QHY4040 PRO I
Category: 相機
QHY4040/QHY4040PRO I* 是一款科學級冷卻 CMOS 相機，搭載 GSENSE4040 4K*4K sCMOS 感測器。它配備一個 36.9mm x 36.9mm 的正方形感測器，擁有 9.0μm 像素，排列成 4k x 4k 陣列。其影像面積達 36.9*36.9mm。像素尺寸：9μm。此相機的典型應用包括天文攝影、光譜分析、動態 X 光 DR、衛星追蹤等。
*自 2023 起，QHY4040 Pro 已升級為 QHY4040 Pro I。兩者功能與價格相同，但 Pro I 擁有更短的主體。
QHY4040PRO I 同時有 FSI 版本和 BSI 版本，而 QHY4040 僅有 FSI 版本。FSI 版本峰值量子效率 74%，最低增益下滿井 70ke，最高增益下讀出雜訊 4e。BSI 版本峰值量子效率 90%，最低增益下滿井 39ke，最高增益下讀出雜訊 2.3e，並具有從紫外到近紅外的寬光譜。QHY4040PRO I 同時有 FSI 版本和 BSI 版本，支援可選雙 12位元通道輸出（高增益或低增益），並支援機上雙 12位元到 16位元數據組合過程。標準版本為兩級 TEC 散熱搭配空氣散熱。
液體散熱版本也可用（需客製化）。
QHY4040Pro-BSI 首次開光
搭配 50 公分望遠鏡，於中國西藏阿里地區的北冕座天文台拍攝
曝光時間：5 秒及 30 秒
曝光時間：5 秒及 30 秒
特色
曝光: 5 秒和 30 秒
QHY4040 標準版本是單通道 ADC 輸出版本。它使用高增益通道輸出低讀取雜訊影像。支援即時視訊模式和單幀模式。在單幀模式下，它以較低的 CMOS 驅動速度運作。雜訊效能的行為與即時視訊模式下的 8FPS@16BIT 模式相同。在即時視訊模式下，它支援五種不同的 CMOS 時脈。最大幀率從 8FPS 到 20FPS。
QHY4040 沒有放大器輝光。請檢查以下暗幀。
暗幀樣本
以下是曝光時間為 10 秒和 30 秒的暗幀（@-7.5C）。QHY4040 可達到約低於環境溫度 35C 至 40C。
http://note.youdao.com/noteshare?id=ae2fabb24d1742f207ba75613648e7c4
詳細暗幀樣本（增益 0 和增益 16。-15C，0 秒偏置幀，30、60、120、300 秒暗幀）
http://note.youdao.com/noteshare?id=848bca2fef982e0e6cf9b746b0f65ef3
關於 HDR 模式支援
QHY4040PRO 支援從 12 位元到 16 位元的雙重轉換功能。使用者可以透過 API 介面將組合因子和偏移因子輸入到相機的 FPGA 中。針對不同的感測器溫度，需要校準偏移因子。
曝光結束時間的硬體訊號
QHY4040 支援 硬體曝光結束訊號輸出可用於高精度時域成像。此訊號可透過外部時基測量，您將確切知道曝光開始和結束的精確時間。
多種工作模式
QH4040 支援連續即時視訊模式, 單幀模式， 和 連拍模式。在即時視訊模式下，相機自由運行以捕捉影像。在單張模式中，當您發送開始曝光指令時，相機會開始捕捉一個畫面。在連拍模式中，相機將處於閒置狀態，您可以定義要輸出的畫面數量，並且在您發送開始曝光指令後，它將開始捕捉這些畫面然後停止輸出。在單張模式和連拍模式中，時間與開始曝光指令同步。這對於在與硬體曝光結束訊號配合使用時，對於高精度時間記錄工作非常有益。
此圖片顯示從相機輸出的硬體曝光結束訊號，採用連拍模式。這是一個四幀連拍。每個下降邊緣表示一個曝光結束時間。
規格
| 型號 | QHY4040 | QHY4040PRO I-FSI | QHY4040PRO I-BSI |
| CMOS 感測器 | Gpixel Gense4040 FSI / BSI sCMOS 感測器 | ||
| 像素尺寸 | 9.0µm x 9.0µm | ||
| CMOS 腔體光學窗口玻璃 | AR+AR 多層鍍膜抗反射玻璃 | ||
| 感測器尺寸 | 36.9mm*36.9mm | ||
| 有效像素面積 | 4096 x 4096 | ||
| 有效像素 | 16.8 百萬像素 | ||
| 有效影像區域 | 36.9 mm x 36.9 mm | ||
| Fullwell | 僅支援 Low Gain 通道 26ke- | High Gain 通道 >70ke
Low Gain 通道 26ke。 |
36ke- |
| AD 取樣深度 | 雙 12 位元 ADC。僅輸出高增益通道。 | 雙 12 位元 ADC (1) 雙通道同時輸出模式。 (2) 單通道模式（可選擇高增益通道與低增益通道） (3) 將雙 12 位元合併為 16 位元影像模式。 |
雙 12 位元 ADC (1) 雙通道輸出合併模式。 (2) 單通道模式（可選擇高增益通道與低增益通道） (3) 將雙 12 位元合併為 16 位元影像模式。 |
| 全幀率 | 20 fps @ 4096 * 4096 8 位元 (時脈速度 4) 18 fps @ 4096 * 4096 8 位元 (時脈速度 3) 16FPS@4096*4096 8位元 (時脈速度 2) 12FPS@4096*4096 8位元 (時脈速度 1) 8FPS@4096*4096 8位元 (時脈速度 0) 8FPS@4096*4096 12位元 (時脈速度 0) |
USB3.0模式、PCIE模式
20FPS@4096*4096 8Bit 10FPS@4096*4096 16Bit 39FPS@2048*2048 8Bit 19FPS@2048*2048 16Bit 73FPS@1080*1080 8Bit 37FPS@1080*1080 16Bit |
USB3.0 模式、PCIE 模式
20FPS@4096*4096 8Bit 10FPS@4096*4096 16Bit 39FPS@2048*2048 8Bit 19FPS@2048*2048 16Bit 73FPS@1080*1080 8Bit 37FPS@1080*1080 16Bit |
| 讀取雜訊 | FSI 版本 典型 4e- @ 增益 31 (16.5x) |
FSI 版本 典型 4e- @ 增益 31 (16.5x) |
BSI 版本 典型 2.3e- @增益50 (16.5倍) |
| 暗電流 | FSI 版本 0.05e/像素/秒 @ -15°C |
FSI 版本 0.05e/像素/秒 @ -15C |
BSI 版本 0.16e/像素/秒 @ -20C |
| 曝光時間範圍 | 20us – 600秒 | ||
| 快門類型 | 電動滾簾快門 | ||
| 電腦介面 | 僅限 USB3.0 | USB3.0 + 2*10 Gbps Filber | USB3.0 + 2*10 Gbps Filber |
| 內建影像緩衝區 | QHY4040 128 MB DDR2 記憶體 |
2 GByte（16 Gbit）DDR3 記憶體 | 2 GByte（16 Gbit）DDR3 記憶體 |
| 曝光結束硬體脈衝輸出 | 可選的 TrigOut 與 Shutter Measure 波形 | ||
| GPIO | 四個由FPGA控制的高速GPIO。可用於高精度GPS時間戳插座、GPS卡的電子快門開關波形輸出，或多台相機同步連接埠等。 | ||
| 冷卻系統 | 雙級TE氣冷（低於環境溫度-35C）（測試溫度+20°） QHY4040 液冷定製版在連續模式和曝光時間大於1秒的單幀模式下，最大溫差可達-40度。 |
||
| 水冷版本的建議流量 | 1.6ml/s | ||
| 濕度感測器 | — | QHY4040PRO I 在CMOS腔室中配備濕度感測器 | QHY4040PRO I 在CMOS腔室中配備濕度感測器 |
| 防結露加熱器 | 是 | ||
| 望遠鏡介面 | M54/0.75 | ||
| 光學窗口類型 | AR+AR 高品質多層抗反射鍍膜 | ||
| 後焦距 | 17mm（±0.2） | ||
| 重量 | 785g | 約 990g | 約 990g |
QHY4040PRO-FSI Curves
QHY4040PRO-BSI曲線
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