268C

Dank geringem Ausleserauschen und hoher Auslesegeschwindigkeit hat die CMOS-Technologie die Astrofotografie revolutioniert. Eine monochrome, rückseitig beleuchtete, hochempfindliche astronomische Kamera ist die ideale Wahl für Astro-Imager.

Die QHY268M/C ist eine neue Generation rückseitig beleuchteter CMOS-Kameras mit echtem 16-Bit A/D und 3.76-µm-Pixeln. Dieser neue Sony-Sensor ist ein idealer CMOS-Sensor ohne Verstärkerglühen. 16-Bit A/D bietet eine hochauflösende Abtastung des gesamten Full-Well-Bereichs. Die Digitalisierung von 0-65535 Stufen ergibt ein weiches Bild mit kontinuierlicher Graustufenabstufung. Die QHY268M/C ist eine gekühlte, rückseitig beleuchtete CMOS-Kamera basierend auf dem Sony IMX571-Sensor mit nativem 16-Bit A/D und 3.76-µm-Pixeln.

Beschreibung

Eigenschaften

1GB DDR3 Bildpuffer

Um eine reibungslose, unterbrechungsfreie Datenübertragung des gesamten 26MP-Sensors bei hoher Geschwindigkeit zu gewährleisten, verfügt der QHY268 über einen 1GB DDR3-Bildpuffer. Die Pixelanzahl der neuesten Generation von CMOS-Sensoren ist sehr hoch, was zu einem größeren Speicherbedarf für die temporäre und dauerhafte Speicherung führt. Der QHY268 hat einen großen Speicher von bis zu 1GB integriert. Der Datendurchsatz wird verdoppelt. Dieser große Bildpuffer erfüllt die Anforderungen der Hochgeschwindigkeits-Bilderfassung und -Übertragung der neuen CMOS-Generation und sorgt für flüssigeres und ruckelfreieres Aufnehmen mehrerer Bilder, wodurch die Belastung der Computer-CPU weiter reduziert wird.

Erweiterte Full-Well-Kapazität und mehrere Auslesemodi

Mit einer Pixelgröße von 3.76 µm verfügen diese Sensoren bereits über eine beeindruckende Full-Well-Kapazität von 51 ke. Dennoch hat QHYCCD einen einzigartigen Ansatz implementiert, um eine Full-Well-Kapazität von über 51 ke zu erreichen – durch innovative, benutzerkontrollierbare Auslesemoduseinstellungen. Im erweiterten Full-Well-Auslesemodus kann der QHY268 fast 75 ke erreichen. Eine größere Full-Well-Kapazität bietet einen größeren Dynamikumfang und große Helligkeitsschwankungen führen seltener zu Sättigung.

Interner Feuchtigkeitssensor

Der QHY268M verfügt über einen einzigartigen internen Feuchtigkeitssensor (der QHY268C hingegen nicht). Die blaue Kurve unten zeigt die Feuchtigkeit an.

Nativer 16-Bit A/D-Wandler: Der neue Sony-Sensor verfügt über einen nativen 16-Bit A/D-Wandler auf dem Chip. Die Ausgabe erfolgt mit echten 16 Bits und 65536 Stufen. Im Vergleich zu 12-Bit und 14-Bit A/D-Wandlern liefert ein 16-Bit A/D-Wandler eine höhere Abtastauflösung, und die Systemverstärkung beträgt weniger als 1e-/ADU ohne Abtastfehlerrauschen und mit sehr geringem Ausleserauschen.

BSI: Ein Vorteil der rückwärtig belichteten CMOS-Struktur ist die verbesserte Full-Well-Kapazität. Dies ist besonders hilfreich für Sensoren mit kleinen Pixeln. Bei einem typischen frontseitig belichteten Sensor müssen Photonen, die von dem Zielobjekt in die lichtempfindliche Schicht des Sensors eintreten, zunächst die Metallverdrahtung passieren, die direkt über der lichtempfindlichen Schicht eingebettet ist. Die Verdrahtungsstruktur reflektiert einige Photonen und verringert die Effizienz des Sensors. Beim rückwärtig belichteten Sensor kann das Licht von der Rückseite in die lichtempfindliche Oberfläche eintreten. In diesem Fall befindet sich die eingebettete Verdrahtungsstruktur unterhalb der lichtempfindlichen Schicht. Dadurch treffen mehr einfallende Photonen auf die lichtempfindliche Schicht und es werden mehr Elektronen erzeugt und im Pixel-Well gespeichert. Dieses Verhältnis von Photonen zu Elektronen wird als Quanteneffizienz bezeichnet. Je höher die Quanteneffizienz, desto effizienter ist der Sensor bei der Umwandlung von Photonen in Elektronen und damit desto mehr Die Empfindlichkeit des Sensors bei der Aufnahme eines Bildes von etwas Dunklem.

Zero Amplify Glow: Dies ist ebenfalls eine Zero-Amplifier-Glow-Kamera.

TRUE RAW-Daten: Bei der DSLR-Implementierung gibt es eine RAW-Bildausgabe, aber in der Regel ist sie nicht vollständig RAW. Bei genauer Betrachtung sind noch Spuren von Rauschunterdrückung und Hot-Pixel-Entfernung sichtbar. Dies kann sich negativ auf das Bild für die Astronomie auswirken, wie z. B. den „Star-Eater“-Effekt. QHY-Kameras bieten jedoch eine echte RAW-Bildausgabe und erzeugen ein Bild, das nur aus dem Originalsignal besteht, wodurch die maximale Flexibilität für astronomische Bildverarbeitungsprogramme nach der Aufnahme und andere wissenschaftliche Bildgebungsanwendungen erhalten bleibt.

Anti-Beschlag-Technologie: Basierend auf fast 20 Jahren Erfahrung im Design gekühlter Kameras bietet die QHY-Kühlkamera vollständige Lösungen zur Tauvermeidung. Das optische Fenster verfügt über eine integrierte Tauheizung, und die Kammer ist vor innerer Feuchtigkeitskondensation geschützt. Eine elektrische Heizplatte für das Kamerafenster verhindert die Bildung von Tau, und der Sensor selbst wird durch unser Silikagel-Rohrstecker-Design zur Feuchtigkeitskontrolle in der Sensorkammer trocken gehalten.

Kühlung: Zusätzlich zur zweistufigen TE-Kühlung setzt QHYCCD proprietäre Hardware-Technologie zur Kontrolle des Dunkelstromrauschens ein.

Erweiterte Funktionen

Kamera durch Aus- und Einschalten neu starten

Die Kamera ist so konzipiert, dass sie mit +12V neu gestartet werden kann, ohne die USB-Schnittstelle zu trennen und wieder anzuschließen. Das bedeutet, dass Sie die Kamera einfach durch Ausschalten von +12V und anschließendes Wiedereinschalten neu starten können. Diese Funktion ist sehr praktisch für die Fernsteuerung der Kamera in einer Sternwarte. Sie können ein ferngesteuertes Netzteil verwenden, um die Kamera neu zu starten. Bei Fernsteuerung muss nicht überlegt werden, wie der USB wieder angeschlossen wird.

Zufällige Unterdrückung von thermischem Rauschen

Bei einigen rückseitig belichteten CMOS-Kameras kann es vorkommen, dass bestimmte Arten von thermischem Rauschen mit der Zeit variieren. Dieses thermische Rauschen hat die charakteristische feste Position typischen thermischen Rauschens, sein Wert ist jedoch nicht von der Belichtungszeit abhängig. Stattdessen scheint jedes Bild seine eigenen Eigenschaften zu haben. Die QHY600/268/461/411 nutzen eine innovative Unterdrückungstechnologie, die das sichtbare Niveau solcher Rauschen deutlich reduzieren kann.

UVLO-Schutz

UVLO (Under Voltage Lockout) schützt das elektronische Gerät vor Schäden durch ungewöhnlich niedrige Spannungen.

Unsere alltägliche Erfahrung zeigt, dass die tatsächliche Betriebsspannung eines elektrischen Geräts die Nennspannung nicht wesentlich überschreiten darf, da es sonst beschädigt wird. Bei Präzisionsgeräten wie Kameras kann eine dauerhaft zu niedrige Eingangsspannung die Lebensdauer der Kamera beeinträchtigen und sogar dazu führen, dass Komponenten wie das Netzteil aufgrund dauerhafter Überlastung durchbrennen. Im integrierten Treiber und SDK ab der stabilen Version 2021.10.23 gibt die Kamera eine Warnung aus, wenn die Eingangsspannung unter 11 V liegt.

Optimierung des USB-Datenverkehrs zur Minimierung horizontaler Streifenbildung

Es ist üblich, dass ein CMOS-Sensor eine gewisse horizontale Streifenbildung aufweist. Normalerweise kann zufällige horizontale Streifenbildung durch das Stapeln mehrerer Bilder entfernt werden, sodass sie das endgültige Bild nicht beeinträchtigt. Periodische horizontale Streifenbildung wird jedoch durch das Stapeln nicht entfernt und kann daher im endgültigen Bild erscheinen. Durch die Anpassung des USB-Datenverkehrs im Einzelbildmodus oder Live-Bildmodus können Sie die Frequenz des CMOS-Sensortreibers anpassen und so die auf dem Bild erscheinende horizontale Streifenbildung optimieren. Diese Optimierung ist in einigen Fällen sehr effektiv, um periodische Streifenbildung zu entfernen.

Ein typisches periodisches horizontales Rauschen bei bestimmten USB_TRAFFIC-Werten.

Nach Anpassen des USB-Datenverkehrs, um das periodische horizontale Rauschen zu vermeiden.

Aktualisiert: QHY268 12Bit High-Speed-Modus

Wenn Sie bestimmte Anforderungen an die Bildrate des Geräts haben, z. B. für Meteorüberwachung usw., können Sie selektive Updates durchführen.
Da die meisten Softwareprogramme, die den kontinuierlichen Modus (d. h. Videoausgabe) unterstützen, wie z. B. SharpCap, nur den 8-Bit- oder 16-Bit-Modus unterstützen, müssen Sie den 8-Bit-Modus auswählen, um eine Verbesserung der Bildrate im 12-Bit-High-Speed-Modus zu erreichen.
Datenvergleich (USB3.0 bei voller Auflösung):
Vor dem Upgrade: 8-Bit, 6.8fps
Nach dem Upgrade: 8-Bit, (12-Bit Ausgabe), max. 14.5fps.

Die Implementierung dieser Funktion erfordert die gleichzeitige Aktualisierung der Firmware, des Treibers und der entsprechenden Software-SDKs.

Um den Treiber und das Software-SDK zu aktualisieren, laden Sie das Allinone-Paket (BETA) 20220817 oder neuer herunter und prüfen Sie den Systemtreiber und das erforderliche SDK, um diese zu aktualisieren.

Klicken Sie auf den Link, um das Allinone (BETA) 20220817 herunterzuladen: https://www.qhyccd.com/file/repository/publish/AllInOne/220817/QHYCCD_Win_AllInOne.22.08.17.00.exe

Firmware-Update: Sie müssen das Firmware-Update-Paket 20220824 oder neuer herunterladen. Wenn Sie zuvor eine ältere Version des Firmware-Upgrade-Tools lokal gespeichert haben, verwerfen Sie diese bitte. Das ZIP-Paket enthält das Firmware-Upgrade-Tool, die neue Version der QHY268-Firmware und die Upgrade-Anleitung. Bitte lesen Sie die Upgrade-Anleitung im Firmware-Installationspaket sorgfältig durch. Wenn Sie während des Upgrades auf Probleme stoßen, wenden Sie sich bitte an QHYCCD.

Klicken Sie auf den Link, um das Firmware-Upgrade-Tool herunterzuladen: https://www.qhyccd.com/file/repository/publish/firmware_update/220818/QHYCCD_firmware_upgrade.zip

Firmware-Upgrade-Anleitung:  https://www.qhyccd.com/qhy268-firmware-upgrade-instructions/

Technische Daten

Auslesemodi und Kurven

Mehrere Auslesemodi sind eine neue Funktion für neuere QHY-Kameras.  Unterschiedliche Auslesemodi haben unterschiedliche Treiber-Timings usw. und führen zu unterschiedlicher Leistung. Die QHY268 verfügt derzeit über vier Auslesemodi, und in Zukunft werden weitere Modi hinzugefügt. Diese Auslesemodi werden derzeit im QHY ASCOM-Kameratreiber, in der SharpCAP-Software und in der N.I.N.A-Software unterstützt.

Auslesemodus #0 (Fotografischer Modus). In diesem Modus sinkt das Rauschen zwischen Gain 25 und Gain 26.  Wir empfehlen, den Gain zunächst auf 26 einzustellen.  Bei dieser Einstellung beträgt die Full-Well-Kapazität 27ke und das Ausleserauschen 2.7e.  Bei sehr langen Belichtungen können Sie den Gain ab diesem Punkt senken, um die Full-Well-Kapazität zu erhöhen.

Auslesemodus #1 (High-Gain-Modus).  Bitte beachten Sie, dass es einen HGC/LGC-Umschaltpunkt bei Verstärkung55 bis Verstärkung56 gibt. Verstärkung0-55 verwendet LGC und Verstärkung55-100 verwendet HGC.

Auslesemodus #2 (Erweiterter Full-Well-Modus).

Jetzt fügt QHY268 hinzu #3-Modus „Extend Full Well 2CMSIT“ (gelbe Kurve). Der Vorteil dieses Modus besteht darin, dass er denselben Full-Well-Wert und dieselbe Systemverstärkung wie der #2-Modus „Extend Fullwell“ bietet, das Ausleserauschen jedoch um etwa das 1.3-fache reduziert ist.

Diese Funktion muss mit 2020.6.26 oder neuerem SDK verwendet werden. Wenn Ihre Software diesen Modus nicht anzeigen kann, laden Sie bitte das QHYAllInOne-Installationspaket herunter, um das SDK in der Software zu aktualisieren.

Absolute QE

Relative QE

Mechanische Abmessungen

QHY268C (Version nach 2023)

QHY268C (Version vor 2022)