Vision Research hat mit der Phantom T2110 ein neues Modell für sein Portfolio an Hochgeschwindigkeitskameras vorgestellt. Das neue Modell siedelt sich am unteren Ende der Phantom T-Serie an und nutzt einen 1-Megapixel, rückseitig beleuchteten (BSI) Sensor mit 12-Bit-Farbtiefe und 40 dB Signal-Rausch-Verhältnis (SNR). Die Kamera zielt allerdings vor allem auf Anwendungen in der Wissenschaft und Industrie. In voller Auflösung (1.280 x 800 Pixel) kann sie mit 21.000 Bildern pro Sekunde aufnehmen.
Wie immer bei Hochgeschwindigkeitskameras wird die Grenze der maximalen Aufnahmegeschwindigkeit durch die maximale Datenrate begrenzt, mit welcher die Pixel ausgelesen werden können; im Falle der neuen Phantom T2110 sind das 21 Gigapixel pro Sekunde (Gpx/s). Da diese aber ein Produkt aus der Anzahl der Bilder pro Sekunde und der Auflösung der Bilder (hier maximal 1.280 x 800) ist, können auch viel höhere Geschwindigkeiten bei geringerer Auflösung aufgezeichnet werden, hier bis zu 483.330 Bilder pro Sekunde bei einer (Spezial-)Auflösung von 640 x 64.
§PI32§:Vergleich Back-side und Front-side Illuminated Sensor (By Cmglee - Own work, CC BY-SA 4.0)
Back-side Illuminated Sensor für maximale Lichtempfindlichkeit
Vision Research hatte erstmalig 2021 einen BSI-Sensor in seinen Topmodellen TMX 7510 und der TMX 6410 vorgestellt – inzwischen profitieren auch die Highspeed-Kameras der Mittelklasse von der BSI-Technologie, die durch ihre besondere Konstruktion in der Lage ist, mehr Licht einzufangen und deswegen eine bessere Low-Light-Performance als traditionelle (Front-side illuminated) Sensoren besitzt. Die Lichtstärke eines Sensors ist bei Hochgeschwindigkeitskameras besonders wichtig, weil mit zunehmender Bildwiederholungsrate immer weniger Photonen für ein Einzelbild zur Verfügung stehen.
Bei traditionellen FSI-Sensoren ist die aktive Matrix auf der Vorderseite angebracht, was zwar die Herstellung vereinfacht, aber andererseits die Lichtmenge reduziert, die auf die darunterliegende Fotokathodenschicht trifft, da die Matrix sowie die metallische Verdrahtung der einzelnen Zellen einen Teil des Lichts reflektiert. Bei einem BSI-Sensor dagegen liegt die Fotokathode oberhalb der Verdrahtung, was die Wahrscheinlichkeit, dass ein ankommendes Photon eingefangen wird, von 60 % auf 90 % erhöht, was zu einer größeren Lichtempfindlichkeit und Dynamik führt.
Individuelle Konfiguration
Da die Speicherung der Bilder extrem schnell erfolgen muss, werden sie temporär auf dem internen, bis zu 256 GB großen RAM aufgezeichnet. Zur festen Speicherung werden diese Daten dann auf ein (optionales) 2/8 TB Cinemag V SSD-Speichermodul geschrieben oder per Ethernet übertragen. Die Videos können direkt über SDI und microHDMI wiedergegeben werden. Die T2110 bietet mehrere Optionen, mit denen die Benutzer die Kamera für ihre spezifischen Anwendungsanforderungen konfigurieren können. Zu diesen Optionen gehören ein UV-erweiterter Sensor, eine CineMag-Schnittstelle, eine FAST-Option für 190 Nanosekunden (ns) Belichtungszeit und bis zu 256 GB RAM.
Wie immer: Preis nur auf Anfrage – aber viele potentielle Nutzer sind wohl auch eher an einer Ausleihe interessiert. Phantom bietet mehrere Produktreihen an Hochgeschwindigkeitskameras für die unterschiedlichen Anwendungsfälle (ist eine große Auflösung mit hoher Farbtiefe wichtig oder eher eine hohe Aufzeichnungsgeschwindigkeit?) an, wie etwa die Phantom S991, welche 4K mit bis zu 937 fps aufzeichnen kann bei einer Datenbandbreite von 9 Gpx/s und die Phantom TMX Modelle, welche bis zu 1.280 x 800 mit 76.000 Bildern pro Sekunde aufnehmen (bei einer Datenrate von bis zu 75 Gigapixel/s).
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