QHY174GPS

« Cet effort, qui a duré six mois, impliquant trois engins spatiaux, 24 télescopes portables au sol et l’observatoire aéroporté SOFIA de la NASA, a été l’occultation stellaire la plus difficile de l’histoire de l’astronomie, mais nous l’avons fait ! », a déclaré Alan Stern, chercheur principal de New Horizons au 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

Introduction

La caméra QHY174GPS utilise le capteur CMOS SONY IMX174 de 1/1.2 pouces avec obturateur global, des pixels de 5.86 µm, 138FPS@1920*1200, un QE élevé de 78% et un faible bruit de lecture de 3-5e-. Elle est utile pour imager les occultations, éclipses, météores et autres imageries scientifiques nécessitant un enregistrement très précis de l'heure et du lieu de l'observation sur chaque image.

La QHY174GPS dispose d'un module GPS intégré unique qui peut se synchroniser avec les signaux d'horloge atomique reçus des satellites GPS. La QHY174GPS peut enregistrer le début et la fin du temps d'exposition avec une précision de 1us partout sur Terre. La QHY174GPS a été sélectionnée par l'équipe NASA New Horizons pour capturer avec succès l'occultation de MU69 à l'été 2017. La QHY174M-GPS dispose d'un refroidissement TE à double étage jusqu'à -45C sous la température ambiante, avec un contrôle complet anti-humidité comprenant une fenêtre optique chauffée et un bouchon déshydratant amovible pour la chambre du capteur. La QHY174 possède également une fonction anti-lueur d'amplificateur. Elle peut réduire considérablement la lueur de l'amplificateur du capteur IMX174 lors des longues expositions.

Le QHY174M-GPS enregistre l'heure de début et de fin de l'exposition à obturateur global avec une précision de l'ordre de la microseconde. Deux caméras QHY174, par exemple, chacune située n'importe où dans le monde, peuvent avoir la même base de temps, précise à la microseconde. Afin de garantir l'heure de début et de fin de l'exposition, le QHY174 dispose d'un circuit de calibration à impulsions LED intégré précis à 1 microseconde.

Obturateur Global

Contrairement à la technologie d'obturateur roulant utilisée dans la plupart des caméras CMOS, un obturateur global garantit que le temps d'exposition pour toute la zone de l'image est uniforme, commençant et se terminant exactement au même moment. Ce type d'obturateur est idéal pour les applications de haute précision. Pour les objets en mouvement rapide et l'agitation atmosphérique, l'obturateur global peut générer une image sans distorsion et réaliser une haute qualité d'image.

Double Modes de Fonctionnement

Mode Maître : En mode Maître, l'appareil photo fonctionne librement et l'horloge interne synchronisée par GPS à 10 MHz mesure et enregistre l'heure d'ouverture et de fermeture de l'obturateur.

Mode esclave : En mode esclave, vous pouvez saisir une heure de début cible et l'intervalle entre deux images. Par exemple : vous souhaitez que trois caméras à différents endroits (peut-être à des milliers de kilomètres) commencent une exposition à 2016.3.9.UTC 14:00:00.000000 puis continuent avec des expositions toutes les 0.100000 secondes. Après avoir saisi ces valeurs, les trois caméras attendront cette heure puis démarreront l'enregistrement vidéo simultanément, par exemple :

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

(Le 0.00033 est un délai global de l'obturateur CMOS).

L'horodatage et les autres informations GPS sont intégrés dans l'image. Le logiciel les décode en temps réel et affiche les informations à gauche.  Comme les données sont intégrées, elles ne seront jamais perdues tant que vous conservez l'image originale.

Spécifications

Courbes

Fichiers de référence

Cliquez pour lire le document technique en ligne QHY174M-GPS

Cliquez pour lire le fichier PDF de conception QHY174GPS

Guide d'utilisation

Avant de commencer : Installer le pack « Tout-en-un »

Avant de commencer : Exigences de tension d'entrée

La caméra nécessite une tension d'entrée comprise entre 11 V et 13.8 V. Si la tension d'entrée est trop basse, la caméra cessera de fonctionner ou pourra redémarrer lorsque le pourcentage de puissance TEC est élevé, ce qui provoque une sollicitation de l'alimentation. Par conséquent, assurez-vous que la tension d'entrée arrivant à la caméra est suffisante. 12 V est idéal, mais veuillez noter qu'un câble de 12 V très long ou un câble avec un conducteur de petite section peut présenter une résistance suffisante pour provoquer une chute de tension entre l'alimentation et la caméra. La formule est : V(chute) = I * R (câble). Il est conseillé de ne pas utiliser un câble d'alimentation de 12 V très long. Il est préférable de placer l'adaptateur secteur de 12 V plus près de la caméra.

Branchez d'abord l'alimentation 12V, puis connectez la caméra à votre ordinateur via le câble USB3.0. Assurez-vous que la caméra est branchée avant de la connecter à l'ordinateur, sinon la caméra ne sera pas reconnue. Lorsque vous connectez la caméra pour la première fois, le système détecte le nouveau périphérique et recherche des pilotes. Vous pouvez ignorer l'étape de recherche en ligne en cliquant sur « Ignorer la recherche du pilote sur Windows Update » et l'ordinateur trouvera automatiquement le pilote localement et l'installera. Si nous prenons l'exemple du pilote 5IIISeries (illustré ci-dessous), après l'installation réussie du pilote, vous verrez QHY5IIISeries_IO dans le gestionnaire de périphériques.

Veuillez noter que la tension d'entrée ne peut pas être inférieure à 11.5V, sinon l'appareil ne pourra pas fonctionner normalement.

Installer le pack système « Tout-en-un »

Le pack Tout-en-un prend en charge la plupart des modèles QHYCCD uniquement, à l'exception de PoleMaster et de plusieurs appareils photo CCD abandonnés.

Page de téléchargement : https://www.qhyccd.com/download/

Tutoriel vidéo : https://www.youtube.com/embed/mZDxIK0GZRc?start=1

• Étant donné que la plupart des contenus du pack Tout-en-un sont des plugins prenant en charge des logiciels tiers, Le logiciel de capture tiers que vous souhaitez utiliser doit être installé avant le pack tout-en-un.Sinon, le programme signalera une erreur.
• Le pack tout-en-un contient :
  • Pilote système,qui est nécessaire au fonctionnement de l'appareil photo et doit être installé.
  • Pilote de diffusion WDM, qui peut fournir un signal en direct à OBS et à d'autres logiciels de diffusion en direct. Vous pouvez l'installer si vous avez besoin d'ouvrir un direct.
  • EZCAP_QT, développé par QHYCCD et utilisable pour les tests des appareils QHY et la gestion des mises à jour. Même si vous n'utilisez pas EZCAP_QT pour la capture, nous vous suggérons de l'installer.
  • Pilote Ascom,ce qui est nécessaire pour la caméra utilisée dans Ascom (la dernière version d'Ascom est 6.6).
  • Les deux types de pilotes Ascom CFW correspondent à deux méthodes de contrôle de la roue à filtres : le contrôle USB et le contrôle série de la caméra. Il est recommandé d'installer les deux pilotes si vous disposez d'une roue à filtres.
  • CP210X_VCP est un pilote série. Certains ordinateurs sont livrés avec le pilote, mais un ordinateur sans celui-ci peut ne pas parvenir à contrôler la roue à filtres.
  • SDK pour logiciels tiers: Il suffit de choisir et d'installer le SDK correspondant au logiciel que vous souhaitez utiliser. N'oubliez pas de vérifier si votre logiciel est en 32 bits ou 64 bits et de sélectionner les SDK appropriés.
  • SHARPCAP est également inclus dans le pack ; vous pouvez choisir d'installer la version 32 bits ou 64 bits. Ceci est autorisé par SHARPCAP.
  • QT LIB est un plug-in qui garantit que les logiciels 64 bits peuvent s'exécuter normalement sur certains ordinateurs à compatibilité limitée.
• Différence entre la version stable et la version bêta : La version bêta est la version la plus récente, qui donne la priorité à la prise en charge des derniers produits (la version stable peut ne pas encore être compatible avec ceux-ci) et comporte certaines des dernières fonctionnalités optimisées, mais expérimentales. La version stable est plus ancienne que la version bêta mais plus stable, elle est donc recommandée aux débutants qui n'utilisent pas les derniers produits.
• Ne connectez pas l'appareil photo à l'ordinateur pendant le processus d'installation du pack tout-en-un;  connectez-le à l'ordinateur une fois l'installation terminée.

Connecter le logiciel

Avant d'utiliser le logiciel, assurez-vous d'avoir connecté la caméra de refroidissement à l'alimentation 12V et de l'avoir reliée à l'ordinateur avec un câble de données USB 3.0. S'il s'agit d'une caméra non refroidie, l'alimentation 12V n'est pas nécessaire.

Remarque : Nous recommandons un logiciel 64 bits si possible, comme SharpCAP x64, N.I.N.A x64, etc., surtout lorsque vous utilisez des caméras 16 bits.

EZCAP_QT

EZCAP_QT est un logiciel développé par QHYCCD. Ce logiciel dispose de fonctions de capture de base pour les caméras ciel profond QHYCCD.

Lancez EZCAP_QT. Cliquez sur « Connect » dans le menu -> Caméra. Si la caméra est connectée avec succès, la barre de titre d'EZCAP_QT affichera la version du firmware et l'ID de la caméra comme ci-dessous.

Cliquez sur « Temperature Control » dans « Camera Settings » pour régler la température du capteur CMOS. Vous pouvez activer « Auto » pour définir la température cible. Par exemple, nous avons ici défini la température cible à -10C. La température du capteur CMOS chutera rapidement à cette température (environ 2-3 minutes). Si vous souhaitez arrêter le refroidissement, vous pouvez choisir Stop. Si vous souhaitez uniquement régler la puissance du TEC sans régler la température, vous pouvez sélectionner « Manual » puis définir le pourcentage de la puissance du TEC.

Vous pouvez utiliser l'"onglet Aperçu" pour prévisualiser et l'outil de mise au point pour faire la mise au point. Utilisez ensuite l'"onglet Capture" pour capturer l'image.

SharpCap

Lancez SharpCap. Si le logiciel et les pilotes mentionnés ci-dessus sont installés avec succès, l'image vidéo apparaîtra automatiquement environ 3 secondes après le chargement du logiciel. Vous verrez également le taux de rafraîchissement dans le coin inférieur gauche de la fenêtre du logiciel, comme illustré ci-dessous.

Si vous avez déjà démarré SharpCap avant de connecter la caméra, pour ouvrir la caméra, cliquez sur "Caméra" dans la barre de menu, puis sélectionnez le périphérique.

Réglage du décalage. Lorsque vous bloquez complètement la caméra (c'est-à-dire comme pour prendre une image sombre), vous constaterez peut-être que l'image n'est pas vraiment à zéro. Cela peut parfois réduire la qualité du contraste de l'image. Vous pouvez obtenir un meilleur champ sombre en ajustant le décalage. Vous pouvez le confirmer en ouvrant l'histogramme comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Si vous souhaitez passer en mode image 16 bits, sélectionnez le mode « RAW16 ».

En sélectionnant le mode « LX », vous pouvez élargir la plage de réglage de l'exposition et prendre des expositions longues.

Une fois les dispositifs de refroidissement connectés à l'alimentation 12V, le circuit de régulation de température s'active. Vous pouvez contrôler la température du CMOS en ajustant les paramètres dans la figure ci-dessous. En gros, vous pouvez contrôler la température du CMOS soit en réglant la « Puissance du refroidisseur », soit en cliquant sur « Auto » et en définissant la « Température cible ». Vous pouvez également voir la température du CMOS dans le coin inférieur gauche de la fenêtre du logiciel.

Logiciel compatible ASCOM (par ex. MDL)

Avec les pilotes ASCOM, vous pouvez utiliser l'appareil avec de nombreux logiciels prenant en charge la norme ASCOM. Nous utiliserons Maxim DL ci-dessous à titre d'exemple, mais une procédure similaire est utilisée pour The SkyX et d'autres logiciels prenant en charge ASCOM.

Assurez-vous d'abord d'avoir non seulement chargé les pilotes ASCOM, mais aussi téléchargé et installé la plateforme ASCOM depuis ASCOM. Une fois les pilotes et la plateforme installés, démarrez MAXIMDL. Suivez les instructions ci-dessous pour terminer la configuration. Cliquez ensuite sur Connect et entrez dans le logiciel.

Pilote de caméra WDM BroadCast

La caméra QHYCCD BroadCast WDM est un pilote de diffusion qui prend en charge les caméras QHYCCD dotées d'une fonction de diffusion vidéo, permettant aux clients d'envoyer des flux vidéo vers d'autres logiciels cibles. Par exemple, utilisez sharpcap pour connecter une caméra compatible WDM, et l'image vidéo affichée dans sharpcap peut être envoyée à d'autres logiciels prenant en charge WDM pour l'affichage, ce qui convient aux applications de diffusion en ligne.

Installation :

Effectuez l'installation AllInOne et cochez l'option BroadCast WDM Camera.

Une fois l'installation terminée, faites un clic droit sur l'ordinateur, ouvrez le gestionnaire de périphériques et vérifiez que le nom du périphérique image est QHYCCD BroadCast WDM Camera, ce qui signifie que l'installation a réussi.

Activer la fonction :

En général, SharpCap est utilisé pour connecter la caméra comme terminal de diffusion. Après avoir connecté la caméra, vous devez activer l'interrupteur de diffusion en direct pour diffuser.

Les logiciels de support courants (c'est-à-dire les récepteurs de diffusion) incluent : UFOCAPTURE, HANDYAVI, les fonctions vidéo QQ, etc.

Graphique de test d'effet AMcap :

Graphique de test d'effet HANDYAVI :

Rendus de test UFOCAPTURE :

Précautions :

Actuellement, seul le système Windows est pris en charge.

Actuellement, le SDK ne prend pas en charge les bits 16 pour le moment.

Le mode RGB24 doit être sélectionné pour les images en couleur, sinon l'image apparaîtra avec une grille.

Annexe : Manuel du mode déclenchement externe

Convient aux caméras suivantes avec obturateur global.

Téléchargement des outils de contrôle avancés :

Utilisez le logiciel Sharpcap comme logiciel de capture. Utilisez les outils avancés QHYCCD comme logiciel de configuration du mode déclenchement externe.

1.Lancez SharpCAP, vous verrez la vidéo en direct apparaître

2. Exécutez les outils de contrôle avancés. Vérifiez le « SDKAPI_MODE » et cliquez sur « Coonect »

Mode 1 : Déclenchement externe matériel. Le temps d'exposition dépend de la largeur de l'impulsion externe

Dans la liste déroulante Trig Input Souce, sélectionnez Trig Input Pin Direct. Cela signifie que la source d'entrée de déclenchement est le port d'entrée externe de la caméra (isolé optiquement, fiche RCA dorée) ; Sélectionnez une option dans Trig Controller Source (la sélection n'a pas d'importance pour ce mode, choisissez donc n'importe laquelle)

Appuyez sur le bouton TRIG MODE ON. Vous constaterez que l'image vidéo dans le logiciel sharpCAP s'arrête. La caméra est entrée dans un état d'attente de déclenchement externe. Déclenchez le port d'entrée via l'isolation photoélectrique et entrez un niveau haut. Vous constaterez que l'image capture une trame, et plus la durée du niveau haut est longue, plus l'image sera exposée longtemps. Dans ce mode, le temps d'exposition est égal à la durée du niveau haut.

Mode 2 : Déclenchement externe par matériel, temps d'exposition défini par le logiciel

Appuyez sur le schéma pour le configurer. Choisissez XTRIG CONTROLLER dans Trig Input Source, Trig Input Phase sur Rise Edge, Trig Controller Controller Enable Source sélectionnez Trig Controller by Hardware. Entrez ensuite le temps d'exposition, par exemple 50 ms. Cliquez ensuite sur le bouton TRIG MODE ON pour terminer le réglage du mode et du temps d'exposition.

En déclenchant l'interface d'entrée en dehors de l'isolation photoélectrique, un niveau haut court est saisi et une image est capturée dans SHARPCAP. Notez que si l'entrée est constamment élevée, la caméra continue de prendre des photos sous le réglage d'un temps d'exposition plus long. Pour éviter les prises de vue continues, le temps de niveau haut du déclencheur d'entrée est court, par exemple 1 ms

Mode 3 : Déclencheur hors logiciel, le temps d'exposition est déterminé par l'intervalle de commande logicielle

Dans ce mode, le logiciel envoie une instruction de début d'exposition via le logiciel, puis attend un délai. Ensuite, il envoie une instruction de fin d'exposition. Un déclencheur pour le contrôle logiciel est possible. Son temps d'exposition est égal au temps entre les commandes de début et de fin d'exposition. Suivez simplement les réglages ci-dessous. Une fois configuré, cliquez sur TRIG MODE ON pour alimenter l'instruction. Cliquez ensuite sur le bouton Software Register Trig Test pour observer la prise de vue. Pour modifier le temps d'exposition, il vous suffit de modifier la valeur dans la zone de temps d'exposition, au lieu de cliquer sur TRIG MODE ON, cliquez simplement sur le bouton RegisterSoftware Trig Test.

Mode 4 : Déclencheur externe au logiciel, temps d'exposition défini par le logiciel

Dans le mode 3, il existe un problème de temps d'exposition moins stable et moins précis. La raison est que l'intervalle de temps entre les deux instructions envoyées par l'ordinateur hôte n'est pas si précis et sera affecté par le délai du processeur, l'occupation et d'autres facteurs. Par conséquent, le mode 4 est également fourni. Réglez le motif comme indiqué ci-dessous.

Dans ce mode, le temps d'exposition est défini par le logiciel et exécuté par le matériel à l'intérieur de la caméra, plutôt que par l'intervalle entre les deux commandes que la machine hôte utilise pour démarrer et arrêter l'exposition, donc le temps d'exposition est précis et la répétabilité est très bonne. La machine hôte n'a qu'à émettre une instruction de début d'exposition et une instruction de fin d'exposition. L'intervalle entre les deux instructions doit être aussi court que possible, par exemple environ 1 ms. La caméra sera exposée selon le temps d'exposition défini par le logiciel, et non selon l'intervalle de commandes.

Mode 5 : Déclenchement matériel externe, prise de vue séquentielle

Dans ce mode, la prise de vue en continu peut être déclenchée par un signal externe. L'appareil photo attend qu'un signal de déclenchement soit donné, et une fois le signal reçu, il commence à prendre des photos en continu. Le temps d'exposition est réglé par le logiciel.

Suivez la figure ci-dessous pour le configurer. Une fois configuré, appuyez sur le bouton TRIG MODE ON pour maintenir l'appareil en attente, puis envoyez une impulsion de haut niveau depuis l'entrée de déclenchement optiquement isolée pour déclencher la prise de vue en continu par l'appareil. (Il est important de noter que QHY174 ne fonctionne pas lorsque le temps d'exposition est court, et le temps d'exposition est plus long.) Si vous souhaitez passer à l'état d'attente suivant, cliquez sur TRIG MODE ON pour remettre l'appareil en attente et attendre la prochaine impulsion de déclenchement externe.

Mode 6 : Déclenchement externe, prise de vue en séquence

Similaire au Mode 5, la source de déclenchement est entrée depuis un matériel externe vers un contrôle logiciel. Après avoir appuyé sur le diagramme pour configurer, cliquez sur TRIG MODE ON, la caméra attend, puis cliquez sur le bouton Software Register Trig Test. Après le signal de démarrage, vous pouvez voir le début de la prise de vue en continu.

Instructions supplémentaires :

Le logiciel SHARCAP dispose d'une fonction de réduction du bruit de bandes horizontales aléatoires dans la barre de menu de droite. Pour les CMOS à obturateur global, comme 174, les bandes horizontales aléatoires sont plus visibles à gain élevé, et cette colonne peut être ajustée en conséquence. En comparant l'image ci-dessous, il n'y a pas d'effet d'activation/désactivation, et la différence est visible.