268M Pro I

QHY268M Pro I è una fotocamera CMOS scientifica progettata appositamente per l'uso scientifico con qualità e funzioni avanzate. Al suo interno è presente un sensore CMOS SONY IMX571 in formato APS-C. 26 megapixel, retroilluminato, ADC nativo a 16 bit. L'efficienza quantica arriva fino al 91% e il rumore di lettura è basso fino a 1.1e. Anche con una dimensione del pixel di 3.76 µm, ha una grande capacità di pozzetto fino a 75 ke.

Ha un rumore termico estremamente basso di 0.0005e/pixel/sec a -20°C, prestazioni senza bagliore dell'amplificatore, una frequenza massima di fotogrammi di 6.8FPS a piena risoluzione 16bit. QHYCCD IMX571. SONY IMX571/16bit/26Mpixel/BSI/formato APS-C. Il QHY268PRO ha sia interfaccia USB3.0 che interfaccia in fibra ottica 2*10Gbps. Dispone di un buffer di memoria DDR3 da 2GB. La porta GPIO a 6 pin supporta segnali complessi Trig-In e Trig-Out. Può essere collegato al QHY GPS-BOX per ottenere un timestamp GPS ad alta precisione sull'intestazione dell'immagine.

Attualmente abbiamo solo il modello standard monocromatico QHY268M Pro I.Se hai bisogno della versione a colori (QHY268C Pro), contatta QHYCCD per la personalizzazione.

Il QHY268M Pro I monta un sensore CMOS SONY IMX571 formato APS-C. 26 megapixel, retroilluminato, ADC nativo a 16 bit. L'efficienza quantica (QE) arriva fino al 91% e il rumore di lettura è bassissimo, pari a 1.1 e. Nonostante una dimensione del pixel di 3.76 µm, vanta una capacità di pozzetto elevata fino a 75 ke. Presenta un rumore termico estremamente basso di 0.0005 e/pixel/sec a -20 °C, assenza totale di alone dell'amplificatore e una frequenza massima di 6.8 fps a 16 bit in piena risoluzione.

*La scheda PCIE NON è inclusa nel prodotto QHY268 Pro.

Descrizione:

A/D nativo a 16 bit: Il nuovo sensore Sony dispone di un convertitore A/D nativo a 16 bit integrato. L'uscita è di 16 bit reali con 65536 livelli. Rispetto ai convertitori A/D a 12 bit e 14 bit, un convertitore A/D a 16 bit offre una risoluzione di campionamento più elevata e il guadagno del sistema sarà inferiore a 1 e-/ADU, senza rumore di errore di campionamento e con un rumore di lettura molto basso.

BSI: Un vantaggio della struttura CMOS retroilluminata è il miglioramento della capacità di carico del pozzetto. Ciò è particolarmente utile per i sensori con pixel piccoli. In un tipico sensore front-illuminato, i fotoni provenienti dal bersaglio che entrano nello strato fotosensibile del sensore devono prima attraversare il cablaggio metallico incorporato appena sopra lo strato fotosensibile. La struttura del cablaggio riflette alcuni fotoni e riduce l'efficienza del sensore. Nel sensore retroilluminato, la luce può entrare nella superficie fotosensibile dal lato opposto. In questo caso, la struttura del cablaggio incorporata del sensore si trova sotto lo strato fotosensibile. Di conseguenza, più fotoni in arrivo colpiscono lo strato fotosensibile e più elettroni vengono generati e catturati nel pozzetto del pixel. Questo rapporto tra produzione di fotoni ed elettroni è chiamato efficienza quantica. Maggiore è l'efficienza quantica, più efficiente è il sensore nel convertire i fotoni in elettroni e quindi più sensibile è il sensore nel catturare un'immagine di qualcosa di debole.

Zero Amplify Glow: Questa è anche una fotocamera glow con amplificatore zero.

Dati grezzi reali: Nell'implementazione DSLR è presente un'uscita immagine RAW, ma tipicamente non è completamente RAW. Alcune evidenze di riduzione del rumore e rimozione dei pixel caldi sono ancora visibili a un esame ravvicinato. Questo può avere un effetto negativo sull'immagine per l'astronomia, come l'effetto "mangia-stelle". Tuttavia, le fotocamere QHY offrono una VERA USCITA IMMAGINE RAW e producono un'immagine composta solo dal segnale originale, mantenendo così la massima flessibilità per i programmi di elaborazione di immagini astronomiche post-acquisizione e altre applicazioni di imaging scientifico.

Tecnologia anti-condensa: Basata su quasi 20 anni di esperienza nella progettazione di fotocamere raffreddate, la fotocamera raffreddata QHY ha implementato soluzioni complete di controllo della condensa. La finestra ottica ha un riscaldatore anti-condensa integrato e la camera è protetta dalla condensa di umidità interna. Una scheda riscaldante elettrica per la finestra della camera può prevenire la formazione di condensa e il sensore stesso viene mantenuto asciutto grazie al nostro design del tubo porta gel di silice per il controllo dell'umidità all'interno della camera del sensore.

Raffreddamento: Oltre al raffreddamento TE a doppio stadio, QHYCCD implementa una tecnologia proprietaria nell'hardware per controllare il rumore di corrente oscura.

Introduzione generale alle fotocamere scientifiche di livello professionale

Rispetto ai prodotti astrofotografici, la versione "Pro" di grado scientifico offre più interfacce, più funzioni e una qualità superiore per soddisfare esigenze complesse, tra cui: rilevamento del cielo, fotometria astronomica, ispezione e calibrazione di schermi LCD/OLED ad alta risoluzione, camera all-sky, misurazione scientifica, sequenziatore di DNA, spettrometro.

Una fotocamera scientifica di grado Pro dispone delle seguenti interfacce o funzioni.

USB3.0

USB3.0 è un'interfaccia molto diffusa e molto facile da usare. USB3.0 non supporta una distanza di trasferimento superiore a 3 metri. Se desideri ottenere una lunga distanza tramite USB3.0, QHYCCD fornisce il cavo prolunga USB3.0 opzionale da 5 metri e 10 metri con amplificatore integrato.

Interfaccia in fibra ottica 2*10 Gbps

La presa in fibra ottica integrata da 2*10 Gbps può funzionare con la scheda di acquisizione dati QHYCCD PCIE2.0x8. L'interfaccia in fibra ottica è pensata per le esigenze degli osservatori professionali. Offre i seguenti vantaggi rispetto all'interfaccia USB3.0. Qual è quindi il beneficio dell'interfaccia in fibra ottica?

• Velocità di trasferimento dati più elevata. Una fibra Gigabit 10 può trasferire un massimo di 10 Gbps di dati. La velocità effettiva può raggiungere circa 800 MB/s. Mentre la USB3.0 è di 5 Gbps e la velocità effettiva è di circa 350 MB/s. Utilizzando le due fibre Gigabit 10 si può ottenere una velocità di circa 1.6 GB/s. Il sensore IMX455 ha la modalità ad alta velocità come la modalità a piena risoluzione 10 fps a 14 bit e la modalità video 30 fps a 8K. La velocità di trasferimento di queste modalità è molto superiore a quella della USB3.0.
• Distanza di trasmissione molto lunga.  La fibra è centinaia di volte più lunga del USB3.0. L'USB3.0 può trasferire solo da 3 metro a 5 metri. Per distanze maggiori, necessita di un cavo di prolunga ma può raggiungere solo da 10 metri a 15 metri. Mentre la fibra può trasferire direttamente 300 metri con il modulo ottico predefinito; con il modulo ottico a lunga distanza, può trasferire fino a 40 km.
• Solido e stabile, non influenzato da interferenze elettromagnetiche (EMI). Un fattore principale che causa il blocco della fotocamera è il problema delle EMI. La trasmissione USB3.0 può essere influenzata dalle EMI nel tratto di trasferimento, come l'elettricità statica e altri dispositivi ad alta potenza emessi. Le EMI causano errori CRC nei pacchetti di dati trasferiti e provocano la perdita di immagini. Un cavo USB lungo è più soggetto a questo problema. La luce non può essere influenzata dalle EMI. Quindi, con la trasmissione in fibra, tutto sarà molto stabile.

GPIO

Sul retro della fotocamera è presente un socket GPIO a 6 pin. Può essere configurato in diverse modalità o personalizzato secondo le richieste dell'utente per soddisfare temporizzazioni più complesse riprogrammando il FPGA.

Raffreddamento a liquido (personalizzazione)

Rispetto al raffreddamento ad aria, il raffreddamento a liquido offre i seguenti importanti vantaggi. Se sei interessato, per favore Contatta QHYCCD in anticipo per la personalizzazione.

Nessuna vibrazione.  Il raffreddamento ad aria richiede l'uso di una ventola all'interno della fotocamera che può indurre piccole vibrazioni.  Anche la ventola di altissima qualità non può evitare un certo effetto sulla FWHM (larghezza totale a metà altezza) delle immagini stellari su alcuni telescopi.  I sistemi ottici con lunghe focali sono più sensibili a questo effetto.  Tuttavia, il raffreddamento ad acqua ottiene la riduzione della temperatura attraverso un lento flusso d'acqua.  Non c'è alcun componente meccanico in movimento che causi vibrazioni alla fotocamera, eliminando qualsiasi effetto negativo sull'immagine.

  Nessuna turbolenza di aria calda.  Per sistemi ottici come RASA e Hyperstar, dove la fotocamera è posizionata nella posizione secondaria, non viene generata turbolenza dell'aria. Quando una fotocamera raffreddata ad aria è installata davanti all'ottica, l'aria calda generata dal sistema di raffreddamento ad aria passa attraverso il percorso ottico e può generare effetti di seeing. Il raffreddamento ad acqua non produce scarico di aria calda.  Il calore viene trasportato via dal liquido, quindi non esiste tale effetto.

Maggiore delta di raffreddamento. Con il raffreddamento ad acqua, la temperatura massima di raffreddamento è di circa 10 gradi Celsius inferiore alla temperatura massima raggiunta con la sola aria (circa 45 gradi sotto la temperatura ambiente).

Funzioni avanzate

Modalità di lettura multiple

Le modalità di lettura multiple sono speciali per le fotocamere QHY 16-bit (QHY600/268/461/411).  Diverse modalità di lettura hanno tempi di pilotaggio diversi, ecc., e comportano prestazioni differenti. Vedi i dettagli nella sezione "Modalità di lettura multiple e curve".

Funzione di soppressione del rumore termico casuale

In alcune fotocamere CMOS con illuminazione posteriore, alcuni tipi di rumore termico possono variare nel tempo. Questo rumore termico ha la caratteristica della posizione fissa tipica del rumore termico, ma il valore non è correlato al tempo di esposizione. Invece, ogni fotogramma sembra avere le proprie caratteristiche. Le QHY600/268/461/411 utilizzano una tecnologia di soppressione innovativa che può ridurre significativamente il livello apparente di tale rumore.

Protezione UVLO

L'UVLO (Under Voltage Locking) serve a proteggere il dispositivo elettronico da danni causati da tensioni anormalmente basse.

La nostra esperienza quotidiana ci dice che la tensione operativa effettiva di un dispositivo elettrico non deve superare significativamente la tensione nominale, altrimenti si danneggia. Per apparecchiature di precisione come le fotocamere, lavorare a lungo con una tensione di ingresso troppo bassa può essere dannoso per la durata della fotocamera e può persino far bruciare alcuni dispositivi, come il gestore di alimentazione, a causa del sovraccarico prolungato. Nel driver e SDK integrati dopo la versione stabile 2021.10.23, la fotocamera emetterà un avviso quando la tensione di ingresso è inferiore a 11V.

Ottimizzazione del traffico USB per ridurre al minimo le bande orizzontali

È comune che un sensore CMOS presenti alcune bande orizzontali. Normalmente, le bande orizzontali casuali possono essere rimosse sovrapponendo più fotogrammi, in modo che non influiscano sull'immagine finale. Tuttavia, le bande orizzontali periodiche non vengono rimosse con la sovrapposizione, quindi potrebbero apparire nell'immagine finale. Regolando il traffico USB in modalità fotogramma singolo o in modalità fotogramma live, è possibile regolare la frequenza del driver del sensore CMOS e ottimizzare le bande orizzontali che appaiono nell'immagine. Questa ottimizzazione è molto efficace per rimuovere le bande periodiche in alcune condizioni.

Un tipico rumore orizzontale periodico con determinati valori di USB_TRAFFIC.

Dopo aver regolato il traffico USB per evitare il rumore orizzontale periodico.

Riavvia la fotocamera spegnendola e riaccendendola

La fotocamera è progettata per utilizzare +12V per riavviarla senza scollegare e ricollegare l'interfaccia USB. Ciò significa che puoi riavviare la fotocamera semplicemente spegnendo +12V e riaccendendola. Questa funzione è molto utile per il controllo remoto della fotocamera in un osservatorio. Puoi utilizzare un alimentatore controllato a distanza per riavviare la fotocamera. Non è necessario considerare come ricollegare l'USB in caso di controllo remoto.

Modalità di lettura multiple e curve

Curva di risposta spettrale di Monochrom. La curva si basa sul datasheet di SONY. Nel datasheet, è la curva normalizzata. QHYCCD l'ha testata confrontandola con un sensore CCD a efficienza quantica (QE) noto. E si ottiene questa curva. Questa curva è solo un riferimento. QHYCCD non garantisce che questa curva sia corretta.

Versione a colori (curva di risposta normalizzata dal datasheet SONY).

Le modalità di lettura multiple sono speciali per le fotocamere QHY 16-bit (QHY600/268/461/411).  Diverse modalità di lettura comportano prestazioni diverse. Queste modalità di lettura sono attualmente supportate nel driver della fotocamera ASCOM QHYCCD, SharpCap e N.I.N.A.

Modalità di lettura #0 (modalità fotografica DSO). Questa modalità è adatta alla maggior parte delle situazioni di imaging DSO. Poiché c'è un calo del rumore tra il Gain 25 e il Gain 26 (guadagno unitario), lo consigliamo come impostazione di guadagno predefinita; tuttavia, il guadagno 0 è anche abbastanza buono per un sensore a 16 bit.

Modalità di lettura #1 (modalità ad alto guadagno). Questa modalità è simile al doppio ISO nativo di alcune nuove fotocamere digitali, la cui gamma dinamica può aumentare notevolmente a valori ISO molto elevati, come iso800, iso3200, ecc. La modalità ad alto guadagno offre questo miglioramento per le fotocamere QHYCCD 16 bit. Ti consigliamo di scegliere questa modalità quando devi scattare con guadagno elevato, ad esempio, per un oggetto molto scuro. Si prega di notare che il punto di commutazione HGC/LGC di QHY600/268/461 è 56. Ciò significa che è necessario impostare il Gain 56 per sfruttarlo al meglio.

Modalità di lettura#2 (Modalità piena capacità estesa). Con una dimensione del pixel di 3.76 µm, questi sensori hanno già un'impressionante capacità di full well di 51 ke. Tuttavia, QHYCCD ha implementato un approccio unico per raggiungere una capacità di full well superiore a 51 ke, attraverso innovative impostazioni della modalità di lettura controllabili dall'utente. In modalità Full Well Esteso, il QHY600 può raggiungere un valore di carica di full well estremamente elevato, quasi 80 ke, e il QHY268 può raggiungere quasi 75 ke. Una maggiore capacità di full well offre una gamma dinamica più ampia e le grandi variazioni di luminosità hanno meno probabilità di saturare. 

Modalità-2CMS

Basandosi sulle tre modalità di base sopra, la modalità 2CMS può ridurre notevolmente il rumore di lettura mediante campionamento secondario mantenendo lo stesso valore di piena capacità e lo stesso guadagno di sistema. Preferiamo le modalità 2CMS rispetto alle modalità di base in astrofotografia. A proposito, i valori di guadagno consigliati sono gli stessi delle loro modalità di base.

Attualmente, le serie QHY600 e QHY461 supportano Modalità Fullwell Estesa-2CMS (Modalità#3) e la serie QHY268 supportano la modalità DSO Fotografico-2CMS (Modalità#4) e la modalità Alto Guadagno-2CMS (Modalità#5). La modalità #4 e la modalità #5 richiedono la versione Allinone 20230412 o superiore.

Specifiche