ATR585M ユーザーマニュアル日本語訳

ATR585M写真

この⽂書は、天体写真撮影⽤に設計されたモノクロ CMOS カメラ ATR585M の取扱説明書を⽇本 語に翻訳したものです。元の英語版の内容と構成を保ちつつ、⽇本のユーザーにもわかりやすいよ うに記述しています。本⽂中の図や表はすべて正規代理店の許諾に基づき転⽤しています。

 

1. 説明と特徴

ATR585M(型番:ATR3CMOS08300KMA)は冷却型 CMOS センサーを搭載し、超低読み出しノ イズかつアンプグローの無い設計により、主にディープスカイ撮影を⽬的とした天体撮影⽤カメラ です。⾼感度かつ⾼フレームレートを活かして惑星撮影にも使⽤できます。以下に主な特徴を⽰し ます。

  • IMX585 モノクロ CMOS センサー搭載
  • 解像度:3840 × 2160 ピクセル
  • 画素サイズ:2.9 µm 四⾓ピクセル
  • 光学フォーマット:1/1.2 インチ
  • ADC:12 ビット
  • 内蔵メモリー:512 MB
  • 精密温度制御機構搭載
  • 感度(G Sensitivity):1/30 秒時 9560 mV
  • ゼロ・アンプグロー設計
  • 低ノイズ:0.50 e- 〜 3.04 e-
  • ⾼フレームレートモードをサポート(全画素読み出し 12 ビット時 24 fps)
  • 最⼤ SNR:45 dB
  • ダイナミックレンジ:88.6 dB(HDR)
  • 冷却性能:短時間露光時 周囲温度から ‒35 °C、1 秒以上の⻑時間露光時 ‒45 °C
IMX585 は⾼度なピクセル構造を持つ先進的なイメージセンサーです。
図 1 IMX585 は⾼度なピクセル構造を持つ先進的なイメージセンサーです。

2. ATR585M の仕様と性能

2.1 カメラ仕様

次の表は、ATR585M の主な技術仕様です。

項目 仕様
センサー Sony IMX585 裏面照射型センサー
対角長 12.85 mm
有効画素数 8.3 メガピクセル(3840 × 2160)
画素サイズ 2.9 µm × 2.9 µm
撮像エリア 11.2 mm × 6.3 mm
最大フレームレート(USB_3.0) 24 fps(3840×2160)、47 fps(3840×2160 8 ビット)、70 fps (1920×1080)
最大フレームレート(USB_2.0) 2.5 fps(3840×2160 12 ビット)、5.6 fps(3840×2160 8 ビット)、 7.3 fps(1920×1080 12 ビット)、7.9 fps(1920×1080 8 ビット)
シャッター方式 ローリングシャッター
露光時間 0.1ms~3600s
ゲイン 1× ~ 100×
SNR 45 dB
ダイナミックレンジ 88.6 dB(HDR モード)
読み出しノイズ 0.50 e- 〜 3.04 e
量子効率ピーク 91%以上
フルウェル容量 38.9 ke-
ADC 12 bit(HDRでは16 bit)
バッファ 512 MB DDR3
接続ポート USB3.0/USB2.0
カメラマウント M42×0.75mm
保護窓 モノクロカメラ用AR窓/カラー用 IR-CUT フィルター
スペクトル範囲 380~1100nm(AR窓装着時)
SDK Windows/Linux/macOS/Android 向け SDK(C/C++、C#/VB.NET、 Python、Java、DirectShow、Twain 等)
記録方式 静止画・動画
外形寸法 直径 80mm × 高さ 107.1mm
重量 約0.577kg
バックフォーカス 17.5mm
冷却 2 段階 TEC 冷却
実効冷却温度 短時間露光: 周囲温度より -35°C、長時間露光 (>1_s): -45°C
対応 OS Windows_XP/Vista/7/8/10/11_(32・64_bit)、macOS、Linux


2.2 SONY IMX585 の感度

ATR585M のセンサー感度は G Sensitivity が 1/30 秒時 9560 mV です。スペクトル感度特性を下図に⽰します。

図 2 IMX585 のスペクトル感度特性
図 2 IMX585 のスペクトル感度特性

2.3 12 ビット ADC と ROI

ATR585M は 12 ビット ADC を内蔵しており、ハードウェアビニングや低解像度出⼒⽤の 12 ビット出⼒モードを備えています。また、ハードウェア ROI(部分読出し)に対応し、ROI 領域を⼩さく設定するほどフレームレートは⾼くなります。表 2 は、12 ビット/8 ビットモードおよびUSB 3.0/USB 2.0 接続時の解像度ごとのフレームレートを⽰します。HDR モードを有効にするとフレームレートは半分になります。

解像度 12 ビット 12 ビット  8 ビット  8 ビット 
   (USB 3.0 fps) (USB 2.0 fps) (USB 3.0 fps) (USB 2.0 fps)
3840 × 2160 24 2.5 47 5.6
1920 × 1080 70 7.3 70 7.9


2.4 DDR3 バッファ

ATR585M には 512 MB(4 Gb)の DDR3 バッファが搭載されており、データ伝送の安定性を⾼めます。撮影した画像データを⼀時的にバッファに保存できるため、受信機側へ急いで送信する必要が無くなり、アンプグローを低減する効果もあります。

2.5 ビニング

ATR585M は 1×1 〜 8×8 のデジタルビニング(スタッキングまたは平均処理)と 1×1 〜 2×2のハードウェアビニング(平均処理)に対応しています。ハードウェアピクセルビニングはソフトウェアビニングよりも⾼速です。

2.6 変換ゲインスイッチ

本カメラは HCG、LCG、HDR の各モード切替に対応しています。これらのモードは読み出しノイズやダイナミックレンジの特性を変化させます。

2.7 精密温度調整のための電源と冷却システム

カメラの電源は DC 12 V 3 A の電源アダプターのみで供給されます。ATR585M には 2 段式熱電冷却(TEC)と制御可能な電動ファンを備えた冷却システムがあり、PID アルゴリズムによって⽬標温度へ ±0.1 °C の精度で制御されます。周囲温度に対して最⼤ 45 °C の温度差を実現し、冷却性能により⾼品質な画像取得を可能にします。

2.8 ゼロ・アンプグロー

慎重な回路設計により、ATR585M は⻑時間露光時でもアンプグローの無い撮影が可能です。下図の⽐較例では、左がアンプグローが発⽣したカメラの撮像例、右が ATR585M による撮像例で、アンプグローが無いことが確認できます。

アンプグローの例

2.9 カメラ性能分析

カメラ性能は e⁻/ADU(変換係数)、読み出しノイズ、フルウェル容量、ダイナミックレンジ などから評価できます。

  •  e⁻/ADU:撮像素⼦の画素は⼊射光⼦を電⼦(e⁻)に変換します。ゲインは電荷(電⼦数)をデジタルカウント(ADU)に変換する係数で、値が⼤きいほど電⼦数換算値が⾼くなります。
  • 読み出しノイズ:読み出し過程で電⼦がアナログ・デジタル変換や増幅処理を受ける際に発⽣するノイズで、カメラ性能の指標として最も重要です。ノイズが低いほど信号対雑⾳⽐(SNR)が⾼くなります。
  • フルウェル容量:各画素が保持できる最⼤の電荷量を⽰します。フルウェル容量が⼤きいほど同⼀条件下でダイナミックレンジが広くなります。
  • ダイナミックレンジ:最⼤出⼒信号レベルとノイズフロア(暗部ノイズ)の⽐を⽰し、画像の最も明るい部分から最も暗い部分までどれだけ表現できるかを⽰します。
    ATR シリーズカメラではゲイン値はパーセンテージで表⽰され、対数変換によりデシベル値に変換されます。

HCG モードの分析データ(表 3)

Gain Value Rel Gain (dB) e⁻/ADU Read Noise (e⁻) Full Well (ke⁻) Dynamic Range (stop)
100 0 1.01 0.79 4.1 12
177 5.11 0.56 0.72 2.3 11.81
316 10.21 0.31 0.59 1.3 11.08
562 14.98 0.18 0.54 0.7 10.45
1000 20.03 0.1 0.52 0.4 9.68
1778 25.14 0.06 0.52 0.2 8.96
3162 29.78 0.03 0.5 0.1 8.14
5623 34.71 0.02 0.52 0.07 7.27
10000 39.74 0.01 0.54 0.04 6.44
15000 43.35 0.01 0.52 0.03 6.13


LCG モードの分析データ(表 4)

Gain Value Rel Gain (dB) e⁻/ADU Read Noise (e⁻) Full Well (ke⁻) Dynamic Range (stop)
100 0 9.51 2.74 38.9 12
177 4.82 5.46 3.04 22.4 12
316 9.95 3.03 2.39 12.4 12
562 14.76 1.74 2.4 7.1 11.53
1000 19.85 0.97 2.21 4 10.8
1778 24.95 0.54 2.18 2.2 9.98
3162 29.77 0.31 1.91 1.3 9.37
5623 34.79 0.17 1.92 0.7 8.53
10000 39.79 0.1 2.02 0.4 7.63
15000 43.33 0.06 2.07 0.3 7


HDR モードの分析データ(表 5)

Gain Value Rel Gain (dB) e⁻/ADU Read Noise (e⁻) Full Well (ke⁻) Dynamic Range (stop)
100 0 0.44 0.64 28.7 15.46
177 4.82 0.25 0.55 16.5 14.87
316 10 0.14 0.55 9 14.01
562 14.84 0.08 0.54 5.2 13.23
1000 19.96 0.04 0.51 2.8 12.46
1778 25.02 0.02 0.51 1.6 11.63
3162 29.79 0.01 0.53 0.9 10.79
5623 34.87 0.01 0.51 0.5 10
10000 39.87 0 0.55 0.3 9.06
15000 43.48 0 0.59 0.2 8.35

 

以下のグラフは各モードにおける e⁻/ADU、読み出しノイズ、フルウェル容量、ダイナミックレンジの変化を示しています。

図5 HCG モードにおける e⁻/ADU、読み出しノイズ、フルウェルおよびダイナミックレンジ

図5 HCG モードにおける e⁻/ADU、読み出しノイズ、フルウェルおよびダイナミックレンジ

図6 LCG モードにおける e⁻/ADU、読み出しノイズ、フルウェルおよびダイナミックレンジ

図7 HDR モードにおける e⁻/ADU、読み出しノイズ、フルウェルおよびダイナミックレンジ

3.    製品のパッケージと接続

3.1 パッキングリスト

下図は標準パッケージに含まれる内容物です。

ATR585M内容物
図8 ATR585M の梱包内容
項目 内容
A 外箱(50×30×30 cm)×20 個、重量 12〜17 kg/箱(写真には写っていません)
B 3-A 等級セーフティケース:28×23×15 cm(1 個、約3.9 kg、箱サイズ 28.2×16.7×25.5 cm、写真には写っていません)
C ATR シリーズカメラ本体(M42×0.75 マウント+2 インチアダプター)
D 電源アダプター:入力 AC 100〜240 V 50/60 Hz、出力 DC 12 V 3.3 A
E 電源ケーブル
F 高速 USB 3.0 ケーブル(Aオス–Bオス金メッキ、1.5 m)
G M48–M42 エクステンダー(0 mm)
H M42M–M42F エクステンダー(21 mm)
I M48F–M42M エクステンダー(16.5 mm)
J M42M アダプター(12.5 mm)
K カバー


3.2 カメラの寸法とマウント

カメラの外形寸法とマウントを以下の図に示します。

ATR585Mの外形寸法
図9 ATR585M の寸法とマウント
項目 仕様
直径 80 mm
高さ 107.1 mm
マウント M42F × 0.75 mm

3.3カメラ外観とインターフェース

ATR585M の前面および背面に配置されている各部の名称を下図に示します。

カメラ外観とインターフェース
図10 カメラ外観とインターフェース
番号 説明
1 保護窓(モノクロカメラは AR 窓、カラーカメラは IR‑CUT フィルター)
2 M42F × 0.75 ねじ
3 放熱口(サイドのフィン)
4 LED インジケーター:1) 電源 LED、2) システム LED、3) TEC LED、4) ファン LED
5 DC 12 V 3 A 電源ポート(5.5 × 2.1 mm)
6 空気取り入れ口
7 USB 3.0/USB 2.0 ポート
8 USB 2.0 HUB ポート

3.4 カメラとアダプターの機械的接続

ATR585M は望遠鏡やカメラレンズに接続するための各種アダプターに対応しています。パッケージには一般的なアダプターが同梱されていますが、特定用途向けアダプターも提供可能です。センサーからフランジまでのバックフォーカスは 17.5 mm です。カメラはM42×0.75 ねじを備えており、同スレッドの望遠鏡に直接接続できます。また、M42M‑1.25″ または M42M‑2″ アダプターを用いることで、1.25 インチまたは 2 インチアイピースの望遠鏡に接続できます。下図はカメラとアダプターの接続例です。

図11 カメラとアダプターの接続
図11 カメラとアダプターの接続
項目 仕様
バックフォーカス 17.50 mm
M42M–1.25″ アダプター 1.25 インチ望遠鏡用 M42M–1.25″ アダプター
M42M–2″ アダプター 2 インチ望遠鏡用 M42M–2″ アダプター


3.5 カメラとレンズの機械的接続

ATR585M はカメラレンズとも接続可能です。下図は Nikon F マウント/Canon EF マウントレンズを接続する場合の例を示しています。

図12 Nikon F/Canon EF レンズと ATR カメラの接続
図12 Nikon F/Canon EF レンズと ATR カメラの接続
項目 仕様
1 Nikon F–M42 アダプター
2 EOS EF–M42 アダプター
3 Nikon F マウントレンズ
4 Canon EF マウントレンズ
5 M42F×0.75 マウントを備えた ATR カメラ

3.6 アクセサリとの電気接続

ATR585M の背面には以下の 3 つの接続ポートがあります:DC 12 V 3 A 電源ポート、USB 3.0/USB 2.0 ポート、USB‑HUB ポート。IMX585 の電力消費が大きいため、冷却システムを含めカメラ全体は 12 V 3 A 電源により起動します。USB 3.0 ポートはデータ通信専用で、電源供給には使用しません。USB‑HUB はフィルターホイールやガイディングカメラなど他の機器を接続するためのもので、これらは USB 3.0/USB 2.0 ポート経由で PC へ接続されます。

図13 カメラの電気的接続
図13 カメラの電気的接続
項目 説明
USB 3.0/USB 2.0 ポート PC と USB 3.0/USB 2.0 ケーブルで接続
USB HUB(アクセサリ用) USB 2.0 ケーブルでフィルターホイールやガイド用カメラと接続
電源ポート DC 12 V 3 A 電源に接続

4. ATR585M とそのソフトウェア

ソフトウェアについては、ToupTek Photonics のウェブサイト(https://touptek-astro.com/downloads/)から最新の ToupSky をダウンロードしてください。カメラは ASCOM や DirectShow SDK にも対応しているため、これらの SDK に対応したサードパーティ製ソフトウェアでも使用可能です。その場合は弊社サイトからドライバーをダウンロードし、各ソフトウェアにインストールしてください。

ToupSky は ToupTek 社製天体カメラ用の Windows アプリケーションで、カメラ制御・画像取得・処理・閲覧・解析機能を統合したプロフェッショナルソフトです。主な特徴は以下のとおりです。

動作環境(WINDOWS)

  • x86 版:XP SP3 以降(CPU が SSE2 命令セットに対応していること)
  • x64 版:Windows 7 以降

特長

  • カメラをフルコントロール可能
  • トリガーモードとビデオモード(RAW または RGB)をサポート
  • 自動撮影機能およびクイック録画機能
  • 多言語対応
  • ハードウェア ROI やデジタルビニング機能
  • 画像合成、ライブスタッキング、フラットフィールド補正、ダークフィールド補正など豊富な画像処理機能

サポートカメラ:全ての ToupTek 天体カメラ

4.1.1 使いやすい UI デザイン

  • メニューやツールバーが整理され、操作が素早く行える
  • 「カメラ」「フォルダー」「Undo/Redo」の 3 つのサイドバーで機能が分類されている
  • ダブルクリックや右クリックメニューなど直感的な操作が可能
  • 詳細なヘルプマニュアルが付属
図14 ToupSky のビデオウィンドウ
図14 ToupSky のビデオウィンドウ
図15 ToupSky のブラウズウィンドウ
図15 ToupSky のブラウズウィンドウ

4.1.2 プロフェッショナルなカメラコントロールパネル

カメラコントロールパネルでは次のような項目を設定できます

  • Capture & Resolution – ライブおよびスナップ時の解像度を設定し、画像撮影や動画記録を行います。
  • Exposure & Gain – 自動露光(露光目標値を設定)と手動露光(露光時間を直接入力)が可能で、ゲインは最大 5 倍まで設定できます。
  • Color Balance – ワンクリックでのホワイトバランス設定や温度・色合いの手動調整。
  • Color Adjustment – 色相、彩度、輝度、コントラスト、ガンマの初期化調整。
  • Frame Rate – 使用している PC の性能に応じてフレームレートを調整。
  • Flip – 「水平」または「垂直」のチェックボックスで映像の向きを補正。
  • Sampling – Bin モードでノイズの少ない映像、Skip モードでシャープかつ滑らかな映像が得られます。ヒストグラム拡張、正負反転、グレイキャリブレーション、フォーカシング用の鮮明度係数などをサポート。
  • Bit Depth – 8 ビットと 12 ビットの切替。8 ビットは一般的な Windows 画像形式、12 ビットは画質が向上する代わりにフレームレートが低下します。
  • ROI – ビデオウィンドウ上で ROI(関心領域)を設定できます。グループを展開するとハンドル付きの矩形が表示され、マウス操作で領域サイズを調整します。ROI を適用するには [Apply]、元に戻すには [Defaults] をクリックします。
  • Dark Field Correction – まずダーク画像を撮影し、Enable ボタンをクリックすると補正が有効になります。チェックを外すと無効になります。
  • Cooling – TEC の目標温度とファンの ON/OFF を設定。
  • Parameters – キャリブレーション情報、露光や色設定などを含むカメラ設定の読み込み・保存・上書き・インポート・エクスポートが可能。

4.1.3 実用的な機能

動画機能 – ビデオ配信、タイムラプス撮影、動画記録、動画ストリームのグリッド表示、映像にスケールバーや日付の表示など。

画像処理・強調 – ノイズ除去、シャープ化、色調補正、デインターレース、各種フィルタリングや数値計算処理(範囲・二値化・疑似カラー・サーフェスプロット・ラインプロファイル など)。

画像スタッキング – 高度な画像マッチング技術により、動画から得た多数のフレームをシフト・回転・拡大縮小を考慮して重ね合わせ、ノイズを低減した高忠実度画像を生成します。

図16 画像スタッキングの概念図
図16 画像スタッキングの概念図

4.1.4 強力な互換性

項目 内容
ビデオインターフェース Twain、DirectShow、ネイティブ SDK(C++、C#/VB.NET)をサポート
対応 OS Windows XP/Vista/7/8/10/11(32・64 bit)、macOS、Linux
言語サポート 制限なし(現在は簡体中国語、繁体中国語、英語、ロシア語、ドイツ語、フランス語、ポーランド語、トルコ語を提供)

4.1.5 ハードウェア要件

  • CPU:Intel Core 2 2.8 GHz 以上
  • メモリ:2 GB 以上
  • USB ポート:USB 3.0/USB 2.0 ポート
  • ディスプレイ:17 インチ以上
  • 光学ドライブ:CD-ROM

4.2 ATR585M と DSHOW

DshowAstro は、ToupTek 製 USB 天体カメラ向けの DirectShow 標準を提供するインターフェースドライバーです。

項目 内容
対応 OS Windows XP SP3 以降(x86:CPU が SSE2 対応)/Windows 7 以降(x64)
対応カメラ 全ての ToupTek 天体カメラ

4.3 ATR585M とサードパーティソフトウェア

4.3.1 サポートソフトウェア

No. ソフトウェア バージョン WDM ASCOM ネイティブ
1 PHD Guiding 2.3.0 (2014)
2 Nebulosity 3.2.2 (2014) ×
3 MaxIm DL 5.23 (2013) ×
4 SharpCap 2.1 (2014) ×
5 MetaGuide 5.2.0 (2014)
6 FireCapture 2.4.05 (2014)
7 AstroArt 5.0 (2014) ×

4.3.2 N.I.N.A

N.I.N.A(Nighttime Imaging ’N’ Astronomy)は、ディープスカイ撮影向けの強力なオープンソース天体機器管理システムで、無料で利用できます。

4.3.3 INDI

INDI は Linux や macOS で広く使用される天体機器用のサードパーティドライバーソフトウェアです。

4.3.4 ASCOM プラットフォーム

全ての AstroCam 望遠鏡カメラドライバーは ASCOM プラットフォームのインストールを必要とします(無料)。ダウンロードは公式サイト http://www.ascom-standards.org/index.htm から可能です。

4.3.5 PHD GUIDING

PHD Guiding は無料で利用できるポピュラーなオートガイドソフトウェアです(http://openphdguiding.org/)。ToupTek のカメラはネイティブ・ASCOM・WDM ドライバーで映像を出力できます。

4.3.6 NEBULOSITY

Nebulosity は冷却カメラ制御と画像処理に特化したソフトウェアで、ASCOM 経由で本機をサポートします。

4.3.7 METAGUIDE

MetaGuide は大気の揺らぎの影響を避ける新しい方法を採用したオートガイド用ソフトウェアです。最新バージョンは GCMOS01200KPB とガイドポートに対応しています。

4.3.8 MAXIMDL

MAXIMDL はアメリカで広く使われている高機能な CCD 制御・画像処理ソフトウェアです。

4.3.9 ASTROART

AstroArt はヨーロッパで広く使われている高機能な CCD 制御・画像処理ソフトウェアです。

4.3.10 FIRECAPTURE

FireCapture は主に惑星撮影向けの優れた無料キャプチャソフトウェアで、AstroCam シリーズの一部カメラをサポートします。

4.3.11 SHARPCAP

SharpCAP は WDM 対応カメラをサポートする無料の惑星撮影ソフトウェアで、AstroCam シリーズにも対応しています。

4.3.12 REGISTAX

Registax は無料の惑星画像スタッキングおよび処理ソフトウェアです。

4.3.13 ASTROSTACK

AstroStack は惑星画像のスタッキングと処理に特化したソフトウェアです。

4.3.14 DEEPSKY STAKER

DeepSky Stacker はディープスカイ画像のスタッキングと処理を行う無料ソフトウェアです。

5. アフターサービス

本商品にはToupTek Astroのメーカー保証が付属されます。

ソフトウェアアップデート

取扱説明書は予告なく更新される場合がございます。
最新の「ユーザーマニュアル」は、ToupTek Astro公式サイトにてご確認いただけます。

公式サイト: https://www.touptek-astro.com/
最新版アプリ・ファームウェア情報が掲載されています 。常に最新 バージョンに更新してお使いください。

修理・サポート問い合わせ

製品に関してご不明な点やトラブルがございましたら、
下記のメールアドレスまでお気軽にお問い合わせください。

  • ToupTek Astroサポート窓口: astro@touptek.com

購入ルート(代理店・販売店)を通じてのお問い合わせも可能です。

  • メールによるお問い合わせ: support@tenbundo.com
  • 電話によるお問い合わせ: 078-600-9974

初期不良対応

ユーザーが製品を受領後、定める所定の期間内に初期不良を申告した場合、新品に交換、または全額の返金対応が行われます。交換が必要と判断された場合は、案内に従い製品を所定の住所へ返送してください。

対応条件

商品の使用有無に関わらず、対応期間内にメールにてご連絡いただいたもののみ原則対応いたします。

対応可能期間

商品到着後60日以内にご連絡をいただいた場合(商品の到着の日時は配達業者の追跡番号から決定します)

返品送料

店舗負担

再送料

店舗負担

備考

同一商品の手配が不可能など交換に応じることができない場合がございます。その際は返金にてご了承ください。

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