268M Pro I

QHY268M Pro Iは、高度な品質と機能を備え、科学用途に特別に設計された科学用CMOSカメラです。ソニーIMX571 APS-CフォーマットCMOSセンサーを内蔵しています。26メガピクセル、裏面照射型、ネイティブ16ビットADC。量子効率は最大91%、読み出しノイズはわずか1.1eです。3.76μmの画素サイズでも、最大75keの大きなフルウェル容量を備えています。

極めて低い熱ノイズ 0.0005e/ピクセル/秒（-20℃時）、アンプグローパフォーマンスゼロ、最大フレームレート 6.8FPS（16ビットフル解像度時）を実現。QHYCCD IMX571。SONY IMX571/16ビット/26メガピクセル/BSI/APS-Cフォーマット。QHY268PROはUSB3.0と2*10Gbps光ファイバーインターフェースの両方を搭載。2GBの大容量DDR3メモリバッファを内蔵。6ピンGPIOポートは複雑なTrig-InおよびTrig-Out信号をサポート。QHY GPS-BOXと接続し、画像ヘッダーに高精度GPSタイムスタンプを付与可能。

現在、標準モデルとしてモノクロのQHY268M Pro Iのみを取り扱っております。カラーバージョン（QHY268C Pro）をご希望の場合は、カスタマイズについてQHYCCDまでお問い合わせください。

QHY268M Pro Iは、SONY IMX571 APS-CフォーマットCMOSセンサーを搭載しています。26メガピクセル、裏面照射型、ネイティブ16ビットADC。量子効率(QE)は最大91%、読み出しノイズはわずか1.1eと低く、ピクセルサイズが3.76µmでも、最大75keの大きなフルウェルを備えています。熱ノイズは-20°Cで0.0005 e/ピクセル/秒と極めて低く、アンプグローはゼロ。最大フレームレートはフル解像度16ビットで6.8FPSです。

*PCIEカードキットはQHY268 Pro製品に含まれていません。

説明：

ネイティブ 16 ビットA/D: 新しいソニーセンサーは、チップ上にネイティブ 16 ビットA/Dを搭載。出力は実際の 16 ビットで、 65536 レベル。12 ビットおよび 14 ビット A/D と比較して、16 ビット A/D はより高いサンプル解像度を実現し、システムゲインは 1e-/ADU 未満で、サンプルエラーノイズがなく、読み出しノイズも非常に低くなります。

BSI: 裏面照射型CMOS構造の利点の1つは、フルウェル容量が向上することです。これは特に画素が小さいセンサーに役立ちます。一般的な表面照射型センサーでは、被写体からの光子がセンサーの感光層に入る際、まず感光層のすぐ上に埋め込まれた金属配線を通過する必要があります。配線構造が一部の光子を反射し、センサーの効率を低下させます。裏面照射型センサーでは、光は裏面から感光面に入ることができます。この場合、センサーの埋め込み配線構造は感光層の下にあります。その結果、より多くの入射光子が感光層に当たり、より多くの電子が生成され、ピクセルウェルに捕捉されます。この光子と電子の生成比率は量子効率と呼ばれます。量子効率が高いほど、センサーは光子を電子に変換する効率が高く、したがってより多くの 暗い被写体を撮影する際のセンサーの感度。

ゼロアンプリファイグロー: これはゼロアンプグロウカメラでもあります。

実際の生データ: DSLR実装ではRAW画像出力がありますが、通常は完全なRAWではありません。注意深く検査すると、ノイズリダクションやホットピクセル除去の痕跡がまだ見られます。これは天体写真において「スターイーター」効果などの悪影響を及ぼす可能性があります。しかし、QHYカメラは真のRAW画像出力を提供し、元の信号のみで構成された画像を生成するため、取得後の天体画像処理プログラムやその他の科学イメージングアプリケーションに最大限の柔軟性を維持します。

防結露テクノロジー: 約20年にわたる冷却カメラ設計の経験に基づき、QHY冷却カメラは完全な結露対策ソリューションを実装しています。光学窓には内蔵デューヒーターが搭載され、チャンバーは内部の湿気結露から保護されています。チャンバー窓用の電熱ボードが結露の発生を防ぎ、センサー自体はシリカゲルチューブソケット設計により乾燥状態が保たれ、センサーチャンバー内の湿度を制御します。

冷却: 2段階TE冷却に加えて、QHYCCDはダーク電流ノイズを制御するための独自技術をハードウェアに実装しています。

プロ仕様の科学用カメラの概要

天体写真製品と比較して、科学グレードの「Pro」バージョンは、より多くのインターフェース、より多くの機能、より高い品質を備えており、以下のような複雑なニーズに対応します（これらに限定されません）：スカイサーベイ、天文測光、高解像度LCD/OLEDスクリーンの検査・色較正、全天カメラ、科学計測、DNAシーケンサー、分光器。

Proグレードの科学用カメラには、以下のインターフェースまたは機能があります。

USB3.0

USB3.0 は非常に普及しているインターフェースで、とても使いやすいです。USB3.0 は 3 メートルを超える転送距離には対応できません。USB3.0 で長距離を実現したい場合は、QHYCCD が内蔵アンプ付きのオプションの USB3.0 延長ケーブル（5 メートルおよび 10 メートル）を提供しています。

2*10Gbps ファイバーインターフェース

内蔵の 2*10Gbps ファイバーソケットは、QHYCCD PCIE2.0x8 データグラバーカードと連携できます。ファイバーインターフェースは、プロフェッショナルな天文台の要件に対応するためのものです。USB3.0 インターフェースと比較して、以下の利点があります。では、ファイバーインターフェースの利点とは何でしょうか？

• より高いデータ転送速度。 10ギガビットファイバー1本で、最大10Gbpsのデータ転送が可能です。実際のデータ転送速度は約800MB/秒に達します。一方、USB3.0は5Gbpsで、実際のデータ転送速度は約350MB/秒です。10ギガビットファイバーを2本使用すると、約1.6GB/秒の速度が得られます。IMX455センサーには、10fps・14ビットのフル解像度モードや、30fps・8Kビデオモードなどの高速モードがあります。これらのモードのデータ転送速度は、USB3.0よりもはるかに高速です。
• 非常に長い伝送距離。  ファイバーはUSB3.0の数百倍の長さです。USB3.0は3メートルから5メートルしか転送できません。より長い距離では延長ケーブルが必要ですが、10メートルから15メートルまでしか届きません。一方、ファイバーはデフォルトの光モジュールで直接300メートル転送できます。長距離用光モジュールを使用すると、最大40kmまで転送できます。
• 堅牢で安定しており、EMI（電磁干渉）の影響を受けません。 カメラがフリーズする主な原因の1つはEMI問題です。USB3.0転送は、転送経路でEMIの影響を受ける可能性があります。例えば、静電気や他の高出力デバイスから放出されるものなどです。EMIは転送データパケットにCRCエラーを引き起こし、画像損失の原因となります。長いUSBケーブルはこの問題が発生しやすくなります。光はEMIの影響を受けません。したがって、ファイバー転送では、すべてが非常に安定します。

GPIO

カメラ背面には6ピンのGPIOソケットがあります。FPGAを再プログラムすることで、さまざまなモードに設定したり、ユーザーの要求に応じてカスタマイズし、より複雑なタイミングに対応できます。

液体冷却（カスタマイズ）

空冷と比較して、液体冷却には次の重要な利点があります。ご興味がございましたら、 事前にQHYCCDにご連絡ください カスタマイズについて。

振動なし。  空冷方式では、カメラ内部にファンを使用するため、わずかな振動が発生する可能性があります。  最高品質のファンでも、特定の望遠鏡における星像のFWHM（半値全幅）に何らかの影響を与えることは避けられません。  焦点距離の長い光学系は、この影響を受けやすくなります。  一方、水冷方式では、ゆっくりとした水流によって温度を下げます。  カメラに振動を引き起こす可動機械部品がないため、画像への悪影響を完全に排除します。

  熱気の乱流がありません。  RASAやHyperstarのようにカメラをセカンダリ位置に配置する光学系では、空気の乱流は発生しません。空冷カメラを光学系の前に設置すると、空冷システムによって発生した熱風が光路を通過し、シーイング効果を引き起こす可能性があります。水冷は熱風を排出しません。  熱は液体によって運び去られるため、そのような影響はありません。

より大きな冷却デルタ。 水冷の場合、最大冷却温度は空冷のみで達成される最大温度よりも約10度低くなります（周囲温度より約45度低くなります）。

高度な機能

複数の読み出しモード

マルチリードアウトモードは、QHY 16ビットカメラ（QHY600/268/461/411）専用です。  リードアウトモードが異なると、ドライバーのタイミングなどが異なり、性能も変わります。詳細は「マルチリードアウトモードとカーブ」のパートをご覧ください。

ランダム変化の熱ノイズ抑制機能

一部のバックイルミネーションCMOSカメラでは、時間とともに変化するタイプのサーマルノイズが見られる場合があります。このサーマルノイズは、一般的なサーマルノイズのように固定位置に現れる特徴がありますが、その値は露光時間とは関係ありません。代わりに、各フレームが独自の特性を持つように見えます。QHY600/268/461/411は、このようなノイズの見かけ上のレベルを大幅に低減できる革新的な抑制技術を採用しています。

UVLO保護

UVLO（低電圧ロック）は、異常に低い電圧による電子機器の損傷を防ぐための保護機能です。

私たちの日常生活の経験から、電気機器の実際の動作電圧は定格電圧を大幅に超えてはならず、そうしないと損傷する可能性があります。カメラのような精密機器では、入力電圧が低すぎる状態で長時間動作すると、カメラの寿命に悪影響を及ぼし、場合によってはパワーマネージャーなどのデバイスが長時間の過負荷で焼損する恐れがあります。2021.10.23安定版以降のオールインワンドライバーおよびSDKでは、カメラの入力電圧が11V未満の場合に警告が表示されます。

USBトラフィックの最適化による水平バンディングの最小化

CMOSセンサーに水平方向のバンディングが発生することはよくあります。通常、ランダムな水平バンディングは複数フレームのスタッキングで除去できるため、最終画像に影響を与えません。しかし、周期的な水平バンディングはスタッキングでは除去されないため、最終画像に現れる可能性があります。シングルフレームモードまたはライブフレームモードでUSBトラフィックを調整することで、CMOSセンサードライバーの周波数を調整し、画像に現れる水平バンディングを最適化できます。この最適化は、特定の条件下で周期的なバンディングを除去するのに非常に効果的です。

特定のUSB_TRAFFIC値における典型的な周期的水平ノイズ。

USBトラフィックを調整して周期的水平ノイズを回避した後。

カメラの電源をオフにしてからオンにして再起動します

本カメラは、USBインターフェースを抜き差しせずに、+12Vを使用して再起動できるよう設計されています。つまり、+12Vをシャットダウンしてから再び電源を入れるだけで、カメラを再起動できます。この機能は、天文台でカメラを遠隔操作する際に非常に便利です。遠隔操作可能な電源を使ってカメラを再起動できます。遠隔操作の場合にUSBを再接続する方法を考慮する必要はありません。

マルチリードアウトモードとカーブ

Monochromのスペクトル応答曲線。この曲線はSONYのデータシートに基づいています。データシートでは正規化された曲線です。QHYCCDは既知のQE CCDセンサーと比較してテストし、この曲線を得ました。この曲線は参考用です。QHYCCDはこの曲線の正確性を保証するものではありません。

カラーバージョン（SONYデータシートからの正規化応答曲線）。

マルチリードアウトモードは、QHY 16ビットカメラ（QHY600/268/461/411）に特有の機能です。  リードアウトモードが異なると、性能も異なります。これらのリードアウトモードは、現在QHYCCD ASCOMカメラドライバー、SharpCap、N.I.N.A.でサポートされています。

読み出しモード #0（写真用DSOモード）. このモードは、ほとんどのDSO撮影状況に適しています。ゲイン 25 とゲイン 26（ユニティゲイン）の間でノイズが低下するため、デフォルトのゲイン設定として推奨します。ただし、ゲイン 0 でも 16ビットセンサーには十分です。

読み出しモード #1（高ゲインモード）。 このモードは、一部の新しいデジタルカメラのネイティブデュアルISOに似ており、iso800、iso3200などの非常に高いISO値でダイナミックレンジを大幅に拡大できます。ハイゲインモードは、QHYCCD 16ビットカメラにこの改善を提供します。高ゲインで撮影する必要がある場合、例えば非常に暗い天体を撮影する場合には、このモードを選択することをお勧めします。 QHY600/268/461 のHGC/LGC切替ポイントは 56 であることに注意してください。つまり、ゲイン 56 に設定して最大限に活用する必要があります。

読み出しモード#2（拡張フルウェルモード）。 ピクセルサイズが 3.76 µm のこれらのセンサーは、すでに 51 ke という優れたフルウェル容量を備えています。しかし、QHYCCD は、革新的なユーザー制御可能な読み出しモード設定により、51 ke を超えるフルウェル容量を実現する独自のアプローチを実装しました。拡張フルウェルモードでは、QHY600 は約 80 ke という非常に大きなフルウェル電荷値を達成でき、QHY268 は約 75 ke を達成できます。フルウェル容量が大きいほどダイナミックレンジが広がり、明るさの大きな変動が飽和しにくくなります。 

モード-2CMS

上記の3つの基本モードに基づき、2CMSモードは、二次サンプリングにより、フルウェル値とシステムゲインを維持しながら、読み出しノイズを大幅に低減できます。天体写真では、基本モードよりも 2CMSモードを推奨します。ちなみに、推奨ゲイン値は基本モードと同じです。

現在、QHY600 シリーズと QHY461 シリーズが対応しています 拡張フルウェルモード-2CMS（モード#3）、およびQHY268シリーズは、フォトグラフィックDSOモード-2CMS（モード#4）とハイゲインモード-2CMS（モード#5）をサポートしています。 モード#4 とモード#5 には、Allinoneバージョン 20230412 以降が必要です。

仕様