268M Pro I

QHY268M Pro I는 고급 품질과 기능을 갖춘 과학적 사용을 위해 특별히 설계된 과학용 CMOS 카메라입니다. 내부에는 SONY IMX571 APS-C 포맷 CMOS 센서가 장착되어 있습니다. 26 메가픽셀, 후면 조명, 네이티브 16비트 ADC. 양자 효율은 최대 91%이며 읽기 노이즈는 1.1e만큼 낮습니다. 3.76μm 픽셀 크기에서도 최대 75ke의 큰 풀웰 용량을 제공합니다.

극도로 낮은 열 잡음 0.0005e/픽셀/초 (@ -20°C), 증폭기 글로우 성능 제로, 최대 프레임 속도 6.8FPS (@ 16비트 풀 해상도). QHYCCD IMX571. SONY IMX571/16비트/26메가픽셀/BSI/APS-C 포맷. QHY268PRO는 USB3.0 및 2*10Gbps 광섬유 인터페이스를 모두 갖추고 있습니다. 2GB 대용량 DDR3 메모리 버퍼를 탑재했습니다. 6핀 GPIO 포트는 복잡한 Trig-In 및 Trig-Out 신호를 지원합니다. QHY GPS-BOX에 연결하여 이미지 헤더에 고정밀 GPS 타임스탬프를 얻을 수 있습니다.

현재 표준 모델로 흑백 QHY268M Pro I만 보유하고 있습니다.컬러 버전(QHY268C Pro)이 필요하시면 QHYCCD에 맞춤 제작을 문의해 주십시오.

QHY268M Pro I에는 SONY IMX571 APS-C 포맷 CMOS 센서가 내장되어 있습니다. 26 메가픽셀, 후면 조명, 네이티브 16비트 ADC. 양자 효율(QE)은 최대 91%이며 읽기 노이즈는 1.1e로 낮습니다. 3.76µm 픽셀 크기에서도 최대 75ke의 큰 풀웰 용량을 제공합니다. -20°C에서 0.0005 e/픽셀/초의 매우 낮은 열 노이즈, 증폭기 글로우 제로 성능을 제공하며 최대 프레임 속도는 풀 해상도 16비트에서 6.8FPS입니다.

*PCIE 카드 키트는 QHY268 Pro 제품에 포함되어 있지 않습니다.

설명:

네이티브 16비트 A/D: 새로운 소니 센서는 칩 내장형 네이티브 16비트 A/D를 탑재했습니다. 출력은 실제 16비트이며 65536 레벨입니다. 12비트 및 14비트 A/D와 비교하여 16비트 A/D는 더 높은 샘플 해상도를 제공하며 시스템 게인은 1e-/ADU 미만으로 샘플 오류 노이즈가 없고 읽기 노이즈가 매우 낮습니다.

BSI: 후면 조명 CMOS 구조의 한 가지 장점은 풀 웰 용량이 개선된다는 것입니다. 이는 특히 픽셀이 작은 센서에 유용합니다. 일반적인 전면 조명 센서에서는 대상에서 들어오는 광자가 센서의 감광층에 도달하기 전에 먼저 감광층 바로 위에 내장된 금속 배선을 통과해야 합니다. 배선 구조는 일부 광자를 반사하여 센서의 효율을 떨어뜨립니다. 후면 조명 센서에서는 빛이 반대쪽에서 감광 표면으로 들어갈 수 있습니다. 이 경우 센서의 내장 배선 구조는 감광층 아래에 있습니다. 그 결과 더 많은 입사 광자가 감광층에 도달하고 더 많은 전자가 생성되어 픽셀 웰에 포착됩니다. 이 광자 대 전자 생성 비율을 양자 효율이라고 합니다. 양자 효율이 높을수록 센서가 광자를 전자로 변환하는 효율이 높아지며, 따라서 더 많은 어두운 피사체의 이미지를 캡처하는 센서의 감도입니다.

제로 앰플리파이 글로우: 이것은 제로 앰프 글로우 카메라이기도 합니다.

실제 원시 데이터: DSLR 구현에서는 RAW 이미지 출력이 있지만 일반적으로 완전한 RAW는 아닙니다. 자세히 살펴보면 노이즈 감소 및 핫 픽셀 제거의 흔적이 여전히 보입니다. 이는 천문학 이미지에 '별 잡아먹는 현상'과 같은 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 QHY 카메라는 진정한 RAW 이미지 출력을 제공하며 원래 신호만으로 구성된 이미지를 생성하여 획득 후 천체 이미지 처리 프로그램 및 기타 과학 이미징 애플리케이션에 최대한의 유연성을 유지합니다.

결로 방지 기술: 거의 20년에 걸친 냉각 카메라 설계 경험을 바탕으로, QHY 냉각 카메라는 완벽한 결로 제어 솔루션을 구현했습니다. 광학 창에는 내장형 제습 히터가 있으며, 챔버는 내부 습기 결로로부터 보호됩니다. 챔버 창용 전기 가열 보드는 결로 형성을 방지하고, 센서 자체는 실리카겔 튜브 소켓 설계를 통해 건조 상태를 유지하여 센서 챔버 내 습도를 제어합니다.

냉각: 2단계 TE 냉각 외에도 QHYCCD는 하드웨어에 독자적인 기술을 적용하여 암전류 노이즈를 제어합니다.

프로급 과학용 카메라 일반 소개

천체 사진 제품과 비교하여 과학 등급 "Pro" 버전은 더 많은 인터페이스, 더 많은 기능, 더 높은 품질을 제공하여 다음과 같은 복잡한 요구를 충족합니다(이에 국한되지 않음): 하늘 관측, 천체 측광, 고해상도 LCD/OLED 화면 검사 및 색상 보정, 올스카이 카메라, 과학적 측정, DNA 시퀀서, 분광기.

Pro 등급 과학용 카메라에는 다음과 같은 인터페이스 또는 기능이 있습니다.

USB3.0

USB3.0는 매우 널리 사용되는 인터페이스이며 사용하기 매우 쉽습니다. USB3.0는 3미터 이상의 전송 거리를 지원할 수 없습니다. USB3.0를 통해 장거리 전송이 필요한 경우, QHYCCD는 내장 증폭기가 포함된 5미터 및 10미터 USB3.0 연장 케이블을 옵션으로 제공합니다.

2*10Gbps 광섬유 인터페이스

내장된 2*10Gbps 광섬유 소켓은 QHYCCD PCIE2.0x8 데이터 그래버 카드와 함께 작동할 수 있습니다. 광섬유 인터페이스는 전문 관측소의 요구 사항을 위한 것입니다. USB3.0 인터페이스보다 다음과 같은 장점을 제공합니다. 그렇다면 광섬유 인터페이스의 이점은 무엇일까요?

• 더 높은 데이터 전송 속도. 10기가비트 파이버 하나는 최대 10Gbps의 데이터를 전송할 수 있습니다. 실제 데이터 전송 속도는 약 800MB/초에 달할 수 있습니다. 반면 USB3.0는 5Gbps이며 실제 데이터 전송 속도는 약 350MB/초입니다. 10기가비트 파이버 두 개를 사용하면 약 1.6GB/초의 속도를 얻을 수 있습니다. IMX455 센서에는 10fps 14비트 풀 해상도 모드와 30fps 8K 비디오 모드와 같은 고속 모드가 있습니다. 이러한 모드의 데이터 전송 속도는 USB3.0보다 훨씬 빠릅니다.
• 매우 긴 전송 거리.  광섬유는 USB3.0보다 수백 배 더 깁니다. USB3.0는 3미터에서 5미터까지만 전송할 수 있습니다. 더 긴 거리의 경우 연장 케이블이 필요하지만 10미터에서 15미터까지만 도달할 수 있습니다. 반면 광섬유는 기본 광학 모듈로 직접 300미터를 전송할 수 있으며, 장거리 광학 모듈을 사용하면 최대 40km까지 전송할 수 있습니다.
• 견고하고 안정적이며 EMI(전자기 간섭)의 영향을 받지 않습니다. 카메라가 멈추는 주요 원인 중 하나는 EMI 문제입니다. USB3.0 전송은 전송 구간에서 EMI의 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어 정전기 및 기타 고출력 장치에서 방출되는 전자기 간섭이 있습니다. EMI는 전송 데이터 패킷에 CRC 오류를 일으켜 이미지 손실을 초래합니다. 긴 USB 케이블은 이 문제가 발생하기 쉽습니다. 빛은 EMI의 영향을 받을 수 없습니다. 따라서 광섬유 전송을 사용하면 모든 것이 매우 안정적입니다.

GPIO

카메라 뒷면에는 6핀 GPIO 소켓이 있습니다. FPGA를 재프로그래밍하여 다양한 모드로 구성하거나 사용자 요청에 맞게 사용자 정의하여 더 복잡한 타이밍을 충족할 수 있습니다.

액체 냉각(맞춤 설정)

공랭식과 비교하여 액체 냉각은 다음과 같은 중요한 장점이 있습니다. 관심이 있으시면 사전에 QHYCCD에 문의하세요 맞춤 제작을 위해.

진동 없음.  공랭식은 카메라 내부에 팬을 사용해야 하므로 약간의 진동이 발생할 수 있습니다.  최고 품질의 팬이라도 특정 망원경에서 별 이미지의 FWHM(반치전폭)에 어느 정도 영향을 미치는 것을 피할 수 없습니다.  초점 거리가 긴 광학 시스템은 이 영향에 더 민감합니다.  그러나 수랭식은 느린 물의 흐름을 통해 온도를 낮춥니다.  카메라에 진동을 일으키는 움직이는 기계 부품이 없어 이미지에 대한 부정적인 영향을 완전히 제거합니다.

  뜨거운 공기 난류가 없습니다.  RASA 및 Hyperstar와 같이 카메라가 2차 위치에 배치되는 광학 시스템에서는 공기 난류가 발생하지 않습니다. 공랭식 카메라가 광학 장치 앞에 설치되면 공랭식 시스템에서 발생한 뜨거운 공기가 광로를 통과하여 시잉 효과를 유발할 수 있습니다. 수랭식은 뜨거운 공기를 배출하지 않습니다.  열은 액체에 의해 운반되므로 이러한 효과가 없습니다.

더 큰 냉각 델타. 수랭식의 경우 최대 냉각 온도는 공랭식으로 달성되는 최대 온도보다 약 10 섭씨 낮습니다 (주변 온도보다 약 45 도 낮음).

고급 기능

다중 판독 모드

다중 읽기 모드는 QHY 16비트 카메라(QHY600/268/461/411) 전용입니다.  읽기 모드에 따라 드라이버 타이밍 등이 다르며, 성능도 달라집니다. 자세한 내용은 "다중 읽기 모드 및 곡선" 부분을 참조하세요.

랜덤 변화 열 노이즈 억제 기능

일부 후면 조사형 CMOS 카메라에서 시간에 따라 변하는 유형의 열 노이즈가 발견될 수 있습니다. 이 열 노이즈는 일반적인 열 노이즈의 고정된 위치 특성을 가지지만, 그 값은 노출 시간과 관련이 없습니다. 대신 각 프레임이 고유한 특성을 나타냅니다. QHY600/268/461/411는 이러한 노이즈의 겉보기 수준을 크게 줄일 수 있는 혁신적인 억제 기술을 사용합니다.

UVLO 보호

UVLO(저전압 잠금)는 비정상적으로 낮은 전압으로 인한 전자 장치 손상을 방지하기 위한 보호 기능입니다.

일상 경험에서 알 수 있듯이, 전기 장치의 실제 작동 전압은 정격 전압을 크게 초과해서는 안 되며, 그렇지 않으면 손상될 수 있습니다. 카메라와 같은 정밀 장비의 경우, 입력 전압이 너무 낮은 상태에서 장시간 작동하면 카메라의 수명에 악영향을 미칠 수 있으며, 전원 관리자와 같은 일부 장치가 장기간 과부하로 인해 타버릴 수도 있습니다. 2021.10.23 안정 버전 이후의 올인원 드라이버 및 SDK에서는 카메라의 입력 전압이 11V 미만일 때 카메라가 경고를 표시합니다.

USB 트래픽 최적화로 수평 밴딩 최소화

CMOS 센서에 약간의 수평 밴딩이 나타나는 것은 일반적인 현상입니다. 일반적으로 무작위 수평 밴딩은 여러 프레임을 스태킹하여 제거할 수 있으므로 최종 이미지에 영향을 미치지 않습니다. 그러나 주기적인 수평 밴딩은 스태킹으로 제거되지 않으므로 최종 이미지에 나타날 수 있습니다. 단일 프레임 모드 또는 라이브 프레임 모드에서 USB 트래픽을 조정하여 CMOS 센서 드라이버의 주파수를 조정하고 이미지에 나타나는 수평 밴딩을 최적화할 수 있습니다. 이 최적화는 특정 조건에서 주기적인 밴딩을 제거하는 데 매우 효과적입니다.

특정 USB_TRAFFIC 값에서 나타나는 일반적인 주기적 수평 노이즈.

USB 트래픽을 조정하여 주기적 수평 노이즈를 방지한 후.

카메라를 껐다 켜서 재부팅하십시오

이 카메라는 USB 인터페이스를 분리했다가 다시 연결하지 않고도 +12V를 사용하여 재시작할 수 있도록 설계되었습니다. 즉, +12V를 종료한 후 다시 전원을 켜기만 하면 카메라를 재시작할 수 있습니다. 이 기능은 천문대에서 카메라를 원격으로 제어할 때 매우 유용합니다. 원격 제어 전원 공급 장치를 사용하여 카메라를 재시작할 수 있습니다. 원격 제어 시 USB를 다시 연결하는 방법을 고려할 필요가 없습니다.

다중 판독 모드 및 곡선

Monochrom의 스펙트럼 응답 곡선. 이 곡선은 SONY 데이터시트를 기반으로 합니다. 데이터시트에서는 정규화된 곡선입니다. QHYCCD는 알려진 QE CCD 센서와 비교하여 테스트했고 이 곡선을 얻었습니다. 이 곡선은 참고용일 뿐입니다. QHYCCD는 이 곡선의 정확성을 보장하지 않습니다.

컬러 버전(SONY 데이터시트의 정규화된 응답 곡선).

다중 판독 모드는 QHY 16비트 카메라(QHY600/268/461/411)에 특별한 기능입니다.  판독 모드에 따라 성능이 달라집니다. 이러한 판독 모드는 현재 QHYCCD ASCOM 카메라 드라이버, SharpCap 및 N.I.N.A.에서 지원됩니다.

읽기 모드 #0(사진 DSO 모드). 이 모드는 대부분의 DSO 촬영 상황에 적합합니다. 게인 25와 게인 26(유니티 게인) 사이에서 노이즈가 감소하므로 기본 게인 설정으로 권장합니다. 그러나 게인 0도 16비트 센서에 충분히 좋습니다.

읽기 모드 #1(높은 이득 모드). 이 모드는 일부 최신 디지털 카메라의 네이티브 듀얼 ISO와 유사하며, iso800, iso3200 등과 같은 매우 높은 ISO 값에서 다이내믹 레인지를 크게 향상시킬 수 있습니다. 하이 게인 모드는 QHYCCD 16비트 카메라에 이러한 개선을 제공합니다. 매우 어두운 피사체를 촬영할 때처럼 높은 게인으로 촬영해야 하는 경우 이 모드를 선택하는 것이 좋습니다. QHY600/268/461의 HGC/LGC 전환 지점은 56입니다. 즉, 게인 56로 설정해야 최상의 성능을 얻을 수 있습니다.

읽기 모드#2 (확장 풀웰 모드). 픽셀 크기가 3.76 µm인 이 센서들은 이미 51 ke의 인상적인 풀 웰 용량을 자랑합니다. 그럼에도 QHYCCD는 혁신적인 사용자 제어 가능 읽기 모드 설정을 통해 51 ke보다 높은 풀 웰 용량을 달성하는 독특한 접근 방식을 구현했습니다. 확장 풀 웰 모드에서 QHY600는 거의 80 ke에 달하는 매우 큰 풀 웰 전하 값을 달성할 수 있으며, QHY268는 거의 75 ke를 달성할 수 있습니다. 더 큰 풀 웰 용량은 더 넓은 다이내믹 레인지를 제공하며, 밝기의 큰 변화가 포화될 가능성이 줄어듭니다. 

모드-2CMS

위의 세 가지 기본 모드를 기반으로, 2CMS 모드는 2차 샘플링을 통해 풀 웰 값과 시스템 게인을 유지하면서 판독 노이즈를 크게 줄일 수 있습니다. 천체 사진에서는 기본 모드보다 2CMS 모드를 선호합니다. 참고로 권장 게인 값은 기본 모드와 동일합니다.

현재 QHY600 시리즈와 QHY461 시리즈가 지원합니다 확장 풀웰 모드-2CMS (모드#3) 및 QHY268 시리즈는 사진 DSO 모드-2CMS (모드#4)와 하이 게인 모드-2CMS (모드#5)를 지원합니다. 모드 #4 및 모드 #5에는 Allinone 버전 20230412 이상이 필요합니다.

사양