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QHY深空相机
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From $1,349.00
At just over 4 inches in diameter and a few inches thick (IMX585), the new miniCAM8 is a compact, high-resolution, high-performance, cooled imaging system capable of exceptional, high-quality deep space images as well as high-quality, high-resolution planetary images.
So often, compactness in astro-imaging is achieved at the expense of some other critical feature found in multi-component cooled systems, such as sensor quality or thermoelectric cooling, etc. Such is not the case with the new miniCAM8. Based on Sony’s IMX585 8 MP sensor, the miniCAM8 includes full TE cooling capable of reaching a delta of -45℃ from ambient along with a built-in 8-position filter wheel for complete LRGB and narrowband imaging.
High Near-Infrared Sensitivity
The IMX585 is a Sony Starvis II processor that enables high sensitivity and high dynamic range (HDR). It also improves sensitivity in the near-infrared range by approximately 1.7 times* compared to the IMX485. The new camera miniCAM8 has a maximum quantum efficiency of 60% in the near-infrared band and 92% in the visible wavelength band.
*This data is officially provided by Sony: https://www.sony-semicon.com/cn/news/2021/2021062901.html
BSI
One benefit of the back-illuminated CMOS structure is improved full-well capacity. This is particularly helpful for sensors with small pixels. In a typical front-illuminated sensor, photons from the target entering the photosensitive layer of the sensor must first pass through the metal wiring that is embedded just above the photosensitive layer. The wiring structure reflects some of the photons and reduces the efficiency of the sensor.
In the back-illuminated sensor, the light is allowed to enter the photosensitive surface from the reverse side. In this case, the sensor’s embedded wiring structure is below the photosensitive layer. As a result, more incoming photons strike the photosensitive layer, and more electrons are generated and captured in the pixel well. This ratio of photon to electron production is called quantum efficiency. The higher the quantum efficiency, the more efficient the sensor is at converting photons to electrons, and hence the more sensitive the sensor is to capturing an image of something dim.
Zero Amplify Glow
miniCAM8 is also a zero amplifer glow camera.
Anti-Dew Technology
Based on almost 20-year cooled camera design experience, the QHY cooled camera has implemented the fully dew control solutions. The optic window has a built-in dew heater, and the chamber is protected from internal humidity condensation. An electric heating board for the chamber window can prevent the formation of dew, and the sensor itself is kept dry with our silicon gel tube socket design for control of humidity within the sensor chamber.
Cooling
In addition to dual-stage TE cooling, QHYCCD implements proprietary technology in hardware to control the dark current noise.
Variants
MiniCAM8M Deep Sky Combo -
The astronomical filters included with the miniCAM8 deepsky combo are custom-designed to match the specific characteristics of the cameras. The size is 19 mm * 12 mm * 1.1 mm. The LRGB and SHO narrowband filters for the miniCAM8M deepsky combo are customized by XiMei Filters. The LRGB filters have an optical density (OD) value of 3, while the narrowband filters have an OD value of 5.
MiniCAM8M Planetary Combo -
Includes: miniCAM8M x1; LRGB filter set x1; 20nm Methane filter x1; 40nm UV filter x1; 10nm Na filter x1
MiniCAM8M Photometric Combo -
Includes: miniCAM8M x1; u’, g’, r’, i’, z’ sloan filter set x1
| Model | miniCAM8 |
| CMOS Sensor | Sony IMX585 |
| Mono/Color | Both Available |
| BSI/FSI | BSI |
| Sensor Size | 1/1.2inch |
| Pixel Size | 2.9μm*2.9μm |
| Total Pixel Area | 3856*2180 |
| Effective Pixels | 8 MP |
| Full Well Capacity | 54ke-
Linearity HDR Mode: 46ke- |
| Readout Noise | 0.76 – 7.8 e-
Linearity HDR Mode: 1.0e- |
| Peak QE | M: 92%
C: R: 82%; G: 87%; B: 75% |
| Dynamic Range | Linearity HDR mode: The dynamic range reaches up to 46,300:1, equivalent to 93 dB or 15.5 stops. |
| A/D | Dual 12-bit (output as 16-bit) |
| Full Frame Rates | Full Resolution: 41.5FPS@8bit,23.5FPS @16bit |
| ROI Frame Rates | Full Resolution 1080Lines, 82FPS@8bit, 47FPS@16bit;640Lines, 177FPS@8bit, 105FPS@16bit |
| Exposure Time Range | 11μs-900sec |
| Shutter Type | Electronic Rolling Shutter |
| Built-in Image Buffer | 512MB DDR3 |
| Computer Interface | USB3.0 |
| Telescope Interface | 1.25 inch |
| Optic Window Type | AR+AR |
| Filter Wheel | Built-in 8-Position Carousel |
| Back Focal Length | 17.5mm |
| Cooling System | Dual Stage TEC cooler:
Long exposures (> 1 second) typically -45℃ below ambient |
| Weight | 480g |
QHY183M 是专为天文摄影初学者设计的型号。它具有出色的灵敏度和低噪音,背照式 QHY183M 具有更高的灵敏度和更高的分辨率。它非常适合行星和深空成像,特别是与 CFW3 滤光轮配合使用时。该型号具有两级热电冷却功能,可将传感器温度降至环境温度以下约零下 40 摄氏度,以最大限度地降低长时间曝光时的暗电流噪音。
QHY183 采用了 QHY 的 Anti-Amp Glow 技术,将典型的 CMOS 放大器辉光显著降低到最低限度,通过减去暗帧实现出色的校准。
QHY183 采用了 QHY COLDMOS 相机常见的防露功能。露水是从空气中凝结到腔室窗口外部的水分。霜是与腔室窗口内部或传感器表面接触时结冰的水蒸气。QHY 拥有近 20 年设计冷却相机的经验,这些型号受益于多年的防露和防霜设计经验。为了防止在腔室窗口上形成露水,加热元件内置于腔室正上方的遮光罩中。为了避免腔室内形成霜冻,提供了干燥剂管,用户可以轻松地将其连接到相机外部,以干燥腔室内部的空气并去除任何积聚的水分。
QHY183 型号也可用作导星设备。光电隔离导星端口是使用 RJ11 型插孔的标准 ST-4 配置。每台相机都附带一根导星电缆。
183 的传感器尺寸较小,分辨率较高,非常适合短焦距望远镜或通过大型望远镜对较小的暗物体进行成像。尺寸较大的 163 具有更大的视野,是成像星云等较大天空区域或与长焦距望远镜配合使用以充分利用望远镜全视野的绝佳选择。
QHY183M 是一款 1 英寸、20 万像素背照式单色 CMOS 相机,峰值 QE 为 84%。像素大小为 2.4um,使用中等尺寸的望远镜即可获得高分辨率。该相机能够以 15FPS@20 万像素的速度拍摄。它具有两级 TEC,可将传感器冷却至低于环境温度 -40C 至 -45C。ADC 为 12 位/16 位,读取噪声为 1e!计算机接口为 USB 3.0,曝光时间可设置为 50us 至 3600 秒。
规格
| 模型 | QHY183M/C |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX183 BSI CMOS |
| 单色/彩色 | 两个都 |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 2.4微米*2.4微米 |
| 有效面积 | 5544*3684 |
| 有效像素 | 20兆 |
| 传感器尺寸 | 典型 1 英寸
13.3毫米*8.87毫米 |
| 富威尔 | 15.5ke- |
| AD 采样深度 | 12bit(输出为16bit和8bit) |
| 最大全帧率和 ROI 帧率 | 5544*3684 全分辨率
19帧/秒@8位 7.5帧/秒@12位 4096*2160 4K高清视频 31帧/秒@8位 12帧/秒@12位 1920*1080高清视频 60帧@8位 24帧@12位 800*600 超高清 106帧/秒@8位 42帧/秒@12位 640*480 分辨率 130FPS@8BIT 53FPS@12BIT* |
| 读出噪声 | 2.7e-@最低增益
1.0e@高增益 |
| 暗电流 | 0.0024e/像素/秒 @ -15C |
| 曝光时间范围 | 50us-3600秒 |
| 统一增益 | 10 |
| 防辉光控制 | 是的 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | 128MB DDR2 内存 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器(低于环境温度-40C)(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | QHY183M: AR+AR高品质多层防反射涂层 QHY183C: 红外截止滤光片 |
| 防露加热器 | 硅胶管插座 |
| 望远镜接口 | M42/0.75 |
| 后焦距 | 17.5 毫米 |
| 重量 | 650克 |
From $179.00
(Only Compatible with QHY MiniCAM8 Camera)
Deep Sky Filter Set
Includes LRGB and narrowband SHO filters sized at 19 mm × 12 mm × 1.1 mm. The LRGB filters have an optical density (OD) of 3, while the narrowband filters have an OD of 5, providing high contrast and minimal light leakage for deep sky imaging.
Planetary Filter Set
Ideal for planetary observation, this set includes LRGB filters along with a 20nm Methane filter, 40nm UV filter, and 10nm Sodium (Na) filter. Great for capturing fine atmospheric and spectral details.
Photometric Filter Set
A complete Sloan filter set: u’, g’, r’, i’, z’. Suitable for scientific imaging and precise photometric measurements.
Ar III Standalone Filter
The Ar III (Argon III) filter is a narrowband filter centered around 713nm, designed to capture the specific emission line of triply ionized argon. This emission line is commonly observed in planetary nebulae, H II regions, emission-line galaxies, and in the spectroscopy of ionized gases in laboratory plasmas.
QHY294 Pro 是一款 4/3 英寸背照式相机,配备索尼 IMX294(彩色)和 IMX 492(黑白)传感器。294 Pro 拥有 1170 万像素,4.63um,14 位 A/D。IMX294 和 IMX492 芯片拥有 4680 万个 2.315um 像素,索尼将其在芯片上 2×2 合并,以创建传感器所宣称的 1170 万个 4.63um 像素阵列。QHY294 Pro 系列相机能够锁定和解锁片上合并,以提供两种读出模式。第一种模式读取传感器“锁定”模式,产生 1160 万像素,像素大小为 4.63um,每像素 14 位。第二种读取模式解锁合并,产生 4680 万像素,像素大小为 2.315um,每像素 12 位。
QHY294 Pro CMOS传感器具有双增益模式,HGC(高增益)和LGC(低增益)。当增益设置为1600时,QHY294 Pro会自动切换两种模式,您将获得HGC模式的超低读取噪声(1e-至1.6e-)和在切换点设置下约14.5ke-的满阱容量的好处。
背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。
在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体的图像就越敏感。
在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
基于近20年的冷却相机设计经验,QHY冷却相机实现了全面的露水控制解决方案。光学窗口内置露水加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止露水形成,传感器本身通过我们的硅胶管座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
冷却
除了双级TE冷却之外,QHYCCD还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
| 模型 | QHY294M专业版 |
| COMS 传感器 | 索尼 IMX492 (单色) |
| 单色/彩色 | 仅限单声道
(QHY294C 于 2022 年停产) |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 4.63微米*4.63微米 |
| 有效像素面积 | 4164*2796 |
| 有效像素 | 11.7MP
46.8MP(扩展像素模式) |
| 传感器尺寸 | 4/3 英寸
19.28毫米*12.95毫米 |
| AD 采样深度 | 14位 |
| 富威尔 | 65ke- |
| 全帧率 | 标准 1160 万像素模式
4164*2796 16.5帧/秒@14位 2160行(如4164*2160,4096*2160) 21FPS 1080行(如4164*2160,1920*2160) 41FPS 960行(如4164*960,1280*960) 46FPS 768行(如4164*768,1024*768) 56FPS 480行(如4164*480,640*480) 87FPS 240线(如4164*240,320*240) 156FPS 100行(如4164*100,240*100) 290FPS “解锁” 4700 万像素模式 8340*5644 4FPS@14BIT和8BIT *备注:QHYCCD对CMOS驱动频率进行了优化,限制了最大帧率,CMOS传感器可能无法在最大频率下工作,以确保更好的噪声性能。如果您需要定制更高帧率的版本,请联系QHYCCD。 |
| 读出噪声 | 1.6-1.2e-高增益模式
6.9-5.2e-低增益模式 |
| 暗电流 | 0.002e/像素/秒 @-20C 0.005e/像素/秒 @-10C |
| 曝光时间范围 | 60微秒至3600秒 |
| 统一增益 | 1600 (11MP 模式)
2600 (47MP 模式) |
| 硬件防辉光减少 | 是的。可以减少长时间曝光时传感器的放大辉光。 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | 256MB DDR3 内存 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器(低于环境温度约-35C) |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | M42/0.75 |
| 后焦距 | 17.5 毫米 |
| 重量 | 650克 |
英国标准协会
背照式 CMOS 结构的一个好处是提高了满阱容量。这对于像 QHY533M 这样的小像素传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标的光子进入传感器的感光层必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。
在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体的图像就越敏感。
在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
基于近20年的冷却相机设计经验,QHY冷却相机实现了全面的露水控制解决方案。光学窗口内置露水加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止露水形成,传感器本身通过我们的硅胶管座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
除了双级TE冷却之外,QHYCCD还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
放大控制
QHY533M暗框,300s
QHY183M暗框,300s
QHY533M暗框
600s,具有最高增益(170)和拉伸——仅在角落处可以检测到非常轻微的放大。
与上一代针对初学者的天文相机(如 QHY183 或 QHY 163)相比,QHY533M 具有更好的放大控制。
| 模型 | QHY533M | QHY533C |
| COMS 传感器 | 索尼 IMX533 M | 索尼 IMX533 C |
| 单色/彩色 | 单核细胞增多症 | 颜色 |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 | |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 | |
| 有效像素面积 | 3008*3028(包括光学黑区和过扫描区域) | |
| 有效像素 | 9MP | |
| 传感器尺寸 | 1 英寸 | |
| A/D 采样深度 | 原生 14 位 A/D | |
| 全井容量(1×1、2×2、3×3) | 58ke- | |
| 全帧率 | USB3.0 端口: 全分辨率 26.5FPS @8BIT 20FPS @16BIT2160行 37FPS @8BIT 28.5FPS@16BIT1080行 71.5FPS @8BIT 55FPS @16BIT768行 97FPS @8BIT 76FPS @16BIT480行 152FPS @8BIT 117FPS @16BIT240行 280FPS @8BIT 215FPS@16BIT |
|
| 读出噪声 | 1.3 至 3.4e- | |
| 暗电流 | -20C,0.0005e- /像素/秒 | |
| 曝光时间范围 | 30微秒至3600秒 | |
| 统一增益 | 68 | |
| 快门类型 | 电子快门 | |
| 计算机接口 | USB3.0 | |
| 内置图像缓冲区 | 1GB DDR3 内存 | |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器
连续模式下低于环境温度-30C小于1S 连续模式1S以上或单帧模式环境温度-35℃以下 (试验温度+20°) |
|
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 | |
| 防露加热器 | 是的 | |
| 望远镜接口 | – | 支持M48(需配适配器) |
| 后焦距 | 实际后焦消耗:14 毫米(与 CFW 结合)
标准BFL:17.5mm(±0.5) |
17 毫米 |
| 重量 | 845克 | 845克 |
CMOS 技术具有低读出噪声和高速读出的优势,彻底改变了天文成像。单色、背照式、高灵敏度的天文成像相机是天文成像者的理想选择。
QHY268M/C 是新一代背照式 CMOS 相机,具有真正的 16 位 A/D 和 3.76um 像素。这款索尼新传感器是一款理想的 CMOS 传感器,不会出现放大器辉光。16 位 A/D 可对整个满阱范围进行高分辨率采样。数字化 0-65535 级别可产生具有连续灰度等级的平滑图像。QHY268M/C 是一款基于索尼 IMX571 传感器的冷却背照式 CMOS 相机,具有原生 16 位 A/D 和 3.76um 像素。
1GB DDR3 图像缓冲区
为了保证整个26MP传感器的高速不间断的数据传输,QHY268拥有1GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,对临时和永久存储的内存要求也更大。QHY268采用了高达1GB的大容量内存,数据吞吐量翻倍。这种超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅,卡顿更少,进一步减轻了电脑CPU的压力。
QHY268M 有一个独特的内部湿度传感器(而 QHY268C 没有)。下图中的蓝色曲线表示湿度。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
关闭并重新打开电源,重新启动相机
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
| 模型 | QHY268M | QHY268C |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX571 M | 索尼 IMX571 C |
| 单色/彩色 | 单核细胞增多症 | 颜色 |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 | |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 | |
| 有效像素面积 | 6280*4210(包括光学黑区和过扫描区域) | |
| 有效像素 | 26MP | |
| 传感器尺寸 | APS-C | |
| A/D 采样深度 | 原生 16 位(0-65535 灰度)A/D | |
| 满井容量 (1×1, 2×2, 3×3) | 51ke- 扩展全阱模式下 75ke- 或以上 |
|
| 全帧率 | USB3.0 端口: 全分辨率 6.8FPS @8BIT 6FPS @16BIT 2048线 13.6FPS@8BIT 11.5FPS@16BIT 1080线 25.4FPS@8BIT 19.5FPS@16BIT 768行 35FPS@8BIT 25FPS@16BIT 480线 50FPS@8BIT 34FPS@16BIT |
|
| 读出噪声 | 1.1e-高增益,
3.5e-低增益 (在扩展全阱模式下为 5.3e- 至 7.4e-) |
|
| 暗电流 | -20C,0.0005e /像素/秒
-10C,0.001e /像素/秒 |
|
| 曝光时间范围 | 30微秒至3600秒 | |
| 推荐增益* | 30 (PH模式,或扩展满阱模式)
56 (高增益模式) *随着CMOS工艺的提升,对于这些16bit的CMOS相机来说,即使在最低增益下也已经超出了单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU)。 在本页的“读出模式”部分了解更多信息。 |
|
| 放大器控制 | 零放大器辉光 | |
| 固件/FPGA远程升级 | 通过相机 USB 端口完全支持 | |
| 快门类型 | 电子快门 | |
| 计算机接口 | USB3.0 | |
| 内置图像缓冲区 | 1GB DDR3 内存 | |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器
连续模式下低于环境温度-30C小于1S 连续模式1S以上或单帧模式环境温度-35℃以下 (试验温度+20°) |
|
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 | |
| 防露加热器 | 是的 | |
| 湿度传感器* | 是的 | 不 |
| 望远镜接口 | 支持M54或M48(与适配器结合) | 支持M54或M48(与适配器结合) |
| 后焦距 | QHY268M:12.5毫米* *若搭配QHY滤镜轮使用,所消耗的BFL按12.5mm计算,实际BFL(CMOS芯片到相机顶部的截距)为14.3mm(±0.3),由于大部分用户会搭配单色相机使用CFW,因此请以12.5mm为主要参考。 |
QHY268C: 14.3毫米(±0.3)*
*自2023年起,QHY268C的顶部与268M相同。 |
| 重量 | 约810克 | 约810克 |
相机曲线
CMOS 技术具有低读出噪声和高速读出的优势,彻底改变了天文成像。单色、背照式、高灵敏度的天文成像相机是天文成像者的理想选择。QHY600M-L 使用最新的 SONY 背照式传感器 IMX455,这是一款全画幅(35 毫米格式)传感器,像素为 3.76 微米,原生 16 位 A/D。此传感器有单色和彩色版本。QHY600C-PH SBFL 结束了非 16 位 CMOS 相机的时代,也结束了非全画幅(及更大)单色 CMOS 相机的时代。
QHY600C-PH SBFL 采用 SONY 的 Exmor BSI CMOS 技术,具有极低的暗电流(0.002e/p/s@-20C)。QHY600C-PH SBFL 还是一款零放大型辉光相机。QHY600C-PH SBFL 在高增益和全分辨率以及 4FPS 读出速度下仅有一个电子的读出噪声。一个电子的读出噪声意味着相机仅需 4 到 6 个光子即可实现 SNR>3。当光子受限时(即短曝光、窄带成像等),这种性能堪称完美,使这款大面积传感器成为巡天、时间域天文学、荧光成像、DNA 测序和显微镜的理想选择。
模型
QHY600系列有多种型号,涵盖摄影和科学用途。以下列出了不同类型的QHY600 PH(摄影)系列:
QHY600PH :业余天文摄影师的标准版本;
2GB DDR3 图像缓冲区
为了能够高速、流畅的传输整个60MP传感器的数据,QHY600配备了2GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,因此对临时存储和永久存储的内存要求也更大。以QHY600传感器为例,每帧图像产生大约120MB的数据,数据带宽也由原来的16位提升到了现在的32位,传输如此大的文件必然要求相机拥有足够的内存。QHY600采用了高达2GB的大容量内存,数据吞吐量提高了一倍。超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅、无卡顿,进一步减轻了电脑CPU的压力。
另外一个好处是,在使用一些处理器不够快或者对USB 3.0支持不好的电脑时,电脑无法很好地传输高速数据,数据经常丢失。DDR可以缓冲大量的图像数据并发送给电脑。即使USB 3.0传输经常中断,也能保证数据不丢失。SharpCap中有选项可以打开或关闭DDR缓冲。目前版本的ASCOM驱动工作在DDR模式下。
原生 16 位 A/D:新款索尼传感器片上具有原生 16 位 A/D。输出为真正的 16 位,具有65536 个级别。与 12 位和 14 位 A/D 相比,16 位 A/D 可产生更高的采样分辨率,系统增益将小于 1e-/ADU,没有采样误差噪声,读取噪声非常低。
BSI:背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。这对于像素较小的传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体图像的灵敏度就越高。
零放大辉光:这也是一款零放大辉光相机。
真正的 RAW 数据:在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后的天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
防结露技术:基于近 20 年的冷却相机设计经验,QHY 冷却相机实现了全面的结露控制解决方案。光学窗口内置结露加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止结露,传感器本身通过我们的硅胶管插座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
冷却:除了双级 TE 冷却之外,QHYCCD 还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
规格
| 模型 |
QHY600PH(摄影版)
QHY600PH SBFL (短后焦距版) QHY600PH L (精简版) |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX455 |
| 单色/彩色 | 两种都可用(单色仅适用于 QHY600PH-L) |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 |
| 有效像素面积 | 9576*6388
(9600*6422 过扫描且有光学黑区) |
| 有效像素 | 6117 万像素 (有效面积。 |
| 传感器尺寸 | 全画幅 36mm x 24mm |
| A/D 采样深度 | 16 位(0-65535 级),1X1 分级
2X2 时为 18 位,3X3 时为 19 位,4X4 时为 20 位软件分级 *QHY600使用软件数字合并实现2*2binning,通过数字求和,2*2binning为4个16位数据相加即为18位数据。 |
| 满井容量 (1×1, 2×2, 3×3) | 标准模式 >51ke- / >204ke- / >408ke- 超级满井模式 >80ke- / >320ke- / >720ke- |
| 全帧率 | USB3.0端口图像传输速度
全帧尺寸:4.0FPS(8 位输出) 全帧尺寸:2.5FPS(16 位输出) 9600×3194 时为 7.2FPS,9600×1080 时为 22.5FPS,9600×768 时为 28FPS,9600×480 时为 47FPS,9600×100 时为 160FPS, 光纤接口图像传输速度(仅限QHY600Pro) 全帧尺寸:4.0FPS(16 位输出) |
| 读出噪声 | 1.0e- 至 3.7e-(标准模式) |
| 暗电流 | 0.0022e-/p/s @ -20C 0.0046e-/p/s @ -10C |
| 曝光时间范围 | 40 微秒 – 3600 秒 |
| 单位增益* | 25(扩展满阱模式)*
*随着CMOS技术的进步,16bit CMOS相机已经问世,比如QHY600/268/411/461。这些相机即使在最低增益下也已经超出单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU),所以可以直接将增益设置为0作为起始值。请注意QHY600/268C/411/461有扩展满阱模式。在此模式下,您仍然需要找出单位增益的位置。 |
| 放大器控制 | 零放大器辉光 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持。通过相机 USB 端口 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | DDR3 内存
PH & PH SBFL 版本:2GBytes |
| 硬件帧序列号 | 支持 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器: – 长时间曝光(> 1 秒)通常低于环境温度 -35°C – 短时间曝光(<1秒)高FPS,通常低于环境温度-30C(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | M54/0.75 |
| 后焦距 | QHY600PH&QHYPH-L:17.5毫米+6毫米(±0.2)
QHY600SBFL:14.5毫米* *连接QHYCFW时,BFL消耗为12.5mm。关于“BFL消耗”的定义和我们的转接系统请查看:https://www.qhyccd.com/adapters/ |
| 重量 | PH版:850g 精简版:790克 |
| 力量 | 40 瓦/100% 20 瓦/50% 13.8瓦/0% |
相机曲线
曲线显示绝对量化宽松
QHY183C 是专为天文摄影初学者设计的型号。它具有出色的灵敏度和低噪音,背照式 QHY183C 具有更高的灵敏度和更高的分辨率。它非常适合行星和深空成像,特别是与 CFW3 滤光轮配合使用时。该型号具有两级热电冷却功能,可将传感器温度降至环境温度以下约零下 40 摄氏度,以最大限度地降低长时间曝光时的暗电流噪音。
QHY183 采用了 QHY 的 Anti-Amp Glow 技术,将典型的 CMOS 放大器辉光显著降低到最低限度,通过减去暗帧实现出色的校准。
QHY183 采用了 QHY COLDMOS 相机常见的防露功能。露水是从空气中凝结到腔室窗口外部的水分。霜是与腔室窗口内部或传感器表面接触时结冰的水蒸气。QHY 拥有近 20 年设计冷却相机的经验,这些型号受益于多年的防露和防霜设计经验。为了防止在腔室窗口上形成露水,加热元件内置于腔室正上方的遮光罩中。为了避免腔室内形成霜冻,提供了干燥剂管,用户可以轻松地将其连接到相机外部,以干燥腔室内部的空气并去除任何积聚的水分。
QHY183 型号也可用作导星设备。光电隔离导星端口是使用 RJ11 型插孔的标准 ST-4 配置。每台相机都附带一根导星电缆。
183 的传感器尺寸较小,分辨率较高,非常适合短焦距望远镜或通过大型望远镜对较小的暗物体进行成像。尺寸较大的 163 具有更大的视野,是成像星云等较大天空区域或与长焦距望远镜配合使用以充分利用望远镜全视野的绝佳选择。
QHY183M 是一款 1 英寸、20 万像素背照式单色 CMOS 相机,峰值 QE 为 84%。像素大小为 2.4um,使用中等尺寸的望远镜即可获得高分辨率。该相机能够以 15FPS@20 万像素的速度拍摄。它具有两级 TEC,可将传感器冷却至低于环境温度 -40C 至 -45C。ADC 为 12 位/16 位,读取噪声为 1e!计算机接口为 USB 3.0,曝光时间可设置为 50us 至 3600 秒。
规格
| 模型 | QHY183M/C |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX183 BSI CMOS |
| 单色/彩色 | 两个都 |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 2.4微米*2.4微米 |
| 有效面积 | 5544*3684 |
| 有效像素 | 20兆 |
| 传感器尺寸 | 典型 1 英寸
13.3毫米*8.87毫米 |
| 富威尔 | 15.5ke- |
| AD 采样深度 | 12bit(输出为16bit和8bit) |
| 最大全帧率和 ROI 帧率 | 5544*3684 全分辨率
19帧/秒@8位 7.5帧/秒@12位 4096*2160 4K高清视频 31帧/秒@8位 12帧/秒@12位 1920*1080高清视频 60帧@8位 24帧@12位 800*600 超高清 106帧/秒@8位 42帧/秒@12位 640*480 分辨率 130FPS@8BIT 53FPS@12BIT* |
| 读出噪声 | 2.7e-@最低增益
1.0e@高增益 |
| 暗电流 | 0.0024e/像素/秒 @ -15C |
| 曝光时间范围 | 50us-3600秒 |
| 统一增益 | 10 |
| 防辉光控制 | 是的 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | 128MB DDR2 内存 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器(低于环境温度-40C)(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | QHY183M: AR+AR高品质多层防反射涂层 QHY183C: 红外截止滤光片 |
| 防露加热器 | 硅胶管插座 |
| 望远镜接口 | M42/0.75 |
| 后焦距 | 17.5 毫米 |
| 重量 | 650克 |
$1,249.00
At just over 4 inches in diameter and a few inches thick (IMX585), the new miniCAM8 is a compact, high-resolution, high-performance, cooled imaging system capable of exceptional, high-quality deep space images as well as high-quality, high-resolution planetary images.
So often, compactness in astroimaging is achieved at the expense of some other critical feature found in multi-component cooled systems, such as sensor quality or thermoelectric cooling, etc. Such is not the case with the new miniCAM8. Based on Sony’s IMX585 8 MP sensor, the miniCAM8 includes full TE cooling capable of reaching a delta of -45℃ from ambient along with a built-in 8-position filter wheel for complete LRGB and narrowband imaging.
High Near-Infrared Sensitivity
The IMX585 is a Sony Starvis II processor that enables high sensitivity and high dynamic range (HDR). It also improves sensitivity in the near-infrared range by approximately 1.7 times* compared to the IMX485. The new camera miniCAM8 has a maximum quantum efficiency of 60% in the near-infrared band and 92% in the visible wavelength band.
*This data is officially provided by Sony: https://www.sony-semicon.com/cn/news/2021/2021062901.html
BSI
One benefit of the back-illuminated CMOS structure is improved full-well capacity. This is particularly helpful for sensors with small pixels. In a typical front-illuminated sensor, photons from the target entering the photosensitive layer of the sensor must first pass through the metal wiring that is embedded just above the photosensitive layer. The wiring structure reflects some of the photons and reduces the efficiency of the sensor.
In the back-illuminated sensor, the light is allowed to enter the photosensitive surface from the reverse side. In this case, the sensor’s embedded wiring structure is below the photosensitive layer. As a result, more incoming photons strike the photosensitive layer, and more electrons are generated and captured in the pixel well. This ratio of photon to electron production is called quantum efficiency. The higher the quantum efficiency, the more efficient the sensor is at converting photons to electrons, and hence the more sensitive the sensor is to capturing an image of something dim.
Zero Amplify Glow
miniCAM8 is also a zero amplifier glow camera.
Anti-Dew Technology
Based on almost 20-year cooled camera design experience, the QHY cooled camera has implemented the fully dew control solutions. The optic window has a built-in dew heater, and the chamber is protected from internal humidity condensation. An electric heating board for the chamber window can prevent the formation of dew, and the sensor itself is kept dry with our silicon gel tube socket design for control of humidity within the sensor chamber.
Cooling
In addition to dual-stage TE cooling, QHYCCD implements proprietary technology in hardware to control the dark current noise.
Filters
The astronomical filters included with the miniCAM8 deepsky combos are custom-designed to match the specific characteristics of the cameras. The size is 19 mm * 12 mm * 1.1 mm. The LRGB and SHO narrowband filters for the miniCAM8M deepsky combo are customized by XiMei Filters. The LRGB filters have an optical density (OD) value of 3, while the narrowband filters have an OD value of 5.
| Model | miniCAM8 |
| CMOS Sensor | Sony IMX585 |
| Mono/Color | Both Available |
| BSI/FSI | BSI |
| Sensor Size | 1/1.2inch |
| Pixel Size | 2.9μm*2.9μm |
| Total Pixel Area | 3856*2180 |
| Effective Pixels | 8 MP |
| Full Well Capacity | 54ke-
Linearity HDR Mode: 46ke- |
| Readout Noise | 0.76 – 7.8 e-
Linearity HDR Mode: 1.0e- |
| Peak QE | M: 92%
C: R: 82%; G: 87%; B: 75% |
| Dynamic Range | Linearity HDR mode: The dynamic range reaches up to 46,300:1, equivalent to 93 dB or 15.5 stops. |
| A/D | Dual 12-bit (output as 16-bit) |
| Full Frame Rates | Full Resolution: 41.5FPS@8bit,23.5FPS @16bit |
| ROI Frame Rates | Full Resolution 1080Lines, 82FPS@8bit, 47FPS@16bit;640Lines, 177FPS@8bit, 105FPS@16bit |
| Exposure Time Range | 11μs-900sec |
| Shutter Type | Electronic Rolling Shutter |
| Built-in Image Buffer | 512MB DDR3 |
| Computer Interface | USB3.0 |
| Telescope Interface | 1.25 inch |
| Optic Window Type | AR+AR |
| Filter Wheel | Built-in 8-Position Carousel |
| Back Focal Length | 17.5mm |
| Cooling System | Dual Stage TEC cooler:
Long exposures (> 1 second) typically -45℃ below ambient |
| Weight | 480g |
$6,610.00
CMOS 技术具有低读出噪声和高速读出的优势,彻底改变了天文成像。单色、背照式、高灵敏度的天文成像相机是天文成像者的理想选择。QHY600M-L 使用最新的 SONY 背照式传感器 IMX455,这是一款全画幅(35 毫米格式)传感器,像素为 3.76 微米,原生 16 位 A/D。此传感器有单色和彩色版本。QHY600 结束了非 16 位 CMOS 相机的时代,也结束了非全画幅(及更大)单色 CMOS 相机的时代。
QHY600M-L 采用索尼 Exmor BSI CMOS 技术,具有极低的暗电流(0.002e/p/s@-20C)。QHY600M-L 还是一款零放大器辉光相机。QHY600M-L 在高增益和全分辨率以及 4FPS 读出速度下仅有一个电子的读出噪声。一个电子的读出噪声意味着相机仅需 4 到 6 个光子即可实现 SNR>3。在光子受限的条件下(即短曝光、窄带成像等),这是完美的性能,使这款大面积传感器成为天空巡天、时间域天文学、荧光成像、DNA 测序和显微镜的理想选择。
模型
QHY600系列有多种型号,涵盖摄影和科学用途。以下列出了不同类型的QHY600 PH(摄影)系列:
QHY600PH :业余天文摄影师的标准版本;
2GB DDR3 图像缓冲区
为了能够高速、流畅的传输整个60MP传感器的数据,QHY600配备了2GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,因此对临时存储和永久存储的内存要求也更大。以QHY600传感器为例,每帧图像产生大约120MB的数据,数据带宽也由原来的16位提升到了现在的32位,传输如此大的文件必然要求相机拥有足够的内存。QHY600采用了高达2GB的大容量内存,数据吞吐量提高了一倍。超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅、无卡顿,进一步减轻了电脑CPU的压力。
另外一个好处是,在使用一些处理器不够快或者对USB 3.0支持不好的电脑时,电脑无法很好地传输高速数据,数据经常丢失。DDR可以缓冲大量的图像数据并发送给电脑。即使USB 3.0传输经常中断,也能保证数据不丢失。SharpCap中有选项可以打开或关闭DDR缓冲。目前版本的ASCOM驱动工作在DDR模式下。
原生 16 位 A/D:新款索尼传感器片上具有原生 16 位 A/D。输出为真正的 16 位,具有65536 个级别。与 12 位和 14 位 A/D 相比,16 位 A/D 可产生更高的采样分辨率,系统增益将小于 1e-/ADU,没有采样误差噪声,读取噪声非常低。
BSI:背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。这对于像素较小的传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体图像的灵敏度就越高。
零放大辉光:这也是一款零放大辉光相机。
真正的 RAW 数据:在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
防结露技术:基于近 20 年的冷却相机设计经验,QHY 冷却相机实现了全面的结露控制解决方案。光学窗口内置结露加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止结露,传感器本身通过我们的硅胶管插座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
冷却:除了双级 TE 冷却之外,QHYCCD 还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
规格
| 模型 |
QHY600PH(摄影版)
QHY600PH SBFL (短后焦距版) QHY600PH L (精简版) |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX455 |
| 单色/彩色 | 两种都可用(单色仅适用于 QHY600PH-L) |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 |
| 有效像素面积 | 9576*6388
(9600*6422 过扫描且有光学黑区) |
| 有效像素 | 6117 万像素 (有效面积。 |
| 传感器尺寸 | 全画幅 36mm x 24mm |
| A/D 采样深度 | 16 位(0-65535 级),1X1 分级
2X2 时为 18 位,3X3 时为 19 位,4X4 时为 20 位软件分级 *QHY600使用软件数字合并实现2*2binning,通过数字求和,2*2binning为4个16位数据相加即为18位数据。 |
| 全井容量(1×1、2×2、3×3) | 标准模式 >51ke- / >204ke- / >408ke- 超级满井模式 >80ke- / >320ke- / >720ke- |
| 全帧率 | USB3.0端口图像传输速度
全帧尺寸:4.0FPS(8 位输出) 全帧尺寸:2.5FPS(16 位输出) 9600×3194 时为 7.2FPS,9600×1080 时为 22.5FPS,9600×768 时为 28FPS,9600×480 时为 47FPS,9600×100 时为 160FPS, 光纤接口图像传输速度(仅限QHY600Pro) 全帧尺寸:4.0FPS(16 位输出) |
| 读出噪声 | 1.0e- 至 3.7e-(标准模式) |
| 暗电流 | 0.0022e-/p/s @ -20C 0.0046e-/p/s @ -10C |
| 曝光时间范围 | 40 微秒 – 3600 秒 |
| 单位增益* | 25(扩展满阱模式)*
*随着CMOS技术的进步,16bit CMOS相机已经问世,比如QHY600/268/411/461。这些相机即使在最低增益下也已经超出单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU),所以可以直接将增益设置为0作为起始值。请注意QHY600/268C/411/461有扩展满阱模式。在此模式下,您仍然需要找出单位增益的位置。 |
| 放大器控制 | 零放大器辉光 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持。通过相机 USB 端口 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | DDR3 内存
PH & PH SBFL 版本:2GBytes |
| 硬件帧序列号 | 支持 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器: – 长时间曝光(> 1 秒)通常低于环境温度 -35°C – 短时间曝光(<1秒)高FPS,通常低于环境温度-30C(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | M54/0.75 |
| 后焦距 | QHY600PH&QHYPH-L:17.5毫米+6毫米(±0.2)
QHY600SBFL:14.5毫米* *连接QHYCFW时,BFL消耗为12.5mm。关于“BFL消耗”的定义和我们的转接系统请查看:https://www.qhyccd.com/adapters/ |
| 重量 | PH版:850g 精简版:790克 |
| 力量 | 40 瓦/100% 20 瓦/50% 13.8瓦/0% |
相机曲线
曲线显示绝对量化宽松
多种读数模式
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
随机变化热噪声抑制功能
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO 保护
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
优化 USB 流量以最大程度减少水平条带
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
调整 USB 流量以避免周期性的水平噪声。
关闭并重新打开电源,重新启动相机
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
规格
| 模型 | QHY461PH |
| 图像传感器 | SONY IMX461 BSI CMOS 传感器 |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 |
| 彩色 / 单色版本 | 仅限单声道 |
| 图像分辨率 | 11760 × 8896 |
| 有效像素 | 102 万像素 |
| 有效图像区域 | 44 毫米 x 33 毫米 |
| 传感器表面玻璃 | AR+AR 多层镀膜透明玻璃 |
| 全井容量(1×1、2×2、3×3) | 标准模式下 50ke- / 200ke- / 450ke- 扩展满阱模式下 80ke- / 320ke- / 720ke- |
| 广告 | 1X1Binning 为 16 位(0-65535 灰度),2X2 为 18 位,3X3 为 19 位,4*4 软件 Binning 为 20 位 |
| 传感器尺寸 | 典型 3.4 英寸 |
| 读出噪音 | 1e 至 3.7e(HGC 模式下) |
| 暗电流 | 约 0.003e/像素/秒 @ -20C |
| 曝光时间范围 | 50微秒 – 3600秒 |
| 帧速率 | USB3.0上2.7FPS@8BIT 1.3FPS@16BIT 10Gb 光纤上 2.7FPS @ 16BIT 6FPS @ 14BIT |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 滤光轮接口 | 4PIN QHYCCD CFW 接口 |
| 内置图像缓冲区 | 1GByte DDR3 缓冲器 |
| 冷却系统 | 双级 TEC 冷却器(采用空气冷却,温度低于环境温度-35C)。 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | – |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 后焦距 | 32.5 毫米 |
相机曲线
CMOS 技术具有低读出噪声和高速读出的优势,彻底改变了天文成像。单色、背照式、高灵敏度的天文成像相机是天文成像者的理想选择。QHY600M-L 使用最新的 SONY 背照式传感器 IMX455,这是一款全画幅(35 毫米格式)传感器,像素为 3.76um,原生 16 位 A/D。此传感器有单色和彩色版本。QHY600M-PH 结束了非 16 位 CMOS 相机的时代,也结束了非全画幅(及更大)单色 CMOS 相机的时代。
QHY600M-L 采用索尼 Exmor BSI CMOS 技术,具有极低的暗电流(0.002e/p/s@-20C)。QHY600M-PH 还是一款零放大器辉光相机。QHY600M-PH 在高增益和全分辨率以及 4FPS 读出速度下仅有一个电子的读出噪声。一个电子的读出噪声意味着相机仅需 4 到 6 个光子即可实现 SNR>3。在光子受限的条件下(即短曝光、窄带成像等),这是完美的性能,使这款大面积传感器成为天空巡天、时间域天文学、荧光成像、DNA 测序和显微镜的理想选择。
模型
QHY600系列有多种型号,涵盖摄影和科学用途。以下列出了不同类型的QHY600 PH(摄影)系列:
QHY600PH :业余天文摄影师的标准版本;
2GB DDR3 图像缓冲区
为了能够高速、流畅的传输整个60MP传感器的数据,QHY600配备了2GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,因此对临时存储和永久存储的内存要求也更大。以QHY600传感器为例,每帧图像产生大约120MB的数据,数据带宽也由原来的16位提升到了现在的32位,传输如此大的文件必然要求相机拥有足够的内存。QHY600采用了高达2GB的大容量内存,数据吞吐量提高了一倍。超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅、无卡顿,进一步减轻了电脑CPU的压力。
另外一个好处是,在使用一些处理器不够快或者对USB 3.0支持不好的电脑时,电脑无法很好地传输高速数据,数据经常丢失。DDR可以缓冲大量的图像数据并发送给电脑。即使USB 3.0传输经常中断,也能保证数据不丢失。SharpCap中有选项可以打开或关闭DDR缓冲。目前版本的ASCOM驱动工作在DDR模式下。
原生 16 位 A/D:新款索尼传感器片上具有原生 16 位 A/D。输出为真正的 16 位,具有65536 个级别。与 12 位和 14 位 A/D 相比,16 位 A/D 可产生更高的采样分辨率,系统增益将小于 1e-/ADU,没有采样误差噪声,读取噪声非常低。
BSI:背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。这对于像素较小的传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体图像的灵敏度就越高。
零放大辉光:这也是一款零放大辉光相机。
真正的 RAW 数据:在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
防结露技术:基于近 20 年的冷却相机设计经验,QHY 冷却相机实现了全面的结露控制解决方案。光学窗口内置结露加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止结露,传感器本身通过我们的硅胶管插座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
冷却:除了双级 TE 冷却之外,QHYCCD 还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
规格
| 模型 |
QHY600PH(摄影版)
QHY600PH SBFL (短后焦距版) QHY600PH L (精简版) |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX455 |
| 单色/彩色 | 两种都可用(单色仅适用于 QHY600PH-L) |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 |
| 有效像素面积 | 9576*6388
(9600*6422 过扫描且有光学黑区) |
| 有效像素 | 6117 万像素 (有效面积。 |
| 传感器尺寸 | 全画幅 36mm x 24mm |
| A/D 采样深度 | 16 位(0-65535 级),1X1 分级
2X2 时为 18 位,3X3 时为 19 位,4X4 时为 20 位软件分级 *QHY600使用软件数字合并实现2*2binning,通过数字求和,2*2binning为4个16位数据相加即为18位数据。 |
| 全井容量(1×1、2×2、3×3) | 标准模式 >51ke- / >204ke- / >408ke- 超级满井模式 >80ke- / >320ke- / >720ke- |
| 全帧率 | USB3.0端口图像传输速度
全帧尺寸:4.0FPS(8 位输出) 全帧尺寸:2.5FPS(16 位输出) 9600×3194 时为 7.2FPS,9600×1080 时为 22.5FPS,9600×768 时为 28FPS,9600×480 时为 47FPS,9600×100 时为 160FPS, 光纤接口图像传输速度(仅限QHY600Pro) 全帧尺寸:4.0FPS(16 位输出) |
| 读出噪声 | 1.0e- 至 3.7e-(标准模式) |
| 暗电流 | 0.0022e-/p/s @ -20C 0.0046e-/p/s @ -10C |
| 曝光时间范围 | 40 微秒 – 3600 秒 |
| 单位增益* | 25(扩展满阱模式)*
*随着CMOS技术的进步,16bit CMOS相机已经问世,比如QHY600/268/411/461。这些相机即使在最低增益下也已经超出单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU),所以可以直接将增益设置为0作为起始值。请注意QHY600/268C/411/461有扩展满阱模式。在此模式下,您仍然需要找出单位增益的位置。 |
| 放大器控制 | 零放大器辉光 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持。通过相机 USB 端口 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | DDR3 内存
PH & PH SBFL 版本:2GBytes |
| 硬件帧序列号 | 支持 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器: – 长时间曝光(> 1 秒)通常低于环境温度 -35°C – 短时间曝光(<1秒)高FPS,通常低于环境温度-30C(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | M54/0.75 |
| 后焦距 | QHY600PH&QHYPH-L:17.5毫米+6毫米(±0.2)
QHY600SBFL:14.5毫米* *连接QHYCFW时,BFL消耗为12.5mm。关于“BFL消耗”的定义和我们的转接系统请查看:https://www.qhyccd.com/adapters/ |
| 重量 | PH版:850g 精简版:790克 |
| 力量 | 40 瓦/100% 20 瓦/50% 13.8瓦/0% |
相机曲线
曲线显示绝对量化宽松
CMOS 技术具有低读出噪声和高速读出的优势,彻底改变了天文成像。单色、背照式、高灵敏度的天文成像相机是天文成像者的理想选择。QHY600M-L 使用最新的 SONY 背照式传感器 IMX455,这是一款全画幅(35 毫米格式)传感器,像素为 3.76um,原生 16 位 A/D。此传感器有单色和彩色版本。QHY600C-PH 结束了非 16 位 CMOS 相机的时代,也结束了非全画幅(及更大)单色 CMOS 相机的时代。
QHY600C-PH 采用索尼 Exmor BSI CMOS 技术,具有极低的暗电流(0.002e/p/s@-20C)。QHY600C-PH 还是一款零放大器辉光相机。QHY600C-PH 在高增益和全分辨率以及 4FPS 读出速度下仅有一个电子的读出噪声。一个电子的读出噪声意味着相机仅需 4 到 6 个光子即可实现 SNR>3。当光子受限时(即短曝光、窄带成像等),这是完美的性能,使这款大面积传感器成为天空巡天、时间域天文学、荧光成像、DNA 测序和显微镜的理想选择。
模型
QHY600系列有多种型号,涵盖摄影和科学用途。以下列出了不同类型的QHY600 PH(摄影)系列:
QHY600PH :业余天文摄影师的标准版本;
2GB DDR3 图像缓冲区
为了能够高速、流畅的传输整个60MP传感器的数据,QHY600配备了2GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,因此对临时存储和永久存储的内存要求也更大。以QHY600传感器为例,每帧图像产生大约120MB的数据,数据带宽也由原来的16位提升到了现在的32位,传输如此大的文件必然要求相机拥有足够的内存。QHY600采用了高达2GB的大容量内存,数据吞吐量提高了一倍。超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅、无卡顿,进一步减轻了电脑CPU的压力。
另外一个好处是,在使用一些处理器不够快或者对USB 3.0支持不好的电脑时,电脑无法很好地传输高速数据,数据经常丢失。DDR可以缓冲大量的图像数据并发送给电脑。即使USB 3.0传输经常中断,也能保证数据不丢失。SharpCap中有选项可以打开或关闭DDR缓冲。目前版本的ASCOM驱动工作在DDR模式下。
原生 16 位 A/D:新款索尼传感器片上具有原生 16 位 A/D。输出为真正的 16 位,具有65536 个级别。与 12 位和 14 位 A/D 相比,16 位 A/D 可产生更高的采样分辨率,系统增益将小于 1e-/ADU,没有采样误差噪声,读取噪声非常低。
BSI:背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。这对于像素较小的传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体图像的灵敏度就越高。
零放大辉光:这也是一款零放大辉光相机。
真正的 RAW 数据:在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后的天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
防结露技术:基于近 20 年的冷却相机设计经验,QHY 冷却相机实现了全面的结露控制解决方案。光学窗口内置结露加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止结露,传感器本身通过我们的硅胶管插座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
冷却:除了双级 TE 冷却之外,QHYCCD 还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
规格
| 模型 |
QHY600PH(摄影版)
QHY600PH SBFL (短后焦距版) QHY600PH L (精简版) |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX455 |
| 单色/彩色 | 两种都可用(单色仅适用于 QHY600PH-L) |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 |
| 有效像素面积 | 9576*6388
(9600*6422 过扫描且有光学黑区) |
| 有效像素 | 6117 万像素 (有效面积。 |
| 传感器尺寸 | 全画幅 36mm x 24mm |
| A/D 采样深度 | 16 位(0-65535 级),1X1 分级
2X2 时为 18 位,3X3 时为 19 位,4X4 时为 20 位软件分级 *QHY600使用软件数字合并实现2*2binning,通过数字求和,2*2binning为4个16位数据相加即为18位数据。 |
| 全井容量(1×1、2×2、3×3) | 标准模式 >51ke- / >204ke- / >408ke- 超级满井模式 >80ke- / >320ke- / >720ke- |
| 全帧率 | USB3.0端口图像传输速度
全帧尺寸:4.0FPS(8 位输出) 全帧尺寸:2.5FPS(16 位输出) 9600×3194 时为 7.2FPS,9600×1080 时为 22.5FPS,9600×768 时为 28FPS,9600×480 时为 47FPS,9600×100 时为 160FPS, 光纤接口图像传输速度(仅限QHY600Pro) 全帧尺寸:4.0FPS(16 位输出) |
| 读出噪声 | 1.0e- 至 3.7e-(标准模式) |
| 暗电流 | 0.0022e-/p/s @ -20C 0.0046e-/p/s @ -10C |
| 曝光时间范围 | 40 微秒 – 3600 秒 |
| 单位增益* | 25(扩展满阱模式)*
*随着CMOS技术的进步,16bit CMOS相机已经问世,比如QHY600/268/411/461。这些相机即使在最低增益下也已经超出单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU),所以可以直接将增益设置为0作为起始值。请注意QHY600/268C/411/461有扩展满阱模式。在此模式下,您仍然需要找出单位增益的位置。 |
| 放大器控制 | 零放大器辉光 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持。通过相机 USB 端口 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | DDR3 内存
PH & PH SBFL 版本:2GBytes |
| 硬件帧序列号 | 支持 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器: – 长时间曝光(> 1 秒)通常低于环境温度 -35°C – 短时间曝光(<1秒)高FPS,通常低于环境温度-30C(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | M54/0.75 |
| 后焦距 | QHY600PH&QHYPH-L:17.5毫米+6毫米(±0.2)
QHY600SBFL:14.5毫米* *连接QHYCFW时,BFL消耗等于12.5mm。关于“BFL消耗”的定义和我们的转接系统请查看:https://www.qhyccd.com/adapters/ |
| 重量 | PH版:850g 精简版:790克 |
| 力量 | 40 瓦/100% 20 瓦/50% 13.8瓦/0% |
相机曲线
曲线显示绝对量化宽松
CMOS 技术具有低读出噪声和高速读出的优势,彻底改变了天文成像。单色、背照式、高灵敏度的天文成像相机是天文成像者的理想选择。QHY600M-L 使用最新的 SONY 背照式传感器 IMX455,这是一款全画幅(35 毫米格式)传感器,像素为 3.76 微米,原生 16 位 A/D。此传感器有单色和彩色版本。QHY600M-PH SBFL 结束了非 16 位 CMOS 相机的时代,也结束了非全画幅(及更大)单色 CMOS 相机的时代。
QHY600M-L采用SONY Exmor BSI CMOS技术,暗电流极低(0.002e/p/s@-20C)。QHY600M-PH SBFL还是一款零放大型辉光相机。QHY600M-PH SBFL在高增益、全分辨率和4FPS读出速度下仅有一个电子的读出噪声。一个电子的读出噪声意味着相机仅用4到6个光子就能实现SNR>3。在光子受限的条件下,即短曝光、窄带成像等,这是完美的性能,使这款大面积传感器成为巡天、时间域天文学、荧光成像、DNA测序和显微镜的理想选择。
模型
QHY600系列有多种型号,涵盖摄影和科学用途。以下列出了不同类型的QHY600 PH(摄影)系列:
QHY600PH :业余天文摄影师的标准版本;
2GB DDR3 图像缓冲区
为了能够高速、流畅的传输整个60MP传感器的数据,QHY600配备了2GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,因此对临时存储和永久存储的内存要求也更大。以QHY600传感器为例,每帧图像产生大约120MB的数据,数据带宽也由原来的16位提升到了现在的32位,传输如此大的文件必然要求相机拥有足够的内存。QHY600采用了高达2GB的大容量内存,数据吞吐量提高了一倍。超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅、无卡顿,进一步减轻了电脑CPU的压力。
另外一个好处是,在使用一些处理器不够快或者对USB 3.0支持不好的电脑时,电脑无法很好地传输高速数据,数据经常丢失。DDR可以缓冲大量的图像数据并发送给电脑。即使USB 3.0传输经常中断,也能保证数据不丢失。SharpCap中有选项可以打开或关闭DDR缓冲。目前版本的ASCOM驱动工作在DDR模式下。
原生 16 位 A/D:新款索尼传感器片上具有原生 16 位 A/D。输出为真正的 16 位,具有65536 个级别。与 12 位和 14 位 A/D 相比,16 位 A/D 可产生更高的采样分辨率,系统增益将小于 1e-/ADU,没有采样误差噪声,读取噪声非常低。
BSI:背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。这对于像素较小的传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体图像的灵敏度就越高。
零放大辉光:这也是一款零放大辉光相机。
真正的 RAW 数据:在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后的天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
防结露技术:基于近 20 年的冷却相机设计经验,QHY 冷却相机实现了全面的结露控制解决方案。光学窗口内置结露加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止结露,传感器本身通过我们的硅胶管插座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
冷却:除了双级 TE 冷却之外,QHYCCD 还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
规格
| 模型 |
QHY600PH(摄影版)
QHY600PH SBFL (短后焦距版) QHY600PH L (精简版) |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX455 |
| 单色/彩色 | 两种都可用(单色仅适用于 QHY600PH-L) |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 |
| 有效像素面积 | 9576*6388
(9600*6422 过扫描且有光学黑区) |
| 有效像素 | 6117 万像素 (有效面积。 |
| 传感器尺寸 | 全画幅 36mm x 24mm |
| A/D 采样深度 | 16 位(0-65535 级),1X1 分级
2X2 时为 18 位,3X3 时为 19 位,4X4 时为 20 位软件分级 *QHY600使用软件数字合并实现2*2binning,通过数字求和,2*2binning为4个16位数据相加即为18位数据。 |
| 满井容量 (1×1, 2×2, 3×3) | 标准模式 >51ke- / >204ke- / >408ke- 超级满井模式 >80ke- / >320ke- / >720ke- |
| 全帧率 | USB3.0端口图像传输速度
全帧尺寸:4.0FPS(8 位输出) 全帧尺寸:2.5FPS(16 位输出) 9600×3194 时为 7.2FPS,9600×1080 时为 22.5FPS,9600×768 时为 28FPS,9600×480 时为 47FPS,9600×100 时为 160FPS, 光纤接口图像传输速度(仅限QHY600Pro) 全帧尺寸:4.0FPS(16 位输出) |
| 读出噪声 | 1.0e- 至 3.7e-(标准模式) |
| 暗电流 | 0.0022e-/p/s @ -20C 0.0046e-/p/s @ -10C |
| 曝光时间范围 | 40 微秒 – 3600 秒 |
| 单位增益* | 25(扩展满阱模式)*
*随着CMOS技术的进步,16bit CMOS相机已经问世,比如QHY600/268/411/461。这些相机即使在最低增益下也已经超出单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU),所以可以直接将增益设置为0作为起始值。请注意QHY600/268C/411/461有扩展满阱模式。在此模式下,您仍然需要找出单位增益的位置。 |
| 放大器控制 | 零放大器辉光 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持。通过相机 USB 端口 |
| 快门类型 | 电动卷帘门 |
| 计算机接口 | USB3.0 |
| 内置图像缓冲区 | DDR3 内存
PH & PH SBFL 版本:2GBytes |
| 硬件帧序列号 | 支持 |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器: – 长时间曝光(> 1 秒)通常低于环境温度 -35°C – 短时间曝光(<1秒)高FPS,通常低于环境温度-30C(测试温度+20°) |
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 |
| 防露加热器 | 是的 |
| 望远镜接口 | M54/0.75 |
| 后焦距 | QHY600PH&QHYPH-L:17.5毫米+6毫米(±0.2)
QHY600SBFL:14.5毫米* *连接QHYCFW时,BFL消耗为12.5mm。关于“BFL消耗”的定义和我们的转接系统请查看:https://www.qhyccd.com/adapters/ |
| 重量 | PH版:850g 精简版:790克 |
| 力量 | 40 瓦/100% 20 瓦/50% 13.8瓦/0% |
相机曲线
曲线显示绝对量化宽松
$3,190.00
QHY268M/C 是新一代背照式 CMOS 相机,具有真正的 16 位 A/D 和 3.76um 像素。这款索尼新传感器是一款理想的 CMOS 传感器,不会出现放大器辉光。16 位 A/D 可对整个满阱范围进行高分辨率采样。数字化 0-65535 级别可产生具有连续灰度等级的平滑图像。QHY268M/C 是一款基于索尼 IMX571 传感器的冷却背照式 CMOS 相机,具有原生 16 位 A/D 和 3.76um 像素。
1GB DDR3 图像缓冲区
为了保证整个26MP传感器的高速不间断的数据传输,QHY268配备了1GB DDR3图像缓冲区。最新一代CMOS传感器的像素数非常高,对临时和永久存储的内存要求也更大。QHY268采用了高达1GB的大容量内存,数据吞吐量翻倍。这种超大的图像缓冲区满足了新一代CMOS高速图像采集和传输的需求,使得多帧拍摄更加流畅,卡顿更少,进一步减轻了电脑CPU的压力。
QHY268M 有一个独特的内部湿度传感器(而 QHY268C 没有)。下图中的蓝色曲线表示湿度。
多种读出模式是QHY 16位相机(QHY600/268/461/411)独有的,不同的读出模式驱动时序等不同,导致性能不同,详见“多种读出模式及曲线”部分。
在一些背照式CMOS相机中,你可能会发现某些类型的热噪声会随时间而变化。这种热噪声具有典型热噪声固定位置的特点,但其大小与曝光时间无关,而是每一帧都呈现出自己的特点。QHY600/268/461/411采用了创新的抑制技术,可以显著降低此类噪声的表观水平。
UVLO(欠压锁定)是为了保护电子设备免受异常低电压造成的损坏。
日常生活经验告诉我们,电器的实际工作电压不能明显超过额定电压,否则会损坏。对于相机这种精密设备,长期在过低的输入电压下工作也会对相机的工作寿命不利,甚至会使电源管理器等器件因长期过载而烧毁。在2021.10.23稳定版之后的一体机驱动和SDK中,当相机输入电压低于11V时,相机会发出警告。
CMOS 传感器包含一些水平条带是常见现象。通常,随机水平条带可以通过多帧堆叠去除,因此不会影响最终图像。但是,周期性水平条带无法通过堆叠去除,因此可能会出现在最终图像中。通过在单帧模式或实时帧模式下调整 USB 流量,您可以调整 CMOS 传感器驱动程序的频率,并且可以优化图像上出现的水平条带。这种优化对于在某些情况下去除周期性条带非常有效。
特定 USB_TRAFFIC 值下的典型周期性水平噪声。
关闭并重新打开电源,重新启动相机
相机设计为使用 +12V 重新启动相机,而无需断开和重新连接 USB 接口。这意味着您只需关闭 +12V 然后重新打开电源即可重新启动相机。此功能对于在天文台远程控制相机非常方便。您可以使用远程控制电源重新启动相机。在远程控制的情况下,无需考虑如何重新连接 USB。
| 模型 | QHY268M | QHY268C |
| CMOS 传感器 | 索尼 IMX571 M | 索尼 IMX571 C |
| 单色/彩色 | 单核细胞增多症 | 颜色 |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 | |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 | |
| 有效像素面积 | 6280*4210(包括光学黑区和过扫描区域) | |
| 有效像素 | 26MP | |
| 传感器尺寸 | APS-C | |
| A/D 采样深度 | 原生 16 位(0-65535 灰度)A/D | |
| 满井容量 (1×1, 2×2, 3×3) | 51ke- 扩展全阱模式下 75ke- 或以上 |
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| 全帧率 | USB3.0 端口: 全分辨率 6.8FPS @8BIT 6FPS @16BIT 2048线 13.6FPS@8BIT 11.5FPS@16BIT 1080线 25.4FPS@8BIT 19.5FPS@16BIT 768行 35FPS@8BIT 25FPS@16BIT 480线 50FPS@8BIT 34FPS@16BIT |
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| 读出噪声 | 1.1e-高增益,
3.5e-低增益 (在扩展全阱模式下为 5.3e- 至 7.4e-) |
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| 暗电流 | -20C,0.0005e /像素/秒
-10C,0.001e /像素/秒 |
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| 曝光时间范围 | 30微秒至3600秒 | |
| 推荐增益* | 30 (PH模式,或扩展满阱模式)
56 (高增益模式) *随着CMOS工艺的提升,对于这些16bit的CMOS相机来说,即使在最低增益下也已经超出了单位增益的要求(由于样本量足够,小于1e/ADU)。 在本页的“读出模式”部分了解更多信息。 |
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| 放大器控制 | 零放大器辉光 | |
| 固件/FPGA远程升级 | 通过相机 USB 端口完全支持 | |
| 快门类型 | 电子快门 | |
| 计算机接口 | USB3.0 | |
| 内置图像缓冲区 | 1GB DDR3 内存 | |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器
连续模式下低于环境温度-30C小于1S 连续模式1S以上或单帧模式环境温度-35℃以下 (试验温度+20°) |
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| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 | |
| 防露加热器 | 是的 | |
| 湿度传感器* | 是的 | 不 |
| 望远镜接口 | 支持M54或M48(与适配器结合) | 支持M54或M48(与适配器结合) |
| 后焦距 | QHY268M:12.5毫米* *若搭配QHY滤镜轮使用,所消耗的BFL按12.5mm计算,实际BFL(CMOS芯片到相机顶部的截距)为14.3mm(±0.3),由于大部分用户会搭配单色相机使用CFW,因此请以12.5mm为主要参考。 |
QHY268C: 14.3毫米(±0.3)*
*自2023年起,QHY268C的顶部与268M相同。 |
| 重量 | 约810克 | 约810克 |
相机曲线
英国标准协会
背照式 CMOS 结构的一个优点是提高了满阱容量。这对于像 QHY533 Colour 这样的小像素传感器尤其有用。在典型的前照式传感器中,来自目标进入传感器感光层的光子必须首先穿过嵌入在感光层正上方的金属布线。布线结构会反射部分光子并降低传感器的效率。
在背照式传感器中,光线可以从背面进入感光表面。在这种情况下,传感器的嵌入式布线结构位于感光层下方。因此,更多的入射光子撞击感光层,并在像素阱中产生和捕获更多的电子。光子与电子产生的比率称为量子效率。量子效率越高,传感器将光子转换为电子的效率就越高,因此传感器对捕捉暗淡物体的图像就越敏感。
真实原始数据
在 DSLR 实现中,有一个 RAW 图像输出,但通常不是完全 RAW。仔细检查仍可见一些降噪和热像素去除的痕迹。这可能会对天文学图像产生负面影响,例如“吞星”效应。然而,QHY 相机提供真正的 RAW 图像输出,并生成仅由原始信号组成的图像,从而为采集后天文图像处理程序和其他科学成像应用保持最大的灵活性。
基于近20年的冷却相机设计经验,QHY冷却相机实现了全面的露水控制解决方案。光学窗口内置露水加热器,可防止腔体内湿气凝结。腔体窗口的电加热板可防止露水形成,传感器本身通过我们的硅胶管座设计保持干燥,以控制传感器腔内的湿度。
除了双级TE冷却之外,QHYCCD还在硬件上实现了专有技术来控制暗电流噪声。
放大控制
与上一代针对初学者的天文相机(如 QHY183 或 QHY 163)相比,QHY533M 具有更好的放大控制。
QHY533M暗框,300s
QHY183M暗框,300s
QHY533M暗框
600s,具有最高增益(170)和拉伸——仅在角落处可以检测到非常轻微的放大。
| 模型 | QHY533M | QHY533C |
| COMS 传感器 | 索尼 IMX533 M | 索尼 IMX533 C |
| 单色/彩色 | 单核细胞增多症 | 颜色 |
| 金融服务/银行 | 英国标准协会 | |
| 像素大小 | 3.76微米×3.76微米 | |
| 有效像素面积 | 3008*3028(包括光学黑区和过扫描区域) | |
| 有效像素 | 9MP | |
| 传感器尺寸 | 1 英寸 | |
| A/D 采样深度 | 原生 14 位 A/D | |
| 全井容量(1×1、2×2、3×3) | 58ke- | |
| 全帧率 | USB3.0 端口: 全分辨率 26.5FPS @8BIT 20FPS @16BIT2160行 37FPS @8BIT 28.5FPS@16BIT1080行 71.5FPS @8BIT 55FPS @16BIT768行 97FPS @8BIT 76FPS @16BIT480行 152FPS @8BIT 117FPS @16BIT240行 280FPS @8BIT 215FPS@16BIT |
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| 读出噪声 | 1.3 至 3.4e- | |
| 暗电流 | -20C,0.0005e- /像素/秒 | |
| 曝光时间范围 | 30微秒至3600秒 | |
| 统一增益 | 68 | |
| 快门类型 | 电子快门 | |
| 计算机接口 | USB3.0 | |
| 内置图像缓冲区 | 1GB DDR3 内存 | |
| 冷却系统 | 双级TEC冷却器
连续模式下低于环境温度-30C小于1S 连续模式1S以上或单帧模式环境温度-35℃以下 (试验温度+20°) |
|
| 光学窗口类型 | AR+AR 高品质多层防反射涂层 | |
| 防露加热器 | 是的 | |
| 望远镜接口 | – | 支持M48(需配适配器) |
| 后焦距 | 实际后焦消耗:14 毫米(与 CFW 结合)
标准BFL:17.5mm(±0.5) |
17 毫米 |
| 重量 | 845克 | 845克 |
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