Cámara CMOS QHY Modelo QHY5III462M Monocroma

La cámara QHY5III462 utiliza el sensor CMOS IMX462 STARVIS de 2,1 megapíxeles de Sony de 6ª generación. El tamaño de píxel es de 2,9u, lo que lo convierte en el mismo tamaño y resolución que el sensor empleado en la cámara QHY5III290 que ha sido utilizada con tanto éxito para obtener imágenes planetarias por algunos de los mejores astrofotógrafos planetarios del mundo. Al igual que otras cámaras de la serie 5III, la QHY5III462 está alimentada y controlada por USB 3.0. No se requiere energía adicional.

El sensor IMX462 está retroiluminado e incorpora nueva tecnología que le brinda una ventaja significativa sobre otras cámaras planetarias: primero, el sensor IMX462 tiene sHCG (Super High Conversion Gain) para ruido de lectura muy bajo con alta ganancia. Esto es ideal para apilar cientos o miles de imágenes planetarias cortas. En segundo lugar, es excepcionalmente sensible en el NIR.

En esta última generación de sensores, la parte del fotodiodo del pozo de píxeles es físicamente más profunda que en los sensores BSI de Sony anteriores, lo que permite que los fotones de mayor longitud de onda penetren más profundamente en el sustrato. Esto aumenta drásticamente la sensibilidad del sensor a la luz roja e infrarroja cercana (NIR). Los filtros RGB sobre los píxeles se vuelven transparentes en longitudes de onda NIR, por lo que el sensor muestra una sensibilidad máxima casi igual a la luz NIR que a la luz en el espectro visible.

El pico QE en el NIR alrededor de 800 nm es tan alto como el pico QE en las longitudes de onda visibles. Para los lectores de imágenes planetarias que utilizan un filtro de metano que deja pasar la luz alrededor de 880nm, esta es una muy buena noticia.

BSI

Una de las ventajas de la estructura CMOS retroiluminada es la mejora de la capacidad total del pozo. En un sensor típico con iluminación frontal, los fotones del objetivo que ingresan a la capa fotosensible del sensor primero deben pasar a través del cableado de metal que está incrustado justo encima de la capa fotosensible. La estructura del cableado refleja algunos fotones y reduce la eficiencia del sensor.

En el sensor retroiluminado, se permite que la luz entre en la superficie fotosensible desde el reverso. En este caso, la estructura de cableado integrada del sensor está debajo de la capa fotosensible. Como resultado, más fotones entrantes golpean la capa fotosensible y se generan y capturan más electrones en el pozo de píxeles. Esta relación entre la producción de fotones y electrones se denomina eficiencia cuántica. Cuanto mayor es la eficiencia cuántica, más eficiente es el sensor para convertir fotones en electrones y, por lo tanto, más sensible es el sensor para capturar una imagen de algo oscuro.

Sensibilidad extendida al rojo y al infrarrojo cercano

Lógicamente, uno pensaría que cada generación de sensores Exmor se basaría e incorporaría todas las mejoras de la generación inmediatamente anterior. Sin embargo, este no fue el caso con los sensores Exmor R de quinta generación.

Los primeros sensores retroiluminados usaban pozos de píxeles menos profundos (como los diseños con iluminación frontal de tercera generación) que los píxeles físicamente más profundos de la cuarta generación. Entonces, mientras que la estructura retroiluminada aumentó la sensibilidad en el rango visible en 2X, los píxeles menos profundos no mejoraron el NIR. La respuesta a esto se ve en los últimos sensores Sony Exmor R de sexta generación, como el IMX462. El uso de píxeles físicamente más profundos con la estructura retroiluminada ha mejorado drásticamente la sensibilidad del sensor a las longitudes de onda visibles e infrarrojas cercanas.

sHCG Mode (Super High Conversion Gain)

Otra ventaja de la QHY5III462 es la capacidad de «Ganancia de conversión súper alta» de la cámara. Al utilizar una capacitancia más baja, una pequeña cantidad de carga se puede convertir en un alto voltaje, lo que da como resultado una mayor sensibilidad en condiciones de poca luz.

¡El ruido de lectura del QHY5III462 en modo de alta ganancia es tan bajo como 0,5 electrones!

El Dr. Qiu de QHYCCD comparó la relación señal-ruido del nuevo IMX462 con el altamente sensible IMX385, un dispositivo de quinta generación.

“Sé que IMX385 es 0.13. Y necesitamos deshacernos del factor de área de la imagen para compararlos. El 462 es 2.9um x 2.9um. El 385 es 3.75um x 3.75um La relación de área es 1.67 veces. Si convertimos el tamaño 462 a 385, es 0,10. Entonces parece que es mejor que 0.13. En otras palabras, el 462 tiene mejor SNR con el mismo tamaño de píxel.”

Las siguientes exposiciones de prueba demuestran la mejora con poca luz con respecto al sensor IMX290. La imagen QHY5III462C está a la izquierda y la imagen QHY5III290C correspondiente está a la derecha. Las condiciones de poca luz y las exposiciones son idénticas para cada par de imágenes superior e inferior y se colocó un filtro UV/IR para cada cámara. Por lo tanto, esta prueba demuestra el aumento de la sensibilidad y la SNR del QHY5III462C sobre el QHY5III290 en las mismas condiciones solo en el espectro de luz visual.

Imágenes de Color y Mono con sólo una cámara

La matriz de filtro en el IMX462 utiliza filtros de tinte orgánico. Estos filtros son muy eficientes en longitudes de onda visibles, pero se vuelven completamente transparentes en el NIR. Por esta razón, un buen balance de color RGB requiere un filtro UV/IR externo que bloquee las longitudes de onda NIR.

Muchas cámaras a color integran este filtro UV/IR en la cámara o en la ventana óptica para obtener imágenes en color normales. Sin embargo, para aprovechar al máximo las capacidades del sensor 462C, en la cámara QHY5III462C, la ventana óptica está recubierta de AR solo sin bloqueo de UV o IR e incluye dos filtros de rosca de 1,25″. Un filtro de corte UV/IR para aislar las longitudes de onda visibles para imágenes RGB normales y un filtro IR850 que cortará las longitudes de onda visibles pero pasará longitudes de onda por encima de 850 nm.

La siguiente imagen se tomó con el filtro de paso de infrarrojos QHY5III462C e IR850:

Especificaciones técnicas:

• QHY5III462 (Color y Mono, mejorada en el infrarrojo cercano)
• Tamaño de píxel 2.9um x 2.9um
• Sensor: SONY IMX462 CMOS: tamaño de píxel 2.9um x 2.9um
• Píxeles: 1920 x 1080
• Píxeles efectivos: 2 Megapíxeles
• Fullwell: 12000e-
• Ruido de lectura: 0.5e-
• AD profundidad: 12-bit (salida 16-bit and 8-bit)
• Tamaño sensor: 1/2.8 pulgadas
• Velocidad de captura: plena resolución 135 FPS@8-bits (USB3.0）
• Velocidad de captura ROI: Mayores velocidades en zonas seleccionadas (soportada cualquier ROI)
• Tiempos de exposición: 7us-900s
• Obturador: Electrónico
• Conexión telescopio: USB 3.0
• Puerto de guía: sí
• Conexión telescopio 1.25″
• Tipo de ventana óptica: Filtro intercambiable de 1,25 pulgadas como ventana óptica (Incluye filtro de corte UV/IR de 1,25 pulgadas y filtro IR850 de 1,25 pulgadas incluidos)
• Backfocus: 12mm
• Peso: 88g

Júpiter – Metano. Comparación de una imagen del Hubble en metano (izquierda) tomada unas horas antes que la imagen C-14 de Christoher Go (derecha).

por Jarrett Trezzo

por  Christopher Go

Dimensiones mecánicas

Accesorios