QHY174GPS

«Este esfuerzo, que abarcó seis meses, tres naves espaciales, 24 telescopios terrestres portátiles y el observatorio aerotransportado SOFIA de la NASA, fue la ocultación estelar más desafiante en la historia de la astronomía, ¡pero lo logramos!», dijo Alan Stern, investigador principal de New Horizons en SwRI.

http://www.boulder.swri.edu/MU69_occ/july17.html

https://www.nasa.gov/feature/new-horizons-deploys-global-team-for-rare-look-at-next-flyby-target

https://www.nasa.gov/feature/nasa-s-new-horizons-team-strikes-gold-in-argentina

Introducción

La cámara QHY174GPS utiliza el sensor CMOS SONY IMX174 de 1/1.2 pulgadas con obturador global, píxeles de 5.86 µm, 138FPS@1920*1200, alta QE del 78% y bajo ruido de lectura de 3-5e-. Es útil para imágenes de ocultaciones, eclipses, meteoros y otras imágenes científicas que requieren un registro muy preciso de la hora y ubicación de la observación en cada fotograma.

La QHY174GPS tiene un módulo GPS integrado único que puede sincronizarse con las señales de reloj atómico recibidas de los satélites GPS. La QHY174GPS puede registrar el inicio y el final del tiempo de exposición con una precisión de 1us en cualquier lugar de la Tierra. La QHY174GPS fue seleccionada por el equipo de la NASA New Horizons para capturar con éxito la ocultación de MU69 en el verano de 2017. La QHY174M-GPS tiene enfriamiento TE de doble etapa hasta -45C por debajo de la temperatura ambiente, con control total contra la humedad, incluida una ventana óptica calefactada y un tapón desecante extraíble para la cámara del sensor. La QHY174 también tiene una función antibrillo de amplificador. Puede reducir significativamente el brillo del amplificador del sensor IMX174 en exposiciones largas.

El QHY174M-GPS registra la hora de inicio y fin de la exposición de obturador global con precisión de microsegundos. Dos cámaras QHY174, por ejemplo, cada una ubicada en cualquier lugar del mundo, pueden tener la misma base de tiempo, precisa al microsegundo. Para garantizar la hora de inicio y fin de la exposición, el QHY174 tiene un circuito de calibración de pulso LED incorporado preciso a 1 microsegundo.

Obturador Global

A diferencia de la tecnología de obturador rotatorio utilizada en la mayoría de las cámaras CMOS, un obturador global garantiza que el tiempo de exposición para toda el área de la imagen sea uniforme, comenzando y terminando exactamente al mismo tiempo. Este tipo de obturador es ideal para aplicaciones de alta precisión. Para objetos en movimiento rápido y la agitación atmosférica, el obturador global puede generar imágenes sin distorsión y lograr una alta calidad de imagen.

Modos de Trabajo Dobles

Modo Maestro: En el Modo Maestro, la cámara funciona libremente y el reloj interno sincronizado por GPS de 10 MHz mide y registra el tiempo de apertura y cierre del obturador.

Modo esclavo: En el modo esclavo, puede introducir una hora de inicio objetivo y el intervalo entre dos fotogramas. Por ejemplo: desea que tres cámaras en diferentes ubicaciones (quizás a miles de kilómetros de distancia) inicien una exposición a las 2016.3.9.UTC 14:00:00.000000 y luego continúen con exposiciones cada 0.100000 segundos. Tras introducir estos valores, las tres cámaras esperarán hasta esa hora y comenzarán la grabación de vídeo simultáneamente, por ejemplo:

2016.3.9 UTC 14:00:00.000033

2016.3.9 UTC 14:00:00.100033

2016.3.9 UTC 14:00:00.200033

2016.3.9 UTC 14:00:00.300033

(El 0.00033 es un retardo global del obturador CMOS).

La marca de tiempo y otra información GPS se incrustan en la imagen. El software la decodifica en tiempo real y muestra la información a la izquierda.  Como los datos están incrustados, nunca se perderán mientras conserve la imagen original.

Especificaciones

Curvas

Archivos de referencia

Haga clic para leer el documento técnico en línea de QHY174M-GPS

Haga clic para leer el archivo PDF de diseño de QHY174GPS

Guía del usuario

Antes de empezar: Instalar el paquete "Todo en uno"

Antes de empezar: Requisitos de tensión de entrada

La cámara requiere un voltaje de entrada entre 11 V y 13.8 V. Si el voltaje de entrada es demasiado bajo, la cámara dejará de funcionar o puede reiniciarse cuando el porcentaje de potencia TEC sea alto, lo que provoca una descarga de la fuente de alimentación. Por lo tanto, asegúrese de que el voltaje de entrada que llega a la cámara sea adecuado. 12 V es lo mejor, pero tenga en cuenta que un cable de 12 V muy largo o un cable con conductor de sección pequeña puede presentar suficiente resistencia como para causar una caída de voltaje entre la fuente de alimentación y la cámara. La fórmula es: V(caída) = I * R (cable). Se recomienda no utilizar un cable de alimentación de 12 V muy largo. Es mejor colocar el adaptador de CA de 12 V más cerca de la cámara.

Primero conecte la fuente de alimentación de 12V, luego conecte la cámara a su ordenador mediante el cable USB3.0. Asegúrese de que la cámara esté enchufada antes de conectarla al ordenador; de lo contrario, la cámara no será reconocida. Cuando conecte la cámara por primera vez, el sistema detecta el nuevo dispositivo y busca controladores. Puede omitir el paso de búsqueda en línea haciendo clic en "Omitir la obtención del controlador desde Windows Update" y el ordenador encontrará automáticamente el controlador localmente y lo instalará. Si tomamos el controlador 5IIISeries como ejemplo (mostrado a continuación), después de instalar correctamente el software del controlador, verá QHY5IIISeries_IO en el administrador de dispositivos.

Tenga en cuenta que el voltaje de entrada no puede ser inferior a 11.5V, de lo contrario el dispositivo no podrá funcionar correctamente.

Instalar el paquete del sistema "Todo en uno"

El paquete Todo en uno solo es compatible con la mayoría de los modelos QHYCCD, excepto PoleMaster y varias cámaras CCD descatalogadas.

Página de descarga: https://www.qhyccd.com/download/

Tutorial en vídeo: https://www.youtube.com/embed/mZDxIK0GZRc?start=1

• Dado que la mayoría de los contenidos del paquete Todo en uno son complementos que admiten software de terceros, El software de captura de terceros que desee utilizar debe instalarse antes del paquete todo en uno.De lo contrario, el programa informará de un error.
• El paquete todo en uno contiene:
  • Controlador del sistema,que es necesario para el funcionamiento de la cámara y debe instalarse.
  • Controlador de transmisión WDM, que puede proporcionar una señal en vivo a OBS y otro software de transmisión en vivo. Puede instalarlo si tiene necesidades como abrir un programa en vivo.
  • EZCAP_QT, desarrollado por QHYCCD y que se puede utilizar en pruebas de dispositivos QHY y gestión de actualizaciones. Por lo tanto, incluso si no va a usar EZCAP_QT para capturar, le sugerimos que lo instale.
  • Controlador Ascom,que es necesario para la cámara utilizada en Ascom (la última versión de Ascom es 6.6).
  • Los dos tipos de controladores Ascom CFW corresponden a dos métodos de control de la rueda de filtros: control por USB y control serie de la cámara. Se recomienda instalar ambos controladores si dispone de una rueda de filtros.
  • CP210X_VCP es un controlador serie. Algunos ordenadores vienen con el controlador, pero el ordenador sin él puede no controlar la rueda de filtros.
  • SDKs para software de terceros: Simplemente elija e instale el SDK correspondiente según el software que desee utilizar. No olvide comprobar si el software que está utilizando es de 32 bits o 64 bits y seleccione los SDK correctos.
  • SHARPCAP también está incluido en el paquete; puede elegir instalar la versión de 32 bits o la de 64 bits. Esto está autorizado por SHARPCAP.
  • QT LIB es un complemento para garantizar que el software de 64 bits pueda ejecutarse normalmente en algunos ordenadores con poca compatibilidad.
• Diferencia entre la versión estable y la versión beta: La versión beta es la versión más reciente, que da prioridad al soporte de los productos más nuevos (la versión estable puede no ser compatible aún con ellos) y cuenta con algunas de las últimas funciones optimizadas, pero experimentales. La versión estable es más antigua que la versión beta, pero más estable, por lo que se recomienda para principiantes que no utilicen los productos más recientes.
• No conecte la cámara al ordenador durante el proceso de instalación del paquete todo en uno;  conéctela al ordenador una vez completada toda la instalación.

Conectar software

Antes de usar el software, asegúrese de haber conectado la cámara de refrigeración a la fuente de alimentación de 12V y de haberla conectado al ordenador con un cable de datos USB 3.0. Si es una cámara sin refrigeración, no se necesita alimentación de 12V.

Nota: Recomendamos software de 64 bits si es posible, como SharpCAP x64, N.I.N.A x64, etc., especialmente cuando se usan cámaras de 16 bits.

EZCAP_QT

EZCAP_QT es un software desarrollado por QHYCCD. Este software tiene funciones básicas de captura para cámaras de cielo profundo de QHYCCD.

Ejecute EZCAP_QT. Haga clic en "Connect" en el menú -> Cámara. Si la cámara se conecta correctamente, la línea de título de EZCAP_QT mostrará la versión del firmware de la cámara y el ID de la cámara como se muestra a continuación.

Haga clic en "Temperature Control" en "Camera Settings" para ajustar la temperatura del sensor CMOS. Puede activar "Auto" para establecer la temperatura objetivo. Por ejemplo, aquí hemos establecido la temperatura objetivo en -10C. La temperatura del sensor CMOS descenderá rápidamente a esta temperatura (aproximadamente 2-3 minutos). Si desea apagar la refrigeración, puede seleccionar Stop. Si solo desea ajustar la potencia del TEC pero no la temperatura, puede seleccionar "Manual" y luego establecer el porcentaje de la potencia del TEC.

Puede usar la "pestaña de vista previa" para previsualizar y la herramienta de enfoque para enfocar. Luego use la "pestaña de captura" para capturar la imagen.

SharpCap

Inicie SharpCap. Si el software y los controladores mencionados anteriormente se instalan correctamente, la imagen de video aparecerá automáticamente aproximadamente 3 segundos después de que se cargue el software. También verá la tasa de fotogramas en la esquina inferior izquierda de la ventana del software, como se muestra a continuación.

Si ya ha iniciado SharpCap antes de conectar la cámara, para abrir la cámara, haga clic en "cámara" en la barra de menú y luego seleccione el dispositivo.

Ajuste de compensación. Cuando bloqueas completamente la cámara (es decir, como al tomar un fotograma oscuro), puede que descubras que la imagen no es realmente cero. A veces esto reduce la calidad del contraste de la imagen. Puedes obtener un campo oscuro mejor ajustando la compensación. Puedes confirmarlo abriendo el histograma como se indica en la figura siguiente.

Si quieres entrar en el modo de imagen de 16 bits, selecciona el modo "RAW16".

Al seleccionar el modo "LX" puedes ampliar el rango de ajuste de exposición y tomar exposiciones largas.

Una vez conectados los dispositivos de refrigeración a la fuente de alimentación de 12V, se activará el circuito de control de temperatura. Puede controlar la temperatura del CMOS ajustando los parámetros en la siguiente figura. Básicamente, puede controlar la temperatura del CMOS ajustando la "Potencia del enfriador" o haciendo clic en "Automático" y estableciendo la "Temperatura objetivo". También puede ver la temperatura del CMOS en la esquina inferior izquierda de la ventana del software.

Software compatible con ASCOM (p. ej., MDL)

Con los controladores ASCOM, puede usar el dispositivo con muchos paquetes de software que admiten el estándar ASCOM. Usaremos Maxim DL a continuación como ejemplo, pero se utiliza un procedimiento similar para The SkyX y otros paquetes de software compatibles con ASCOM.

Primero asegúrese de no solo haber cargado los controladores ASCOM, sino también de haber descargado e instalado la plataforma ASCOM desde ASCOM. Después de instalar tanto los controladores como la plataforma, inicie MAXIMDL. Siga las instrucciones que se muestran a continuación para completar la configuración. Luego haga clic en Connect y entre en el software.

Controlador de cámara WDM de transmisión

La cámara QHYCCD BroadCast WDM es un controlador de difusión que admite cámaras QHYCCD con función de transmisión de vídeo, lo que permite a los clientes enviar imágenes de vídeo a otro software de destino. Por ejemplo, use sharpcap para conectar una cámara compatible con WDM y la imagen de vídeo mostrada en sharpcap se puede enviar a otro software compatible con WDM para su visualización, ideal para aplicaciones de transmisión en línea.

Instalación:

Realice la instalación de AllInOne y marque la opción BroadCast WDM Camera.

Una vez finalizada la instalación, haga clic derecho en el equipo, busque el administrador de dispositivos y verifique que el nombre del dispositivo de imagen sea QHYCCD BroadCast WDM Camera, lo que indica que la instalación se ha realizado correctamente.

Activar la función:

Normalmente, SharpCap se utiliza para conectar la cámara como terminal de transmisión. Después de conectar la cámara, debe activar el interruptor de transmisión en vivo para emitir.

El software de soporte común (es decir, receptor de transmisión) incluye: UFOCAPTURE, HANDYAVI, funciones de video de QQ, etc.

Gráfico de efecto de prueba de AMcap:

Gráfico de efecto de prueba de HANDYAVI:

Representaciones de prueba de UFOCAPTURE:

Precauciones:

Actualmente solo es compatible con sistemas Windows.

Actualmente, el SDK no admite bits de 16 por el momento.

Se debe seleccionar el modo RGB24 para imágenes en color; de lo contrario, la imagen aparecerá con una cuadrícula.

Apéndice: Manual del modo de disparo externo

Adecuado para las siguientes cámaras con obturador global.

Descarga de herramientas de control avanzadas:

Utilice el software Sharpcap como software de captura. Utilice las herramientas avanzadas de QHYCCD como software de configuración del modo de disparo externo.

1.Ejecute SharpCAP y verá el vídeo en directo

2. Ejecute las herramientas de control avanzadas. Compruebe el "SDKAPI_MODE" y haga clic en "Coonect"

Modo 1: Disparo externo por hardware. El tiempo de exposición depende del ancho del pulso externo

En el menú desplegable Trig Input Souce, seleccione Trig Input Pin Direct. Esto significa que la fuente de entrada de disparo es el puerto de entrada externo de la cámara (aislado ópticamente, con conector RCA dorado); Seleccione una opción en Trig Controller Source (la selección no afecta a este modo, así que elija cualquiera)

Pulse el botón TRIG MODE ON. Verá que la imagen de vídeo en el software sharpCAP se detiene. La cámara ha entrado en un estado de espera de disparo externo. Dispare el puerto de entrada mediante el aislamiento fotoeléctrico e introduzca un nivel alto. Verá que la imagen captura un fotograma, y cuanto mayor sea la duración del nivel alto, más tiempo se expondrá la imagen. En este modo, el tiempo de exposición es igual a la duración del nivel alto.

Modo 2: Disparo externo por hardware, tiempo de exposición configurado por software

Pulse el diagrama para configurarlo. Seleccione XTRIG CONTROLLER en Trig Input Source, Trig Input Phase en Rise Edge, Trig Controller Controller Enable Source seleccione Trig Controller by Hardware. A continuación, introduzca el tiempo de exposición, por ejemplo, 50 ms. Luego, haga clic en el botón TRIG MODE ON para completar la configuración del modo y el tiempo de exposición.

Al activar la interfaz de entrada fuera del aislamiento fotoeléctrico, se introduce un nivel alto corto y se captura un fotograma en la imagen en SHARPCAP. Tenga en cuenta que si la entrada es constantemente alta, la cámara continúa disparando bajo la configuración de un tiempo de exposición más largo. Para evitar disparos continuos, el tiempo de nivel alto del disparador de entrada es corto, p. ej. 1 ms

Modo 3: Disparador externo al software, el tiempo de exposición se determina por el intervalo de comandos del software

En este modo, el software envía una instrucción de inicio de exposición a través del software, y luego el software espera un retardo. A continuación, envía una instrucción de fin de exposición. Es posible un disparador para el control por software. Su tiempo de exposición es igual al tiempo entre los comandos de inicio y fin de exposición. Simplemente siga los ajustes a continuación. Una vez configurado, haga clic en TRIG MODE ON para alimentar la instrucción. Luego haga clic en el botón Software Register Trig Test para observar la captura. Para modificar el tiempo de exposición, solo necesita modificar el valor que se encuentra en el cuadro de tiempo de exposición, en lugar de hacer clic en TRIG MODE ON, simplemente haga clic en el botón RegisterSoftware Trig Test.

Modo 4: Disparador externo al software, tiempo de exposición establecido por el software

En el modo 3, hay un problema con un tiempo de exposición menos estable y preciso. La razón es que el intervalo de tiempo entre las dos instrucciones enviadas por el ordenador superior no es tan preciso y se verá afectado por el retraso de la CPU, la ocupación y otros factores. Por lo tanto, también se proporciona el modo 4. Configure el patrón como se muestra a continuación.

En este modo, el tiempo de exposición lo establece el software y lo ejecuta el hardware dentro de la cámara, en lugar del intervalo entre los dos comandos con los que la máquina superior inicia y finaliza la exposición, por lo que el tiempo de exposición es preciso y la repetibilidad es muy buena. La máquina superior solo necesita emitir una instrucción de inicio de exposición y una de finalización de exposición. El intervalo entre las dos instrucciones debe ser lo más corto posible, por ejemplo, alrededor de 1 ms. La cámara se expondrá según el tiempo de exposición establecido por el software, no según el intervalo de comandos.

Modo 5: Disparo por hardware externo, captura secuencial

En este modo, se puede lograr la captura continua mediante disparo externo. La cámara espera hasta que se recibe una señal de disparo, y una vez que se recibe, comienza a capturar de forma continua. El tiempo de exposición se ajusta mediante el software.

Siga la figura a continuación para configurarlo. Una vez configurado, presione el botón TRIG MODE ON para mantener la cámara en espera, y luego introduzca un pulso de alto nivel desde la entrada de disparo ópticamente aislada para activar la captura continua por parte de la cámara. (Es importante tener en cuenta que QHY174 no funciona cuando el tiempo de exposición es corto, y el tiempo de exposición es más largo.) Si desea entrar en el siguiente estado de espera, haga clic en TRIG MODE ON para restaurar la cámara al estado de espera y esperar el siguiente pulso de disparo externo.

Modo 6: Disparo externo, captura en secuencia

Similar al Modo 5, la fuente de disparo se introduce desde hardware externo al control de software. Después de presionar el diagrama para configurar, haga clic en TRIG MODE ON, la cámara espera, en este momento haga clic en el botón Software Register Trig Test, después de la señal de inicio, podrá ver el inicio de la toma continua.

Instrucciones adicionales:

El software SHARCAP tiene una función de reducción de ruido de rayas horizontales aleatorias en la barra de menú derecha. En los CMOS de obturador global, como 174, las rayas horizontales aleatorias son más evidentes con ganancia alta, y esta columna se puede ajustar adecuadamente. Comparando la imagen inferior, no hay efecto de encendido y apagado, y se puede ver la diferencia.