Pharsighted E9-serie ultra-high-speedcamera’s

De selectie moet beginnen bij de vereiste full-frame-snelheid, minimale belichting en opnameduur. De E9·150S levert 489,000 fps bij 640 × 480 en een minimale belichting van 34 ns, terwijl de E9·100S 326,000 fps en 59 ns biedt; de E9·80S en E9·50S leveren respectievelijk 272,000 en 164,000 fps, beide met een minimale belichting van 98 ns. Bij gereduceerde beeldhoogte loopt dit op tot 2.72 million fps op de E9·150S en E9·100S, 2.457 million fps op de E9·80S en 1.98 million fps op de E9·50S. Ook het interne geheugen schaalt mee, van maximaal 216 GB op de E9·50S tot 648 GB op de E9·150S. Toepassingen die een kortere belichting of meer temporele resolutie over het volledige beeld vereisen, wijzen normaal gesproken in de richting van de E9·150S of E9·100S, terwijl events met een lagere snelheid hun extra capaciteit mogelijk niet nodig hebben.

De grote backside-illuminated pixels kunnen de vereiste hoeveelheid verlichting verminderen, maar nemen de noodzaak van geschikte verlichting en optiek niet weg. De gevoeligheidswaarden zijn ISO 200,000 voor monochroom en ISO 80,000 voor kleur, terwijl de monochrome EMVA-karakterisering bij 630 nm een kwantumefficiëntie van 68.2%, een dynamisch bereik van 49.94 dB en 21.1 e⁻ temporele donkerruis liet zien. Omdat de uitgang met 9 bits wordt gedigitaliseerd, blijven clipping in hooglichten en de keuze van de belichting aandacht vragen, vooral bij vlammen, bogen of felle reflecties. Lensopening, spectrale transmissie, belichtingsgolflengte en de gekozen belichtingstijd beïnvloeden allemaal het bruikbare signaalniveau. Kwantitatieve technieken zoals PIV, DIC en spectroscopie moeten daarom worden gevalideerd met het werkelijke optische pad en de gebruikte acquisitie-instellingen.

Bij 640 × 480 biedt de kleinste geheugenoptie voor elk model ongeveer 1.14 tot 1.38 seconden opnametijd. De bijbehorende basiswaarden zijn 1.15 seconden voor de E9·150S en E9·100S, 1.38 seconden voor de E9·80S en 1.14 seconden voor de E9·50S. Als u de tweede of derde geheugenoptie kiest, wordt de opnametijd en het aantal frames verdubbeld of verviervoudigd, terwijl een kleinere beeldhoogte de duur eveneens verlengt; bij 640 × 16 lopen de waarden voor het basisgeheugen uiteen van 2.81 tot 5.47 seconden. Met de circulaire buffer kan het event vóór of na de trigger worden gepositioneerd, met een minimale trigger-offset van twee frames. Voor herhaalde tests kan het geheugen worden verdeeld in maximaal 1,024 partities en worden gecombineerd met automatisch opslaan naar de SSD.

De camera’s ondersteunen PTPv2, IRIG-B, externe framesynchronisatie en hardware-triggering. PTPv2 werkt via Ethernet met een gespecificeerde nauwkeurigheid van minder dan 10 ns en laat een E9-camera functioneren als grandmaster of als gewone klok, terwijl IRIG-B een nauwkeurigheid van minder dan 1 µs biedt bij gebruik van een geschikte tijdbron. Externe frame-syncflanken kunnen worden ontvangen via een van de zes configureerbare user-I/O-poorten, en die poorten kunnen ook event-, ready-, record-, shutter- of triggersignalen voeren. De speciale triggeringang accepteert compatibele logische signalen en spanningen tot 28 V, terwijl de algemene user-ingangen niet hoger mogen zijn dan 5 VDC. Bij het ontwerpen van de interface naar een testcontroller of systeem voor gegevensverwerving moeten elektrische niveaus en poorttoewijzingen daarom apart worden gecontroleerd.

De handmatige Nikon F/G-vatting is de standaardconfiguratie, met actieve Canon EF- en 1-inch C-mount-alternatieven als optie. Full-frame Nikon- of Canon EF-lenzen zijn vereist om het volledige sensorgebied van 33.28 × 24.96 mm af te dekken; APS-C-lenzen bieden mogelijk geen volledige dekking. De actieve EF-optie maakt elektronische diafragma- en scherpstelregeling via SLOW mogelijk, terwijl de Nikon F/G-vatting mechanische irisregeling biedt als de lens dat ondersteunt. Een standaard C-mount-lens van kleiner dan 1 inch heeft een beeldcirkel van ongeveer 16 mm, waardoor bij grotere beeldhoogten vignettering kan optreden, en de interne filterpositie van 58 mm kan niet met deze vatting worden gebruikt. Het gewicht van de lens moet onafhankelijk worden ondersteund en de backfocus moet worden gecontroleerd telkens wanneer een nieuwe vatting of een intern filter wordt geïnstalleerd.

De camera weegt 10.88 kg en meet 240 × 212 × 175 mm, dus de draagconstructie moet worden ontworpen voordat de optische lay-out definitief is. Voor montage op een statief zijn minimaal twee 3/8-16″-bouten nodig en een statief met een draagvermogen van ten minste 14 kg, met extra marge voor lenzen en accessoires; monopods en bipods zijn niet geschikt. De actieve koeling zuigt lucht aan via de linkerzijde en voert die af via de rechterzijde, dus geen van beide luchtstromen mag worden geblokkeerd; bij zijmontage moet de linkerzijde naar beneden wijzen. De primaire en back-upingangen accepteren 24–28 VDC, waarbij de back-upingang de vluchtige opnamebuffer in stand kan houden als de primaire voeding wegvalt. Het vermogensverbruik loopt op tot 230 W met een SSD op de E9·80S en E9·100S, terwijl de definitieve modelspecifieke waarden voor de E9·150S nog moeten worden bevestigd.

Het .SLOW-formaat moet behouden blijven wanneer ruwe sensorwaarden, camera-instellingen en framemetadata nodig zijn voor latere verwerking. SLOW kan opnamen converteren naar AVI, MP4 of TIFF en kan CSV-bestanden genereren met framenummers, tijdstempels, timing-lockindicatoren en eventstatussen. Beeld- en kleuraanpassingen blijven metadata wanneer u in .SLOW werkt, maar worden permanent op de pixeldata toegepast wanneer u exporteert naar een ander beeld- of videoformaat. Elke camera wordt geleverd met een U.2 NVMe SSD van circa 1.6 TB, en opgenomen takes kunnen na vastlegging automatisch worden opgeslagen of via het USB 3.2 Gen 2-dock worden overgezet. Een praktische workflow is om .SLOW-bestanden als engineeringrecord te bewaren en aparte geconverteerde kopieën te maken voor analyse, rapportage of presentatie.

De camera ondersteunt 1, 2.5, 5 en 10 Gigabit Ethernet via een RJ45-aansluiting, waarbij Cat 6A-bekabeling geschikt is voor normale installaties. De camera verkrijgt een adres via DHCP wanneer een server beschikbaar is, of kent bij een directe verbinding een link-local-adres toe in het bereik 169.254.x.x. Voor cameradetectie wordt UDP-poort 8890 gebruikt, terwijl besturingscommando’s via TCP-poort 80 lopen, wat van belang is wanneer routering of firewallregels worden toegepast. De Ethernet-kabel moet vóór het inschakelen worden aangesloten en de camera heeft ongeveer twee tot tweeënhalve minuut nodig om op te starten; als de kabel pas daarna wordt aangesloten, kan een herstart nodig zijn voordat detectie slaagt. De netwerkaansluiting van de host, het opslagsubsysteem en de bekabeling moeten allemaal de gekozen verbindingssnelheid ondersteunen, omdat alleen de interfacespecificatie de end-to-end downloadsnelheid niet bepaalt.