Co skierować w niebo?

Do obserwacji meteorów za pomocą kamery video potrzebować będziemy oczywiście kamery. Kamerę należy wyposażyć w dobry obiektyw. Ponieważ sprzęt ten pracować będzie na powietrzu. Jeśli planujemy że obserwacje będą wykonywane codziennie to należy kamerę z obiektywem zamknąć w szczelnej obudowie. Obudowa powinna zawierać grzałkę by przednia szyba nie zaparowała odcinając nas od dostępu do nieba. Większość obudów na rynku wyposażona jest standardowo w grzałkę. Jeśli jej niema trzeba ją dorobić. Jednym z najważniejszych elementów systemu do obserwacji meteorów jest zwykły kabel przekazujący obraz z kamery do komputera. Bardzo ważne jest by był on dobrej jakości z dobrze kontaktującymi złączami na obu jego końcach. Brak kontaktu w tym kablu i zakłócenia to główne powody problemów przy obserwacjach video.

Kamery

Prawie każdą kamerą można rejestrować meteory. Jeśli kamera będzie mało czuła to będzie trzeba czekać znacznie dłużej aż na niebie pojawi się wystarczająco jasny meteor by kamera go zobaczyła. Istnieje jednak pewne ograniczenie racjonalności wykonywanych obserwacji. Obserwacje są cenne z naukowego punktu widzenia jeśli możliwe będzie nie tylko zobaczenie meteora na nagraniu lecz również określenie gdzie na niebie się pojawił.

Celem projektu jest zbieranie danych dzięki którym możliwe będzie policzenie trajektorii i orbity obserwowanych meteorów. Wymaga to dużej precyzji w określeniu miejsca na niebie gdzie pojawił się meteor. Najdokładniejszym sposobem by to zrobić jest porównanie pozycji meteora na filmie z gwiazdami na tle których przeleciał. Tak więc graniczą czułością kamery jaka potrzebna nam jest w obserwacjach to taka przy której widzimy gwiazdy na obrazku. Im więcej tych gwiazd jest tym lepiej będziemy w stanie wyznaczyć pozycję meteora. Oczywiście im większą czułość będzie miała nasza kamera tym więcej meteorów zobaczymy.

Kluczem do projektu PAVO stało się pojawienie ekstremalnie czułych kamer przemysłowych. Wcześniej obserwacje meteorów możliwe były tylko ze wzmacniaczami obrazu a to bardzo droga technologia po za naszymi Polskimi możliwościami finansowymi.

Skok czułości możliwy był dzięki nowej technologii wykonywania elementów CCD w kamerach. Technologia ExView HAD polega na naniesieniu na matryce mikro soczewek (po jednej na każdy piksel), które dodatkowo skupiają światło na elementach światłoczułych. Dzięki tej technologi możliwe jest niemal dwukrotne zwiększenie czułości w stosunku do tradycyjnego CCD. Dodatkowo technologia jest na tyle tania, że kamery z CCD ExView HAD są nieznacznie droższe od zwykłych.

Dobierając kamerę do obserwacji meteorów interesuje nas przede wszystkim czułość oraz rozdzielczość. Kamera idealna dla naszych zastosowań powinna mieć czułość przynajmniej 0.001 lux przy F/1.2. oraz rozdzielczość >=480 linii.

Wszystko by było proste gdyby producenci i dystrybutorzy podawali czułość w jednym standardzie. Na poszukujących czułego sprzętu czyha wiele pułapek. Prawidłowo podana czułość powinna zawierać dwie informacje: przy jakim obiektywie dokonany został pomiar (np F/1.2), przy jakim minimalnym "oświetleniu" (tego w katalogach prawie nie sposób znaleźć!) oraz czy było włączone "AGC" i na ile procent (tego w ogóle nikt nie podaje). Jak widać przedzieranie się przez katalogi dystrybutorów to niemal szukanie po omacku. Trzeba mieć szczęście by trafić to czego się chce. Zakupy to loteria do tego stopnia, że ten sam model tylko z innej serii może mieć inną czułość.

Parametry mogą również wprowadzać w błąd w drugą stronę. Kamery które ostatnio kupujemy według producenta mają małą czułość tymczasem my je sprawdziliśmy wiemy, że są dla nas dobre. Jedynym sposobem by przekonać się jaką czułość ma dany egzemplarz to przetestowanie go. Niestety nie zawsze jest to możliwe.

Pierwsze cztery kamery, które kupiliśmy (w ciemno) na szczęście okazały się wyjątkowo dobre. Były to TAYAMA TC-3181-62B. TAYAMA to firma produkująca bardzo tani i kiepski sprzęt do telewizji przemysłowej ale ten model im bardzo dobrze wyszedł.

Następna seria zakupionych kamer pochodziła z MINTRON-a. Dawały bardzo ładny obraz. Później okazało się że powodem małych szumów była mała rozdzielczość. Szum był "rozmywany" przez elektronikę. Kolejnym kupowanym przez nas sprzętem był SIEMENS CCBB1320-MC.

Co kupić?

To pytanie zawsze tak na prawdę jest otwarte. Wciąż pojawiają się nowe kamery o odpowiednich parametrach a stare modele nie są dalej produkowane. Obecnie (2009 02 20) mogę polecić kamerę TAYAMA C3102-01A1. Jest ona tania, czuła i daje ostry obraz. Jej głównym mankamentem jest wiele pionowych pasków o różnej jasności. Nasze oprogramowanie pozwala jednak pozbyć się tego efektu.

Obiektywy

Znalezienie dobrego obiektywu dla kamery też nie jest proste. Większość obiektywów dla telewizji przemysłowej jest fatalnej jakości. Jest to znowu potrzeba rynku. Najlepiej sprzedają się najtańsze a nie najlepsze obiektywy. Mało komu zależy na znakomitej jakości. Byle by było coś widać.

Wykonaliśmy test 13 modeli obiektywów. Do testu wybraliśmy obiektywy o ogniskowych poniżej 12 mm i światłosiłach lepszych niż F/1.4. Wynik był jasny i niepodważalny. Obiektywy Ernitec pobyły wszystkie pod względem zasięgu i ostrości obrazu.

Do specjalnych obserwacji stosujemy obiektywy f=8mm F/1.2 Ernitec. Dają one fenomenalny ostry obraz z dużą ilością gwiazd nawet na miejskim niebie. Wykorzystywane są obecnie sporadycznie tylko przy dużych maksimach rojów, nie jako sprzęt do obserwacji w sieci PFN lecz do rejestrowania dużej ilości słabych meteorów.

W sieci PFN pracujemy prawie wyłącznie na obiektywach o ogniskowej f=4mm i F/1.2 wyprodukowanych przez Ernitec lub Computar. Z obuiektywami 8mm możemy rejestrować meteory do jasności 4mag, a dla 4mm do jasniości 2mag. zaletą obiektywów 4mm jest duże pole widzenia dlatego stanowią one trzon Polish Fireball Network.

Zakupione na począktu obiektywy EVETAR f=12mm F/1.4 wypadły tak tragicznie, że natychmiast przestaliśmy ich używać.

Obecnie co raz trudniej kupić wyżej wymienione obiektywy manualne stało-ogniskowe. Ich produkcja dawno została zakończona i jedynie nieliczni dystrybutorzy posiadają resztki magazynowe tych obiektywów. Sytuacja ta zmusiła nas do stosowania obiektywów z regulowaną ogniskową. Przetestowane zostały przez nas obiektywy Computar TG3Z2910FCS-IR f=2.9-8.2 mm F=1.0 oraz Spacecom 3-8mm F1.2. Możemy potwierdzić że oba dają ostry jasny obraz i nadają się do obserwacji meteorów. Niestety pierwszy z nich już przestał być produkowany.

Obudowy

We wstępnej fazie projektu PAVO oszczędzaliśmy na wszystkim i kamery wystawialiśmy na obserwacje bez obudów. Było to trochę stresujące bo nie można było zasnąć przez całą noc by niespodziewane opady deszczu nie zniszczyły sprzętu. To było sprzeczne z założeniem automatyczności i bezobsługowości obserwacji video. Sprzyjało to za to nocnej pracy bo coś przez te dziesiątki godzin trzeba było robić.

Obecne wszystkie kamery wyposażamy w obudowy. Obudowa powinna mieć dwie cech: być szczelna i nie ograniczać widoczności. O szczelność nie jest trudno. na ryku jest ogromna gama gotowych obudów do kamer telewizji przemysłowej. Gorzej jest z jakością szybek w tych obudowach. Najlepiej jest wymienić taką szybkę na filtr UV z dobrego szkła. Ostatnio jakość szybek w obudowach poprawiła się i już ich nie wymieniamy. Warto jednak przy zakupie wybrać obudowę o dużej szybie z przodu by przy szerokim polu widzenia obudowa nie weszła nam w pole widzenia.

Na początku stosowaliśmy głównie chińskie obudowy YAAN których cena pozostawia wszystkich konkurentów daleko w tyle. Zastosowany przez nas filtr idealnie pasował w okno obudowy. Oczywiscie taki filtr należy dokładnie przykleić by nie było przecieków do wnętrza obudowy.

Obudowa powinna być wyposażona w grzałkę. Ogrzewa ona przednią szybę zabezpieczając ją przed pokryciem rosą. Warto wybrać taką obudowę by grzałka była "na pokładzie" oszczędzi to nam trochę czasu który trzeba by poświęcić na zrobienie własnej.

Zrobioną przez nas grzałkę mocujemy do ścianki by nie latała nam bezwładnie przy noszeniu. Przykręcamy kamerę. Przepuszczamy kable przez przepust i podłączamy do gniazdek w kamerze. Po każdym majstrowaniu przy kamerach konieczne będzie wyregulowanie ostrości. Ostrość daje nam nie tylko ładniejsze obrazy ale zwiększa nam zasięg bo światło lepiej skupiane jest na kamerze. Ostrość regulujemy tak długo aż mamy pewność że widać najwięcej słabych gwiazd.

Przy skręcaniu należy pamiętać by nie dokręcać za mocno wszystkich śrubek. Gdy obudowa jest plastikowa łatwo ją zniszczyć czy ukręcić gwint.

Stanowisko jest gotowe do wystawienia na obserwacje. Co jakiś czas trzeba będzie jedynie wyczyścić przednią szybkę. Kamery nie należy kierować bezpośrednio w zenit bo po deszczu zrobi nam się na szybie jezioro. Obudowa powinna być choć lekko przechylona by umożliwić spływanie z szyby wody. Uwaga ta jest tylko na wszelki wypadek gdyż kamery pracujące w sieci PFN skierowane są zwykle jak najbliżej horyzontu. Pozwala to objąć polem widzenia większą część atmosfery a co za tym idzie zarejestrować więcej bardzo jasnych zjawisk.

Grzałki

Bez pogdrzewania optyki nie możliwe jest wykonywanie wielogodzinnych obserwacji. Szkło bardzo szybko sie wychladza co sprzyja powstawaniu rosy tam gdzie byśmy tego nie chcieli. Całe szczęście bardzo łatwo jest zabezpieczyć sie przed tym. Nie musimy sie obawiać o to że powietrze będzie lekko falować nad naszymi obiektywami. Przy rozdzielczosci kamer CCTV nawet tego nie zauważymy.

Do wykonania grzałki potrzebujemy dwa kawałki drutu, troche oporników i zasilacz. Przy dobieraniu oporników (rezystorów) należy kierować sie prawem Ohma czyli:

R=U/I

gdzie U - napię cie z zasilacza; I - prąd płynący w oporniku; R - Poszukiwana oporność (rezystancja). Przyda się jeszce jedna informacja: I*U daje nam moc jaka wydzieli sie na oporniku (rezystorze).

Powiedzmy, że mamy zasilacz 12V (Napięcie często stosowane przy zasilaniu kamer CCTV). Chcielibysmy by grzałka pobierała nie wiecej niż 200mA (0.2A). Zastosujemy 6 oporników połączonych równolegle, czyli przez kazdy opornik powinien płynąć prąd 33mA (0.033A). Wstawiamy to do wzoru na oporność: 12V/0.033A=364Ohmy. Na każdym oporniku wydzieli sie 12V*0.033A=0.4W. Musimy wiec w sklepie kupić oporniki ~360Ohm 0.5Watowe. Ważne jest by nie dać za małej dopuszczalnej mocy oporników bo mogą nam się spalić od wydzielanego ciepła.

Konstrukcja grzałki zależy od zastosowania. Jesli nie mamy obudowy to potrzebujemy ogrzać jednie obiektyw. Wtedy stosujemy grzałkę w kształcie drabinki.

Druciki oporników okręcamy wokół naszych drutów nośnych i lutujemy.

Grzałkę zabezpieczamy by z niczym się nie zwarła. Ciepło od oporników przeniknie przez materiał i ogrzeje obiektyw. Można przyszyć rzepa by łatwiej było montować grzałkę na obiektywach.

Jesli mamy obudowę ogrzewać musimy nie obiektyw tylko szybę przed nim. Teoretycznie można zrobić grzałkę taką samą i liczyć że podgrzewanie powietrze wewnątrz obudowy wystarczy. lepiej jest jednak zrobić grzałkę którą można umieścić bezpośrenio przy szybie.

Średnice okręgów z drutu dobieramy tak by nie przeszkadzała obiektywowi i mieściła sie do obudowy. Taką grzałkę rownież należy zabezpieczyć by z niczym sie nie zwarła.

Po zmontowaniu grzałki należy zprawdzić czy grzałka jako taka nie ma zwarcia bo stracimy zasilacz.

Do jednego zasilacza można podłączyc kilka urządzeń jeśli pozwala na to maksymalny prąd jaki możemy pobrać z zasilacza. Przy zasilaczu zamiast maksymalnego prądu może być podana maksymalna moc. Można to przeliczyc na maksymalny prąd: Imax=Napiecie/Moc. Powiedzmy ze mamy zasilacz o Imax=500mA. Nasza grzałka pobiera 200mA. Czyli spokojnie możemy podłączyc równolegle dwie grzałki. Będą one pobierały prąd 400mA z zasilacza. Jesli nasza kamera jest na 12V to grzałkę można podłączyć do jej zasilacza jesli ma wystarczający zapas mocy (maksymalnego prądu).

Grzałka nie musi pracować na stłym napięciu. Można zastosować tylko transformator który z 230V zrobi nam jakieś bezpieczne napięcie. Jest to troche tańsze rozwiązanie. My stosujemy zasilacze od kamer CCTV ktore sa tansze od sklepowych. Odrazu są w obudowach więc są wygodniejsze w użyciu.

Następnym krokiem przy konstruowaniu stanowiska do obserwacji video jest włożenie wszystkiego do szczelnej obudowy.

Złączki

Dział ten utworzony jest dla tych którzy nie posiadają wiedzy na temat elektronicznego i elektrycznego majsterkowania. Wyjaśnione zostaną nazwy oraz czczegóły konstrukcyjne niektórych podstawowych elementów.

Kabel video

Zalecam stosowanie kabla koncentrycznego 75 Ohm do połączenia kamery z odbiornikiem (Matroxem lub magnetowidem). Potocznie nazywa sie go kablem antenowym. Kupując należy zwócić uwagę na jakość kabla. Powinien mieć miedziany rdzeń i miedziany ekran z "plecionki". Niektórzy producenci aby obniżyć koszty stosują aluminiowa blaszke zamiast ekranu lub stalowy drut zamiast miedzianego rdzenia. Na rynku dostępne są również przewody do anten satelitarnych. Sa lepsze i droższe od zwykłych antenowych ale taka jakość nie jest nam potrzebna.

Wtyczka BNC

Powszechnie stosowanym sposobem podłączania sygnału wideo w telewizji przemysłowej jest BNC. Dzieki dodatkowemu zatrzaskowi zapewniają trwałość połączenia (choć jak każde połączenie stykowe z czasem utracą swoje właściwości i przestaną kontaktować). Gniazda BNC znajdują się przy każdej kamerze oraz przy kartach Matrox Meteor-II Standard. Dorabiając kabelki do kart typu MultiChanel rownież stosujemy BNC gdyż jest bardziej trwałe od zwykłych czyncz. Sposób montażu wtyczki BNC na kablu video przedstawiony jest poniżej. Zalecam zlutowanie srodkowego bolca wtyczki z rdzeniem kabla. zaodzczedzi to wielu nerwów w przyszłości.

Wtyczka czincz

W urządzeniach RTV powszechnie stosowane są wtyczki typu "czincz". Ich konstrukcja jest znacznie uproszczona w porownaniu do BNC. Jakość połączenia zależy od docisku jaki wywierają blaszki gniazda i wtyczki na siebie. Blaszki te dość szybko sie wyrabiają przy częstym łączeniu i rozłączaniu kabli.

Wtyczki czicz meskie posiadają bolec, natomiast żeńskie dziurke. Gniazda na obudowach mają postać żeńską, stąd czesto wtyczki żeńskie nazywane są gniazdami nakablowymi a nie wtyczkami. Ponieważ typowe kable podłączeniowe do magnetowidu zakończone są czinczami męskimi, radze zakończyć kable idące od kamer wtyczkami czincz żeńskimi aby nie potrzebne byly dodatkowe redukcje.

Montując wtyczkę na kablu rdzeń lutujemy do środkowej blaszki a ekran do długiej bocznej blaszki. Przed lutowaniem radze przłożyc kabel przez dziurę w plastikowej obudowie wtyczki.

Łączówka czincz - czincz

Czasem trzeba ze sobą połączyć dwa kable zakończone takimi samymi końcówkami czincz. Wówczas trzena zastosować łączówke. Najbardziej kompaktową formę ma łączówka dla dwóch wtyczek czincz męskich. składa się z dwóch gniazdek czincz zamkniętych w jedną obudowę. Gdy potrzeba połączyć dwa gniazda czincz jest trudniej. Jak dotad nie udalo mi się kupić męskiego odpowiednika łączówki z gniazdami. Do połączenia można zastosować kabelek zakończony z obu stron wtyczkami męskimi czincz.

Kabel Euro-czincz

Co raz częściej magbetowidy nie są wyposarzone w gniazda czincz a jedynym sposobem podania i pobrania sygnału video są tzw "Euro złącza" (wszedzie na świecie nazywane SCART). Nie warto samodzielnie robić kabelków zakończonych wtykiem Euro. za kilkanaście złotych można kupić gorowe kabelki z jednej strony zakończone wtykiem Euro a z drugiej czinczami.

Kabel do karty Matrox Meteor II Multi Chanel

Karty Matrox Meteor II Multi Chanel nie posiadają gniazda BNC do którego złatwością można przyłączyć sygnał video. Wejście uryte jest w dlugim 44 pinowym złączu na karcie. Aby dało się wykorzystać taką karte trzeba zrobić kabelek-redukcje zakończony gniazdem lub wtyczką BNC. Konstrukcja kabelka (sprzedawanego przez Matrox za 200zl) jest bardzo prosta. Sygnał video nalezy podać na pin 15 (bolec) a masę przyłączyć do pin 14. Kabelki należy odizolować od siebie tak by nie nastapiło przypadkowe zwarcie.

Na zdjęciach pokazany jest kabel zakończony wtyczką męską BNC. Lepiej jest stosować żeńską bo wtedy trzeba stosować mniej redukcji. Niestety cieżko dostać BNC żeńskie do montażu na tak grubym kablu. Aby z wtyczki męskiej zrobić gniazdo stosuję łączówkę BNC dla dwóch wtyczek męskich.

Przejśćówka BNC-czincz

Podłączenie katry Matrox z magnetowidem czy kamerą w każdej konfiguracji wymaga przejśćia ze złącz czincz na BNC. Do kupienia są dwa rodzaje przejściówek czincz żeński - BNC męski, oraz czincz męski i BNC żeński (gniazdo). Niestety narazie mam zdjęcuie tylko tego pierwszego.

Łączówka elektryczna (kostka)

Łączenie elektryki można zrobić po przez lutowanie wszystkich kabkli na stałe lub
za pomocą tzw kostki. Kostka daje możliwość dokonywania łatwych zmian w połączeniach w razie
wystąpienia jakis problemów lub gdy będzie konieczniość przebudowy.

Przejśćiówka C - CS

Niektóre obiektywy (szczególnie starszego typu) wymagają większej odległości obiektyw - kamera dla uzyskania ostrego obrazu. Takie obiektywy posiadają tzw montarz C. obiektywy o krótrzych dległościach obiektyw - kamera mosiadają montarz CS. Nowe kamery w zdecydowanej wiekszości mosiadają montaż CS a wiec aby podłączyć obiektywy C potrzebują dodatkowego pierścienia C-CS. Taki pierścień znajduje się przy każdej kamerze. Obiektywy Ernitec 4 i 8mm mają montaż CS wiec proszę nie przykrecać tego pierścienia gdyż nie jest on nam potrzebny.

Rejestracja

Gdy uporamy się z elektryką czas na obserwacje. Jeśli nie mamy komputerów z odpowiednimi kartami i oprogramowaniem by podłączyć wszystkie kamery, musimy zarejestrować obserwację przed jej analizą. Najlepsze do tego celu są zwyczajne magnetowidy (VHS). Lepszy jest magnetowid "6-cio głowicowy" gdyż wówczas nie ma zbyt dużych strat przy nagrywaniu i odtwarzaniu w systemie Long Play (LP). Gdy noce są krótkie nagrywać należy z normalną prędkość przesuwu taśmy (SP). Zaletą zapisu na magnetowidach jest zachowanie obrazu w takiej postaci w jakiej dostajemy do z kamery czyli w postaci sygnału analogowego. Zapis taki nie podlega kompresji i przy późniejszej analizie można go traktować niemal na równi z sygnałem z pracującej kamery.

Obecnie magnetowidów już się nie produkuje a pod koniec 2008 zakończono produkcję kastet VHS. Teraz jedynym sposobem rejestracji video stały się nośniki cyfrowe. Jeśli bardzo chcemy rejestrować sygnał video przed analizą obrazu należy wybrać taki sposób który zagwarantuje jak najmniejszą kompresję. Prawdopodobnie najlepszą jakość zapisu zaoferować nam mogą stacjonarne nagrywarki gdyż zapisują obraz na płytach DVD stosując kodek mpeg-2. Ze względu na zasadę działania oraz ogromną kompresję wszelkie kodeki mpg4 divx a szczególnie h264 nie nadają się do rejestracji meteorów.

Pierwsze kupione przez nas magnetowidy to LG LV2798. Następne zakupione magnetowidy to PHILIPS. Niestety mają one problem nawet z odtworzeniem przez siebie nagranych kaset. Do poprawnej pracy wymagają dobrych kaset.

Przez producentów magnetowidów zalecane jest stosowanie kaset nie dłuższych niż 180 minut. Jednak my z reguły stosujemy 240 minut. Przy systemie LP starczają na 8h noc. Z naszego doświadczenia najlepsze są kasety Panasonic, TDK. Znośne są EMTEC. Jak ognia unikać SONY. Oczywiście chodzi tu o najtańsze marketowe wersje. Uwaga! Kasety 300 min nie nadają się do niczego!

Wykonując obserwację należy zanotować datę, godzinę początku i końca obserwacji.

Największy problem z magnetowidami to ich skończona żywotność. Producenci nie dają im więcej jak kilka tysięcy godzin pracy. Przy naszych zastosowaniach starczy to jedynie na kilka lat.

Zarejestrowane obserwacje analizujemy tym samym oprogramowaniem co używalibyśmy przy bezpośrednim podłączeniu kamery do komputera. Oczywiście przeanalizowanie takiego zapisu trwa tyle co i sama obserwacja.

Komputer dla MetRec czyli problem z Matrox Meteor-II Standard i Multi Chanel

Rejestrowanie obserwacji video nie miało by sensu gdybyśmy nie mogli przeanalizować zapisów i dowiedzieć się jakie meteory pojawiły się n niebie. Do analizy najlepszy jest program MetRec napisany przez Sirko Molau. MetRec pracuje pod DOS oraz w DOS-ie Windows 95 i 98. Udało się uruchomić go również pod FreeDOS. Nie pracuje we wszelkich emulacjach i okienkach. MetRec musi całkiem opanować komputer by pracować.

Dla dobrej pracy w MetRec przy pełnej rozdzielczości przyda się komputer co najmniej z procesorem PIII 1GHz, choć w możliwe jest uruchomienie go nawet na Pentium 233Mhz. Dobrze jest jednak dołożyć dosłownie kilkanaście złotych i kupić szybszą maszynę.

Tajemnica możliwości MetRec tkwi w karcie Matrox Meteor-II. Program wykorzystuje możliwości jakie daje ta profesjonalna karta "przechwytywania obrazu video" (frame grabber). Jej największa wadą jest cena. Karta Matrox na rynku wtórnym to wydatek między 100 a 200 euro. cena w miarę upływu lat nie zmienia się.

Matrox Meteor-II produkowana była w wielu wersjach. Nas interesują tylko dwie Matrox Meteor-II Standard i Matrox Meteor-II Multi Chanel (MC). Wersja Standard posiada gniazdo BNC do którego łatwo jest podłączyć sygnał video. Do wersji MC nie ma takiego gniazda i trzeba dokupić odpowiedni kabelek (kilkaset złotych) albo dorobić samemu (kilka złotych). Potrzebne do tego będzie 44-pinowa wtyczka którą też nie łatwo jest dostać.

Karty Standard i MC rożnie się zachowują. Bez dodatkowego podmieniania plików w programie MetRec nie można uzyskać jasnego obrazu z na karcie MC. Karta Standard lepiej współpracuje z magnetowidami.

Różnice są większe. MC dobrze pracują w pełnej rozdzielczości w DOS-owej wersji MetRec, z kolei Jedynie karty Standard są dobrze obsługiwane przez MetRec pracujący pod XP (nie jest on jeszcze ukończony więc może się to zmienić).

Są trzy źródła kart Matrox Meteor-II:

1. Można zamówić w firmie CRI Jolanta jednak cena którą usłyszymy trochę podcięła nam skrzydła. Można też zamówić u jednego z zagranicznych dystrybutorów (cena będzie nie wiele niższa).
2. Można powalczyć o nie na ebay'u (na Allegro sie nie pojawiają)
3. Poprosić o punkt drugi Sirko Molau. Licytuje on wszystkie karty Matrox Meteor-II, sprawdza je i jeśli są dobre odsprzedaje je zainteresowanym.

Najlepszy jest sposób trzeci gdyż licytowanie się z Sirko nie ma sensu, tylko podbijemy niepotrzebnie cenę. Sirko skupuje karty dla dobra światowych obserwacji video. Odsprzedając je obserwatorom nic dodatkowego sobie nie dolicza.

Wszystkich zainteresowanych obserwacjami przed zamawianiem u Sirko prosimy o wcześniejszy kontakt z nami. Przesyłanie kilku kart jest tańsze od jednej sztuki. Często też jest tak że mamy kilka zapasowych "na stanie".

Komputer dla MetRec+ czyli pod Windows XP

MetRec+ jeszcze nie doczekał się ostatecznej w pełni działającej wersji. Ze względu na nie co obciążającego procesor Windows XP i jego procesy działające w tle, komputer musi być znacznie mocniejszy niż dla MetRec pracującego pod DOS. Doświadczenia prowadziłem do tej pory na Celeronie 2.66GHz i MetRec+ pracując w pełnej rozdzielczości obciążał system w 75%. Myślę że dolna granica dla procesora leży w pobliżu wymagań jakie stawia UFOCapture czyli 2.4GHz. Poniżej tej wartości możliwe że MetRec będzie gubił bardzo wiele klatek a co za tym idzie dane będą wyglądały gorzej a szansa na detekcję będzie mniejsza.

MetRec+ wciąż potrzebuje karty Matrox Meteor-II do pracy.

MetRec+ jak do tej pory dobrze współpracuje z kartami Matrox Meteor-II Standard pozwalając na obserwację w pełnej rozdzielczości.

Przy komputerach z procesorami wielordzeniowymi możliwe jest zainstalowanie dwóch kart Matrox i wykorzystanie jednego komputera do analizowania danych z dwóch kamer.

Komputer dla UFOCapture

Zestaw pracujący z UFOCapture jest najprostrzy do złożenia. Jeśli chcemy pracować z jedną kamerą potrzebować będziemy komputer z procesorem taktowanym na co najmniej 2.4GHz, najlepiej P4 bo jest nie co wydajniejszy od Celerona. Minimum pamięci to 256MB. Dobrze jest zakupić dysk o pojemności co najmniej 80GB gdyż UFO rejestrując obserwacje zapisuje bardzo duże pliki. UFOCapture pracuje pod Windows XP i Vista.

UFOCapture pobiera obraz przez DirectX. Tak więc właściwie ze wszystkiego co jest źródłem sygnały video i posiada zainstalowane sterowniki powinno dać się uruchomić i analizować w UFOCapture. W naszych obserwacjach najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie karty TV lub karty pozwalającej jedynie na przechwytywanie obrazu. Od jej jakości zależy jak dobry obraz zostanie zarejestrowany.

Używaliśmy wiele kart i ze wszystkimi wyniki były podobne. Kartę można kupić nową lub nie co taniej używaną. Najtańsze używane widziałem po kilkadziesiąt złotych.

Możliwe jest analizowanie danych z kilku kamer na tym samym komputerze. Każda z kamer potrzebuje własnej karty TV przechwytującej obraz. Udane próby uruchomienia dwóch UFOCapture przeprowadziliśmy na komputerze jedno rdzeniowym z procesorem P4 3.4GHz. Prawdopodobnie przy dwu rdzeniowym wymagania co do taktowania zegara będą mniejsze. Nie wiem jak wiele kamer można równocześnie podłączyć do jednego komputera. Chyba jedynym ograniczeniem jest przepustowość magistrali danych na płycie głównej.

MetRec

Program MetRec stworzony został przez Sirko Molau. Program pozwala na rejestrowanie meteorów przy pomocy zwykłej kamery cctv z najlepszą możliwą jakością dzięki zastosowaniu profesjonalnej karty Matrox Meteor-II. Program pracuje w środowisku DOS lub Windows XP. Program można pobrać z www.metrec.org.

Szczegółowy opis jak się przygotować oraz prowadzić obserwacje z Metrecem znajduje się w manualu Metrec - instrukcja obsługi. Najnowsza wersja stabilna tego oprogramowania to 5.1, charakteryzuje się ona m. in. takimi nowinkami jak użycie kilku obrazów referencyjnych do kalkulacjiiatki współrzędnych, zapisywanie pozycji gwiazd - możliwość późniejszej optymalizacji siatki, opcjonalne, automatyczne wykonywanie obrazków tła, stała korekta zegara programu do czasu systemowego, określanie teff z lm wykrytych gwiazd, ustawienie progów prędkości minimalnej i maksymalnej zjawiska, uproszczone przesyłanie danych do IMO, wysyłanie danych na serwer IMO w czasie rzeczywistym.

Obserwatorzy korzystający ze starszych wersji powinni jak najszybciej przesiąść się na bieżącą.

Starsze zasoby.
Metrec mimo ciągłego rozwoju nie zmienia swojej filozofii i zasad działania, więc informacje dotyczące poprzednich wersji wciąż są w dużej mierze aktualne.

Przykładowe pliki konfiguracyjne MetRec dla "full frame".

live.cfg (2004 06 28)
tape.cfg (2004 06 28)

Polska wersja językowa pliku cfg: metrecpl.cfg (2004 06 29)

Prosty program Data Master do przeglądania i edytowania dbf: DM.EXE

Program MetRec 3.6 (10 MB)

Program MetRec 4.0 (10 MB)

Program MetRec 4.1 (10 MB)

plik dla wersji MC ccirrgb.dcf

stary manual do wersji 2.x
Praca z MetRec ver 2.2 (pdf) (2005 03 10)

stary manual do wersji 4.x
Manual MetRec 4.0 (pdf) (2006 10 03)

UFOCapture, UFOAnalyzer i UFOOrbit

pakiet programów UFO stworzony został przez SonotaCo na potrzeby japońskiej sieci bolidowej SonotaCo network. Pracuje w środowisku Windows XP i Vista. Jest w pełni okienkowy. Wszystko obsługiwane jest za pomocą myszki.

Programy są do pobrania ze strony SonotaCo .

Pakiet UFO składa się 3 programów. UFOCapture wykrywa meteory na obrazkach i zapisuje je na dysk. UFOAnalyzer jak nazwa wskazuje analizuje zebrany materiał. Wyznacza między innymi pozycję i jasność meteora. Ostatnim jest UFOOrbit który oblicza orbity meteorów na podstawie danych z wielu stacji. W PFN mamy własne oprogramowanie które liczy orbity.

Jak obserwować video w sieci PFN

Kierunek i zamocowanie kamery

Od listopada 2003 obserwacje PAVO wykonywane są z wielu miejsc na terenie Polski w ramach Polish Firebal Network (PFN). Kierunki w które skierowane są kamery zostały tak policzone by istniała szansa że meteor zarejestrowany np w stacji w stacji Złotokłosie miał szanse złapać się również w Ostrowiku. By tak się stało kamery obserwują ten sam fragment atmosfery. Jeśli chcesz by twoje meteory zostały zaobserwowane również przez inne stacje PFN skontaktuj się z nami a dobierzemy optymalny kierunek w którym skierowana powinna być twoja kamera.

Podczas obserwacji nie ruszamy kamerą. Każda zmiana pola wymaga ponownego wskazania programowi na co patrzy. Podczas obserwacji jest to mniej kłopotliwe niż w czasie gdy my analizujemy dostarczane przez was dane. Opracowaliśmy programy umożliwiające uzyskiwanie niezwykle dobrej jakości astrometrii jednak warunkiem powodzenia metody jest sztywne zamocowanie kamery. Kamera nie może po woli opadać albo wręcz kręcić na wietrze. Dzięki naszym technikom analizy danych jesteśmy w stanie wychwycić zmianę kierunku patrzenia kamery na poziomie ułamków stopnia. Nie oszczędzajcie sił przykręcając śruby mocowania kamer.

Czas

Identyfikację tego samego meteora w różnych stacjach można dokonać przede wszystkim na podstawie czasu - w obu stacjach powinien pojawić się w tym samym momencie, dlatego tak ważne jest by używać dobrze ustawionych zegarków przy zapisywaniu informacji o obserwacjach. Czas w komputerze powinien być bardzo dokładnie ustawiony, a najlepiej regularnie synchronizowany z zegarem z odbiornikiem DCF lub przez internet.

Jeżeli rejestrujemy obserwacje na kasecie video lub jakimś rejestratorem to należy zanotować bardzo dokładnie moment rozpoczęcia i zakończenia nagrania. Czas początku nagrania jest czasem odniesienia dla wszystkich zarejestrowanych zjawisk gdy postanowisz przeanalizować dane.

W obserwacjach astronomicznych wszystkie momenty czasowe podajemy w czasie uniwersalnym (UT). Również przy obserwacjach meteorów obowiązuje taka zasada. Warto o tym pamiętać bo otrzymane wyniki będą błędne lub wręcz nienaprawialne przez co bezwartościowe.

Trzeba bacznie zwracać uwagę na momenty gdy zmienia się czas z zimowego na letni i odwrotnie. Bardzo często wówczas powstają błędy w rejestrowanym czasie zjawisk. System zwykle sam poprawia czas nie informując nas o tym. Dbajmy o poprawność czasu bo usuwanie tego błędu z danych jest dość kłopotliwa.

Uwaga na Słońce

Bezpośrednie światło słoneczne (skierowanie kamery na Słońce) może uszkodzić kamerę, ale jak dotąd nie zaobserwowaliśmy żadnego wpływu Słońca na kamery mimo że niektóre wystawione są na jego promienie od lat. Jeśli obiektyw nie ma automatycznej przysłony, która osłoniła by je przed ostrym światłem w dzień można skonstruować małe urządzenie które w dzień będzie zakrywać kamerę. Konstrukcji tak zwanych "zamykaczy" jest wiele. Jeśli chcesz wyposażyć swoją kamerę w taki zamykacz skontaktuj się z nami. Najprostszym sposobem osłaniania przed słońcem jest przykrywanie czymś kamer na dzień. Jednak jeśli będzie to związane z dotykaniem ich, może się okazać że zakładając bądź zdejmując jakąś "czapkę" poruszymy kamerą i zostanie ona skierowana minimalnie gdzie indziej.

Czystość

Należy dbać o to by szyba obudowy była czysta. Ilość brudu jaki spada wraz z deszczem oraz pyły jaki unosi się w powietrzu i osiada na kamerze jest ogromna. Kamera pozostawiona sama sobie na dłuższy czas potrafi pokryć się tak grubą warstwą brudu że gwiazdy i meteory przestaną być widoczne.

Jeśli zobaczysz że niebo jest czyste i rozgwieżdżone tymczasem kamera widzi tylko ciemność lub obraz jest nie wyraźny/nie ostry to najprawdopodobniej szyba jest brudna.

Jak często obserwować i sprawdzać co się złapało

Kamery pracują automatycznie. Nic nie stoi na przeszkodzie by uruchamiać je codziennie. Nawet jak widzisz że pogoda jest beznadziejna, nigdy nie ma się pewności że za kilka godzin pojawi się spora dziura w chmurach a w niej długo wyczekiwany superbolid. Może się wręcz okazać, że mimo zachmurzenia zarejestrowane jedynie pojaśnienia nieba jest bezcenną informacją przy analizowaniu danych.

Jak najszybciej przeglądaj co zarejestrowały kamery w czasie poprzedniej lub poprzednich nocy. Może się okazać że zarejestrowane zostało jakieś ciekawe zjawisko. Daje to szansę na szybką reakcję innych obserwatorów, sprawdzenie czy o tej samej godzinie nie mają tego samego zjawiska u siebie. Dzięki temu może okazać się nawet że mamy do czynienia ze zjawiskiem dającym spadek meteorytu.

Meteory to loteria. Nigdy nie wiadomo kiedy pojawi się superbolid.

Przesyłanie danych

W sieci PFN pracuje obecnie kilkadziesiąt kamer video. Od zaangażowania obserwatorów zależy ile obserwacji wykonają ich kamery. Jednak obserwacje to dopiero początek pracy nad zjawiskami które przemknęły po naszym niebie.

Oczyszczanie danych

Oprogramowanie prawidłowo wyregulowane powinno oprócz meteorów zarejestrować również od kilku do kilkudziesięciu tak zwanych fałszywych detekcji. Detekcje takie powstają gdy program uznaje specyficznie układający się szum za potencjalny meteor. Występowanie takich fałszywek oznacza że mocno wyżyłowaliśmy parametry i żaden meteor, nawet słaby nam nie umknie.

Fałszywe detekcje muszą zostać usunięte przez obserwatora. W przypadku pracy z MetRec służy do tego program PostProc. Dla UFO usunięcia można dokonać już w UFOCaptute lub dopiero w UFOAnalyzerze.

Usunięcie "śmieci" nie tylko czyści nasze dane z nieprawdziwych meteorów ale również zmniejsza przestrzeń dyskową jaką zajmują obserwacje z danej nocy.

Wstępna analiza danych z UFOCapture

Praca z UFOCapture jest prostsza niż MetRec, jednak UFOCapture jedynie wykrywa meteory. Obserwatorzy korzystający z pakietu UFO po obserwacji muszą samodzielnie przeanalizować dane programem UFOAnalyzer. Nie jest to proste zadanie i wymaga staranności. Dzięki UFOAnalyzerowi poznajemy współrzędne oraz jasność zjawiska na każdej klatce na której wystąpił. MetRec robi to sam podczas obserwacji.

Przygotowanie danych do przesłania

Dane rejestrowane przez MetRec wysyłane powinny być tak jak są. Nie wymagają dodatkowego obrabiania. Można je co najwyżej spakować. Lepiej nie pakować wszystkich danych w jeden plik gdyż w razie problemów z odczytaniem płyty bądź błędem przy przesyłaniu przez internet wszystkie dane stają się nieczytelne.

Jeśli obserwacje prowadziliśmy UFOCapture, konieczna jest obróbka ich przygotowanym przez nas zestawem oprogramowania, dzięki któremu zmniejszy się ich objętość lecz żadne cenne informacje nie zostaną utracone.

Jeśli danych jest nie wiele można je spakować i przesłać przez internet. Mamy serwer do którego dostęp mają uczestnicy projektu PFN. Jest tam wiele miejsca na wasze obserwacje.

Jeśli dane zajmują wiele GB przesyłanie ich polskimi łączami internetowymi będzie zbyt czasochłonne i bardziej racjonalne jest nagranie ich na płyty DVD i wysyłanie pocztą.

Wysyłanie danych i kopie zapasowe

Rejestrowane przez was dane powinny znajdować się w możliwie wielu niezależnych miejscach by w razie jak coś się stanie jednemu twardemu dyskowi bądź płycie CD/DVD dane były również w innym miejscu.

Kopia wszystkich danych zgromadzonych przez daną stację powinna znajdować się u obserwatora na niezależnym dysku bądź płytach CD/DVD.

Dane przesyłane do mnie przez internet trafiają na serwer. Jeśli przesyłacie pocztą to trafiają do mnie jako płyty. W ten sposób powstaje druga kopia zapasowa.

Następnie wszystkie dane są zgrywane na jeden komputer gdzie następuje ich analiza naszym oprogramowaniem (trzecia kopia zapasowa). Obrobione dane wraz z wynikami są kopiowane na bliźniaczy dysk. (czwarta kopia zapasowa). Często ostateczne wyniki dodatkowo nagrywam na płytach DVD (piąta kopia zapasowa).

Tak więc finalnie wasze dane są bardzo dobrze zabezpieczone. Niestety z doświadczenia wiem że najsłabszym ogniwem w całym procesie pozyskiwania danych do analizy jest wysłanie ich przez obserwatora. Niestety, często zdarza się że dane nagrywane są na kiepskich płytach które okazują się u mnie nieczytelne lub ledwo czytelne. Zdarza się że przesyłane pocztą płyty ulegają połamaniu. Wkładajcie je w pudełka lub okładajcie choć w grubą tekturę.

Czasami jakaś płyta zawieruszy się u nas (jest ich bardzo wiele, wszystko jest możliwe) wtedy konieczne jest ponowne wysłanie niektórych danych. Po to konieczna jest kopia zapasowa u obserwatora.

Bądźmy poważni

Często nie można doprosić się by obserwator wysłał dane i umożliwił ich dalszą analizę. W pełni rozumiemy, że obserwacje w ramach PFN to przede wszystkim hobby, jednak udział w projekcie powinien trochę zobowiązywać. Zaleganie z przesyłaniem starych danych opóźnia uzyskanie wyników przez cały projekt.