دوربین تصویربرداری نجومی حرفه‌ای QHY مدل QHY42 ProسفارشیQHY42PRO-BSI Scientific CMOS Camera

دوربین تصویربرداری نجومی حرفه‌ای QHY مدل QHY42 Pro یک دوربین CMOS نجومی/علمی برای استفاده‌های حرفه‌ای و پژوهشی است این دوربین مجهز به سیستم خنک‌شونده داخلی است. سنسور تصویربرداری آن با حساسیت بسیار بالا و نویز بسیار کم است که با حالت‌های خوانش پیشرفته، رابط‌های متنوع و سرعت بالا، گزینه‌ای ایده‌آل برای عکاسی نجومی و اندازه‌گیری‌های علمی دقیق محسوب می‌شود.

دوربین QHY42PRO-BSI یک دوربین CMOS علمی (Scientific CMOS یا sCMOS) پیشرفته است که برای عکاسی نجومی سطح بالا و کاربردهای تحقیقاتی دقیق طراحی شده است. این دوربین از سنسور حرفه‌ای Gpixel GSENSE400 با فناوری BSI (نورگیری از پشت) استفاده می‌کند و ترکیبی از حساسیت بسیار بالا، نویز بسیار کم، دامنه دینامیکی گسترده و پاسخ خطی پایدار را ارائه می‌دهد؛ ویژگی‌هایی که برای تصویربرداری علمی واقعی ضروری هستند.

برخلاف دوربین‌های نجومی معمولی، QHY42PRO-BSI یک ابزار اندازه‌گیری تصویری محسوب می‌شود. ساختار داخلی، سیستم خنک‌سازی، حالت‌های خوانش و مدیریت داده در این دوربین به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که علاوه بر ثبت تصاویر زیبا، اطلاعات فوتونی دقیق نیز حفظ شود. به همین دلیل این دوربین گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی مانند عکاسی اعماق آسمان، فوتومتری، آسترومتری، رصد عبور سیارات فراخورشیدی، پایش ستارگان متغیر و سایر پروژه‌های تحقیقاتی نجومی

 دوربین حرفه‌ای، علمی و پژوهشی مدل QHY42PRO-BSI — ویژگی‌های کلیدی

سنسور و کیفیت تصویر

• سنسور CMOS علمی (Scientific CMOS) — مجهز به سنسور BSI مدل Gpixel GSENSE400 با حساسیت بالا و نویز بسیار کم

• طراحی BSI (نورگیری از پشت) — عبور مؤثرتر نور به پیکسل‌ها و عملکرد عالی در نور بسیار کم

• رزولوشن مؤثر: ‎2048 × 2048 پیکسل (حدود ۴ مگاپیکسل)

• اندازه پیکسل: ‎11 × 11 میکرون — پیکسل‌های بزرگ برای جمع‌آوری نور بهتر و دامنه دینامیکی بالا

• ابعاد سنسور: حدود ‎22.5 × 22.5 میلی‌متر (کلاس ۲ اینچ)

• بیشینه بازده کوانتومی (QE): تا حدود ۹۵٪ (در نسخه TVISB) با پاسخ مناسب در ناحیه فرابنفش و فروسرخ نزدیک

• نویز خوانش Read Noise بسیار کم: حدود ‎1.7 الکترون — ایده‌آل برای ثبت اجرام بسیار کم‌نور

 حالت‌های پیشرفته خوانش و خروجی تصویر

• خوانش دوگانه ADC — پشتیبانی از کانال بهره بالا و بهره پایین

• چند حالت خوانش تصویر:

  • تک‌کاناله ۱۲ بیت (بهره بالا)

  • تک‌کاناله ۱۲ بیت (بهره پایین)

  • حالت HDR دوکاناله (ترکیب بهره بالا و پایین)

• خروجی با دامنه دینامیکی بالا (HDR) برای ثبت جزئیات بیشتر در نواحی تاریک و روشن

 سرعت و عملکرد

• نرخ فریم در رزولوشن کامل:

  • تا حدود ۴۸ فریم بر ثانیه در ‎2048 × 2048 با خروجی ۸ بیت (STD)

  • حدود ۲۴ فریم بر ثانیه در ‎2048 × 2048 با خروجی ۱۲ بیت (STD)

  • حدود ۲۴ فریم بر ثانیه در ‎4096 × 2048 در حالت HDR با خروجی ۸ بیت

  • حدود ۱۲ فریم بر ثانیه در ‎4096 × 2048 در حالت HDR با خروجی ۱۲ بیت

• افزایش نرخ فریم در حالت ROI با انتخاب ناحیه دلخواه از سنسور

• بافر داخلی ۱۲۸ مگابایت DDR2 برای انتقال پایدار و بدون وقفه داده‌ها

سیستم خنک‌سازی و کنترل محیطی

• خنک‌کننده TEC دو مرحله‌ای — کاهش دما تا حدود ‎35- درجه سانتی‌گراد پایین‌تر از دمای محیط (در دمای محیط +20°C)

• هیتر ضد شبنم داخلی برای جلوگیری از ایجاد بخار و شبنم

• سنسور رطوبت داخلی (در برخی پیکربندی‌ها) برای پایش شرایط داخلی دوربین

 درگاه‌ها و ارتباطات

• رابط USB 3.0 برای انتقال سریع داده

• درگاه تریگر (Trigger) ورودی/خروجی برای کنترل خارجی و زمان‌بندی دقیق

• پشتیبانی از ثبت زمان GPS (با استفاده از ماژول QHY GPS-BOX) برای برچسب‌گذاری زمانی دقیق تصاویر

• درگاه کنترل چرخ فیلتر سازگار با چرخ‌فیلترهای QHYCCD

• قابلیت به‌روزرسانی فریمور و FPGA از طریق USB

 اپتیک و نصب

• پنجره اپتیکی با پوشش AR+AR برای کاهش بازتاب و افت نور

• فاصله فلنج (Back Focal Length): حدود ‎17.5 میلی‌متر (±0.5 میلی‌متر)

• پشتیبانی از آداپتورهای مختلف:

  • آداپتور ۲ اینچ

  • M54 و M48

  • آداپتور لنزهای DSLR مانند Canon و Nikon (اختیاری)

 مشخصات فیزیکی و توان

• وزن: حدود ۷۳۵ گرم

• مصرف توان: حدود ۲۷ وات در حداکثر توان خنک‌سازی (کمتر در شرایط معمول)

نکته: در سنسورهای BSI، نور از پشت سنسور وارد می‌شود، نه از جلوی آن. این طراحی باعث می‌شود نور راحت‌تر به سطح حساس سنسور برسد. در مقابل آن، سنسورهای قدیمی‌تر FSI (Front-Side Illuminated) هستند که در آن‌ها بخشی از نور توسط سیم‌کشی‌ها و ترانزیستورهای روی سطح سنسور مسدود می‌شود.

BSI (Back-Side Illuminated):
طراحی پیشرفته سنسور که در آن نور از پشت سنسور وارد می‌شود و بدون مانع به پیکسل‌ها می‌رسد، در نتیجه حساسیت، بازده نوری و عملکرد دوربین در نور بسیار کم به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

استفاده از سنسور BSI باعث می‌شود:

• حساسیت بالاتر به نور

• بازده کوانتومی (QE) بیشتر

• عملکرد بهتر در نور بسیار کم

• کاهش نویز مؤثر

• ثبت جزئیات بهتر در اجرام کم‌نور

به همین دلیل، سنسورهای BSI برای:

• عکاسی اعماق آسمان

• تحقیقات نجومی

• فوتومتری و آسترومتری

بسیار محبوب هستند.

نکته: اصطلاح  بازدهی کوانتومی (QE)  نسبت فوتون فرودی به الکترون تبدیل شده در یک  حسگر نوری است. هر چه QE بیشتر باشد و نویز Read noise  کمتر باشد کیفیت تصویر خروجی بهتر است. در این دوربین نجومی بازده کوانتومی 95 رصد است که مقدار بسیار خوبی است.

نکته: اصطلاح Read Noise به این واقعیت اشاره دارد که هر دستگاه دوربین Cmos یا CCD نویز‌هایی ناخواسته روی تصویر ایجاد می‌کند. این مسئله بویژه در زمان نوردهی طولانی مدت از اهمیت زیادی برخوردار است. هر چه Read Noise کمتر باشد تصویر بهتری دریافت خواهد شد. در هر تراشه (چیپ‌ست) تصویربرداری نوری، فتون‌های آنالوگ نوری باید تبدیل به اطلاعات دیجیتال شوند، این فرآیند با کمک مبدل آنالوگ به دیجیتال (Analog to Digital Converter=ADC) انجام می‌شود در این فرآیند نویزهایی ناخواسته ایجاد می‌شوند که Read out  نویز نامگذاری شده‌اند.

منظور از «تحقیقات علمی» در این دوربین چیست؟

وقتی شرکت QHY از عبارت Scientific Research استفاده می‌کند، معمولاً منظورش این موارد است:

۱. تحقیقات نجومی (کاربرد اصلی)

این مهم‌ترین کاربرد علمی این دوربین است.

نمونه‌ها:

• فوتومتری (اندازه‌گیری دقیق روشنایی ستارگان)

• آسترومتری (اندازه‌گیری موقعیت دقیق اجرام)

• آشکارسازی عبور سیارات فراخورشیدی

• پایش ستارگان متغیر

• رصد ابرنواخترها و پدیده‌های گذرا

• پروژه‌های تحقیقاتی رصدخانه‌ها و دانشگاه‌ها

چرا این دوربین برای این کار مناسب است:

• سنسور خنک‌شونده → نویز بسیار کم

• دامنه دینامیکی بالا

• سنسور BSI (نوردهی از پشت) → بازده کوانتومی بالا

• پاسخ خطی و پایدار → مهم برای اندازه‌گیری علمی، نه فقط تصویر زیبا

این نوع دوربین‌ها دوربین اندازه‌گیری هستند، نه صرفاً دوربین عکاسی.

۲. تصویربرداری علمی در نور بسیار کم (غیرنجومی)

خارج از نجوم، این دوربین می‌تواند در موارد زیر هم استفاده شود:

• آزمایش‌های فیزیک

• پژوهش‌های اپتیکی

• طیف‌سنجی (Spectroscopy)

• تصویربرداری صنعتی یا آزمایشگاهی با اپتیک مناسب

اما این‌ها بازار اصلی این دوربین نیستند.

مشخصات فنی دوربین Scientific CMOS مدل QHY42PRO

مشخصات عمومی

نرخ فریم در رزولوشن کامل (USB 3.0)

نرخ فریم در حالت ROI (USB 3.0) حالت HDR

حالت استاندارد (STD)

سیستم خنک‌سازی و کنترل محیطی

اپتیک، مکانیک و توان

آیا می‌توان از QHY مدل QHY42 Pro با میکروسکوپ استفاده کرد؟

بله، از نظر فنی امکان‌پذیر است، اما:

• این دوربین به‌طور اختصاصی برای میکروسکوپ طراحی نشده

• سنسور بزرگ و پیکسل‌های درشت دارد که معمولاً برای میکروسکوپ لازم نیست

• بیشتر میکروسکوپ‌ها از دوربین‌هایی استفاده می‌کنند که:

  • سنسور کوچک‌تری دارند

  • برای نمایش زنده (Live View) بهینه شده‌اند

  • خنک‌سازی برای آن‌ها ضروری نیست

  • اغلب استاندارد C-Mount دارند (که این دوربین هم دارد)، اما کاربری متفاوت است

بنابراین:
👉 استفاده با میکروسکوپ ممکن است ولی رایج نیست
👉 کاربرد اصلی علمی این دوربین نجومی است

برای دانلود دفترچه (کاتالوگ) دوربین تصویربرداری نجومی حرفه‌ای QHY مدل QHY42 Pro روی این لینک کلیک کنید