A câmara QHY5III462 utiliza o sensor CMOS IMX462 STARVIS de 2,1 megapixéis de 6ª geração da Sony. O tamanho do pixel é de 2,9u, o que o torna do mesmo tamanho e resolução que o sensor utilizado na câmara QHY5III290, que tem sido utilizada com tanto sucesso para imagens planetárias por alguns dos melhores astrofotógrafos planetários do mundo. Tal como outras câmaras da série 5III, a QHY5III462 é alimentada e controlada por USB 3.0. Não é necessária qualquer alimentação adicional.
O sensor IMX462 é retroiluminado e incorpora uma nova tecnologia que lhe confere uma vantagem significativa em relação a outras câmaras planetárias: em primeiro lugar, o sensor IMX462 possui sHCG (Super High Conversion Gain) para um ruído de leitura muito baixo com um ganho elevado. Isto é ideal para empilhar centenas ou milhares de imagens planetárias curtas. Em segundo lugar, é excecionalmente sensível no NIR.
Nesta última geração de sensores, a parte do fotodíodo do poço de píxeis é fisicamente mais profunda do que nos anteriores sensores BSI da Sony, permitindo que os fotões de maior comprimento de onda penetrem mais profundamente no substrato. Isto aumenta drasticamente a sensibilidade do sensor à luz vermelha e infravermelha próxima (NIR). Os filtros RGB nos píxeis tornam-se transparentes nos comprimentos de onda NIR, pelo que o sensor apresenta uma sensibilidade máxima quase igual à luz NIR e à luz no espetro visível.
O pico de QE no NIR em torno de 800 nm é tão elevado como o pico de QE nos comprimentos de onda visíveis. Para os fotógrafos planetários que utilizam um filtro de metano que deixa passar luz à volta dos 880 nm, isto são muito boas notícias.
BSI
Uma das vantagens da estrutura CMOS retro-iluminada é a melhoria da capacidade global do poço. Num sensor típico com iluminação frontal, os fotões do alvo que entram na camada fotossensível do sensor têm de passar primeiro pela cablagem metálica que está incorporada imediatamente acima da camada fotossensível. A estrutura da cablagem reflecte alguns fotões e reduz a eficiência do sensor.
No sensor retroiluminado, a luz entra na superfície fotossensível pelo lado oposto. Neste caso, a estrutura de cablagem integrada do sensor encontra-se por baixo da camada fotossensível. Como resultado, mais fotões de entrada atingem a camada fotossensível e mais electrões são gerados e captados no poço do pixel. Esta relação entre a produção de fotões e de electrões é designada por eficiência quântica. Quanto mais elevada for a eficiência quântica, mais eficiente é o sensor na conversão de fotões em electrões e, por conseguinte, mais sensível é o sensor na captação de uma imagem de algo escuro.
Sensibilidade alargada ao vermelho e ao infravermelho próximo
Logicamente, poder-se-ia pensar que cada geração de sensores Exmor se basearia e incorporaria todas as melhorias da geração imediatamente anterior. No entanto, não foi esse o caso com os sensores Exmor R de quinta geração.
Os primeiros sensores com retroiluminação utilizavam poços de píxeis menos profundos (como os designs com iluminação frontal da terceira geração) do que os píxeis fisicamente mais profundos da quarta geração. Assim, enquanto a estrutura retroiluminada aumentava a sensibilidade na gama do visível em 2X, os píxeis menos profundos não melhoravam o NIR. A resposta a esta questão é dada pelos mais recentes sensores Sony Exmor R de sexta geração, como o IMX462. A utilização de píxeis fisicamente mais profundos com a estrutura retroiluminada melhorou drasticamente a sensibilidade do sensor a comprimentos de onda visíveis e de infravermelhos próximos.
modo sHCG (Ganho de conversão super elevado)
Outra vantagem do QHY5III462 é a capacidade de "Ganho de conversão super elevado" da câmara. Ao utilizar uma capacitância mais baixa, uma pequena quantidade de carga pode ser convertida numa tensão elevada, resultando numa maior sensibilidade em condições de pouca luz.
o ruído de leitura do QHY5III462 no modo de ganho elevado é tão baixo como 0,5 electrões!
O Dr. Qiu, da QHYCCD, comparou a relação sinal/ruído do novo IMX462 com o altamente sensível IMX385, um dispositivo de quinta geração.
"Sei que o IMX385 é 0,13. E temos de nos livrar do fator de área da imagem para os comparar. O 462 tem 2,9um x 2,9um. A 385 tem 3,75um x 3,75um. O rácio de área é 1,67 vezes. Se convertermos o tamanho 462 para 385, é 0,10. Portanto, parece ser melhor do que 0,13.Poroutras palavras, o 462 tem melhor SNR com o mesmo tamanho de pixel."
As exposições de teste a seguir demonstram a melhoria em baixa luminosidade em relação ao sensor IMX290. A imagem QHY5III462C está à esquerda e a imagem QHY5III290C correspondente está à direita. As condições de pouca luz e as exposições são idênticas para cada par de imagens superior e inferior e foi colocado um filtro UV/IR para cada câmara. Por conseguinte, este teste demonstra o aumento da sensibilidade e da SNR da QHY5III462C em relação à QHY5III290 nas mesmas condições, apenas no espetro de luz visual.
Captação de imagens a cores e mono com apenas uma câmara
O conjunto de filtros da IMX462 utiliza filtros de corantes orgânicos. Estes filtros são muito eficientes nos comprimentos de onda visíveis, mas tornam-se completamente transparentes no NIR. Por este motivo, um bom equilíbrio de cores RGB requer um filtro UV/IR externo que bloqueie os comprimentos de onda NIR.
Muitas câmaras a cores integram este filtro UV/IR na câmara ou na janela ótica para obter imagens a cores normais. No entanto, para tirar o máximo partido das capacidades do sensor 462C, na câmara QHY5III462C, a janela ótica é revestida apenas comAR, sem bloqueio de UV ou IV, e inclui dois filtros de rosca de 1,25″ . Um filtro de corte UV/IR para isolar os comprimentos de onda visíveis para imagens RGB normais e um filtro IR850 que corta os comprimentos de onda visíveis, mas permite a passagem de comprimentos de onda superiores a 850 nm.
A imagem seguinte foi obtidacom o QHY5III462C e o filtro de passagem de infravermelhos IR850:
Especificações técnicas:
- QHY5III462 (Cor e Mono, melhorado para infravermelhos próximos)
- Tamanho do pixel 2,9um x 2,9um
- Sensor: SONY IMX462 CMOS: 2,9um x 2,9um de tamanho de pixel
- Pixéis: 1920 x 1080
- Pixels efectivos: 2 Megapixels
- Fullwell: 12000e-
- Ruído de leitura: 0,5e-
- Profundidade AD: 12-bit (saída de 16-bit e 8-bit)
- Tamanho do sensor: 1/2,8 polegadas
- Taxa de captura: Resolução total 135 FPS@8-bits (USB3.0）
- Velocidade de captura ROI: Velocidades mais elevadas em áreas seleccionadas (qualquer ROI suportada)
- Tempos de exposição: 7us-900s
- Obturador: Eletrónico
- Ligação ao telescópio: USB 3.0
- Porta de guia: Sim
- Ligação do telescópio 1.25
- Tipo de janela ótica: filtro intermutável de 1,25" como janela ótica (filtro de corte UV/IR de 1,25" e filtro IR850 de 1,25" incluídos)
- Retrofocagem: 12mm
- Peso: 88g
Júpiter - Metano. Comparação de uma imagem do Hubble de metano (esquerda) tirada algumas horas antes da imagem C-14 de Christoher Go (direita).
por Jarrett Trezzo
porChristopher Go
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