USB 4К микроскоп (камера)

Для паяльных работ давно хотел себе цифровой микроскоп. Из основных требований были наличие 4К картинки и 60fps для режима 1920х1080. Выбирал между вариантами HDMI/USB и чисто USB. В итоге приобрел USB вариант камеры для микроскопа Hayear HB-800B.

Некоторые параметры:
Максимальное разрешение изображения: 3840x2160
Параметры видеопотока:
для формата MJPEG — 3840x2160 @ 25fps; 2592x1944 @ 25fps; 2560x1440 @ 45fps; 1920x1080 @ 60fps; и ниже на частоте 60fps
для формата YUV422 — 3840x2160 @ 1fps; 2592x1944 @ 1fps; 1920x1080 @ 5fps; и ниже
Сенсор: 8MPx SONY 1/1.8" Color IMX CMOS (предположительно IMX334)
Размер пикселя: 2 х 2 мкм
Интерфейс: USB2.0 480 МБит/с
Полная спецификация есть на сайте производителя

Пришела камера в картонной коробке с защитой из вспененного полиэтилена внутри. В упаковке (бесполезная) универсальная инструкция, камера, и кабель USB 3.0

Корпус камеры из металла, внутри бутерброд из двух плат — на верхней разъем USB, на нижней матрица и электроника.

Тип матрицы производитель не указывает, наиболее подходящий под заявленные параметры это Sony IMX334, матрица поколения STRAVIS (матрицы повышенной светочувствительности, на сегодняшний день широко распространены, но уже есть новее — STRAVIS2)

Реального фото матрицы IMX334 в сети найти не смог, поэтому не могу судить, оригинал или нет в камере. Вот как выглядит матрица, установленная в камере Hayear HB-800B

Для изготовления микроскопа дополнительно приобретен объектив «1х-180х» на Алиэкспресс (на февраль 2025 стоимость около 4600) и линзы 2х и 0.5х (для повышения увеличения и фокусного расстояния). Так же задействован штатив от советского фотоувеличителя УПА-510 (фото из сети).

Даля работы с камерой использована программа HAYEAR Industrial Camera Measuring Software с сайта производителя. Так же возможно использовать S-EYE Setup Microscope Camera, но в первой намного больше возможностей по работе с изображением. Камера не требует установки отдельных драйверов.

Программы, помимо непосредственного наблюдения в режиме реального времени, позволяют как делать снимки в выбранном разрешении, так и записывать видео. В режиме реального времени путем известного теста с секундомером (когда секундомер наблюдается через микроскоп и вместе с монитором ПК снимается на камеру мобильного телефона) определена задержка, для разрешения 3840x2160 она плавает от 20 до 80 мс, для разрешения 1920x1080 задержка от 15 до 25 мс. На максимальном разрешении при работе пинцетом или паяльником есть небольшой лаг, на разрешении 1920x1080 лаг не ощущается вообще. В обоих случаях, особенно с учетом того, что только начал работать через цифровой микроскоп, работать вполне комфортно, неудобства от лага или того, что «руки внизу, а глаза вперед смотрят» лично я не ощутил.

Далее будут примеры изображений максимальном разрешении 3840x2160. Первое изображение это максимальное приближение с объективом 180х без дополнительных линз, расстояние между платой и объективом 100 мм, на фото резисторы 0201 (0.6 х 0.3 мм) на плате смартфона

Второе изображение это минимальное приближение с объективом 180х без дополнительных линз, расстояние между платой и объективом 192 мм

С дополнительной линзой 2х возрастает приближение, но снижается расстояние до платы — минимальное (при максимальном приближении) 35 мм, максимальное (при минимальном приближении) 50 мм. На фото ниже резистор 0402 на максимальном и минимальном приближениях с линзой 2х. Поймать фокус на таком увеличении сложно, глубина достаточно резкая.

Линза 0.5х позволяет увеличить площадь обзора и расстояние между наблюдаемым объектом и объективом. Это расстояние может быть от 175 мм и более (хватает на всю длину штатива Для примера, ниже картинка с линзой 0.5 с максимальным приближением и расстоянием 175 мм.

Качество видео соответствует вышеприведенным фото. Касательно частоты кадров — на разрешении 3840x2160 (ссылка на ЯДиск) в параметрах видеофайла указано 30 кадров, но по факту картинка сильно тупит, субъективно там 10 кадров, связываю это со слабостью моего ноутбука, так как при записи такого видео он начинает подтупливать и работает на загрузке 100%. В разрешении 1920x1080 картинка намного лучше, лагов вообще нет ссылка на ЯДиск ПС для просмотра в оригинальном разрешении видео лучше скачать.

Выводы: камера понравилась, из недостатков можно отметить разве что высокую стоимость (сейчас камера стоит чуть дешевле, я брал за 7400), ну и на счет частоты кадров на разрешении 3840x2160 вопрос остается открытым — сможет ли на современном ПК камера выдать заявленные 30 кадров в секунду.