может быть смягчено в программном обеспечении. Избегание большей части этого во время захвата изображения могло бы быть предпочтительным.

3. Чуть более специализированные камеры, используемые для астрофотографии и аналогичных приложений, активно охлаждаются для повышения соотношения сигнал-шум.

4. Возможно, DSLR не лучший инструмент для этого применения. Диски, кнопки и сквозной видоискатель объектива, по-видимому, не добавляют значимых возможностей. Если бы это был я, я бы сравнил варианты Canon с чем-то от ZWO и подобных поставщиков. ZWO также предоставляет поддержку SDK и Linux, что делает возможным управление через Raspberry Pi (не намного дороже, чем Arduino).

Для меня техническая проблема заключается в выборе инструментов на основе их интерфейсов, как и во всем остальном, поскольку время разработки может легко снизить затраты на оборудование.

Answer 3

Может быть стоит взглянуть на некоторых, если дешевые интервалометры на ebay в качестве дешевого источника для триггерного кабеля камеры - некоторые используют разъем стереофонического разъема для подключения к разъему разъема камеры (так что одно и то же базовое устройство может быть подключено к камеры). Интерфейс камеры обычно использует один контакт для AF и один для спуска затвора - поэтому, поскольку вам, вероятно, не нужен AF, вы можете использовать реле для срабатывания затвора камеры = тогда вы можете использовать arduino для управления обеими камерами (через подходящее реле) и ваш электронный затвор.

Answer 4

Включенный светом линейный переключатель может: 1. предотвратить последовательность событий, пока объект не будет освещен; 2. убедитесь, что объект освещен.