sMAX-Serie Wissenschaftskamera
Produktübersicht
Die sMAX-Serie ist für Schwachlicht- und Langzeitbelichtungsanwendungen ausgelegt und umfasst GSENSE2020 BSI, GSENSE4040, GSENSE4040 BSI und andere Sensorkonfigurationen mit hochauflösenden Optionen von 2K×2K bis 4K×4K. Die gesamte Serie verwendet eine hocheffiziente zweistufige TEC-Kühlstruktur, die die Sensor-Betriebstemperatur um etwa 40 °C unter Umgebungstemperatur senken kann, kombiniert mit einer beschlagfreien optischen Struktur zur Gewährleistung von Bildstabilität und Sauberkeit bei Tieftemperatur-Langzeitbelichtungen.
Die Kamera unterstützt USB3 / Camera Link Hochgeschwindigkeits-Datenverbindungen und 16-Bit Datentiefe sowie forschungstaugliche Funktionen wie Temperaturkontrolle, Free-Run-Modus und externer Trigger sowie Software- und Hardware-Binning. Ausgewählte Modelle ermöglichen Belichtungen bis zu 3600 s und GPS-Zeitsynchronisation, geeignet für Fluoreszenzmikroskopie, Spektralmessungen, astronomische Beobachtungen, Halbleiterinspektion und Genomsequenzierung.
Bereitgestellt werden Windows / Linux SDK (C / C++ / C# / Python) und unterstützende Software wie ToupView / CLView für Sekundärentwicklung und Systemintegration.
Zur Serie gehören außerdem die 4,2-MP-Modelle sMAX6504B mit GSENSE6504BSI-Sensor, VIS- oder UV-Filtern und USB3.2-, 10GigE- oder CXP-2.0x4-Schnittstellen. Sie erreichen bis zu 298 fps, eine Quanteneffizienz von 95 % bei 450 nm und Belichtungszeiten von 12 µs bis 300 s.
Hauptmerkmale
- Zweistufige hocheffiziente TEC-Kühlung, typisch ΔT ≈ 40 °C (unter Umgebung), unterstützt langzeitige rauscharme Bildgebung
- Integrierte beschlagfreie optische Struktur, effektive Kondensationsunterdrückung bei Tieftemperatur- und Langzeitbelichtungsbedingungen
- Temperaturregelung: Sensortemperatur kann in kurzer Zeit auf den eingestellten Wert stabilisiert werden (sMAX04 typisch ≈ 5 min)
- Verwendet GSENSE2020 BSI / GSENSE4040 / GSENSE4040 BSI Sensoren, hohe QE (bis zu 95 % @ 560 nm; GSENSE4040 typisch 74 % @ 600 nm; GSENSE4040 BSI typisch 90 % @ 550 nm)
- Maximale Auflösung 4096 × 4096, deckt 2K×2K bis 4K×4K verschiedene Spezifikationen ab
- Unterstützt 8-/12-/16-Bit (ausgewählte Modelle mit 11-Bit / globaler Reset / HDR-Modus), verbessert Schwachsignal-Abstufungen und Dynamikbereich
- USB3 / Camera Link Hochgeschwindigkeits-Datenschnittstellen (ausgewählte Modelle mit Dual-Interface), erfüllt Hochbandbreiten-Übertragungsanforderungen
- Free-Run-Modus und externer Trigger: unterstützt Einzelbild-/Mehrfachbild-Triggererfassung und Multikamera-Synchronisation
- Optionale -GPS-Modelle: integriertes GPS-Zeitmodul, unterstützt UTC-Absolutzeit-Synchronisation und Multikamera-Synchronisation (modellabhängig)
- Software- und Hardware-Binning: Software 2×2/3×3/4×4, ausgewählte Modelle unterstützen FPGA-Hardware 2×2
- Umfangreiche digitale I/O: 1 optisch isolierter Eingang, 1 optisch isolierter Ausgang, 2 konfigurierbare GPIO (modellabhängig)
- Langzeitbelichtungsfähigkeit: bis zu 3600 s (modellabhängig; z.B. sMAX16-Serie), geeignet für extrem schwache Lichtanwendungen
- Flexible Objektivanschlüsse: C-Mount / M54 × 0,75 (modellabhängig), kompatibel mit Mikroskop-/Spektral-/Bildgebungssystemen
- Breite spektrale Empfindlichkeit: 200–1100 nm (BSI-Modelle) / 300–1000 nm (GSENSE4040), deckt sichtbares bis nahinfrarotes Spektrum ab
- Plattformübergreifende Entwicklung: Windows / Linux SDK (C/C++/C#/Python), unterstützt ToupView/CLView; ausgewählte Modelle kompatibel mit LabVIEW / MATLAB
- sMAX6504B: 4,2-MP-GSENSE6504BSI-Sensor (2048×2048), 6,5-µm-Pixel und 95 % Quanteneffizienz bei 450 nm
- VIS-Varianten mit beidseitig entspiegelt beschichtetem Schutzglas oder UV-Varianten mit Quarzglas
- USB3.2 Gen 2x1 / Gen 2x2, 10GigE und CXP 2.0x4; je nach Modell bis zu 298 fps
- Belichtungszeiten von 12 µs bis 300 s sowie Luftkühlung mit 40 °C oder Wasserkühlung mit 55 °C unter Umgebungstemperatur
Produktmodelle
Gekühlte sMAX-sCMOS mit GSENSE | sMAX6504B 4,2 MP VIS/UV, USB3.2, 10GigE, CXP
| Produktmodell | Sensor/Größe | Auflösung | Pixelgröße | Verschlussart | Bildrate | Datenschnittstelle | Dynamikbereich | Aktion |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| sMAX04BM |
GSENSE2020BSI (sCMOS)
1,2″ (18,82 mm) | 13,31 mm × 13,31 mm
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4,2 MP (2048×2048) | 6,5 µm × 6,5 µm | Rolling-Shutter / globaler Reset |
72,5 fps @ 2048×2048
72,5 fps @ 1024×1024
|
USB3 |
61,38 dB (11-Bit); 59,73 dB (HCG, 12-Bit) / 67,17 dB (LCG, 12-Bit); HDR 91,83 dB (11HL) / 86,02 dB (12HL)
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| sMAX04BM-U100 |
GSENSE2020BSI (sCMOS)
1,2″ (18,82 mm) | 13,31 mm × 13,31 mm
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4,2 MP (2048×2048) | 6,5 µm × 6,5 µm | Rolling-Shutter / globaler Reset |
89 fps @ 2048×2048
100 fps @ 1024×1024
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USB3 |
61,38 dB (11-Bit); 59,73 dB (HCG, 12-Bit) / 67,17 dB (LCG, 12-Bit); HDR 91,83 dB (11HL) / 86,02 dB (12HL)
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| sMAX04BM-CL100 |
GSENSE2020BSI (sCMOS)
1,2″ (18,82 mm) | 13,31 mm × 13,31 mm
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4,2 MP (2048×2048) | 6,5 µm × 6,5 µm | Rolling-Shutter / globaler Reset |
108 fps @ 2048×2048
108 fps @ 1024×1024
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CameraLink |
61,38 dB (11-Bit); 59,73 dB (HCG, 12-Bit) / 67,17 dB (LCG, 12-Bit); HDR 91,83 dB (11HL) / 86,02 dB (12HL)
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| sMAX16AM-U3-CL |
GSENSE4040 (sCMOS)
3,3″ (52,18 mm) | 36,9 mm × 36,9 mm
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16,8 MP (4096×4096) | 9 µm × 9 µm | Rolling-Shutter |
20 fps @ 4096×4096 (USB3)
23 fps @ 4096×4096 (Camera Link)
80 fps @ 2048×2048 (USB3)
90 fps @ 2048×2048 (Camera Link)
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USB3 / CameraLink |
58,5 dB (HCG)/67,5 dB (LCG) (12-Bit); 82,5 dB (HDR16)
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| sMAX16AM-U3-CL-GPS |
GSENSE4040 (sCMOS)
3,3″ (52,18 mm) | 36,9 mm × 36,9 mm
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16,8 MP (4096×4096) | 9 µm × 9 µm | Rolling-Shutter |
20 fps @ 4096×4096 (USB3)
23 fps @ 4096×4096 (Camera Link)
80 fps @ 2048×2048 (USB3)
90 fps @ 2048×2048 (Camera Link)
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USB3 / CameraLink |
58,5 dB (HCG)/67,5 dB (LCG) (12-Bit); 82,5 dB (HDR16)
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| sMAX16BM-U3-CL |
GSENSE4040BSI (sCMOS)
3,3″ (52,18 mm) | 36,9 mm × 36,9 mm
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16,8 MP (4096×4096) | 9 µm × 9 µm | Rolling-Shutter |
20 fps @ 4096×4096 (USB3)
23 fps @ 4096×4096 (Camera Link)
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USB3 / CameraLink |
55,0 dB (HCG)/62,4 dB (LCG) (12-Bit)
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| sMAX16BM-U3-CL-GPS |
GSENSE4040BSI (sCMOS)
3,3″ (52,18 mm) | 36,9 mm × 36,9 mm
|
16,8 MP (4096×4096) | 9 µm × 9 µm | Rolling-Shutter |
20 fps @ 4096×4096 (USB3)
23 fps @ 4096×4096 (Camera Link)
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USB3 / CameraLink |
55,0 dB (HCG)/62,4 dB (LCG) (12-Bit)
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| sMAX6504B-VIS-U10-10G |
GSENSE6504BSI (CMOS sensor)
1.2" | 1.2"
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4.2 MP (2048×2048) | 6.5 µm × 6.5 µm | Zeilenverschluss / globaler Reset |
10GigE: 248 fps @ 8-bit, 124 fps @ 12-bit, 124 fps @ 16-bit
USB3.2 Gen 2x1: 224 fps @ 8-bit, 112 fps @ 12-bit, 112 fps @ 16-bit
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USB3.2 Gen 2x1 / 10GigE |
62.1 dB (Hochempfindlichkeitsmodus); 86 dB (HDR-Modus)
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| sMAX6504B-UV-U10-10G |
GSENSE6504BSI (CMOS sensor)
1.2" | 1.2"
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4.2 MP (2048×2048) | 6.5 µm × 6.5 µm | Zeilenverschluss / globaler Reset |
10GigE: 248 fps @ 8-bit, 124 fps @ 12-bit, 124 fps @ 16-bit
USB3.2 Gen 2x1: 224 fps @ 8-bit, 112 fps @ 12-bit, 112 fps @ 16-bit
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USB3.2 Gen 2x1 / 10GigE |
62.1 dB (Hochempfindlichkeitsmodus); 86 dB (HDR-Modus)
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| sMAX6504B-VIS-U20-CXP |
GSENSE6504BSI (CMOS sensor)
1.2" | 1.2"
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4.2 MP (2048×2048) | 6.5 µm × 6.5 µm | Zeilenverschluss / globaler Reset |
CXP 2.0x4 / USB3.2 Gen 2x2: 298 fps @ 8-bit, 298 fps @ 12-bit, 170 fps @ 16-bit
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CXP 2.0x4 / USB3.2 Gen 2x2 |
62.1 dB (Hochempfindlichkeitsmodus); 86 dB (HDR-Modus)
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| sMAX6504B-UV-U20-CXP |
GSENSE6504BSI (CMOS sensor)
1.2" | 1.2"
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4.2 MP (2048×2048) | 6.5 µm × 6.5 µm | Zeilenverschluss / globaler Reset |
CXP 2.0x4 / USB3.2 Gen 2x2: 298 fps @ 8-bit, 298 fps @ 12-bit, 170 fps @ 16-bit
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CXP 2.0x4 / USB3.2 Gen 2x2 |
62.1 dB (Hochempfindlichkeitsmodus); 86 dB (HDR-Modus)
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Verpackungsliste #
Standardkonfiguration und Packliste der gekühlten sMAX-Kameras (USB3 / CameraLink / Dual-Interface)
USB3 gekühlt
- Komplette Kamera (USB3.0)
- Netzteil: AC 100–240 V 50/60 Hz → DC 12 V 3 A
- I/O-Kabel: 7-Pin-Kabel oder Verlängerung
- USB3.0-Kabel
- Objektiv (optional) C-Mount
CameraLink gekühlt
- Komplette Kamera (CameraLink)
- Netzteil: AC 100–240 V 50/60 Hz → DC 12 V 3 A
- I/O-Kabel: 7-Pin-Kabel oder Verlängerung
- CameraLink-Kabel (optional)
- Objektiv (optional) C-Mount
USB3+CL Dual-Interface gekühlt
- Komplette Kamera (USB3 + CameraLink Dual-Interface)
- Netzteil: AC 100–240 V 50/60 Hz → DC 19 V 4 A
- I/O-Kabel: 7-Pin-Kabel oder Verlängerung
- Je ein USB3.0- und ein CameraLink-Kabel (optional)
- Objektiv (optional) C-Mount
Produktabmessungen #
Gehäuseabmessungen für USB3 / CameraLink / Dual-Interface (inkl. GPS)
sMAX6504B-Serie
Wissenschaftliche 1,2-Zoll-sCMOS-Kameras mit GSENSE6504BSI, VIS/UV-Filteroptionen und U10-10G- oder U20-CXP-Schnittstellen.
Produkteigenschaften
- Wissenschaftlicher CMOS-Sensor GSENSE6504BSI, Auflösung 2048×2048 und 6,5-µm-Pixel
- Spektralbereich 200–1100 nm; VIS-Modelle mit beidseitig entspiegelt beschichtetem Schutzglas, UV-Modelle mit Quarzglas
- Schnittstellen mit hoher Bandbreite: USB3.2 Gen 2x1 / Gen 2x2, 10GigE oder CXP 2.0x4
- Luftkühlung bis 40 °C oder Wasserkühlung bis 55 °C unter Umgebungstemperatur
- Monochromausgabe mit 8/12/16 Bit und externer E/A-Triggersteuerung
Kernspezifikationen
- Sensor
- GSENSE6504BSI (CMOS-Sensor)
- Auflösung
- 4.2 MP (2048×2048)
- Pixelgröße
- 6.5 µm × 6.5 µm
- Bildrate
- Bis zu 298 fps bei 8-Bit und 12-Bit, je nach Schnittstelle
- Dynamikbereich
- 62.1 dB (Hochempfindlichkeitsmodus); 86 dB (HDR-Modus)
- Belichtungszeit
- 12 µs – 300 s
- Filter
- Beidseitig entspiegelt beschichtetes Schutzglas für VIS / UV-Quarzglas
- Schnittstellen
- USB3.2 Gen 2x1, USB3.2 Gen 2x2, 10GigE, CXP 2.0x4
- Kühlung
- Luft: 40 °C unter Umgebungstemperatur / Wasser: 55 °C unter Umgebungstemperatur
Leistungskurven
Quanteneffizienzkurve des GSENSE6504BSI
Transmissionskurve des entspiegelt beschichteten Schutzglases
Transmissionskurve des UV-Quarzglases
Abmessungen und technische Zeichnungen
U10-10G · Luftkühlung · Abmessungen
U10-10G · Wasserkühlung · Abmessungen
U20-CXP · Luftkühlung · Abmessungen
U20-CXP · Wasserkühlung · Abmessungen
Anwendungen
Häufig gestellte Fragen
Erfahren Sie mehr über wissenschaftliche CMOS-Kameras.
- Sehr geringes Ausleserauschen: sCMOS erreicht Werte nahe 1 e⁻ und schlägt damit klassische CCDs deutlich.
- Hohe Bildraten: Parallele Auslesearchitektur unterstützt bis zu 100 fps und mehr.
- Großer Dynamikumfang: Helle und dunkle Bereiche werden gleichzeitig erfasst; der Dynamikbereich liegt im fünfstelligen Verhältnis.
- Großes Sichtfeld bei hoher Auflösung: Ideal für Anwendungen, die große Bildfelder mit feinen Details benötigen.
EMCCD eignet sich besser für extrem schwache Signale oder sehr lange Belichtungen.
sCMOS bietet bei hoher Auflösung, hohen Bildraten und niedrigen Rauschanforderungen das attraktivere Preis-Leistungs-Verhältnis.
Detaillierte Produktbeschreibung
sCMOS-Sensorarchitektur
Jedes Pixel besitzt einen eigenen Verstärker und eine Spalten-ADC, wodurch paralleles Auslesen mit hoher Geschwindigkeit und hohem Signal-Rausch-Verhältnis möglich wird. Zwei Gain-Kanäle und doppelte ADCs erweitern Dynamikbereich und Empfindlichkeit zusätzlich.
Geringes Rauschen und großer Dynamikumfang
Typische sCMOS-Systeme liefern Ausleserauschen unter 2 e⁻ (bei 30 fps) und erreichen Dynamikbereiche bis 50.000:1 – deutlich besser als klassische CCDs.
Schnelles Auslesen und vielseitige Einsätze
Die parallele Auslesearchitektur ermöglicht Bildraten über 100 fps und prädestiniert die Kameras für schnelle Prozesse wie Zellbewegungen, Fluoreszenzlebensdauer oder Plasmadynamik.
Leistung bei schwachem Licht
Rückseitenbelichtete sCMOS-Sensoren erreichen Quanteneffizienzen über 95 % und überzeugen von UV bis nahes Infrarot. Sie kombinieren geringe Fixed-Pattern-Noise mit Kühlung bis –30 °C – ideal für Astronomie und andere Low-Light-Anwendungen.
Anwendungsfelder und Systemnutzen
sCMOS-Kameras überzeugen in Fluoreszenzmikroskopie, astronomischer Bildgebung, Kaltatomexperimenten, Röntgenaufnahmen, Materialprüfung und industrieller Mikroskopie mit hoher Empfindlichkeit, Präzision und Anpassungsfähigkeit.
Zentrale Einsatzfelder
Anwendungsbeispiele wissenschaftlicher sCMOS-Kameras in unterschiedlichen Bereichen
Zusammenfassung der sCMOS-Vorteile
- Ausleserauschen <2 e⁻
- Hohe Bildraten (>100 fps)
- Großer Dynamikbereich (50.000:1)
- Hohe Quanteneffizienz (>95 %)
- Großes Sichtfeld bei hoher Auflösung
- Kühlleistung bis –30 °C
- Parallele Auslesearchitektur
- Vielseitig in der Forschung einsetzbar