268M Pro I

QHY268M Pro I est une caméra CMOS scientifique spécialement conçue pour un usage scientifique avec des qualités et fonctions avancées. Elle intègre un capteur CMOS SONY IMX571 au format APS-C. 26 mégapixels, rétro-éclairé, convertisseur analogique-numérique natif de 16 bits. L'efficacité quantique atteint jusqu'à 91% et le bruit de lecture est aussi faible que 1.1e. Même avec une taille de pixel de 3.76 µm, elle dispose d'une grande capacité de puits allant jusqu'à 75 ke.

Il présente un bruit thermique extrêmement faible de 0.0005e/pixel/seconde à -20°C, une absence totale de lueur d'amplificateur, une fréquence d'images maximale de 6.8ips en pleine résolution 16bits. QHYCCD IMX571. SONY IMX571/16bits/26Mpixels/BSI/format APS-C. Le QHY268PRO dispose à la fois d'une interface USB3.0 et d'une interface fibre optique 2*10Gbps. Il est doté d'un tampon mémoire DDR3 de 2Go. Le port GPIO à 6 broches prend en charge les signaux complexes Trig-In et Trig-Out. Il peut être connecté au QHY GPS-BOX pour obtenir un horodatage GPS de haute précision sur l'en-tête de l'image.

Actuellement, nous n'avons que le modèle standard monochrome QHY268M Pro I.Si vous avez besoin d'une version couleur (QHY268C Pro), veuillez contacter QHYCCD pour une personnalisation.

Le QHY268M Pro I intègre un capteur CMOS SONY IMX571 au format APS-C. 26 mégapixels, rétro-éclairé, convertisseur ADC natif 16 bits. L'efficacité quantique (QE) atteint 91 % et le bruit de lecture est aussi bas que 1.1 e. Même avec une taille de pixel de 3.76 µm, il possède une grande capacité de puits allant jusqu'à 75 ke. Il présente un bruit thermique extrêmement faible de 0.0005 e/pixel/seconde à -20 °C, une absence totale de lueur d'amplificateur et un taux de rafraîchissement maximal de 6.8 images/s en 16 bits pleine résolution.

*La carte PCIE n'est PAS incluse avec le produit QHY268 Pro.

Description :

Convertisseur A/N natif 16 bits : Le nouveau capteur Sony dispose d'un convertisseur A/N natif 16 bits sur la puce. La sortie est de 16 bits réels avec 65536 niveaux. Comparé aux convertisseurs A/N 12 bits et 14 bits, un convertisseur A/N 16 bits offre une résolution d'échantillonnage plus élevée et le gain système sera inférieur à 1e-/ADU sans bruit d'erreur d'échantillonnage et avec un bruit de lecture très faible.

BSI : L’un des avantages de la structure CMOS à éclairage arrière est l’amélioration de la capacité de puits complet. Cela est particulièrement utile pour les capteurs à petits pixels. Dans un capteur classique à éclairage avant, les photons provenant de la cible qui pénètrent dans la couche photosensible du capteur doivent d’abord traverser le câblage métallique intégré juste au-dessus de cette couche. La structure de câblage réfléchit une partie des photons et réduit l’efficacité du capteur. Dans le capteur à éclairage arrière, la lumière peut pénétrer dans la surface photosensible par le côté opposé. Dans ce cas, la structure de câblage intégrée se trouve sous la couche photosensible. Par conséquent, davantage de photons entrants frappent la couche photosensible et davantage d’électrons sont générés et capturés dans le puits de pixel. Ce rapport entre photons et électrons est appelé efficacité quantique. Plus l’efficacité quantique est élevée, plus le capteur est efficace pour convertir les photons en électrons et donc plus le capteur est sensible pour capturer une image d’un objet peu lumineux.

Zero Amplify Glow : C'est également un appareil photo à lueur amplifiée zéro.

Données brutes réelles : Dans l'implémentation DSLR, il y a une sortie d'image RAW, mais elle n'est généralement pas complètement RAW. Quelques traces de réduction de bruit et de suppression de pixels chauds sont encore visibles à l'inspection rapprochée. Cela peut avoir un effet négatif sur l'image pour l'astronomie, comme l'effet « mangeur d'étoiles ». Cependant, les caméras QHY offrent une véritable sortie d'image RAW et produisent une image composée uniquement du signal d'origine, préservant ainsi la flexibilité maximale pour les programmes de traitement d'images astronomiques post-acquisition et autres applications d'imagerie scientifique.

Technologie anti-condensation : Forte de près de 20 années d'expérience dans la conception de caméras refroidies, la caméra refroidie QHY a mis en œuvre des solutions complètes de contrôle de la condensation. La fenêtre optique intègre un chauffe-buée et la chambre est protégée contre la condensation interne. Une plaque chauffante électrique pour la fenêtre de la chambre empêche la formation de buée, et le capteur lui-même reste sec grâce à notre conception de prise à tube de gel de silice pour contrôler l'humidité dans la chambre du capteur.

Refroidissement : En plus du refroidissement thermoélectrique à deux étages, QHYCCD implémente une technologie propriétaire dans le matériel pour contrôler le bruit de courant d'obscurité.

Introduction générale aux caméras scientifiques de qualité professionnelle

Par rapport aux produits d'astrophotographie, la version « Pro » de qualité scientifique offre plus d'interfaces, plus de fonctions et une qualité supérieure pour répondre à des besoins complexes, notamment : relevé du ciel, photométrie astronomique, inspection et calibrage des écrans LCD/OLED haute résolution, caméra tout ciel, mesure scientifique, séquenceur d'ADN, spectromètre.

Une caméra scientifique de qualité Pro dispose des interfaces ou fonctions suivantes.

USB3.0

USB3.0 est une interface très répandue et très facile à utiliser. USB3.0 ne peut pas prendre en charge une distance de transfert supérieure à 3 mètres. Si vous souhaitez obtenir une longue distance via USB3.0, QHYCCD fournit le câble prolongateur USB3.0 en option de 5 mètres et 10 mètres avec amplificateur intégré.

Interface fibre optique 2*10 Gbit/s

La prise fibre optique intégrée de 2*10 Gbit/s peut fonctionner avec la carte d'acquisition de données QHYCCD PCIE2.0x8. L'interface fibre optique répond aux exigences des observatoires professionnels. Elle offre les avantages suivants par rapport à l'interface USB3.0. Alors, quel est l'avantage de l'interface fibre optique ?

• Débit de données plus élevé. Une fibre Gigabit 10 peut transférer un maximum de 10 Gbit/s de données. Le débit réel peut atteindre environ 800 Mo/s. Alors que l'USB3.0 est de 5 Gbit/s et le débit réel est d'environ 350 Mo/s. En utilisant les deux fibres Gigabit 10, on peut obtenir une vitesse d'environ 1.6 Go/s. Le capteur IMX455 dispose du mode haute vitesse, comme le mode pleine résolution 10 i/s en 14 bits et le mode vidéo 30 i/s en 8K. Le débit de ces modes est bien supérieur à celui de l'USB3.0.
• Très longue distance de transmission.  La fibre est des centaines de fois plus longue que l'USB3.0. L'USB3.0 ne peut transférer que sur 3 mètre à 5 mètres. Pour des distances plus longues, il nécessite un câble d'extension mais ne peut atteindre que 10 mètres à 15 mètres. Alors que la fibre peut transférer directement sur 300 mètres avec le module optique par défaut ; avec le module optique longue distance, elle peut transférer jusqu'à 40 km.
• Stable et fiable, insensible aux interférences électromagnétiques (EMI). Un facteur majeur qui provoque le blocage de la caméra est le problème des EMI. Le transfert USB3.0 peut être affecté par les EMI sur le tronçon de transfert, comme les décharges statiques et les autres appareils à haute puissance émis. Les EMI provoquent des erreurs CRC dans les paquets de données transférés et entraînent une perte d'image. Un câble USB long est plus sujet à ce problème. La lumière ne peut pas être affectée par les EMI. Ainsi, avec le transfert par fibre, tout sera très stable.

GPIO

Un connecteur GPIO à 6 broches se trouve à l'arrière de la caméra. Il peut être configuré dans différents modes ou personnalisé selon les demandes de l'utilisateur pour répondre à des besoins de synchronisation plus complexes en reprogrammant le FPGA.

Refroidissement liquide (personnalisation)

Par rapport au refroidissement par air, le refroidissement liquide présente les avantages importants suivants. Si vous êtes intéressé, veuillez Contactez QHYCCD à l'avance pour une personnalisation.

Aucune vibration.  Le refroidissement par air nécessite l'utilisation d'un ventilateur à l'intérieur de l'appareil photo, ce qui peut induire de petites vibrations.  Même le ventilateur de la plus haute qualité ne peut éviter un certain effet sur la FWHM (largeur totale à mi-hauteur) des images stellaires sur certains télescopes.  Les systèmes optiques à longue focale sont plus sensibles à cet effet.  Cependant, le refroidissement par eau abaisse la température grâce à un écoulement lent de l'eau.  Aucun composant mécanique mobile ne provoque de vibration de l'appareil, éliminant ainsi tout effet négatif sur l'image.

  Pas de turbulence d'air chaud.  Pour les systèmes optiques comme RASA et Hyperstar où la caméra est placée en position secondaire, aucune turbulence d'air n'est générée. Lorsqu'une caméra refroidie par air est installée devant l'optique, l'air chaud produit par le système de refroidissement par air traverse le chemin optique et peut générer des effets de seeing. Le refroidissement par eau ne produit pas de rejet d'air chaud.  La chaleur est évacuée par le liquide, donc cet effet n'existe pas.

Delta de refroidissement plus important. Avec le refroidissement par eau, la température de refroidissement maximale est d'environ 10 degrés Celsius plus basse que la température maximale atteinte avec l'air seul (environ 45 degré sous la température ambiante).

Fonctions avancées

Plusieurs modes de lecture

Les modes de lecture multiples sont spéciaux pour les caméras QHY 16-bit (QHY600/268/461/411).  Les différents modes de lecture ont des temporisations de pilote différentes, etc., et entraînent des performances différentes. Voir les détails dans la section « Modes de lecture multiples et courbes ».

Fonction de suppression du bruit thermique aléatoire

Vous pouvez constater que certains types de bruit thermique changent avec le temps dans certains appareils photo CMOS à éclairage arrière. Ce bruit thermique a la caractéristique de la position fixe du bruit thermique typique, mais la valeur n'est pas liée au temps d'exposition.  Au lieu de cela, chaque image semble avoir ses propres caractéristiques.  Les QHY600/268/461/411 utilisent une technologie de suppression innovante qui peut réduire considérablement le niveau apparent de ce bruit.

Protection UVLO

L'UVLO (Under Voltage Locking) protège l'appareil électronique contre les dommages causés par des tensions anormalement basses.

Notre expérience quotidienne nous apprend que la tension de fonctionnement réelle d'un appareil électrique ne doit pas dépasser significativement la tension nominale, sinon il sera endommagé. Pour des équipements de précision comme les caméras, un fonctionnement prolongé à une tension d'entrée trop basse peut également nuire à la durée de vie de la caméra et même entraîner la combustion de certains composants, comme le gestionnaire d'alimentation, en raison d'une surcharge prolongée. Dans le pilote et SDK tout-en-un après la version stable 2021.10.23, la caméra émettra un avertissement lorsque la tension d'entrée de la caméra est inférieure à 11 V.

Optimisation du trafic USB pour minimiser les bandes horizontales

Il est courant qu'un capteur CMOS présente quelques bandes horizontales. Normalement, les bandes horizontales aléatoires peuvent être supprimées par empilement de plusieurs images afin qu'elles n'affectent pas l'image finale. Cependant, les bandes horizontales périodiques ne sont pas supprimées par l'empilement et peuvent donc apparaître dans l'image finale. En ajustant le trafic USB en mode image unique ou en mode image en direct, vous pouvez régler la fréquence du pilote du capteur CMOS et optimiser les bandes horizontales apparaissant sur l'image. Cette optimisation est très efficace pour supprimer les bandes périodiques dans certaines conditions.

Un bruit horizontal périodique typique sous certaines valeurs de USB_TRAFFIC.

Après avoir ajusté le trafic USB pour éviter le bruit horizontal périodique.

Redémarrez l'appareil photo en l'éteignant puis en le rallumant

La caméra est conçue pour utiliser la +12V afin de redémarrer sans déconnecter et reconnecter l'interface USB. Cela signifie que vous pouvez redémarrer la caméra simplement en éteignant la +12V puis en la rallumant. Cette fonctionnalité est très pratique pour le contrôle à distance de la caméra dans un observatoire. Vous pouvez utiliser une alimentation électrique commandée à distance pour redémarrer la caméra. Il n'est pas nécessaire de se soucier de la façon de reconnecter l'USB en cas de contrôle à distance.

Plusieurs modes de lecture et courbes

Courbe de réponse spectrale de Monochrom. La courbe est basée sur la fiche technique de SONY. Dans la fiche technique, il s'agit de la courbe normalisée. QHYCCD l'a testée en la comparant avec un capteur CCD à efficacité quantique (QE) connu. Et cette courbe a été obtenue. Cette courbe n'est qu'une référence. QHYCCD ne garantit pas que cette courbe est correcte.

Version couleur (courbe de réponse normalisée de la fiche technique de SONY).

Les modes de lecture multiples sont spéciaux pour les caméras QHY 16-bit (QHY600/268/461/411).  Différents modes de lecture entraînent des performances différentes. Ces modes de lecture sont actuellement pris en charge dans le pilote de caméra ASCOM QHYCCD, SharpCap et N.I.N.A.

Mode de lecture #0 (mode photographique DSO). Ce mode convient à la plupart des situations d'imagerie DSO. Comme il y a une baisse du bruit entre le Gain 25 et le Gain 26 (gain unitaire), nous le recommandons comme réglage de gain par défaut ; cependant, le gain 0 est également suffisant pour un capteur 16-bit.

Mode de lecture #1 (mode à gain élevé). Ce mode ressemble un peu à la double sensibilité ISO native de certains nouveaux appareils photo numériques, dont la plage dynamique peut être considérablement augmentée à des valeurs ISO très élevées, comme iso800, iso3200, etc. Le mode à gain élevé offre cette amélioration pour les caméras QHYCCD 16 bits. Nous vous recommandons de choisir ce mode lorsque vous devez capturer avec un gain élevé, par exemple, un objet très sombre. Veuillez noter que le point de commutation HGC/LGC de QHY600/268/461 est 56. Cela signifie que vous devez régler le Gain 56 pour en tirer le meilleur parti.

Mode de lecture#2 (Mode pleine capacité étendue). Avec une taille de pixel de 3.76 µm, ces capteurs possèdent déjà une impressionnante capacité de puits complet de 51 ke. Néanmoins, QHYCCD a mis en œuvre une approche unique pour atteindre une capacité de puits complet supérieure à 51 ke, grâce à des réglages innovants du mode de lecture contrôlables par l'utilisateur. En mode de puits complet étendu, le QHY600 peut atteindre une valeur de charge de puits complet extrêmement élevée, proche de 80 ke, et le QHY268 peut atteindre près de 75 ke. Une plus grande capacité de puits complet offre une plage dynamique plus étendue et les grandes variations de luminosité sont moins susceptibles de saturer. 

Mode-2CMS

Basé sur les trois modes de base ci-dessus, le mode 2CMS peut réduire considérablement le bruit de lecture par échantillonnage secondaire tout en conservant la même valeur de pleine capacité et le même gain système. Nous préférons les modes 2CMS aux modes de base en astrophotographie. Au fait, les valeurs de gain recommandées sont les mêmes que pour leurs modes de base.

Actuellement, les séries QHY600 et QHY461 prennent en charge Mode Fullwell Étendu-2CMS (Mode#3), et la série QHY268 prend en charge le mode DSO Photographique-2CMS (Mode#4) et le mode Haut Gain-2CMS (Mode#5). Le mode #4 et le mode #5 nécessitent la version Allinone 20230412 ou supérieure.

Spécifications