QHY600 M/C PH/SBFL/L

Panoramica

Grazie al vantaggio di un basso rumore di lettura e un'alta velocità di lettura, la tecnologia CMOS ha rivoluzionato l'imaging astronomico. Una fotocamera astronomica monocromatica, retroilluminata e ad alta sensibilità è la scelta ideale per gli astrofotografi. La QHY600 utilizza l'ultimo sensore retroilluminato di Sony, l'IMX455, un sensore full frame (formato 35 mm) con pixel da 3.76 µm e conversione A/D nativa a 16 bit.  Questo sensore è disponibile sia in versione monocromatica che a colori.  La QHY600 segna la fine dei giorni delle fotocamere CMOS non a 16 bit e segna la fine dei giorni delle fotocamere CMOS monocromatiche non full frame (e più grandi).

La QHY600 ha una corrente di buio estremamente bassa (0.002e/p/s@-20C) grazie alla tecnologia Exmor BSI CMOS di SONY. QHY600 è anche una fotocamera senza bagliore dell'amplificatore. La QHY600 ha solo un elettrone di rumore di lettura ad alto guadagno e piena risoluzione, e una velocità di lettura di 4FPS. Un elettrone di rumore di lettura significa che la fotocamera può raggiungere un SNR>3 con solo 4 a 6 fotoni. Questo è perfetto in condizioni limitate dai fotoni, come esposizioni brevi, imaging a banda stretta, ecc., rendendo questo sensore di grande area ideale per survey celesti, astronomia nel dominio del tempo, imaging a fluorescenza, sequenziamento del DNA e microscopia.

Modelli

La serie QHY600 include diversi modelli che coprono sia l'uso fotografico che scientifico. Di seguito sono elencati i diversi tipi della serie QHY600 PH (fotografica):

QHY600PH : Versione standard per astrofotografi amatoriali;

QHY600PH-SBFL (Versione a corta distanza focale posteriore) Progettato appositamente per utenti di obiettivi DSLR o per chi ha esigenze particolari di ridotta lunghezza focale posteriore. Questa versione ha una parte anteriore speciale con solo 14 mm di lunghezza focale posteriore (la lunghezza focale posteriore consumata è di 12.5 mm quando si collega QHYCFW. Per la definizione di "lunghezza focale posteriore consumata" e il nostro sistema di adattatori, consultare: https://www.qhyccd.com/astronomical-camera-adapter-bfl-solution/). QHY600SBFL si adatta facilmente a obiettivi Canon/Nikon anche con ruota portafiltri. Sul lato di questo adattatore è presente un foro di 4 mm per collegare una pompa d'aria tramite tubo di plastica in caso di appannamento del vetro quando necessario.

QHY600L : una versione più leggera, più corta e più economica. Rispetto al QHY600PH, il QHY600PH-Lite presenta le seguenti caratteristiche rispetto ai modelli precedenti: QHY600L è disponibile solo in versione monocromatica;  La lunghezza del corpo diventa più corta, circa 112mm, e il prezzo è inferiore rispetto al QHY600PH; Il buffer DDR3 integrato (memoria di archiviazione) è regolato a 1GB rispetto ai 2GB del QHY600PH/Pro. Le altre specifiche del QHY600L rimangono le stesse del QHY600PH, tranne per lunghezza e peso del corpo.

Caratteristiche

2 GB di buffer immagine DDR3

Per garantire un trasferimento dati fluido e ininterrotto dell'intero sensore 60MP ad alta velocità, il QHY600 è dotato di un buffer immagine di 2GB DDR3. Il numero di pixel dell'ultima generazione di sensori CMOS è molto elevato, con conseguenti maggiori requisiti di memoria per l'archiviazione temporanea e permanente. Ad esempio, il sensore QHY600 produce circa 120MB di dati per fotogramma. La larghezza di banda dei dati è stata inoltre aumentata dagli originali 16 bit agli attuali 32 bit. Il trasferimento di file di dimensioni così grandi richiede necessariamente che la fotocamera disponga di memoria sufficiente. Il QHY600 ha adottato una memoria di grande capacità fino a 2GB. Il throughput dei dati è raddoppiato. Questo ampio buffer immagine soddisfa le esigenze di acquisizione e trasmissione di immagini ad alta velocità della nuova generazione di CMOS, rendendo lo scatto di più fotogrammi più fluido e meno a scatti, riducendo ulteriormente la pressione sulla CPU del computer.

Un altro vantaggio è che, utilizzando alcuni computer con processori lenti o scarso supporto per USB 3.0, il computer non riesce a trasferire bene i dati ad alta velocità e i dati vengono spesso persi. Il DDR può bufferizzare una grande quantità di dati immagine e inviarli al computer. Anche se la trasmissione USB 3.0 viene sospesa frequentemente, garantisce che i dati non vadano persi. In SharpCap ci sono opzioni per attivare o disattivare il buffering DDR. La versione attuale del driver ASCOM funziona in modalità DDR.

Conversione A/D nativa a 16 bit: Il nuovo sensore Sony ha una conversione A/D nativa a 16 bit sul chip. 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 TRUE RAW: 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 antiappannamento: 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.

Funzioni avanzate disponibili

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 con l'accumulo di più fotogrammi, quindi non influiscono sull'immagine finale. Tuttavia, le bande orizzontali periodiche non vengono rimosse con l'accumulo, 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 sull'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 e curve multiple

Modalità di lettura #0 (Modalità fotografica).

Modalità di lettura #1 (Modalità ad alto guadagno).

Modalità di lettura #2 (Modalità super pieno pozzetto).

Modalità di lettura #3 (Pieno pozzetto esteso 2CMSIT, curva gialla).

La curva mostra il QE assoluto

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

Modalità di lettura n. 0 (modalità DSO fotografica). Questa modalità è adatta per la maggior parte delle situazioni di imaging DSO. In questa modalità non devi preoccuparti del guadagno unitario, perché il guadagno 0 è abbastanza buono per un sensore a 16 bit; tuttavia, c'è un calo del rumore tra il guadagno 25 e il guadagno 26.

Modalità di lettura #1 (Modalità 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 alto guadagno offre questo miglioramento per le fotocamere QHYCCD a 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 di HGC/LGC di QHY600/268/461 è 56. Ciò significa che devi impostare il valore di guadagno uguale o leggermente superiore a 56 in questa modalità per sfruttarlo al meglio.

Modalità di lettura #2 (Modalità pozzetto pieno esteso). 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 di lettura #3 (Modalità Full Well Esteso – 2CMS)). Mentre Modalità Fullwell estesa La modalità Fullwell estesa ha un fullwell ampio, ma comporta anche più rumore. Non preoccuparti: la modalità 2CMS può ridurre il rumore di lettura di circa 1.3 volte mantenendo lo stesso valore di fullwell e guadagno di sistema della modalità #2 (modalità Fullwell estesa), grazie al campionamento secondario. Consigliamo questa modalità 2CMS più della modalità #2 quando hai bisogno di un fullwell maggiore. A proposito, è meglio usare il guadagno 25 o 26 piuttosto che il guadagno 0 nella modalità #3.

Specifiche