QHY600 M/C PH/SBFL/L

Resumen

Gracias a la ventaja de un bajo ruido de lectura y una alta velocidad de lectura, la tecnología CMOS ha revolucionado la imagen astronómica. Una cámara astronómica monocroma, con iluminación trasera y alta sensibilidad es la elección ideal para los astrofotógrafos. La QHY600 utiliza el último sensor retroiluminado de Sony, el IMX455, un sensor de fotograma completo (formato 35 mm) con píxeles de 3.76 µm y conversión A/D nativa de 16 bits.  Este sensor está disponible en versiones monocroma y en color.  La QHY600 pone fin a los días de las cámaras CMOS que no son de 16 bits y acaba con los días de las cámaras CMOS monocromas que no son de fotograma completo (y más grandes).

La QHY600 tiene una corriente oscura extremadamente baja (0.002e/p/s@-20C) gracias a la tecnología Exmor BSI CMOS de SONY. QHY600 también es una cámara sin resplandor de amplificador. La QHY600 tiene solo un electrón de ruido de lectura a alta ganancia y resolución completa, y una velocidad de lectura de 4FPS. Un electrón de ruido de lectura significa que la cámara puede alcanzar un SNR>3 con solo 4 a 6 fotones. Esto es perfecto en condiciones limitadas por fotones, como exposiciones cortas, imágenes de banda estrecha, etc., lo que hace que este sensor de área grande sea ideal para estudios del cielo, astronomía de dominio temporal, imágenes de fluorescencia, secuenciación de ADN y microscopía.

Modelos

La serie QHY600 incluye varios modelos que cubren tanto uso fotográfico como científico. A continuación se enumeran los diferentes tipos de la serie QHY600 PH (fotográfica):

QHY600PH : Versión estándar para astrofotógrafos aficionados;

QHY600PH-SBFL (Versión de distancia focal trasera corta) Diseñado especialmente para usuarios de objetivos DSLR o para aquellos que requieren una distancia focal trasera corta. Esta versión cuenta con una parte frontal especial que tiene solo 14 mm de distancia focal trasera (la distancia focal trasera consumida es de 12.5 mm al conectar QHYCFW. Para conocer la definición de "distancia focal trasera consumida" y nuestro sistema de adaptadores, consulte: https://www.qhyccd.com/astronomical-camera-adapter-bfl-solution/). QHY600SBFL puede acoplarse fácilmente a objetivos Canon/Nikon incluso con rueda de filtros. En el lateral de este adaptador hay un orificio de 4 mm para conectar una bomba de aire mediante un tubo de plástico en caso de empañamiento del cristal cuando sea necesario.

QHY600L : una versión más ligera, más corta y más económica. En comparación con QHY600PH, QHY600PH-Lite tiene las siguientes características en comparación con los modelos anteriores: QHY600L solo tiene versión monocroma;  La longitud del cuerpo se acorta, aproximadamente 112mm, y su precio es más bajo en comparación con QHY600PH; El búfer DDR3 incorporado (almacenamiento de memoria) se ajusta a 1GB en comparación con los 2GB del QHY600PH/Pro. Las demás especificaciones del QHY600L se mantienen iguales que las del QHY600PH, excepto la longitud y el peso del cuerpo.

Características

2 GB de búfer de imagen DDR3

Para proporcionar una transferencia de datos fluida e ininterrumpida de todo el sensor 60MP a alta velocidad, el QHY600 cuenta con un búfer de imagen de 2GB DDR3. El recuento de píxeles de la última generación de sensores CMOS es muy alto, lo que genera mayores requisitos de memoria para el almacenamiento temporal y permanente. Por ejemplo, el sensor QHY600 produce aproximadamente 120MB de datos por fotograma. El ancho de banda de datos también se ha incrementado de los 16 bits originales a los 32 bits actuales. Transferir archivos de tan gran tamaño requiere necesariamente que la cámara tenga suficiente memoria. El QHY600 ha adoptado una memoria de gran capacidad de hasta 2GB. El rendimiento de datos se duplica. Este gran búfer de imagen satisface las necesidades de adquisición y transmisión de imágenes de alta velocidad de la nueva generación de CMOS, haciendo que la captura de múltiples fotogramas sea más fluida y con menos tirones, reduciendo aún más la presión sobre la CPU del ordenador.

Otra ventaja es que, al usar algunos ordenadores que no tienen procesadores rápidos o tienen un soporte deficiente para USB 3.0, el ordenador no puede transferir datos de alta velocidad correctamente y, a menudo, se pierden datos. El DDR puede almacenar en búfer una gran cantidad de datos de imagen y enviarlos al ordenador. Incluso si la transmisión USB 3.0 se suspende con frecuencia, garantiza que no se pierdan datos. Hay opciones en SharpCap para activar o desactivar el almacenamiento en búfer DDR. La versión actual del controlador ASCOM funciona en modo DDR.

Conversión A/D nativa de 16 bits: El nuevo sensor Sony tiene conversión A/D nativa de 16 bits en el chip. La salida es de 16 bits reales con 65536 niveles. En comparación con convertidores A/D de 12 bits y 14 bits, un convertidor A/D de 16 bits ofrece una mayor resolución de muestreo, y la ganancia del sistema será inferior a 1e-/ADU sin ruido de error de muestreo y con un ruido de lectura muy bajo.

BSI: Una ventaja de la estructura CMOS con iluminación trasera es la mejora de la capacidad de pozo completo. Esto es especialmente útil para sensores con píxeles pequeños. En un sensor típico con iluminación frontal, los fotones del objetivo que entran en la capa fotosensible del sensor deben atravesar primero el cableado metálico incrustado justo encima de dicha capa. La estructura del cableado refleja algunos fotones y reduce la eficiencia del sensor. En el sensor con iluminación trasera, la luz puede entrar en la superficie fotosensible desde el lado posterior. En este caso, la estructura de cableado incrustada queda por debajo de la capa fotosensible. Como resultado, más fotones incidentes alcanzan la capa fotosensible y se generan y capturan más electrones en el pozo del píxel. Esta relación entre fotones y electrones se denomina eficiencia cuántica. Cuanto mayor sea la eficiencia cuántica, más eficiente será el sensor para convertir fotones en electrones y, por tanto, más la sensibilidad del sensor para capturar una imagen de algo tenue.

Zero Amplify Glow: Esta también es una cámara sin resplandor de amplificador.

Datos TRUE RAW: En la implementación DSLR hay una salida de imagen RAW, pero normalmente no es completamente RAW. Al inspeccionarla de cerca, todavía se aprecian algunas evidencias de reducción de ruido y eliminación de píxeles calientes. Esto puede tener un efecto negativo en la imagen para astronomía, como el efecto "comeestrellas". Sin embargo, las cámaras QHY ofrecen una salida de imagen RAW verdadera y producen una imagen compuesta únicamente por la señal original, manteniendo así la máxima flexibilidad para los programas de procesamiento de imágenes astronómicas posteriores a la adquisición y otras aplicaciones de imagen científica.

Tecnología antivaho: Basado en casi 20 años de experiencia en el diseño de cámaras refrigeradas, la cámara refrigerada QHY ha implementado soluciones completas de control de condensación. La ventana óptica cuenta con un calentador antivaho integrado y la cámara está protegida contra la condensación interna de humedad. Una placa calefactora eléctrica para la ventana de la cámara evita la formación de rocío, y el propio sensor se mantiene seco gracias a nuestro diseño de conector tubular con gel de sílice para controlar la humedad dentro de la cámara del sensor.

Refrigeración: Además del enfriamiento termoeléctrico de doble etapa, QHYCCD implementa tecnología patentada en hardware para controlar el ruido de corriente oscura.

Funciones avanzadas disponibles

Múltiples modos de lectura

Los múltiples modos de lectura son especiales para las cámaras QHY de 16 bits (QHY600/268/461/411).  Diferentes modos de lectura tienen diferentes tiempos de controlador, etc., y resultan en un rendimiento diferente. Consulte los detalles en la sección "Múltiples modos de lectura y curvas".

Función de supresión de ruido térmico aleatorio

Es posible que encuentre que algunos tipos de ruido térmico pueden cambiar con el tiempo en algunas cámaras CMOS con iluminación trasera. Este ruido térmico tiene la característica de la posición fija del ruido térmico típico, pero su valor no está relacionado con el tiempo de exposición. En cambio, cada fotograma parece tener sus propias características. La QHY600/268/461/411 utiliza una tecnología de supresión innovadora que puede reducir significativamente el nivel aparente de dicho ruido.

Protección UVLO

UVLO (Bloqueo por Bajo Voltaje) protege el dispositivo electrónico de daños causados por voltajes anormalmente bajos.

Nuestra experiencia diaria nos dice que la tensión de funcionamiento real de un dispositivo eléctrico no debe superar significativamente la tensión nominal, de lo contrario se dañará. Para equipos de precisión como las cámaras, trabajar durante mucho tiempo con una tensión de entrada demasiado baja también puede ser perjudicial para la vida útil de la cámara, e incluso puede provocar que algunos dispositivos, como el gestor de alimentación, se quemen debido a una sobrecarga prolongada. En el controlador y SDK integrados a partir de la versión estable 2021.10.23, la cámara emitirá una advertencia cuando la tensión de entrada sea inferior a 11 V.

Optimización del tráfico USB para minimizar las bandas horizontales

Es habitual que un sensor CMOS presente algunas bandas horizontales. Normalmente, las bandas horizontales aleatorias pueden eliminarse mediante la acumulación de múltiples fotogramas, por lo que no afectan a la imagen final. Sin embargo, las bandas horizontales periódicas no se eliminan con la acumulación, por lo que pueden aparecer en la imagen final. Ajustando el tráfico USB en el modo de fotograma único o en el modo de fotograma en vivo, puede ajustar la frecuencia del controlador del sensor CMOS y optimizar las bandas horizontales que aparecen en la imagen. Esta optimización es muy eficaz para eliminar las bandas periódicas en algunas condiciones.

Un ruido horizontal periódico típico bajo ciertos valores de USB_TRAFFIC.

Después de ajustar el tráfico USB para evitar el ruido horizontal periódico.

Reinicie la cámara apagándola y encendiéndola

La cámara está diseñada para usar +12V para reiniciar la cámara sin desconectar y volver a conectar la interfaz USB. Esto significa que puedes reiniciar la cámara simplemente apagando +12V y luego volviéndola a encender. Esta función es muy útil para controlar la cámara de forma remota en un observatorio. Puedes usar una fuente de alimentación controlada remotamente para reiniciar la cámara. No es necesario considerar cómo reconectar el USB en caso de control remoto.

Múltiples modos de lectura y curvas

Modo de lectura #0 (Modo fotográfico).

Modo de lectura #1 (Modo de alta ganancia).

Modo de lectura #2 (Modo de pozo supercompleto).

Modo de lectura #3 (Pozo completo extendido 2CMSIT, curva amarilla).

La curva muestra el QE absoluto

Los modos de lectura múltiple son especiales para las cámaras QHY de 16 bits (QHY600/268/461/411).  Los diferentes modos de lectura tienen diferentes tiempos de controlador, etc., y dan como resultado un rendimiento diferente. Estos modos de lectura son compatibles actualmente con el controlador de cámara QHYCCD ASCOM, SharpCap y N.I.N.A.

Modo de lectura n.º 0 (modo DSO fotográfico). Este modo es adecuado para la mayoría de las situaciones de imagen DSO. En este modo, no tiene que preocuparse por la ganancia unitaria, porque la ganancia 0 es lo suficientemente buena para un sensor de 16 bits; sin embargo, hay una caída en el ruido entre la ganancia 25 y la ganancia 26.

Modo de lectura #1 (Modo de alta ganancia). Este modo es algo así como el ISO nativo doble de algunas cámaras digitales nuevas, cuyo rango dinámico puede aumentar enormemente con valores ISO muy altos, como ISO800, ISO3200, etc. El modo de alta ganancia proporciona esta mejora para las cámaras QHYCCD de 16 bits. Recomendamos elegir este modo cuando tenga que capturar con alta ganancia, por ejemplo, un objeto muy oscuro. Tenga en cuenta que el punto de conmutación de HGC/LGC de QHY600/268/461 es 56. Esto significa que debe establecer el valor de ganancia igual o ligeramente superior a 56 en este modo para aprovecharlo al máximo.

Modo de lectura #2 (Modo de pozo completo extendido). Con un tamaño de píxel de 3.76 µm, estos sensores ya tienen una impresionante capacidad de pozo completo de 51 ke-. No obstante, QHYCCD ha implementado un enfoque único para lograr una capacidad de pozo completo superior a 51 ke- mediante innovadores ajustes de modo de lectura controlables por el usuario. En el modo de pozo completo extendido, el QHY600 puede alcanzar un valor de carga de pozo completo extremadamente grande de casi 80 ke-, y el QHY268 puede alcanzar casi 75 ke-. Una mayor capacidad de pozo completo proporciona un mayor rango dinámico y las grandes variaciones en la magnitud del brillo tienen menos probabilidades de saturarse. 

Modo de lectura #3 (Modo de pozo completo extendido – 2CMS)). Mientras Modo Fullwell extendido El modo Fullwell extendido tiene un fullwell grande, pero también aporta más ruido. No te preocupes: el modo 2CMS puede reducir el ruido de lectura unas 1.3 veces manteniendo el mismo valor de fullwell y ganancia del sistema que el modo #2 (modo Fullwell extendido), mediante muestreo secundario. Recomendamos este modo 2CMS más que el modo #2 cuando necesites un fullwell mayor. Por cierto, es mejor usar la ganancia 25 o 26 en lugar de la ganancia 0 en el modo #3.

Especificaciones