QHY600 M/C PH/SBFL/L

Aperçu

Grâce à l'avantage d'un faible bruit de lecture et d'une vitesse de lecture élevée, la technologie CMOS a révolutionné l'imagerie astronomique. Une caméra d'imagerie astronomique monochrome, à éclairage arrière et à haute sensibilité est le choix idéal pour les astrophotographes. La QHY600 utilise le dernier capteur rétroéclairé de Sony, l'IMX455, un capteur plein format (format 35 mm) avec des pixels de 3.76 µm et une conversion A/N native en 16 bits.  Ce capteur est disponible en versions monochrome et couleur.  La QHY600 met fin à l'ère des appareils photo CMOS non 16 bits et met fin à l'ère des appareils photo CMOS monochromes non plein format (et plus grands).

La QHY600 a un courant d'obscurité extrêmement faible (0.002e/p/s@-20C) grâce à la technologie Exmor BSI CMOS de SONY. QHY600 est également une caméra sans lueur d'amplificateur. La QHY600 n'a qu'un électron de bruit de lecture à gain élevé et pleine résolution, et une vitesse de lecture de 4FPS. Un électron de bruit de lecture signifie que la caméra peut atteindre un SNR>3 avec seulement 4 à 6 photons. C'est parfait dans des conditions limitées en photons, comme les poses courtes, l'imagerie à bande étroite, etc., ce qui rend ce grand capteur idéal pour les relevés du ciel, l'astronomie temporelle, l'imagerie par fluorescence, le séquençage d'ADN et la microscopie.

Modèles

La série QHY600 comprend plusieurs modèles qui couvrent à la fois les usages photographiques et scientifiques. Voici les différents types de la série QHY600 PH (photographique) :

QHY600PH : Version standard pour les astrophotographes amateurs ;

QHY600PH-SBFL (Version à courte distance focale arrière) Conçu spécialement pour les utilisateurs d'objectifs DSLR ou ceux ayant une exigence particulière de courte distance focale arrière. Cette version possède une partie avant spéciale avec seulement 14 mm de distance focale arrière (la distance focale arrière consommée est de 12.5 mm lors de la connexion de QHYCFW. Pour la définition de « distance focale arrière consommée » et notre système d'adaptateurs, veuillez consulter : https://www.qhyccd.com/astronomical-camera-adapter-bfl-solution/). QHY600SBFL peut facilement s'adapter aux objectifs Canon/Nikon même avec une roue à filtres. Sur le côté de cet adaptateur se trouve un trou de 4 mm pour connecter une pompe à air via un tuyau en plastique en cas de buée sur le verre si nécessaire.

QHY600L : une version plus légère, plus courte et moins chère. Par rapport au QHY600PH, le QHY600PH-Lite présente les caractéristiques suivantes par rapport aux modèles précédents : QHY600L n'existe qu'en version monochrome ;  La longueur du boîtier est réduite, environ 112mm, et son prix est inférieur à celui du QHY600PH ; Le tampon DDR3 intégré (mémoire de stockage) est ajusté à 1Go contre 2Go pour le QHY600PH/Pro. Les autres spécifications du QHY600L restent identiques à celles du QHY600PH, à l'exception de la longueur et du poids du boîtier.

Caractéristiques

2 Go de tampon d'image DDR3

Afin d'assurer un transfert de données fluide et ininterrompu de l'ensemble du capteur 60MP à haute vitesse, le QHY600 dispose d'un tampon d'image de 2Go DDR3. Le nombre de pixels de la dernière génération de capteurs CMOS est très élevé, ce qui entraîne des besoins en mémoire plus importants pour le stockage temporaire et permanent. Par exemple, le capteur QHY600 produit environ 120Mo de données par image. La bande passante des données a également été augmentée, passant des 16 bits d'origine aux 32 bits actuels. Le transfert de fichiers de cette taille nécessite impérativement que l'appareil photo dispose d'une mémoire suffisante. Le QHY600 a adopté une mémoire de grande capacité allant jusqu'à 2Go. Le débit de données est doublé. Ce grand tampon d'image répond aux besoins d'acquisition et de transmission d'images à haute vitesse de la nouvelle génération de CMOS, rendant la prise de vues multiples plus fluide et moins saccadée, réduisant davantage la pression sur le processeur de l'ordinateur.

Un autre avantage est que, sur certains ordinateurs dotés de processeurs lents ou d’un mauvais support USB 3.0, l’ordinateur ne peut pas transférer correctement les données à haute vitesse, et les données sont souvent perdues. Le DDR peut mettre en mémoire tampon une grande quantité de données d’image et les envoyer à l’ordinateur. Même si la transmission USB 3.0 est fréquemment interrompue, il garantit qu’aucune donnée n’est perdue. SharpCap propose des options pour activer ou désactiver la mise en mémoire tampon DDR. La version actuelle du pilote ASCOM fonctionne en mode DDR.

Conversion A/N native 16 bits : Le nouveau capteur Sony dispose d’une conversion A/N native 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 TRUE RAW : 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 antibuée : 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.

Fonctions avancées disponibles

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 l'empilement de plusieurs images, de sorte 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

Mode de lecture #0 (Mode photographique).

Mode de lecture #1 (Mode à gain élevé).

Mode de lecture #2 (Mode super plein puits).

Mode de lecture #3 (Puits plein étendu 2CMSIT, courbe jaune).

La courbe montre le QE absolu

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

Mode de lecture n° 0 (mode DSO photographique). Ce mode convient à la plupart des situations d'imagerie DSO. Dans ce mode, vous n'avez pas à vous soucier du gain unitaire, car le gain 0 est suffisamment bon pour un capteur 16 bits ; cependant, il y a une baisse du bruit entre le gain 25 et le gain 26.

Mode de lecture #1 (Mode haut gain). Ce mode est comparable au double ISO natif de certains nouveaux appareils photo numériques, dont la plage dynamique peut considérablement augmenter à des valeurs ISO très élevées, comme ISO800, ISO3200, etc. Le mode haut gain offre cette amélioration pour les appareils photo QHYCCD 16 bits. Nous vous recommandons de choisir ce mode lorsque vous devez capturer à gain élevé, par exemple un objet très sombre. Veuillez noter que le point de basculement HGC/LGC des QHY600/268/461 est 56. Cela signifie que vous devez régler la valeur de gain égale ou légèrement supérieure à 56 dans ce mode 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 capacité de puits complet impressionnante 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 de mode de lecture innovants et 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 de lecture n° 3 (Mode de puits complet étendu – 2CMS)). Tandis que Mode Fullwell étendu Le mode Fullwell étendu offre un grand fullwell, mais il apporte aussi plus de bruit. Ne vous inquiétez pas : le mode 2CMS peut réduire le bruit de lecture d'environ 1.3 fois tout en conservant la même valeur de fullwell et le même gain système que le mode #2 (mode Fullwell étendu), grâce à un échantillonnage secondaire. Nous recommandons ce mode 2CMS plutôt que le mode #2 lorsque vous avez besoin d'un fullwell plus important. D'ailleurs, il est préférable d'utiliser le gain 25 ou 26 plutôt que le gain 0 sous le mode #3.

Spécifications