QHY174GPS

“6개월, 3대의 우주선, 24대의 휴대용 지상 망원경, 그리고 NASA의 SOFIA 항공 관측소에 걸친 이번 노력은 천문학 역사상 가장 도전적인 별 엄폐 관측이었지만, 우리는 해냈습니다!”라고 SwRI의 뉴 호라이즌스 수석 연구원 앨런 스턴이 말했습니다.

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

소개

QHY174GPS 카메라는 글로벌 셔터, 5.86µm 픽셀, 138FPS@1920*1200, 높은 QE 78%, 낮은 리드 노이즈 3-5e-를 갖춘 1/1.2인치 SONY IMX174 CMOS 센서를 사용합니다. 엄폐, 일식, 유성 및 모든 프레임에서 관측 시간과 위치를 매우 정밀하게 기록해야 하는 기타 과학적 이미징에 유용합니다.

QHY174GPS에는 GPS 위성에서 수신한 원자 시계 신호와 동기화할 수 있는 독특한 내장 GPS 모듈이 있습니다. QHY174GPS는 지구상 어디에서나 노출 시간의 시작과 끝을 1us 정밀도로 기록할 수 있습니다. QHY174GPS는 NASA 뉴 호라이즌스 팀이 선택하여 2017년 여름 MU69 엄폐를 성공적으로 촬영했습니다. QHY174M-GPS는 주변 온도보다 -45C 낮은 2단계 TE 냉각 기능을 갖추고 있으며, 가열식 광학 창과 센서 챔버용 탈착식 건조제 플러그를 포함한 완벽한 방습 제어 기능을 제공합니다. QHY174에는 앰프 글로우 방지 기능도 있습니다. 장시간 노출에서 IMX174 센서의 앰프 글로우를 크게 줄일 수 있습니다.

QHY174M-GPS는 글로벌 셔터 노출의 시작 및 종료 시간을 마이크로초 정밀도로 기록합니다. 예를 들어, 세계 각지에 위치한 두 대의 QHY174 카메라는 마이크로초 단위로 정확한 동일한 시간 기준을 가질 수 있습니다. 노출의 시작 및 종료 시간을 보장하기 위해 QHY174에는 1 마이크로초 정밀도의 내장 LED 펄스 보정 회로가 있습니다.

글로벌 셔터

대부분의 CMOS 카메라에서 사용되는 롤링 셔터 기술과 달리, 글로벌 셔터는 전체 이미지 영역의 노출 시간이 균일하여 정확히 동시에 시작하고 종료되도록 보장합니다. 이러한 유형의 셔터는 고정밀 애플리케이션에 이상적입니다. 고속 이동 물체 및 대기 교란의 경우 글로벌 셔터는 왜곡 없는 이미지를 생성하고 높은 화질을 구현합니다.

이중 작동 모드

마스터 모드: 마스터 모드에서 카메라는 자유롭게 작동하며 내장된 10MHz GPS 동기화 시계가 셔터의 열림 및 닫힘 시간을 측정하고 기록합니다.

슬레이브 모드: 슬레이브 모드에서는 대상 시작 시간과 두 프레임 간의 간격을 입력할 수 있습니다. 예를 들어: 서로 다른 위치(수천 킬로미터 떨어져 있을 수 있음)에 있는 세 대의 카메라가 2016.3.9.UTC 14:00:00.000000에 노출을 시작하고 0.100000초 간격으로 노출을 계속하도록 하려는 경우. 이 값을 입력하면 세 대의 카메라 모두 이 시간까지 기다렸다가 동시에 비디오 녹화를 시작합니다. 예:

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

(0.00033는 CMOS 셔터의 글로벌 지연입니다).

타임스탬프 및 기타 GPS 정보가 이미지에 내장됩니다. 소프트웨어가 이를 실시간으로 디코딩하여 왼쪽에 정보를 표시합니다.  데이터가 내장되어 있으므로 원본 이미지를 보관하는 한 절대 손실되지 않습니다.

사양

곡선

참조 파일

클릭하여 QHY174M-GPS 온라인 기술 문서 읽기

클릭하여 QHY174GPS 설계 PDF 파일 읽기

사용자 가이드

시작 전: "올인원" 팩 설치

시작 전: 입력 전압 요구 사항

카메라에는 11V ~ 13.8V의 입력 전압이 필요합니다. 입력 전압이 너무 낮으면 카메라가 작동을 멈추거나 TEC 전력 비율이 높을 때 재부팅되어 전원에 부담을 줄 수 있습니다. 따라서 카메라에 도달하는 입력 전압이 충분한지 확인하십시오. 12V가 가장 좋지만, 매우 긴 12V 케이블이나 가는 도체의 케이블은 전원 공급 장치와 카메라 사이에 전압 강하를 일으킬 만큼 충분한 저항을 가질 수 있습니다. 공식은 다음과 같습니다: V(강하) = I × R(케이블). 매우 긴 12V 전원 케이블은 사용하지 않는 것이 좋습니다. 12V AC 어댑터를 카메라 가까이에 두는 것이 좋습니다.

먼저 12V 전원 공급 장치를 연결한 다음 USB3.0 케이블을 통해 카메라를 컴퓨터에 연결하십시오. 카메라를 컴퓨터에 연결하기 전에 카메라가 전원에 연결되어 있는지 확인하십시오. 그렇지 않으면 카메라가 인식되지 않습니다. 카메라를 처음 연결하면 시스템이 새 장치를 감지하고 드라이버를 찾습니다. "Windows Update에서 드라이버 소프트웨어 가져오기 건너뛰기"를 클릭하여 온라인 검색 단계를 건너뛸 수 있으며, 컴퓨터가 자동으로 로컬에서 드라이버를 찾아 설치합니다. 5IIISeries 드라이버를 예로 들면(아래 참조), 드라이버 소프트웨어가 성공적으로 설치된 후 장치 관리자에 QHY5IIISeries_IO가 표시됩니다.

입력 전압이 11.5V보다 낮으면 장치가 정상적으로 작동할 수 없으니 유의하시기 바랍니다.

"올인원" 시스템 팩 설치

올인원 팩은 PoleMaster 및 여러 단종된 CCD 카메라를 제외한 대부분의 QHYCCD 모델만 지원합니다.

다운로드 페이지: https://www.qhyccd.com/download/

비디오 튜토리얼: https://www.youtube.com/embed/mZDxIK0GZRc?start=1

• 올인원 패키지의 대부분의 콘텐츠는 타사 소프트웨어를 지원하는 플러그인이므로, 사용하려는 타사 캡처 소프트웨어는 올인원 패키지 전에 설치해야 합니다.그렇지 않으면 프로그램에서 오류를 보고합니다.
• 올인원 패키지에는 다음이 포함됩니다:
  • 시스템 드라이버,카메라 작동에 필요하며 반드시 설치해야 합니다.
  • WDM 방송 드라이버는 OBS 및 기타 라이브 소프트웨어에 실시간 신호를 제공할 수 있습니다. 라이브 쇼를 여는 등의 필요가 있을 경우 설치할 수 있습니다.
  • EZCAP_QT는 QHYCCD에서 개발했으며 QHY 장치 테스트 및 업데이트 관리에 사용할 수 있습니다. 따라서 EZCAP_QT를 캡처용으로 사용하지 않더라도 설치를 권장합니다.
  • Ascom 드라이버,Ascom에서 사용되는 카메라에 필요한 항목입니다(Ascom 최신 버전은 6.6입니다).
  • Ascom CFW 드라이버의 두 종류 는 필터 휠을 제어하는 두 가지 방법에 해당합니다: USB 제어 및 카메라 직렬 제어입니다. 필터 휠이 있는 경우 두 드라이버를 모두 설치하는 것이 좋습니다.
  • CP210X_VCP 는 직렬 드라이버입니다. 일부 컴퓨터에는 드라이버가 함께 제공되지만, 드라이버가 없는 컴퓨터는 필터 휠을 제어하지 못할 수 있습니다.
  • 타사 소프트웨어용 SDK: 사용하려는 소프트웨어에 따라 해당 SDK를 선택하여 설치하기만 하면 됩니다. 사용 중인 소프트웨어가 32비트인지 64비트인지 확인하고 올바른 SDK를 선택하는 것을 잊지 마세요.
  • SHARPCAP 도 패키지에 포함되어 있으며, 32비트 또는 64비트 중 선택하여 설치할 수 있습니다. 이는 SHARPCAP의 승인을 받았습니다.
  • QT LIB 는 호환성이 낮은 일부 컴퓨터에서 64비트 소프트웨어가 정상적으로 실행되도록 보장하는 플러그인입니다.
• 안정 버전과 베타 버전의 차이점: 베타 버전은 최신 버전으로, 최신 제품을 우선 지원하며(안정 버전은 아직 호환되지 않을 수 있음), 최신 최적화 기능 중 일부를 포함하지만 실험적인 기능입니다. 안정 버전은 베타 버전보다 오래되었지만 더 안정적이므로 최신 제품을 사용하지 않는 초보자에게 권장됩니다.
• 올인원 팩 설치 과정 중에는 카메라를 컴퓨터에 연결하지 마십시오;  설치가 모두 완료된 후에 컴퓨터에 연결하십시오.

소프트웨어 연결

소프트웨어를 사용하기 전에 냉각 카메라를 12V 전원 공급 장치에 연결하고 USB 3.0 데이터 케이블로 컴퓨터에 연결했는지 확인하십시오. 비냉각 카메라의 경우 12V 전원이 필요하지 않습니다.

참고: 가능하면 SharpCAP x64, N.I.N.A x64 등과 같은 64비트 소프트웨어를 권장합니다. 특히 16비트 카메라를 사용할 때 더욱 그렇습니다.

EZCAP_QT

EZCAP_QT는 QHYCCD에서 개발한 소프트웨어입니다. 이 소프트웨어는 QHYCCD 딥스카이 카메라를 위한 기본 캡처 기능을 제공합니다.

EZCAP_QT를 실행합니다. 메뉴에서 "Connect" -> Camera를 클릭합니다. 카메라가 성공적으로 연결되면 EZCAP_QT의 제목 표시줄에 아래와 같이 카메라 펌웨어 버전과 카메라 ID가 표시됩니다.

"Camera Settings"에서 "Temperature Control"을 클릭하여 CMOS 센서의 온도를 설정합니다. "Auto"를 켜서 목표 온도를 설정할 수 있습니다. 예를 들어, 여기서는 목표 온도를 -10C로 설정했습니다. CMOS 센서의 온도는 이 온도까지 빠르게 떨어집니다(약 2~3분). 냉각을 끄려면 Stop을 선택하면 됩니다. 온도가 아닌 TEC 전력만 설정하려면 "Manual"을 선택한 다음 TEC 전력의 백분율을 설정합니다.

"미리보기 탭"을 사용하여 미리 보고 초점 도구를 사용하여 초점을 맞출 수 있습니다. 그런 다음 "캡처 탭"을 사용하여 이미지를 캡처합니다.

SharpCap

SharpCap을 실행합니다. 위에서 언급한 소프트웨어와 드라이버가 성공적으로 설치된 경우, 소프트웨어가 로드된 후 약 3초 후에 비디오 이미지가 자동으로 나타납니다. 소프트웨어 창의 왼쪽 아래 모서리에서 프레임 속도도 확인할 수 있습니다(아래 참조).

카메라를 연결하기 전에 이미 SharpCap을 시작한 경우, 카메라를 열려면 메뉴 표시줄에서 "카메라"를 클릭한 다음 장치를 선택하십시오.

오프셋 조정. 카메라를 완전히 차단하면(즉, 다크 프레임을 촬영하는 것처럼) 이미지가 실제로 0이 아닐 수 있습니다. 때로는 이미지 대비 품질이 저하될 수 있습니다. 오프셋을 조정하면 더 나은 다크 필드를 얻을 수 있습니다. 아래 그림에 표시된 대로 히스토그램을 열어 확인할 수 있습니다.

16비트 이미지 모드로 전환하려면 "RAW16" 모드를 선택하세요.

"LX" 모드를 선택하면 노출 설정 범위를 확장하고 장시간 노출을 촬영할 수 있습니다.

냉각 장치를 12V 전원 공급 장치에 연결하면 온도 제어 회로가 활성화됩니다. 아래 그림의 설정을 조정하여 CMOS 온도를 제어할 수 있습니다. 기본적으로 '쿨러 전원'을 조정하거나 '자동'을 클릭하고 '목표 온도'를 설정하여 CMOS 온도를 제어할 수 있습니다. 소프트웨어 창의 왼쪽 하단에서 CMOS 온도를 확인할 수도 있습니다.

ASCOM 지원 소프트웨어 (예: MDL)

ASCOM 드라이버를 사용하면 ASCOM 표준을 지원하는 다양한 소프트웨어 패키지에서 장치를 사용할 수 있습니다. 사용할 소프트웨어는 Maxim DL 아래는 예시이며, The SkyX 및 ASCOM을 지원하는 다른 소프트웨어 패키지에서도 유사한 절차가 사용됩니다.

먼저 ASCOM 드라이버를 로드했을 뿐만 아니라 ASCOM에서 ASCOM 플랫폼을 다운로드하여 설치했는지 확인하십시오. 드라이버와 플랫폼이 모두 설치된 후 MAXIMDL을 시작하십시오. 아래 표시된 지침에 따라 설정을 완료하십시오. 그런 다음 Connect를 클릭하고 소프트웨어에 들어가십시오.

BroadCast WDM 카메라 드라이버

QHYCCD BroadCast WDM Camera는 QHYCCD 카메라의 비디오 방송 기능을 지원하는 방송 드라이버로, 고객이 비디오 이미지를 다른 대상 소프트웨어로 전송할 수 있도록 합니다. 예를 들어, sharpcap을 사용하여 WDM 지원 카메라를 연결하면 sharpcap에 표시된 비디오 이미지를 다른 WDM 지원 소프트웨어로 전송하여 표시할 수 있으며, 온라인 비디오 방송 애플리케이션에 적합합니다.

설치:

AllInOne 설치를 실행하고 BroadCast WDM Camera 옵션을 선택합니다.

설치 과정이 끝나면 컴퓨터를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하여 장치 관리자를 찾고, 이미지 장치 이름이 QHYCCD BroadCast WDM Camera인지 확인합니다. 이는 설치가 성공했음을 의미합니다.

기능 활성화:

일반적으로 SharpCap는 카메라를 방송 터미널로 연결하는 데 사용됩니다. 카메라를 연결한 후 방송을 시작하려면 라이브 방송 활성화 스위치를 켜야 합니다.

일반적인 지원 소프트웨어(즉, 방송 수신기)에는 UFOCAPTURE, HANDYAVI, QQ 비디오 기능 등이 포함됩니다.

AMcap 테스트 효과 차트:

HANDYAVI 테스트 효과 차트:

UFOCAPTURE 테스트 렌더링:

주의 사항:

현재 Windows 시스템만 지원합니다.

현재 SDK는 16 비트를 지원하지 않습니다.

컬러 이미지의 경우 RGB24 모드를 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 이미지에 격자 무늬가 나타납니다.

부록: 외부 트리거 모드 매뉴얼

글로벌 셔터가 장착된 다음 카메라에 적합합니다.

고급 제어 도구 다운로드:

캡처 소프트웨어로 Sharpcap 소프트웨어를 사용하십시오. 외부 트리거 모드 설정 소프트웨어로 QHYCCD 고급 도구를 사용하십시오.

1.SharpCAP을 실행하면 라이브 비디오가 표시됩니다

2. 고급 제어 도구를 실행합니다. "SDKAPI_MODE"를 확인하고 "Coonect"를 클릭합니다

모드 1: 하드웨어 외부 트리거. 노출 시간은 외부 펄스 폭에 따라 달라집니다

Trig Input Souce 드롭다운에서 Trig Input Pin Direct를 선택합니다. 이는 트리거 입력 소스를 카메라의 외부 트리거 입력 포트(광학 절연, RCA 골드 플러그)로 설정한다는 의미입니다. Trig Controller Source에서 하나를 선택합니다(이 모드에서는 선택이 의미가 없으므로 아무거나 선택하세요)

TRIG MODE ON 버튼을 누릅니다. sharpCAP 소프트웨어에서 비디오 이미지가 멈추는 것을 확인할 수 있습니다. 카메라가 외부 트리거 대기 상태에 진입했습니다. 광전 절연을 통해 입력 포트를 트리거하고 높은 레벨을 입력합니다. 이미지가 한 프레임을 캡처하고, 높은 레벨의 지속 시간이 길수록 이미지가 더 오래 노출됩니다. 이 모드에서 노출 시간은 높은 레벨의 지속 시간과 같습니다.

모드 2: 외부 하드웨어 트리거, 노출 시간은 소프트웨어에서 설정

다이어그램을 눌러 설정합니다. Trig Input Source에서 XTRIG CONTROLLER를 선택하고, Trig Input Phase를 Rise Edge로, Trig Controller Controller Enable Source에서 Trig Controller by Hardware를 선택합니다. 그런 다음 노출 시간(예: 50ms)을 입력합니다. 그런 다음 TRIG MODE ON 버튼을 클릭하여 모드 및 노출 시간 설정을 완료합니다.

광전 절연 외부에서 입력 인터페이스를 트리거하여 짧은 하이 레벨이 입력되고 SHARPCAP의 이미지에 프레임이 캡처됩니다. 입력이 지속적으로 높으면 카메라는 더 긴 노출 시간 설정에서 계속 촬영합니다. 연속 촬영을 방지하려면 입력 트리거의 하이 레벨 시간이 짧아야 합니다(예: 1 ms).

모드 3: 소프트웨어 외부 트리거, 노출 시간은 소프트웨어 명령 간격에 의해 결정됩니다.

이 모드에서는 소프트웨어가 노출 시작 명령을 보내고, 소프트웨어가 지연을 기다립니다. 그런 다음 노출 종료 명령을 보냅니다. 소프트웨어 제어를 위한 트리거가 가능합니다. 노출 시간은 시작 및 종료 노출 명령 사이의 시간과 같습니다. 아래 설정을 따르기만 하면 됩니다. 설정이 완료되면 TRIG MODE ON을 클릭하여 명령을 전달합니다. 그런 다음 Software Register Trig Test 버튼을 클릭하여 촬영을 관찰합니다. 노출 시간을 수정하려면 노출 시간 상자의 값만 수정하면 되며, TRIG MODE ON을 클릭하는 대신 RegisterSoftware Trig Test 버튼을 클릭하기만 하면 됩니다.

모드 4: 소프트웨어 외부 트리거, 노출 시간은 소프트웨어에서 설정

3 모드에서는 노출 시간의 안정성과 정확성이 떨어지는 문제가 있습니다. 그 이유는 상위 컴퓨터가 보내는 두 명령 사이의 시간 간격이 그리 정밀하지 않고 CPU 지연, 사용 중 상태 등의 요인의 영향을 받기 때문입니다. 따라서 4 모드도 제공됩니다. 아래와 같이 패턴을 설정하십시오.

이 모드에서는 노출 시간이 소프트웨어에 의해 설정되고 카메라 내부의 하드웨어에 의해 실행되며, 상위 머신이 노출을 시작하고 종료하는 두 명령 사이의 간격에 의한 것이 아닙니다. 따라서 노출 시간이 정확하고 반복성이 매우 우수합니다. 상위 머신은 노출 시작 및 종료 명령만 발행하면 됩니다. 두 명령 사이의 간격은 가능한 한 짧아야 합니다(예: 약 1ms). 카메라는 명령 간격이 아닌 소프트웨어에서 설정한 노출 시간에 따라 노출됩니다.

5 모드: 외부 하드웨어 트리거, 연속 촬영

이 모드에서는 외부 트리거를 통해 연속 촬영이 가능합니다. 카메라는 트리거 신호가 들어올 때까지 대기하며, 트리거 신호가 들어오면 연속 촬영을 시작합니다. 노출 시간은 소프트웨어로 설정합니다.

아래 그림을 따라 설정하십시오. 설정이 완료되면 TRIG MODE ON 버튼을 눌러 카메라를 대기 상태로 유지한 다음, 광학적으로 절연된 트리거 입력에서 고레벨 펄스를 입력하여 카메라가 연속 촬영을 트리거하도록 합니다. (중요: 노출 시간이 짧을 경우 QHY174가 작동하지 않으며, 노출 시간이 더 길어집니다.) 다음 대기 상태로 전환하려면 TRIG MODE ON을 클릭하여 카메라를 대기 상태로 복원하고 다음 외부 트리거 펄스를 기다립니다.

모드 6: 소프트웨어 외부 트리거, 시퀀스 촬영

Mode 5와 유사하게, 트리거 소스는 외부 하드웨어에서 소프트웨어 제어로 입력됩니다. 다이어그램을 눌러 설정한 후 TRIG MODE ON을 클릭하면 카메라가 대기 상태가 되며, 이때 Software Register Trig Test 버튼을 클릭하면 시작 신호 후 연속 촬영이 시작되는 것을 확인할 수 있습니다.

추가 설명:

SHARCAP 소프트웨어는 오른쪽 메뉴 표시줄에 무작위 가로 줄무늬 노이즈 감소 기능이 있습니다. 글로벌 셔터의 CMOS(예: 174)는 높은 게인에서 무작위 가로 줄무늬가 더 뚜렷하며, 이 열을 적절히 조정할 수 있습니다. 아래 이미지를 비교하면 켜짐/꺼짐 효과가 없으며 차이를 확인할 수 있습니다.