C/2023 A3紫金山阿特拉斯彗星
Astrobin IOTD 10/29/2024
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相机 QHY600SBFL M
望远镜: Takahashi TOA-130NS
赤道仪:Sky-Watcher EQ8-R Pro
曝光:Chroma Blue 50 mm: 15×60″(15′)
Chroma Green 50 mm: 15×60″(15′)
Chroma Red 50 mm: 15×60″(15′)
望远镜: Takahashi TOA-130NS
赤道仪:Sky-Watcher EQ8-R Pro
曝光:Chroma Blue 50 mm: 15×60″(15′)
Chroma Green 50 mm: 15×60″(15′)
Chroma Red 50 mm: 15×60″(15′)
QHY174GPS是目前针对高速高精度时域图像科研项目的理想相机。帧率最高可达138帧每秒。它具有两种工作模式:自由运行模式会将GPS时间戳通过硬件的方式记录到图像中,精度可达1微秒;多站点同步模式能让您设置多台相机,让他们在同一微秒的时间上开启快门进行曝光和结束曝光—-即使这些相机远隔千里。QHY174GPS非常适合于多站点高精度联合下的高时间分辨率系外行星光变曲线测量,是多站点协同观测小行星掩星观测的理想相机。
关于该科研级型号的的更多参数、定制化服务、价格明细等信息,请咨询QHYCCD并致电+86(10)-80709022-602。
QHY174GPS是全球领先的一款内置GPS高精度时间标记的高速CMOS相机。能够将CMOS的开始曝光时刻和结束曝光时刻以硬件时间戳的方式记录到相机的图像数据中,并且精度可以达到全球范围内,与GPS的原子钟的误差1微秒。这对高速时域应用而言非常重要,非常适合于掩星观测。2017年,美国宇航局(NASA)的新视野号团队,使用了20多台QHY174GPS相机,对柯伊伯带小天体2014MU69进行了掩星观测。在三次观测机会中,2017年7月17日在阿根廷的观测取得了成功,获得了距离地球60亿千米的2014MU69的掩星图像。被誉为“天文学历史上最具有挑战性的一次掩星观测”。观测获得了小行星的精确形貌,尺寸,轨道,以及周边情况等参数,用于指导2019年元旦新视野号近距离飞越2014MU69。2019年1月1日新视野号成功飞越2014MU69,并且发回了这颗遥远小行星的照片。其形状与使用QHY174GPS在地面进行的掩星观测所拍摄到的形状完全吻合。这也证明了QHY174GPS取得的科学数据是准确而成功的。
QHY174/GPS相机采用了SONY的1/1.2英寸全局电子快门CMOS芯片IMX174。具有高速高帧率特性。在1920*1200全分辨率输出下最高可达138FPS。78%高量子效率,3个到5个电子低读出噪声。像素尺寸5.86um. 与CMOS常见的滚动电子快门不同,全局电子快门保证了整个图像所有像素是同时开始和同时结束曝光的。这使其非常适合于高精度高速时域相关应用。
QHY174还具备一大特色是具有放大器辉光抑制电路。在长曝光下,CMOS芯片通常会有严重程度不一的辉光问题。IMX174芯片的辉光问题相对较大,会导致图像本底整体照亮。而QHYCCD成功地将硬件辉光抑制技术应用到了本相机中,可以大幅度的降低IMX174芯片的辉光现象。
对于天文和科学应用而言。QHY174具有1/1.2英寸的CMOS芯片。相对比较大。同时硅片距离CMOS的封装玻璃较远,相对而言更不容易产生干涉条纹,特别是针对太阳日珥拍摄非常实用。由于具备1920的高清分辨率,QHY174还广泛的应用在天文直播中。包括2018年年初的新浪微博和腾讯视频的月全食直播,有4000万观众在线观看了通过QHY174相机直播的月全食画面。
型号 | QHY174M GPS |
传感器 | Sony IMX174 |
传感器类型 | 仅黑白 |
前照式/背照式 | FSI |
像素尺寸 | 5.86μm*5.86μm |
有效像素数 | 2 Megapixels |
典型尺寸 | 11.25mm*7.03mm (1/1.2 inch) |
有效分辨率 | 1920*1200 |
全分辨率 | 1920*1200 |
A/D | 12-bit A/D (output as 16bit and 8bit) |
满阱电荷数(1×1, 2×2, 3×3) | >32ke- |
读出噪声 | 5.3e-@Gain0 2.8e-@Gain60% 1.6e-@Gain100% |
暗电流 | 0.224e-/pixel/sec @-20℃ |
曝光范围 | 5μs-900sec |
快门类型 | 电子全局快门 |
计算机接口 | USB3.0 |
滤镜轮接口 | 4PIN QHYCCD CFW Port |
外触发 | TBD |
全分辨率帧率 | USB3.0: 138FPS@8bit 75.1FPS@16bit |
ROI 帧率(部分) | USB3.0: 960lines, 160FPS@8bit, 91FPS@16bit 480lines, 305FPS@8bit, 175FPS@16bit |
机内缓存 | 128MB DDR2 Memory Buffer |
风冷制冷系统 | 双层半导体制冷,可实现 -40℃ 环境温差(测试温度20℃, 曝光时长1秒以上) |
水冷制冷系统 | – |
推荐水冷流速 | – |
防结露功能 | 有 |
湿度传感器 | – |
固件/FPGA远程升级 | – |
光学玻璃窗口 | AR+AR双面增透玻璃亮星光晕抑制型 |
后截距 | 17.5mm |
转接环 | 支持 M42/0.75/2inch规格,可选配C-mount(需配合对应转接环) |
重量 | 450g |
功率 | 27W/100% 12W/50% 3W/0% |
其他 | GPS版本时间戳精度: 全球范围内与GPS原子钟时间误差为1微秒 |
1.EasyTimeStamp
please download the software from this link:
对于非天文专业用途的用户,我们推荐您选择SharpCap做为相机操控软件。SharpCap是一款体积小但功能强大的软件,界面简洁,可以自由设定大部分相机参数,而且SharpCap4.0新增了中文版本(由QHYCCD进行汉化)。软件免费,可以通过付费升级为pro版本。
Sharpcap官网链接:http://www.sharpcap.co.uk/
您可选择32位或是64位版本进行安装,我们推荐使用64位软件。另外我们建议将SharpCap安装至C盘Program Files 或 Program Files(x86)中,之后方便系统可自动识别并安装SDK。
在下载并安装成功SharpCap后,我们还需要下载ALLinOne驱动包,安装驱动并在软件根目录中安装SDK,才能使软件顺利控制相机。
在正式安装前,首先给制冷相机接入12V电源,然后通过USB3.0数据线将相机连接至您的电脑。在将相机连接至电脑之前一定要确保设备已经接入电源,否则相机会无法识别。第一次连接时,系统会发现新设备并为之寻找驱动。你可以点击“跳过从Windows更新获得驱动软件”跳过网上搜索步骤,然后电脑会在本地自动找到驱动并安装。当驱动软件都安装成功后,你可以在设备管理器中看到QHY5IIISeries_IO。
注意:制冷相机的输入电压不能低于11.5V否则不能正常运行。同时注意电压不要超过13V。
整合版下载包适用于QHYCCD所有的USB3.0设备。其内容包括:
系统驱动是运行设备的必要组件,必须安装;
SDK是运行设备的必要组件,必须安装;
EZCAP_QT 是QHYCCD自主开发的相机管理软件,可以应用于相机测试以及基本的深空拍摄。当然更重要的是它可以起到设备管理和提示固件更新等作用。因此即使您不使用QT作为拍摄软件,也建议您安装QT作为设备管理软件使用;
进入下载页面。一般情况下我们建议您选择最新的稳定版(Stable Version),或者你可以参考下载页面的更新历史说明,选取合适的版本。
在下载并安装成功SharpCap后,我们还要在软件根目录中安装SDK,才能使软件顺利控制相机。
注:在SharpCap4.0 (3.2BETA)中,已经新增了中文版本。该版本由QHYCCD进行主要汉化及校对工作,欢迎大家使用,并欢迎大家提供反馈意见。在下方我们依然按照3.1英文版进行说明
开启SharpCap。点击菜单栏中的摄像头,然后在选中相机。如果前面所提及的软件和驱动都安装成功,那么视频图像就会自动出现,同时也可以在软件的左下角看到帧率,如下图所示。
界面主要功能介绍:
Capture Profiles:预设管理。SharpCap软件重启后默认设置重置。如果经常使用一个或者多个参数配置,可以在调整好下方参数后点击保存,在再次打开软件前便可直接调用该预设。
Exposure:设置曝光时长。勾选LX mode后可以把单帧曝光时长调至更长。
Gain:相当于普通数码相机的iso。数值越大,感光度越高。
Frame Rate Limit:限制最大帧率,默认不设限,可自行调节。
Offset:偏置调节。当对相机进行完全遮光后,可能会发现图像并不是真的全黑。可以通过调整偏置(offset)来获得一个更好的暗场。可以通过打开直方图(histogram)来确认这一点。
USB Traffic:控制数据传输速率(帧率)。当数值为0时,相机达到最大帧率。
Enable Broadcast Mode:开启广播驱动,具体使用方法可参考下载界面的说明。
Read Mode:部分型号具有可以切换高低增益模式的功能。
Color Space:选择色彩空间(输出格式)。Raw8/Raw16为8位或16位的Raw格式,输出保存的视频图像为黑白(即使传感器为彩色,需要通过debayer进行色彩还原);RGB24为非Raw格式,可直接输出彩色图像,但占用空间较大。
Capture Area:可选择使用何种分辨率进行拍摄。
Binning:使用像素合并进行拍摄。
Output Format:选择输出格式。
Debayer Priview:显色预览。当此项功能开启时,即使选择raw格式,屏幕预览区也会显示彩色图像。但此时保存出的图像仍然是黑白的,请注意。
Gamma,Brightness,Contrast:对应伽马值、亮度、对比度调整。我们建议在正常情况下不必调整这三项参数。
White Bal (R/G/B):彩色相机白平衡校准功能。具体校准方法可以参考彩色相机页面下的对应说明。黑白相机则无需此功能。
直方图:重要的图像参考,可以用来检测白平衡是否准确、offset的设置以及图像是否过曝等。和普通数码单反的直方图原理一致,建议具有图像基础的人使用。
Thermal Controls:制冷控制。制冷相机接入12V电源后,温度控制电路就会启动,您可以通过调整下图中的设置来控制CMOS的温度。控制温度主要有两种方式,一种是调整制冷器功率(Cooler Power),一种是设置目标温度(Target Temperature)。如果您想要通过设置目标温度这种方式来直接控制CMOS的温度,可先点击“Auto”再来通过调整滑动条来设置目标温度。
注意:最后一个版本添加了连续帧保存功能。
4.请选择BroadCast驱动程序(QHYCCD Camera(WDM)
5.运行EasyTimeStamp软件。 您将看到视频出现在easyTimeStamp软件上。 然后单击“OnAir”按钮。 视频流将发送到AMCAP。
请参阅QHYCCD API的帮助文档以执行基本图像操作。 以下是操作GPS部件的附加API。
请不要将频率调整到超过10,000,500的计数器。 因为FPGA会认为10,000,500是PPS信号丢失的条件。
set_GPS_VCOX_Freq(unsigned short i); The input range of i is 0-4095
Set the Calibration LED Enable
set_GPS_LEDCAL_Mode(unsigned char i);
i=0:disable LED light 1:enable LED light
Set LED pulse position for shutter starting exposure
set_GPS_POSA(unsigned char is_slave,unsigned long pos,unsigned char width);
Set LED pulse position for shutter ending exposure
set_GPS_POSB(unsigned char is_slave,unsigned long pos,unsigned char width);
Set Master/Slave Mode
set_GPS_MasterSlave(unsigned char i);
i=0: Master mode 1:Slave mode
When in slave mode, set the parameter.
set_GPS_SlaveMode_Parameter(unsigned long target_sec,unsigned int target_us,unsigned int deltaT_sec,unsigned int deltaT_us,unsigned int expTime)
The target_sec is the “JS” that QHYCCD defined. It is reference to a time.
Image Heady的数据结构调用API:
相机记录GPS信息并插入每个帧的头部。 该功能可以通过API启用
ret=SetQHYCCDParam(g_hCam,CAM_GPS,1);
并可以通过调用API禁用:
ret=SetQHYCCDParam(g_hCam,CAM_GPS,0);
ImageHead Shift
序列号是帧的硬件计数器。 它将从零开始,每帧将添加一个。 它将从cmos相机开始工作开始
0 Sequence Number MSB
1 Sequence Number
2 Sequence Number
3 Sequence Number LSB
4 temporary Sequence Number (Normally no use)
5 Image Width MSB
6 Image Width LSB
7 Image Height MSB
8 Image Height LSB
Latitude is the current latitude report by GPS.
9 latitude MSB
10 latitude
11 latitude
12 latitude LSB
Latitude is the current longitude report by GPS.
13 longitude MSB
14 longitude
15 longitude
16 longitude LSB
17 Start_Flag
Shutter start time (JS)
18 Start Second MSB
19 Start Second
20 Start Second
21 Start Second LSB
22 Start micro second MSB
23 Start micro second
24 Start micro second LSB
25 End flag
Shutter end time (JS)
26 End Second MSB
27 End Second
28 End Second
29 End Second LSB
30 End micro second MSB
31 End micro second
32 End micro second LSB
33 now flag: this can be used for the GPS statu indicator bit[7..4] is the
The now time is the time that of the vertical sync of the CMOS sensor. It does not the precision time of shutter open or close
34 now second MSB
35 now second
36 now second
37 now second LSB
38 now micro second MSB
39 now micro second
40 now micro second LSB
The counter value of two PPS. it should be about 10,000,000. But since the temperature of the crystal. It is not exactly the 10,000,000. You can adjust the VCXO to let it close to it. And when the PPS signal lost, it will become 10,000,500. When exceed this value, FPGA will generate a second to instead of the GPS PPS signal to avoid the second counter lost one second.
41 count of PPS MSB
42 count of PPS
43 count of PPS LSB
Reference codes:
unsigned int seqNumber=0;
unsigned int seqNumber_old=0;
unsigned char tempNumber=0;
unsigned short width=0;
unsigned short height=0;
unsigned int latitude=0;
unsigned int longitude=0;
unsigned char start_flag=0;
unsigned int start_sec=0;
unsigned int start_us=0;
unsigned char end_flag=0;
unsigned int end_sec=0;
unsigned int end_us=0;
unsigned char now_flag=0;
unsigned int now_sec=0;
unsigned int now_us=0;
unsigned int max_clock=0;
seqNumber=256*256*256*imageHead[0]+256*256*imageHead[1]+256*imageHead[2]+imageHead[3];
tempNumber=imageHead[4];
width=256*imageHead[5]+imageHead[6];
height=256*imageHead[7]+imageHead[8];
latitude= 256*256*256*imageHead[9]+256*256*imageHead[10]+256*imageHead[11]+imageHead[12];
longitude=256*256*256*imageHead[13]+256*256*imageHead[14]+256*imageHead[15]+imageHead[16];
start_flag=imageHead[17];
start_sec=256*256*256*imageHead[18]+256*256*imageHead[19]+256*imageHead[20]+imageHead[21];
start_us =256*256*imageHead[22]+256*imageHead[23]+imageHead[24];
end_flag=imageHead[25];
end_sec=256*256*256*imageHead[26]+256*256*imageHead[27]+256*imageHead[28]+imageHead[29];
end_us =256*256*imageHead[30]+256*imageHead[31]+imageHead[32];
now_flag=imageHead[33];
now_sec=256*256*256*imageHead[34]+256*256*imageHead[35]+256*imageHead[36]+imageHead[37];
now_us =256*256*imageHead[38]+256*imageHead[39]+imageHead[40];
max_clock=256*256*imageHead[41]+256*imageHead[42]+imageHead[43];
decodeJS(start_sec,timeZone,JD,h,m,s); //this function can convert the JS to the JD time
and maybe you can use the following API(windows or Linux) to convert the JD time to local time.
JulianDateToDateTime(JD)
Void decodeJS(unsigned int JS,double timeZone,double &JD,unsigned char &h,unsigned char &m,unsigned char &s){
unsigned int k;
JD=JS/3600/24+2450000;
k=fmod(JS,3600*24);
h=k/3600;
k=fmod(k,3600);
m=k/60;
k=fmod(k,60);
s=k;
JD=double(JD)+ 0.5+ ((double)(h+timeZone)*3600+(double)m*60+(double)s)/3600/24;
}
// set the parameters at first
set_GPS_SlaveMode_Parameter(target_sec,target_us,deltaT_sec,deltaT_us,expTime) ;
// switch camera to slave mode
set_GPS_MasterSlave(1);
the target_sec is the JS we defined in our system. The second you get from the image head is just this value.
expTime unit is us. Please note the deltaT must > expTime.
eg. Today is 2017.10.19 0:30 and we can get the JS=695925030
Now we want to let the camera start exposure at 0:40:000000 (10minutes later). The exposure time is 100ms per frame. The interval is 200ms per frame.
target_sec=695925030+600;
target_us=0;
deltaT_sec=0
deltaT_us=200*1000;
expTime=100*1000;
set_GPS_SlaveMode_Parameter(target_sec,target_us,deltaT_sec,deltaT_us,expTime) ;
If want to switch back from the slave mode to master mode ,just call:
set_GPS_MasterSlave(0);
保证拍摄设备接地对于远程台和野外拍摄用户都十分重要。连接为一个整体的拍摄设备(包括赤道仪、相机、电脑等)有一台可以有效接地,接保证设备正常运行(即共地)。然而,电脑/赤道仪的配件质量往往良莠不齐,220V转12V适配器可能存在漏电现象,如果没有很好的接地,会在USB接口的地(金属外壳)和供电电源线的地(金属外壳)之间形成很高的电压。如果USB和供电电线与相机接触非常良好,那么由于在相机处形成了共地,使得设备能够正常运转。
但是在相机处形成的共地是非常危险的,一方面容易导致USB连接不可靠,经常出现使用过程中USB连接丢失的现象,另一方面还有潜在的损坏端口的风险。因此在设备投入使用前,应该确保电脑和适配器接地良好。
常见的因为计算机或者电源适配器漏电到导致USB不稳定或者端口损坏情况有:
具有9芯线插座和USB插座的相机,在相机处共地;
具有USB插座和金属外壳的相机,连接望远镜和赤道仪后,赤道仪的地和计算机的地在相机处共地;
上述可能导致USB连接不稳定,经常丢失连接,USB端口烧毁,色轮;接口烧毁等问题。
可以使用万用表的交流电压档来检测电脑和适配器之间是否有漏电发生。方法是先不要连接相机,一个表笔接USB插头的金属外壳,另一个表笔接电源适配器的DC输出插头的负极(一般是内正外负)。如果两者之间电压很小,则不存在漏电或者已经通过电源插头的地实现了良好的接地,如果有几V到几十V的电压,则有漏电且没有良好接地。需要检查220V电源插头是否能提供良好的地。
另外一个办法是用试电笔。测试各个电源适配器的负极,电脑的金属部分,赤道仪的金属部分是否漏电。
如果没有办法避免,则需要单独用一根导线,将电脑的地(一般接金属外壳)和220V转12V适配器的负极连接,实现共地。
在使用相机的过程中,应该避免热冲击。所谓热冲击是指当制冷器的温度骤然上升或下降时,制冷器由于热胀冷缩原理所要承受的内部强应力,距离的热冲击会缩短制冷器寿命甚至彻底损害制冷器。因此,当您开始使用制冷器来调整CMOS的温度时,您应该避免一下就将制冷器开启到最大功率,而应该逐步的增大制冷器的功率。在断开电源前,如果制冷器的功率比较高,也应逐步减小制冷器的功率然后再断开电源。
如果您发现在CMOS传感器上有灰尘,可以拆下相机的前半部分,然后使用单反相机传感器用的清洁套装清洁CMOS传感器。CMOS传感器清洁过程中一定要小心谨慎。您同样可以使用单反清洁工具或者镜头纸来进行清洁。注意用力不能过大,因为涂层很脆弱很容易被擦出划痕。
1. CMOS传感器位于CMOS腔内。在相机的前端的侧面有干燥孔。 如果CMOS腔内有潮气使得传感器玻璃结雾,您可以通过这个孔连接硅胶管来进行干燥。请在硅胶棒中放入有效的硅胶干燥剂并确保里面有棉花以防止硅胶进入到CMOS腔内
如果环境湿度非常大,CMOS密封腔的光学窗口就可能有结露的问题,相机有一个内置的加热板来给传感器加热来防止结雾,在大多数情况下,它的效果非常明显。如果结雾问题仍然存在,请尝试以下方法:
1. 避免让相机朝向地,冷空气的密度要比热空气的密度大,如果相机朝下向地,冷空气会更容易接触到玻璃使得它降温进而结雾。
2. 提高CMOS传感器的温度。您可以稍微提高一下CMOS传感器的温度来防止玻璃结雾。
3. 检查加热板是否工作,如果加热板没有工作,玻璃会非常容易结雾,通常情况下加热板的温度在25℃的环境下可以达到65-70℃。如果它没有达到这么热,有可能是因为加热板损坏,您可以联系我们来更换加热板。