CoaXPress Flächenkameras für höchste Bandbreite

CoaXPress auslegen: Links, Bandbreite und Frame Grabber

CoaXPress führt Bilddaten, Steuerbefehle und die Versorgungsspannung über ein einziges Koaxialkabel. Wie viel Datenrate dabei herauskommt, hängt an zwei Größen: der Geschwindigkeitsstufe je Leitung und der Anzahl der Leitungen, die parallel betrieben werden. Beides muss die Einsteckkarte im Rechner mitmachen. Diese Seite rechnet den Bedarf durch. Alle Schnittstellen im Vergleich zeigt die Oberkategorie Flächenkameras.

Geschwindigkeitsstufen und Bündelung

Eine einzelne Koaxialleitung heißt Link. Die Stufe gibt an, wie schnell darauf übertragen wird. Mehrere Links lassen sich bündeln, die Bandbreite addiert sich dabei nahezu linear. Die Rückrichtung für Steuerbefehle und Auslösesignale läuft mit 20 Megabit je Sekunde auf derselben Leitung.

Die Werte sind bereits um den Leitungscode und die üblichen Reserven bereinigt. Passende Karten führen wir unter Frame Grabber. Achten Sie darauf, dass die Karte sowohl die Stufe als auch die Zahl der Anschlüsse abdeckt: eine Karte mit zwei Buchsen nimmt eine Kamera mit vier Links nicht in voller Geschwindigkeit an.

Die Datenrate zuerst ausrechnen

Die benötigte Bandbreite ergibt sich aus Pixelzahl mal Bytes je Pixel mal Bildrate. Bei 8 Bit Monochrom ist ein Pixel ein Byte, bei 12 Bit sind es zwei, bei Farbe mit 8 Bit je Kanal drei.

Ein Rechenbeispiel: Ein Sensor mit 5120 mal 5120 Pixeln hat 26,2 Megapixel. Monochrom mit 8 Bit bei 100 Bildern je Sekunde ergibt das rund 2621 MByte pro Sekunde. Mit CXP-12 sind dafür drei Links nötig, mit CXP-6 wären es fünf. Verdoppeln Sie die Bittiefe auf 12 Bit, verdoppelt sich auch die Zahl der Leitungen. Genau an dieser Stelle entscheidet sich, welche Karte Sie brauchen.

Bei 12 Bit verdoppeln sich diese Zahlen, bei Farbe mit 8 Bit je Kanal verdreifachen sie sich. Was ein einzelnes Modell tatsächlich leistet, steht auf seiner Produktseite.

Auflösungsklassen im Sortiment

Monochrom sind 20 Modelle, 16 liefern Farbe und 1 arbeitet im nahen Infrarot. Monochrom bringt bei gleicher Pixelzahl mehr nutzbares Detail, kommt mit weniger Licht aus und erzeugt nur ein Drittel der Datenmenge. NIR ist die Wahl, wenn Merkmale erst jenseits des sichtbaren Lichts sichtbar werden, etwa bei Silizium oder bestimmten Kunststoffen.

Kabel, Reichweite und Stromversorgung

Verwendet wird Koaxialkabel mit 75 Ohm Wellenwiderstand. Die erreichbare Länge hängt an der Stufe: je schneller, desto kürzer. Bei CXP-6 sind rund 40 Meter üblich, bei CXP-12 je nach Kabelqualität etwa 30 Meter. Als Stecker sind DIN 1.0/2.3, HD-BNC und BNC verbreitet. Konfektionierte Leitungen finden Sie unter Zubehör und Kabel.

Power over CoaXPress liefert bis zu 13 Watt über dasselbe Kabel. Das genügt für viele Kameras und spart eine zweite Leitung. Kameras mit großen Sensoren und hoher Bildrate liegen jedoch darüber und brauchen eine eigene Versorgung. Prüfen Sie das Datenblatt, bevor Sie die Verkabelung festlegen.

Wann CoaXPress die richtige Wahl ist

CoaXPress passt, wenn hohe Bandbreite und ein fester Auslösezeitpunkt zusammenkommen müssen. Die Rückrichtung überträgt Trigger mit geringem und vor allem gleichbleibendem Zeitversatz, was paketbasierte Netzwerke nicht zusichern können. Es passt außerdem, wenn die Verkabelung schlank bleiben soll, weil Daten, Steuerung und Strom auf einer Leitung laufen.

Es passt nicht, wenn kein Steckplatz für eine Karte frei ist, wenn Kabelwege von 100 Metern gefragt sind oder wenn die Datenrate ohnehin klein bleibt. Dann sind 10 GigE oder GigE die einfachere Grundlage. Zum vollständigen System gehören ein Objektiv mit ausreichendem Bildkreis, denn große Sensoren verlangen große Optiken, und eine abgestimmte Beleuchtung. Für Endlosmaterial führt der Weg zu den Zeilenkameras, das gesamte Programm zeigt die Produktübersicht.

Häufige Fragen zu CoaXPress Flächenkameras

Was bedeuten CXP-6, CXP-10 und CXP-12?

Es sind Geschwindigkeitsstufen je Koaxialleitung: 6,25, 10 beziehungsweise 12,5 Gigabit je Sekunde. Nutzbar bleiben davon rund 625, 1000 und 1250 MByte pro Sekunde, den Rest belegt die Leitungscodierung. Mehrere Leitungen lassen sich bündeln, die Bandbreite addiert sich dabei nahezu linear.

Brauche ich zwingend einen Frame Grabber?

Ja. CoaXPress ist keine Netzwerktechnik, die Kamera lässt sich nicht an eine gewöhnliche Schnittstelle des Rechners anschließen. Die Karte muss sowohl die Geschwindigkeitsstufe als auch die Zahl der Anschlüsse abdecken, die Ihre Kamera verwendet.

Wie weit reicht ein Koaxialkabel?

Das hängt an der Stufe. Bei CXP-6 sind rund 40 Meter üblich, bei CXP-12 je nach Kabelqualität etwa 30 Meter, weil die Dämpfung mit der Frequenz steigt. Für längere Strecken gibt es Umsetzer auf Glasfaser, im Bereich der Zeilenkameras auch Kameras mit Glasfaseranschluss.

Reicht Power over CoaXPress für meine Kamera?

Bis etwa 13 Watt je Leitung ja. Viele kompakte Kameras liegen darunter und kommen ohne eigenes Netzteil aus. Modelle mit sehr großen Sensoren und hoher Bildrate überschreiten diesen Wert und brauchen eine separate Versorgung.

Wann ist 10 GigE die bessere Wahl?

Wenn die Kabelstrecke lang ist, bis 100 Meter über Kupfer, wenn keine feste Latenz gefordert wird und wenn die berechnete Datenrate unter etwa 1100 MByte pro Sekunde bleibt. 10 GigE kommt ohne Aufnahmekarte aus und nutzt Standardnetzwerktechnik.

Liefern Sie auch Marken außerhalb des Sortiments?

Ja. Im Shop ist unser Standardsortiment gelistet. Auf Anfrage liefern wir selbstverständlich auch alle anderen bekannten Marken der industriellen Bildverarbeitung sowie Sonderausführungen, exakt auf Ihre Anforderungen zugeschnitten.