La "Vestarite" y mi experiencia con esta camara

[Leonardo]

Buenas a todos!

Este ultimo mes me dedique un monton a tratar de mejorar a la webcam Orite. Este post es solo para contarles toda la experiencia que reuni con esta webcam. "Operarla" fue algo ligeramente complicado y tragando bastante saliva (y nervios!). Voy a tratar de resumir toda la experiencia que tuve (entre otras cosas):

La webcam Orite trae un sensor CCD Sharp LZ24BP y como controlador vertical un Sharp LR36685. La primer modificacion constaba en detener la transferencia de cuadros del control vertical a travez de una llave analogica CD4066 controlada por el puerto paralelo de la PC. Cuando se detiene la transferencia de cuadros el CCD acumula luz. La modificacion efectivamente funcionaba y era una de las pocas webcams con chips Sharp modificadas para larga exposicion.

Evidentemente aparecieron dos problemas. El primero era los hot-pixels: la imagen estaba llena de ellos. El segundo era que a veces la camara enviaba una imagen totalmente negra. Luego de toquetear el programa de captura (K3CCD) logre mejorar un poco lo de los cuadros negros pero no del todo. Lo deje todo asi, le arme una carcaza de aluminio con un pequeño ventilador y listo. La tuve asi por unos meses.

Luego lei en la web que con una pequeña modificacion en la alimentacion del CCD se reducia una iluminacion del propio CCD que "manchaba las imagenes" (el efecto se llama electroluminiscencia y lo genera el amplificador de las señales de salida del CCD). El circuito consistia de dos transistores que controlaban a travez del puerto paralelo la alimentacion positiva del CCD. En el momento de la toma, los transistores reducian a mas de la mitad el voltaje del CCD para minimizar esta iluminacion interna.

El sensor Sharp de la Orite fue el unico en implementarle esta tecnica llamada "amp-off" y publicado en la web (aca en Espacio). No hay ninguna referencia al sensor Sharp con amp-off en la web.

La modificacion funciono correctamente pero se agrego un problema mas aparte de los cuadros negros y los hot-pixels: Si bien el circuito efectivamente reducia la electroluminiscencia, generaba un poco de ruido en la imagen y otro problema mas: Al reducir el voltaje del CCD en el momento de la captura, tambien se reduce el voltaje que "retiene" a los fotones. Un voltaje normal (15V) retiene mayor cantidad de fotones, pero al reducir el voltaje por el amp-off (unos 7V) las zonas mas luminosas en la imagen se degradan. Por ejemplo un cumulo globular en el centro (zona mas luminosa) estaria medio feo, pero en las partes no luminosas estaria normal.

Lei en la web que se podia implementar un pequeño circuito para forzar los 15V en los sensores (para que retengan bien a los fotones) pero seguir con los 7V a el circuito en general. Otra vez someti a la webcam a cirujia. Implemente el circuito, llamado "injeccion de bias". Funciono a la perfeccion: apunte la webcam hacia un velador y la imagen era uniforme.

Hasta aca todo bien pero seguia arrastrando dos problemas: Los hot-pixels y los cuadros negros.

Lei que con un modulo peltier se reduce drasticamente los hot-pixels. Lamentablemente debido a mi condicion de desempleado no puedo darme el gusto de comprarme cosas como antes (llenarme de telescopios ). Pero busque en la web y encontre un pequeño peltier usado en buen estado y regaladisimo. Lo compre y lleve nuevamente la Orite al quirofano: esta vez, con un cutter le arranque el sensor para montarlo tipo sandwich sobre el conjunto peltier-disipador-ventilador. A travez de unos cables conecte el CCD a la placa:

Al momento de conectar, inicio el programa y habia una imagen muy ruidosa, pero al menos habia imagen! Luego tenia entendido que el CCD envia señales analogas, entonces use un cable blindado en el pin de salida del sensor. Ahi se redujo bastante mas pero seguia habiendo ruido. Ya estaba medio cansado de lidiar con la camara asi que la monte igual en una nueva caja e inicie el programa: la deje que calentara un poco, empeze a hacer largas exposiciones y luego active el peltier. Practicamente desaparecieron los hot-pixels. Yo estaba contentisimo pero cuando prendi la luz de mi pieza veo que el sensor estaba todo empañado. Reduje la potencia de enfriado del peltier a un punto de que no se formara condensacion en el CCD, pero ya los hot-pixels se hicieron nuevamente visibles. Lei en la web que esto es muy comun y para que el peltier funcione verdaderamente, es necesario sellarlos y extraerles todo el aire y otras cosas complicadas y fuera de mi alcanze. Fue una desilucion total.

Algo que me alento fue que pude eliminar practicamente a los cuadros negros. Los cuadros negros los elimino seteando la ganancia de la webcam a 98, ni mas ni menos. Esto al deja en alta ganancia y junta mucha luz rapidamente.

Al proximo dia voy al ISCA, y Maxi me entrega una webcam Philips Vesta 675 (legendaria!!) que no funcionaba. Intente repararla y de 1000 modos pero no funcionaba. Maxi dijo una frase como "hace lo que quieras con esa camara" asi que le pedi permiso para dar luz verde a una idea que se me ocurrio: implantar el sensor Sony ICX098AK de la Vesta a la Orite. Con el OK de Maxi, arranque el CCD Sony de la Vesta y lo implante a la Orite. Primero investigue si habia alguna diferencia entre los pines de ambos CCDs y luego de un tiempo saque la conclusion de que ambos CCDs son compatibles pin a pin. El inconveniente era que los CCDs Sony usan el controlador vertical 16510 pero no el Sharp LR36658, entonces no estaba seguro si funcionaria o arruinaria la webcam. En la web no habia absolutamente nada sobre esto. Incluso la gente del QCUIAG no sabian si funcionaria o no. Preferi correr el riesgo y... FUNCIONO!! Tenia imagen, aunque seguia el ruido (y era peor). Una grandisima ventaja era que en los modos de alta exposicion habia muy pocos hot-pixels.

Opte por cambiar el diseño del peltier por uno que pueda acortar la distancia entre el CCD y la placa para minimizar el ruido. Hice un pequeño disipador de aluminio que iria debajo del CCD y es algo asi:

Esperanzado conecto la webcam y veo que el ruido aumento mas todavia. Lo menos de ruido que podia obtener era esto:

Y bueno... pense que seria alguna incompatibilidad del CCD. Lo cambie por el Sharp nuevamente. El ruido seguia igual. Era obvio que algo hacia interferencia. Retire el peltier con la placa de aluminio y todo (tuve que volver a de-soldar y re-soldar el CCD Sharp). Cuando conecto la camara el ruido se redujo bastante y era evidente que todo el conjunto de enfriado generaba ruido. Lamentablemente debido a tanto manoseo y soldado que le hice al Sharp (y aparte de una caida fuerte) se daño una columna de pixeles. Llegue al punto de decir: "Bueno, funciona como antes, exposiciones largas y nada mas". Como todavia habia algo de ruido le retire el circuito de injeccion de bias y el amp-off. Ya tenia poco ruido pero la webcam era casi la misma de antes: hot-pixels y ahora una columna de pixeles dañada:

Vi que los hot-pixels eran tantos que arruinaban hasta los apilados de imagenes. Encima, los de color verde se movian aleatoriamente, por lo que ni varios dark frames servian. Eran bastante dificiles de disimular para colmo.

Como pude reducir el ruido, otra vez lleve la camara a cirujia y cambie nuevamente el sensor Sharp por el Sony. Cuando me faltaban dos patas para terminar de soldar el CCD, me percate que lo conecte al revez... otra vez desoldar todo y volverlo a conectar. Cuando conecto la camara, habia un poquito mas de ruido, no era tanto pero seguia siendo molesto, adjunto una fotografia:

Me calente y elimine todas las modificaciones que tenia la webcam: desaparecio el ruido. Como yo habia cambiado el CD4066 por un 74LS00, volvi a conectar al primero. Habia poco ruido. Por ultimo opte por separar a travez de cables cortos el CCD de la placa para evitar que se caliente. Termino asi:

El resultado es que tengo una webcam con alta exposicion, con muy pocos hot-pixels, bajo ruido, y sin cuadros negros.

Voy a resaltar algo importante y es la diferencia entre el sensor Sharp LZ24BP de la Orite y el Sony ICX098AK de la Vesta: Hay una diferencia perceptible en la calidad de imagen, se nota un ligero incremento en el contraste de los objetos (son mas faciles de procesar las imagenes). Las ToUcam llevan un CCD Sony ICX098BP, una version mejorada del que tiene la Vesta. Tambien hace la diferencia el chip procesador de imagenes, el cual controla los contrastes, balances, etc. aparte del sensor. La Orite lleva el SQ930 y la Vesta los SAA8115 y SAA8112.

Entonces:

Sharp LZ24BP:

*Muchos hot-pixels

*Baja electroluminiscencia.

*Buena sensibilidad

Sony ICX098AK:

*Muy pocos hot-pixels

*Electroluminancia doble de elevada que el Sharp

*Buena sensibilidad

*Mejor contraste

Quedo en claro que la circuiteria de la Orite es muy suceptible al ruido, mucho mas que otras webcams. Tambien quedo en claro que es una webcam "de fierro" por aguantarse todo el abuso que le di.

Luego subo comparaciones de Jupiter. Les mando un abrazo y disculpen opr hacer tan largo el post, pero queria compartir mi trabajo con ustedes.

Saludos.

Editado 19 de Marzo del 2008 por Invitado

[juanca]

Realmente me produce gran INDIGNACIÖN que una persona joven con tu capacidad, conducta y conocimientos esté desempleada. Yo estuve igual tres veces en mi vida (66) pero la verdad es que no sabía gran cosa, siempre fuí administrativo. Foreros ! podremos hacer algo al respecto ?

Atte. Juanca de Morón

[ricardo]

Hola Juanca, los trabajos que hace leo son excelentes sin lugar a dudas. Ya hemos charlado con Leo en el observatorio para buscarle alguna salida a su situacion, el flaco es un loco y cosa que toca la mejora, algo va a salir en algun momento para que pueda aprovechar su potencial, que esta a las claras demostrado.

Saludos y buenos cielos!

[Borges]

Gracias Juanca por mostrar tu solidaridad. Como comenta Rick, quienes estamos en contacto con Leo estamos viendo posibilidades de que pueda aprovechar lo que sabe y siempre buscando a que el amigo del amigo del primo de alguien también nos pase el dato salvador. -

Abrazos

[Tech]

PLAP PLAP PLAP PLAP! increible!

Me da mucha bronca a mi tambien... Leo, cuando haga la inaguracion de mi teles si queres traela y la probamos en el lx200.

Un abrazo y felicitaciones por lo que hiciste...

PD: La semana pasada me llego una phillips SPC900nc todavia no la pude usar... grrrr

[Leonardo]

Gracias chicos por preocuparse!

Hay un pedal de distorsion de guitarra que es facilisimo de armar y suena super bien, tenia pensado armar un par y llevarlos a distintas casas de musica a ver si les interesa... Por ahora voy a armarme el prototipo a ver como va todo. Luego veria el tema de las cajitas y listo! Es algo que mueve jejeje

Un abrazo!

[Alejandro]

leo siempre pense que tenes un potencial enorme.

a la larga te van a salir las cosas bien.

suerte

[Fernando Mazzone]

Muy interesante el trabajo que comentás Leo.

Seguramente ya saldrá algo respecto al trabajo, tanto talento no puede pasar desapercibido.

Saludos

[3C 273]

Hola.... perdon que me meta de la nada......entiendo Leo que estas sin trabajo..... si queres mandame un mail a Germanbajo@hotmail.com

Trabajo en una fabrica en san justo (imagino que cerca de tu casa, ruta 3 y la via) y siempre estan buscando tecnicos...... no se muy bien que es lo que estas buscando (o si estas buscando)....me enganche de la nada!

Si te interesa contactame que me alcanzas un curriculum y te presento en la fabrica, algo es algo.... Abrazo para todos!

[Leonardo]

Grande German sos un grosso!!! Ahora te mando un mail!

Un abrazo!

[Fenriz]

Guau. Realmente quede impresionado con el relato Leo. Sos un groso. Espero que encuentres trabajo y desde ya te digo que te compro el primer pedal para la viola.

Abrazos.

[Baxter]

Que gande leo, la verdad que un verdadero genio, te felicito por tus logros, y espero encuentres laburo pronto.

un abrazo

[julio_zildjian]

Groso Leo, tremendo lo que salio de webcam, una pregunta ¿que resolución trae originalmente esa orite??

un saludo leito.

PD: en el avatar tenes un aire groso a Miguel Roldan de LOGOS, jajajajaj saludo.

[sergio]

Hola Leo

Sos un capo total.

Lo que comentabas del sellado del ccd es cierto. La starlight viene sellada con una sustancia blanca que no se bien que material es. Cuando se abre puede que si no queda bien sellada se empania.

Me alegro que hayas logrado la modificacio. Tenemos que arreglar que un dia te vengas a casa y la probamos a full.

Lo del pedal te cuento que siempre use compresores y la distorsion del equipo. Para mi gusto no hay mejor saturacion que la valvular. Reventas el sonido manejando todo desde las perillas de la guitarra. En fin... Son gustos.

Te mando un abrazo y es un gusto compartir este foro contigo

Abrazos

Sergio

[julio_zildjian]

uffff la distorción del Marshall JCM 900 valvular es tremenda te abre el bocho jejeje

[Alejandro]

yo tuve un boss que era un distortion feedbacker

ni les cuento los acoples que mandaba en el medio de las distorsiones, despues me entere que era uno de los pedales favoritos de la movida moise de los 90s jejeje, podia quedar sonando solo varios minutos con solo ir apretando el pedal...........

una masa!

suerte