5-III 462 M/C

Beschreibung

Die QHY5III462 Kamera verwendet den Sechste-Generation-Sony 2.1 Megapixel IMX462 STARVIS CMOS-Sensor. Die Pixelgröße beträgt 2.9 µm, was der Größe und Auflösung des Sensors in der QHY5III290 Kamera entspricht, die von einigen der weltbesten Planetenfotografen erfolgreich für die Planetenbildgebung eingesetzt wurde. Wie andere Kameras der 5III-Serie wird die QHY5III462 über USB 3.0 mit Strom versorgt und gesteuert. Es ist keine zusätzliche Stromversorgung erforderlich.

Der IMX462 Sensor ist rückseitig beleuchtet und integriert neue Technologie, die ihm einige wesentliche Vorteile gegenüber anderen Planetenkameras verschafft: Erstens verfügt der IMX462 Sensor über sHCG (Super High Conversion Gain) für sehr geringes Rauschen bei hoher Verstärkung. Dies ist ideal zum Stacken von Hunderten oder Tausenden kurzer Planetenaufnahmen. Zweitens ist er im NIR-Bereich außergewöhnlich empfindlich.

In dieser neuesten Generation von Sensoren ist der Fotodioden-Teil des Pixel-Schachts physisch tiefer als bei früheren Sony-BSI-Sensoren, sodass Photonen mit längerer Wellenlänge tiefer in das Substrat eindringen können. Dies erhöht die Empfindlichkeit des Sensors für rotes und nahes Infrarotlicht (NIR) dramatisch. Die RGB-Filter über den Pixeln werden bei NIR-Wellenlängen transparent, sodass der Sensor eine nahezu gleiche Spitzenempfindlichkeit für NIR-Licht wie für Licht im sichtbaren Spektrum aufweist.

Die Spitzen-QE im NIR um 800 nm ist genauso hoch wie die Spitzen-QE im sichtbaren Wellenlängenbereich. Für Planetenfotografen, die einen Methanfilter verwenden, der Licht um 880 nm durchlässt, sind das willkommene Neuigkeiten.

BSI

Ein Vorteil der rückseitig beleuchteten CMOS-Struktur ist die verbesserte Empfindlichkeit. Bei einem typischen frontseitig beleuchteten Sensor müssen Photonen des Ziels, die in die lichtempfindliche Schicht des Sensors eintreten, zuerst die darüber eingebettete Metallverdrahtung passieren. Die Verdrahtungsstruktur reflektiert einen Teil der Photonen und verringert die Effizienz des Sensors.

Beim rückseitig beleuchteten Sensor tritt das Licht von der Rückseite in die lichtempfindliche Schicht ein. Dabei liegt die eingebettete Verdrahtungsstruktur unterhalb der lichtempfindlichen Schicht. Dadurch treffen mehr eingehende Photonen auf die lichtempfindliche Schicht und es werden mehr Elektronen erzeugt und im Pixelwell eingefangen. Dieses Verhältnis von Photonen- zu Elektronenproduktion wird als Quanteneffizienz bezeichnet. Je höher die Quanteneffizienz, desto effizienter ist der Sensor bei der Umwandlung von Photonen in Elektronen und desto empfindlicher ist er für die Aufnahme eines Bildes von etwas Dunklem.

Erweiterte Nahinfrarot-Empfindlichkeit

Logischerweise würde man annehmen, dass jede Generation des Exmor-Sensors auf der vorherigen aufbaut und alle Verbesserungen der unmittelbar vorangegangenen Generation übernimmt. Dies war jedoch bei den Exmor-R-Sensoren der fünften Generation nicht der Fall.

Die ersten rückseitig belichteten Sensoren verwendeten flachere Pixelgruben (wie die rückseitig belichteten Designs der dritten Generation) als die physikalisch tieferen Pixel der vierten Generation. Während die rückseitig belichtete Struktur die Empfindlichkeit im sichtbaren Bereich um das Zweifache erhöhte, verbesserten die flacheren Pixel das NIR nicht. Die Lösung hierfür zeigt sich in den neuesten Sony Exmor R Sensoren der sechsten Generation, wie dem IMX462. Durch die Verwendung physikalisch tieferer Pixel in Kombination mit der rückseitig belichteten Struktur wurde die Empfindlichkeit des Sensors sowohl für sichtbare als auch für nahe Infrarotwellenlängen erheblich verbessert.

SHCG-Modus

Ein weiterer Vorteil der QHY5III462 ist die „Super High Conversion Gain“-Funktion der Kamera. Durch eine geringere Kapazität kann eine kleine Ladungsmenge in eine hohe Spannung umgewandelt werden, was zu einer höheren Empfindlichkeit bei schlechten Lichtverhältnissen führt. Das Ausleserauschen der QHY5III462 im High-Gain-Modus beträgt nur 0.5 Elektronen!

Die folgenden Testaufnahmen zeigen die Verbesserung bei schwachem Licht gegenüber dem IMX290 Sensor. Das QHY5III462C Bild ist links und das entsprechende QHY5III290C Bild ist rechts. Die Bedingungen bei schwachem Licht und die Belichtungen sind für jedes obere und untere Bildpaar identisch, und bei jeder Kamera war ein UV/IR-Filter angebracht. Dieser Test zeigt also die höhere Empfindlichkeit und das bessere Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) der QHY5III462C gegenüber der QHY5III290C unter denselben Bedingungen im sichtbaren Lichtspektrum.

Farb- und Monochrom-Bildgebung mit einer Kamera

Die Filter-Matrix im IMX462 verwendet organische Farbstofffilter. Diese Filter sind bei sichtbaren Wellenlängen sehr effizient, werden aber im NIR-Bereich völlig transparent. Aus diesem Grund erfordert eine gute RGB-Farbbalance einen externen UV/IR-Filter, der NIR-Wellenlängen blockiert.

Viele Farbkameras integrieren diesen UV/IR-Sperrfilter in die Kamera oder das optische Fenster für normale Farbbildgebung. Um jedoch die Fähigkeiten des 462C-Sensors voll auszuschöpfen, ist das optische Fenster der QHY5III462C-Kamera nur mit einer Antireflexbeschichtung versehen, ohne UV- oder IR-Sperrung. Stattdessen enthält die QHY5III462C-Kamera zwei 1.25″-Einschraubfilter: einen UV/IR-Sperrfilter zur Isolierung der sichtbaren Wellenlängen für normale RGB-Bildgebung und einen 850-IR-Filter, der die sichtbaren Wellenlängen sperrt, aber Wellenlängen über 850 nm durchlässt.

Versionen

QHY5III462C Standardversion

cam+ 1.25 Zoll UV/IR-Sperrfilter + 1.25 Zoll IR850 Filter

QHY5III462C Erweiterungspaket 

IR890 nm CH4 Filter (für Jupiter-/Saturnaufnahmen) + 2.5 mm f/1.2 CS-Objektiv (für Allsky-Aufnahmen) + CS-Objektivadapter

QHY5III462C Deluxe-Version

Standardversion + Erweiterungspaket

QHY5III462M Standardversion

Kamera + 1.25 Zoll IR-Filter

Technische Daten

Kurven

Mechanische Abmessungen