Caméras haute vitesse Fastcam Nova

Choisissez un modèle NOVA S lorsque la résolution temporelle, la sensibilité lumineuse et des temps d’exposition très courts sont les priorités principales, et un modèle NOVA R lorsque le niveau de détail spatial sur une zone d’image plus large est plus important. Les caméras S6 à S20 enregistrent des images de 1024 × 1024 entre 6 400 et 18 750 fps, tandis que la S20 atteint également 20 000 fps à 1024 × 992. Les R3-4K et R5-4K enregistrent respectivement des images de 4096 × 2304 à 750 et 1 250 fps. Leurs cadences maximales en résolution réduite sont de 150 000 et 200 000 fps, contre jusqu’à 1 100 000 fps pour la famille S. Le choix doit donc commencer par la plus petite caractéristique qui doit rester visible et l’intervalle de temps à résoudre.

Les modèles S offrent une exposition minimale de 0,2 µs, tandis que les R3-4K et R5-4K descendent à 2 µs. Le flou de mouvement dans le plan objet correspond approximativement à la vitesse de l’objet multipliée par la durée d’exposition ; ainsi, un objet se déplaçant à 100 m/s parcourt environ 20 µm pendant 0,2 µs et 200 µm pendant 2 µs. Cette distance doit être comparée à la distance calibrée dans le plan objet représentée par un pixel. La famille S offre également une sensibilité monochrome ISO 64 000, alors que la famille R est donnée pour ISO 3 200 en monochrome ; les modèles 4K nécessitent donc généralement davantage d’éclairage pour les expositions courtes. Des temps d’exposition inférieurs à 1 µs sur la série S peuvent aussi être soumis à des restrictions à l’exportation dans certaines régions.

Réduire la région d’intérêt limite la lecture du capteur à la partie de l’image qui contient l’événement, ce qui augmente la cadence disponible et réduit le volume de données. Sur les caméras S, la région se configure par incréments de 128 pixels à l’horizontale et 16 pixels à la verticale, avec des cadences comprises entre 800 000 et 1 100 000 fps à 128 × 16 sur les configurations les plus rapides. Les R3-4K et R5-4K utilisent des incréments de 128 pixels à l’horizontale et 8 pixels à la verticale, et atteignent 150 000 et 200 000 fps à 2048 × 8. Le recadrage ne modifie pas le pas de pixel, mais il réduit le champ de vision capturé. Il faut donc tenir compte de la position de l’événement, du mouvement attendu et de l’incertitude du déclenchement avant de définir une zone de lecture étroite.

La capacité mémoire doit être déterminée en fonction de la résolution requise, de la profondeur en bits, de la cadence, de la durée de l’événement et de l’incertitude du déclenchement. Les configurations de la famille S offrent jusqu’à 128 GB, tandis que celles des R3-4K et R5-4K proposent 32, 64 ou 128 GB. À titre d’exemple, une configuration S20 de 128 GB stocke environ 87 357 images en 1024 × 1024 en mode 12 bits, soit environ 5,3 secondes à 16 500 fps. Jusqu’à 128 partitions mémoire permettent de répartir la capacité disponible entre des événements répétés et d’enregistrer dans une partition pendant qu’une autre est téléchargée. Un SSD amovible d’une capacité allant jusqu’à 4 TB et offrant des taux de transfert allant jusqu’à 1 GB/s peut raccourcir la phase de déchargement entre deux essais.

Oui, la gamme propose des entrées de déclenchement, des entrées/sorties programmables, un code temporel IRIG-B et une synchronisation externe à fréquence variable. Les délais de déclenchement programmables ont une résolution de 100 ns, ce qui permet d’appliquer des décalages temporels aux signaux d’entrée et de sortie sélectionnés. Les modes d’enregistrement disponibles incluent les modes début, centre, fin, manuel, aléatoire et sur commande, avec des modes aléatoires supplémentaires sur la famille R. La précision de la cadence est spécifiée à ±50 ppm, tandis que la synchronisation IRIG-B peut être référencée au début ou à la fin de l’exposition de chaque image. Dans un essai multi-instruments, la polarité du déclenchement, la tension du signal, le délai du câble et la référence de temps d’exposition choisie doivent tous être documentés avant le début de l’acquisition.

Les dimensions du capteur diffèrent sensiblement entre les familles S et R ; il faut donc calculer le champ de vision et la couverture du cercle image pour le modèle choisi. Les caméras S utilisent un capteur carré de 20.48 × 20.48 mm avec des pixels de 20 µm et une diagonale de 28.96 mm, tandis que les R3-4K et R5-4K utilisent un capteur de 26.62 × 14.98 mm avec des pixels de 6.5 µm et une diagonale de 30.55 mm. Une monture de type F/G est fournie en standard, avec des options C-mount, EF et M42 ; certaines configurations S prennent aussi en charge les montures RF. Le capteur carré de la série S peut être utile lorsque les couvertures verticale et horizontale sont tout aussi importantes, tandis que le capteur de la série R offre un format 4K plus large. Le cercle image de l’objectif, la distance de travail, l’ouverture, le grossissement et les exigences de commande à distance doivent être évalués ensemble plutôt que de choisir sur la seule base de la focale.

Les boîtiers S6 à S20 mesurent 120 × 120 × 217.2 mm, tandis que les R3-4K et R5-4K ont une profondeur de 223.2 mm ; le poids des caméras varie de 3.3 à 3.5 kg. Pour la caméra seule, les limites sont de −10 à 40 °C pour la S20 et de −10 à 45 °C pour les R3-4K et R5-4K, tandis que la limite basse indiquée pour les S6 à S16 varie entre 0 °C et −10 °C selon la documentation disponible. L’installation d’un FASTDrive peut réduire la température maximale autorisée ; par exemple, la S20 est limitée à 25 °C avec le lecteur monté sur le côté ou à 32 °C lorsqu’il est monté sur le dessus. Les caméras S nécessitent une alimentation 22–32 VDC, 150 VA, tandis que les R3-4K et R5-4K nécessitent 120 VA. L’arrêt du ventilateur doit être limité aux périodes d’enregistrement nécessitant moins de vibrations, car la gestion thermique normale repose sur le refroidissement par ventilateur interne.