探 索 未 知 宇 宙
Mandel-Wilson 4东侧
-
相机 QHY600M
望远镜： TS Hypergraph203
赤道仪：CEM70
曝光：L*100，RGB各60张
总计曝光时长：23.3小时
作者.
刘苏鹏
QHY6060
QHY6060是一款科学cmos相机，10um像素尺寸，6K * 6K分辨率，同时具有FSI和BSI版本。QHY6060配备了GSENSE6060科研级CMOS图像传感器（3770万像素， 61mm方形传感器）。
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。
Related Products
概览
GSENSE6060科研级CMOS图像传感器，3770万像素，61mm，读出噪声低至4e-。采用双层半导体制冷技术，可将传感器温度降至低于环境温度-40℃。相机具有90dB的动态范围。 该产品采用5μm晶体管（5T）HDR的COMS像素设计，采用10μm间距。这种CMOS设计可以降低噪声和提高动态单位。
芯片等级说明*
*下述对于Gsense芯片的定义均来自于该芯片提供方而非QHYCCD。如对该芯片等级的定义有任何疑问，可联系QHYCCD。
QHY6060根据所使用的芯片等级不同提供0级芯片、1级芯片和2级芯片版本。对Gesense6060的每种等级芯片的定义如下：
| 缺陷种类 | Grade 0 | Grade 1 | Grade 2 |
| 像素坏点总数 | 不超过500 | 不超过1000 | 不超过1500 |
| 像素行/列坏线数 | 不超过2 | 不超过6 | 不超过10 |
产品参数
| 型号 | QHY6060Pro |
| 传感器 | Gpixel GSENSE6060 |
| 传感器类型 | 仅黑白 |
| 前照式/背照式 | 均可提供 |
| 像素尺寸 | 10μm*10μm |
| 有效像素数 | 37.6 Megapixels |
| 典型尺寸 | 61.34mm*61.34mm |
| 有效分辨率 | 6134*6134 |
| 全分辨率 | 7936*6134 (包含光学黑区) |
| A/D | 14-bit A/D |
| 满阱电荷数(1×1, 2×2, 3×3) | QHY6060FSI 70ke- QHY6060BSI TBD |
| 读出噪声 | 4.7e- (at max analog gain in high gain channel) |
| 暗电流 | FSI: 0.2e-/pixel/sec @-15℃ BSI: TBD |
| 曝光范围 | 20μs-300sec |
| 快门类型 | 电子滚动快门 |
| 计算机接口 | USB3.0 2*10Gigabit Fiber |
| 滤镜轮接口 | 4PIN QHYCCD CFW Port |
| 外触发 | Programmable TrigOut, High Speed Sync Port / GPS interface Port |
| 全分辨率帧率 | USB3.0: 5.6FPS@8bit 4.0FPS@16bit PCIE Mode: speed3: |
| ROI 帧率（部分） | USB3.0: 2048lines, 16.8FPS@8bit,12.1FPS@16bit 1080lines, 30.6FPS@8bit, 23.1FPS@16bit 768lines, 35.2FPS@8bit, 32.1FPS@16bit 480lines, 66.3FPS@8bit, 49.1FPS@16bit PCIE Mode: 2048lines, 16.8FPS@8bit, 16.8FPS@16bit 1080lines, 30.6FPS@8bit,30.6FPS@16bit 768lines, 35.2FPS@8bit,35.2FPS@16bit 480lines, 66.3FPS@8bit, 66.3FPS@16bit |
| 机内缓存 | 2GB DDR3 Memory Buffer |
| 风冷制冷系统 | 双层半导体制冷，可实现 -25℃ 环境温差（测试温度20℃, 曝光时长1秒以上) |
| 水冷制冷系统 | 支持 -35℃ 至 -37℃ 环境温差 (水温 26℃, 测试温度20℃) -45℃ 至 -47℃ 环境温差 (水温10℃, 测试温度20℃) |
| 推荐水冷流速 | 12ml/s |
| 防结露功能 | 有 |
| 湿度传感器 | 有 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持 |
| 光学玻璃窗口 | AR+AR双面增透玻璃亮星光晕抑制型 |
| 后截距 | TBD |
| 转接环 | 需定制 |
| 重量 | TBD |
| 功率 | TBD |
曲线图
机械尺寸
新版
旧版
定制版本
全真空版本
为适应科研工作的特化需求，科学级相机QHY6060推出了全真空版本。相对于标准风冷+干燥结构而言，真空可以更好实现密闭干燥效果；对于要求真空有特殊要求的科研活动，如X射线观测等，则必须要提供真空环境。
截至目前，真空方案的制冷相机多数采用半真空设计，即将相机的前端芯片部分置于真空装置内，其它部分外露的方式。相较而言，全真空版本可以将全部机器置于真空空间内，在更好实现密闭干燥的同时，还更加便于实现设备的旋转、移动等，更利于观测和操作。
在散热方面，全真空版本以水冷结构取代标准的风冷结构，在适应真空环境的同时可以把振动降至零。
关于该型号的的更多参数及定制化服务请咨询QHYCCD。
设备使用说明
安装控制软件及All-IN-ONE固件包
ALL-IN-ONE整合驱动包可应用于大部分QHY设备，包括制冷CMOS相机、A系列CCD相机、行星导星相机、滤镜轮等。
注意：ALL-IN-ONE不包括电子极轴镜以及老型号CCD相机的固件！请在下方的单独链接里下载它们的文件。
ALL-IN-ONE包下载地址：https://www.qhyccd.cn/download/
ALL-IN-ONE包安装教程视频：https://www.bilibili.com/video/BV11r4y1u7d8
- 稳定版和BETA版本的选择：稳定版版本相对于beta 版本要旧一些，因版本更迭进度问题可能不支持新推出的产品，但更为稳定，建议新用户选择该版本；beta版本为当前开发的最新版本，通常会优先新增对新产品的支持
- 由于All-in-one包的大多数内容都是对第三方软件进行支持的插件，因此请务必先下载并安装好自己所需要的拍摄软件，再进行All-in-one包的安装，否则程序会报错。
- ALL-IN-ONE包的内容包括：
-
-
安装驱动过程中，不要让相机连接电脑！！等全部安装好后，再连接电脑。
-
软件默认的安装位置进行安装的话，All-in-one程序会在接下来自动将SDK安装至软件根目录；如果改变了安装位置，接下来您可能需要手动定位软件的根目录。
-
设备连接电脑
首先给制冷相机接入12V电源（如果是行星导星相机则无需电源），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。
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。同时也不要高于13V。
连接设备并使用软件
此处仅提供各软件的连接方式及基础功能说明，关于软件的详细功能请参考各软件的使用说明。
注意：对于传感器尺寸较大的相机，如QHY600等全画幅以上的相机，请尽可能使用64位版本的软件。
使用SharpCap
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。
使用ASCOM
QHY设备可以在很多支持ASCOM平台的软件上工作。这里以MAXIMDL为例。
首先确认ASCOM平台和ASCOM驱动都已经成功安装。开启MAXIMDL，按照下图的提示来完成设置。
在拍摄前需要点击Connect；
连接软件后按照步骤开启设置制冷温度。
使用EZCAP_QT
由QHYCCD开发的软件，对于QHYCCD相机，它拥有基础的拍摄功能。
安装EZCAP_QT软件并通过USB3.0数据线将相机连接至您的电脑。启动EZCAP_QT，在Menu->Camera中点击”Connect”，如果相机是成功的连接的，EZCAP_QT软件的标题就会显示相机的固件版本以及相机的ID，如下图所示；
可在Language中切换成简体中文。
在 “相机设置” 中点击“温度控制”，设置CMOS传感器的温度。您可以开启“自动 ”来设定目标温度。比如，在此我们设置目标温度为-10C。CMOS传感器的温度将会很快下降到此温度（大约需2-3分钟）。如果您想要关闭制冷，您可以选择“停止”。如果您只想设置制冷功率而不设置温度，您可以设置功率的百分值。
使用预览窗口（preview tab）来进行预览，还可以使用对焦工具来进行对焦。然后使用拍摄窗口（Capture tab）来捕获图像。
在EZCAP_QT中有一个图像任务规划器，用于拍摄序列。
使用N.I.N.A
开启N.I.N.A. – Nighttime Imaging ‘N’ Astronomy。通过ASCOM驱动连接。
开启制冷器设置温度。
设置曝光时间拍摄图像。
QHYCCD BroadCast WDM Camera 广播驱动说明
QHYCCD BroadCast WDM Camera 是支持具有视频广播功能QHYCCD相机的广播驱动，可以满足客户将视频图像发送到其他目标软件上的需求。
通过QHYCCD BroadCast WDM Camera广播驱动将视频图像发送到多个目标软件上。例如使用sharpcap连接具有WDM功能的相机，可以将sharpcap的显示视频图像发送到其他支持WDM的软件上进行显示，适用于视频在线广播类应用。
安装
执行AllInOne安装，勾选BroadCast WDM Camera选项。
安装过程执行结束，右键计算机找到设备管理器，查看有图像设备名称为QHYCCD BroadCast WDM Camera即为安装成功。
使用：
通常使用sharpcap连接相机作为广播端，连接相机之后需要打开Enable Live Broadcast开关进行广播。
常见的配合软件（即广播接收端）有：UFOCAPTURE、HANDYAVI、QQ视频功能等。AMcap测试效果图：
QQ视频测试效果图：
UFOCAPTURE测试效果图：
注意事项：
目前仅支持Windows系统。
目前版本暂时SDK不支持16位。
彩色图像需选用RGB24模式，否则会出现图像有网格状。
外置干燥系统使用说明
由于通常QHY6060会连接到大型望远镜上，特别是大型望远镜的主焦点上，此时不方便拆卸。因此QHY6060设计了外置式干燥系统，以方便维护工作，解决长期使用的免维护问题。
QHY6060内置了CMOS密封腔湿度传感器和内置式循环泵。可以通过API读出密封腔的实时湿度值，当湿度较大的时候，维护人员应启动相机内置循环泵，对密封腔内空气进行除湿。由于传感器和泵均为相机内置，受QHYCCD API控制，因此该设计非常适合远程操作。
使用方法
1.取出干燥管，过滤阀和连接管,准备干燥剂。
2.连接干燥管和空气过滤器，注意连接顺序.(空气过滤器黄色部分朝向出气孔，黑色部分朝向干燥管）
3.将有效的干燥剂装入干燥管中.（蓝色干燥剂，失效以后是粉红色。橙色干燥剂，失效以后是绿色。请注意干燥剂颜色判断干燥剂是否有效）
4.打开相机上干燥孔，取下密封螺丝及橡胶密封圈。
5.连接干燥管，注意检查各处接头的气密性，确保没有漏气的地方。（注意干燥管连接方向，按照如图所示进行连接，左侧为出气口，右侧为进气口。）
6. 使用EZCAP_QT软件关闭相机制冷（TEC OFF )，观察EZCAP_QT的湿度显示曲线( RH ) 软件中的循环除湿功能是在2020-11-27增加，请使用20-11-27或者之后的版本。
7. 启动相机内置空气循环泵( 点击 SensorChamberCyclePUMP )
8. 湿度显示曲线的显示值下降。 持续大约5钟以后，软件自动关闭空气循环泵,完成相机干燥过程（ 如湿度曲线仍然不理想请重新在软件中启动一次空气循环泵。）
干燥管和空气过滤器可以考虑增加延长管，长期安装在望远镜上，以便在需要进行干燥的时候启动上述干燥流程。注意定期检查干燥剂的颜色，如果颜色变成失效颜色，则应该更换干燥管内干燥剂。
开关泵的api函数的说明：
uint32_t SetQHYCCDParam(qhyccd_handle *handle, CONTROL_ID controlId, double value)
Usage:
SetQHYCCDParam(camhandle，CONTROL_SensorChamberCycle_PUMP,value)
value=1:pump on
value=0:pump off
QHYCCD BURST相关模式
QHYCCD BURST相关模式
在SDK中增加了和BURST模式相关的功能，目前支持Burst功能的相机有QHY600、QHY411、QHY461、QHY268、QHY6060、QHY4040、QHY4040PRO、QHY2020、QHY42PRO、QHY183A
此模式为连续模式的子模式，只能在连续模式下使用此功能，当使能此功能时相机会停止输出图像数据，软件帧率会降低至0，此时给相机发送相关指令，相机会根据设置输出指定帧序号的图像数据，例如设置Start End为1 6，相机收到指令时将输出帧序号为2 3 4 5的图像数据。
注：
1.光纤模式下使用Burst模式时，第一次Burst拍摄会少一张，例如设置start end为1 6，输出2 3 4 5为正常，而实际上第一次Burst拍摄时只会输出3 4 5，2会无法收到，第二次及之后的拍摄可以正常获取Burst图像2 3 4 5。这个问题将在后面进行修复。
2.QHY2020,QHY4040发现曝光时间短的时候出来的帧序号是 [start+1,end-1] 但是长曝光下出来的是[start+2,end]
3.相机刚连接时如果设置的end值比较大，相机进入burst模式后会直接出图，因此需要设置相机进入IDLE状态后再设置start end及相关burst操作
下为Burst模式相关函数的用法：
1.EnableQHYCCDBurstMode
2.SetQHYCCDBurstModeStartEnd
3.SetQHYCCDBurstIDLE
4.ReleaseQHYCCDBurstIDLE
5.SetQHYCCDBurstModePatchNumber
6.ReseQHYCCDtFrameCounter
7.SetQHYCCDEnableLiveModeAntiRBI
8.EnableQHYCCDImageOSD
Sample Code
相关论文
《基于背照式sCMOS的软X射线成像光谱焦平面探测器的性能》
（Performance of a focal plane detector for soft X-ray imaging spectroscopy based on back-illuminated sCMOS）
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168900222000985?via%3Dihub#!
