QHY600 M/C PH/SBFL/L

概述

憑藉低讀取雜訊和高讀取速度的優勢，CMOS 技術徹底改變了天文攝影。一款黑白、背照式、高感光度的天文攝影相機是天文攝影者的理想選擇。QHY600 採用最新的 Sony 背照式感光元件 IMX455，這是一款全片幅（35mm 格式）感光元件，具備 3.76μm 像素和原生 16位元 A/D 轉換。  此感光元件提供黑白和彩色版本。  QHY600 終結了非 16位元 CMOS 相機的時代，也終結了非全片幅（及更大）黑白 CMOS 相機的時代。

QHY600 採用 SONY 的 Exmor BSI CMOS 技術，具有極低的暗電流（0.002e/p/s@-20C）。QHY600 也是一款零放大器輝光的相機。QHY600 在高增益和全解析度下僅有 1 個電子的讀取雜訊，以及 4FPS 的讀取速度。1 個電子的讀取雜訊意味著相機僅需 4 到 6 個光子即可達到 SNR>3。這在光子受限的條件下（如短曝光、窄頻成像等）表現完美，使此大面積感測器非常適合用於天空調查、時域天文學、螢光成像、DNA 定序和顯微鏡檢查。

型號

QHY600 系列有多種型號，涵蓋攝影與科學用途。以下列出 QHY600 PH（攝影）系列的不同類型：

QHY600PH ：業餘天文攝影師的標準版本；

QHY600PH-SBFL（短後焦距版本） ：專為DSLR鏡頭使用者或需要短後焦距的使用者設計。此版本具有特殊的前端部件，B.F.L僅為14mm（連接QHYCFW時消耗的BFL為12.5mm）。關於「BFL消耗」的定義及我們的適配器系統，請參閱：https://www.qhyccd.com/astronomical-camera-adapter-bfl-solution/). QHY600SBFL可輕鬆搭配Canon/Nikon鏡頭，即使使用濾波器輪也無問題。此適配器側面有一個4mm的孔，必要時可透過塑膠管連接空氣泵以防止結霧。

QHY600L ：輕量、更短且更便宜的版本。與QHY600PH相比，QHY600PH-Lite具有以下特點：QHY600L僅提供黑白版本；機身長度縮短至約112mm，價格較QHY600PH降低；內建DDR3緩衝區（記憶體儲存）調整為1GB，而QHY600PH/Pro為2GB。QHY600L的其他規格與QHY600PH相同，僅機身長度和重量不同。

產品特點

2GB DDR3影像緩衝區

為確保整個60MP感測器的高速不間斷資料傳輸，QHY600配備了2GB DDR3影像緩衝區。最新一代CMOS感測器的畫素數非常高，因此需要更大的記憶體來滿足臨時和永久儲存的需求。例如，QHY600感測器每幀產生約120MB的資料。資料頻寬也從原來的16位元增加到目前的32位元。傳輸如此大的檔案大小必然需要相機具備足夠的記憶體。QHY600採用了高達2GB的大容量記憶體。資料吞吐量翻倍。這個大容量影像緩衝區能滿足新一代CMOS高速影像獲取和傳輸的需求，使多幀拍攝更流暢、更少停頓，並進一步減輕電腦CPU的壓力。

另一個優點是，當使用某些處理器速度不快或對USB 3.0支援不佳的電腦時，電腦無法良好地傳輸高速資料，且資料經常遺失。DDR可以緩衝大量影像資料並將其傳送至電腦。即使USB 3.0傳輸頻繁中斷，也能確保資料不遺失。SharpCap中有開啟或關閉DDR緩衝的選項。目前版本的ASCOM驅動程式以DDR模式運作。

原生 16 位元A/D： 新的Sony感測器具備晶片內建原生 16 位元A/D。輸出為真實 16 位元，具有 65536 階。與 12 位元和 14 位元 A/D 轉換器相比，16 位元 A/D 轉換器可提供更高的取樣解析度，系統增益將低於 1 e-/ADU，且無取樣誤差雜訊，讀取雜訊極低。

BSI： 背面照度 CMOS 結構的優點之一是改善了滿井容量。這對於像素較小的感測器特別有幫助。在典型的前照式感測器中，來自目標物體進入感測器感光層的光子，必須先穿過嵌入在感光層正上方的金屬佈線。佈線結構會反射部分光子，降低感測器的效率。在背面照度感測器中，光線可以從背面進入感光表面。在這種情況下，感測器內嵌的佈線結構位於感光層下方。因此，更多入射光子撞擊感光層，產生更多電子並被捕捉在像素井中。這種光子與電子的產生比率稱為量子效率。量子效率越高，感測器將光子轉換為電子的效率就越高，因此感測器對於 捕捉微弱物體影像的靈敏度就越高。

零放大發光： 這也是一款零放大器發光相機。

TRUE RAW資料： 在 DSLR 實作中，雖然有 RAW 影像輸出，但通常並非完全 RAW。仔細檢查仍可發現一些降噪和熱點移除的痕跡。這可能對天文影像產生負面影響，例如「星點吞噬」效應。然而，QHY 相機提供真實 RAW 影像輸出，僅產生原始訊號的影像，從而為後續天文影像處理程式和其他科學成像應用保留最大的靈活性。

防霧技術： 基於近 20 年的冷卻相機設計經驗，QHY 冷卻相機已實現完整的防結露控制解決方案。光學窗口內建除霧加熱器，且腔體可防止內部濕氣凝結。腔體窗口的電加熱板可防止結露形成，而感測器本身則透過我們的矽膠管插座設計保持乾燥，以控制感測器腔體內的濕度。

冷卻： 除了雙級 TE 冷卻外，QHYCCD 在硬體中實現了專有技術來控制暗電流雜訊。

可用的進階功能

多種讀取模式

多重讀取模式是 QHY 16 位元相機（QHY600/268/461/411）專用的。  不同的讀取模式具有不同的驅動時序等，並導致不同的效能。詳細資訊請參閱「多重讀取模式與曲線」部分。

隨機變化熱雜訊抑制功能

在某些背照式 CMOS 相機中，您可能會發現某些類型的熱雜訊會隨時間變化。這種熱雜訊具有典型熱雜訊固定位置的特徵，但其數值與曝光時間無關。相反，每個畫面似乎都有其自身的特性。QHY600/268/461/411 採用創新的抑制技術，可顯著降低此類雜訊的明顯程度。

UVLO保護

UVLO（欠壓鎖定）用於保護電子設備免受異常低電壓造成的損壞。

我們的日常經驗告訴我們，電氣設備的實際工作電壓不得顯著超過額定電壓，否則會造成損壞。對於相機這類精密設備，長期在過低的輸入電壓下工作也可能對相機的工作壽命產生不利影響，甚至可能導致某些裝置（例如電源管理器）因長期過載而燒毀。在 2021.10.23 穩定版之後的一體化驅動程式和 SDK 中，當相機的輸入電壓低於 11V 時，相機會發出警告。

最佳化USB流量以最小化水平條紋

CMOS 感測器出現一些水平條紋是常見的行為。通常，隨機的水平條紋可以透過多幀疊加來消除，因此不會影響最終影像。然而，週期性的水平條紋無法透過疊加消除，因此可能出現在最終影像中。透過在單幀模式或即時幀模式下調整 USB 流量，您可以調整 CMOS 感測器驅動器的頻率，並最佳化影像上出現的水平條紋。此最佳化在某些條件下對於消除週期性條紋非常有效。

在特定 USB_TRAFFIC 數值下典型的週期性水平雜訊。

調整 USB 流量以避免週期性水平雜訊之後。

關閉電源再開啟以重新啟動相機

此相機設計為使用 +12V 重新啟動，而無需斷開並重新連接 USB 介面。這表示您只需關閉 +12V 然後重新開啟，即可重新啟動相機。此功能對於在天文台遠端控制相機非常方便。您可以使用遠端控制的電源供應器來重新啟動相機。在遠端控制的情況下，無需考慮如何重新連接 USB。

多種讀取模式與曲線

讀取模式 #0 (攝影模式).

讀取模式 #1 (高增益模式)

讀取模式 #2 (超級滿井模式)

讀取模式 #3 (擴展滿井 2CMSIT，黃色曲線)

曲線顯示絕對量子效率 (QE)

多種讀取模式是 QHY 16 位元相機 (QHY600/268/461/411) 所特有的。  不同的讀取模式具有不同的驅動器時序等，並導致不同的效能。這些讀取模式目前受 QHYCCD ASCOM 相機驅動器、SharpCap 和 N.I.N.A. 支援。

讀取模式 #0 (攝影 DSO 模式). 此模式適用於大多數 DSO 拍攝情況。在此模式下，您無需關心 Unity Gain，因為增益0對於 16 位元感測器來說已經足夠好；但是，在增益25和增益26之間存在雜訊下降。

讀出模式 #1（高增益模式）。 此模式類似於某些新型數位相機的雙原生 ISO，可在 iso800、iso3200 等極高 ISO 值下大幅提升動態範圍。高增益模式為 QHYCCD 16位元相機提供此項改善。當您必須在高增益下拍攝（例如非常暗的物體）時，建議選擇此模式。 請注意，QHY600/268/461 的 HGC/LGC 切換點為 56。也就是說，在此模式下，您必須將增益值設定為等於或略大於 56，才能充分利用此模式。

讀出模式 #2（擴展全井模式）。 這些感測器的像素尺寸為 3.76um，已具備令人印象深刻的 51ke- 全井容量。儘管如此，QHYCCD 透過創新的使用者可控制讀出模式設定，實現了高於 51ke- 的全井容量。在擴展全井模式下，QHY600 可達到接近 80ke- 的極大全井電荷值，而 QHY268 可達到接近 75ke-。更大的全井容量提供更大的動態範圍，亮度的大幅變化較不易飽和。

讀出模式 #3（擴展全井模式-2CMS). 而 擴展全井模式 具有較大的全阱容量，同時也會帶來更多雜訊。別擔心，2CMS模式可透過二次取樣，在保持與#2模式Extended Fullwell模式相同的全阱值和系統增益下，將讀出雜訊降低約1.3倍。當您需要較大的全阱容量時，我們更推薦此2CMS模式，而非模式#2。順帶一提，在模式#3下，使用增益25或26會比使用增益0更好。

規格參數