دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MCسفارشیZWO ASI664MC CMOS Color Astronomy Camera

دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MC را می‌توان نسخه ارتقاء یافته  ZWO ASI662MC دانست.مدلی که از لحاظ کیفیت و ابعاد سنسور بالاتر است. میدان دید وسیع‌تری دارد و تصاویری با جزئیات بالاتر را ثبت می‌کند.

دو روش برای خواند اطلاعات ثبت شده روی سنسور دوربین داریم. «شاتر چرخشی»  Rolling Shutter و «شاتر سراسری»  Global Shutter. این دو، روش خواندن سنسور هستند و نه شاتر مکانیکی. اغلب دوربین‌های تصویربرداری نجومی ZWO  دارای شاتر چرخشی Rolling Shutter هستند.

شاتر چرخشی Rolling Shutter: سنسور تصویر را خط به خط از بالا به پایین (یا از یک طرف به طرف دیگر) می‌خواند. بنابراین قسمت‌های مختلف تصویر در زمان‌های کمی متفاوت ثبت می‌شوند. این روش برای تصویربرداری از اعماق آسمان مناسب است، زیرا اجرام آسمانی ثابت به نظر می‌رسند. اما در مورد اجرام متحرک سریع مانند سیارات، این نوع شاتر ممکن است باعث ایجاد اعوجاج(کشیدگی) در تصویر شود. البته با بکارگیری برخی تکنیک‌ها می‌توان از بروز این مشکل جلوگیری کرد.

شاتر سراسری Global(Total) Shutter: سنسور تمام تصویر را همزمان ثبت می‌کند، به این معنی که همه پیکسل‌ها در یک لحظه خوانده می‌شوند. این کار از اعوجاج ناشی از حرکت جلوگیری می‌کند و برای تصویربرداری سریع از سیارات و خورشید مناسب‌تر است. برخی از دوربین‌های ZWO مانند ASI174 و ASI432MM از شاتر سراسری استفاده می‌کنند.

فرمت سنسور، مشخصه‌ایی به جای مانده از دهه‌های گذشته 1950-60s است زمانی که از لامپ‌های خلاء استفاده میشد و ابعاد واقعی سنسور را نشان نمی‌دهد.

«نویز خوانش» Read noise در زمان تبدیل نور در پیکسل‌های سنسور به سیگنال ایجاد می‌شود. «نویز خوانش» در طراحی حسگر CMOS و تقویت کننده (آمپلی‌فایر) و قطعات الکترونیکی که خروجی دیجیتال دوربین را ایجاد می کند، ذاتی است. مقدار ناچیزی از «نویز خوانش» برای تشخیص دقیق سیگنال‌های ضعیف از اجرام کم نور یا پس زمینه تاریک اثری ندارد، اما مقدار زیاد آن باعث از بین رفتن نور اجرام دور و کم‌نور آسمان شب می‌شود.  نویز یعنی تعداد الکترون‌های ناخواسته در هر با خوانش پیکسل‌های سنسور، حالا وقتی مدت زمان نورگیری بالا باشد در زمان خوانش پیکسل نسبت تعداد الکترون‌های جمع آوری شده از تبدیل فوتون به الکترون بالا است اما اگر نورگیری پایین باشد تعداد الکترون‌های جمع شده کم است در حالیکه نویز همان مقدار ثابت است . به عنوان مثال، دوربین ZWO ASI678MM دارای «نویز خوانش» 0.6e است یعنی در هر بار خوانش پیکسل، بدون توجه به اینکه چقدر نورگیری انجام شده باشد تقریبا ۱ الکترون ناخواسته خوانده می‌شود. اگر مقدار نورگیری بالا باشد ۱ الکترون در مقابل چند ده هزار الکترون چیزی نیست اما در زمان نورگیری کوتاه مدت ۱ الکترون زیاد خواهد بود. این «نویز خوانش» بسیار کم است و برای گرفتن تصاویر نجومی با کنتراست خوب از اجرام  آسمان در یک آسمان تاریک ایده آل است.

دوربین با سنسور رنگی در مقابل تک‌رنگ - آیا باید یک دوربین رنگی انتخاب کنید یا یک دوربین تک رنگ؟

اگر در عکاسی نجومی مبتدی و تازه‌ کار هستید، یا می‌خواهید کار عکاسی نجومی خود را به راحتی انجام دهید، دوربین رنگی گزینه خوبی است. یک دوربین نجومی رنگی از همان حسگر(سنسور) تک رنگ استفاده می‌کند، یعنی اینکه برای مثال دوربین تک‌رنگ  ZWO ASI678MM  و دوربین رنگی  ZWO ASI678MC  هر دو از حسگر شرکت سونی مدل IMX678  استفاده می‌کنند اما در دوربین رنگی، روی سنسور، فیلتر رنگی (built-in color filter) دائمی نصب است که اغلب یک فیلتر بایر (Bayer Filter) است. این فیلتر نور قرمز، سبز یا آبی را به هر پیکسل روی سنسور می‌دهد و یک الگوریتم در دوربین شدت نور هر پیکسل را تفسیر می کند و یک تصویر تمام رنگی تولید می کند. گاهی اوقات آنها را دوربین‌های «تک-شات رنگی» One-Shot Color (OSC)  می‌گویند.

هنگام استفاده از دوربین‌های رنگی OSC در آسمان‌هایی که آلودگی نوری متوسط ​​تا زیاد دارند، اغلب دشوار است که تعادل رنگ خوبی داشته باشید، و طیف رنگ  یا گرادیانت در سراسر فریم نیز می‌تواند مشکل‌ساز باشد. به همین دلیل برای چنین شرایطی دوربین های تک‌رنگ با مجموعه فیلتر توصیه می شود.

اگر به راحتی و سرعت اهمیت می‌دهید، یا اگر فقط گاهی عکاسی نجومی می‌کنید، یا اگر در این کار تازه وارد و مبتدی هستید، دوربین ZWO رنگی بهترین گزینه برای تصویربرداری سیاره ای، ماه/خورشید و اعماق آسمان است. اما اگر می‌خواهید واضح‌ترین تصاویر ممکن را ثبت کنید و از سرمایه‌گذاری بر روی تجهیزات اضافی مانند فیلترها و چرخ فیلتر و همچنین پیچیدگی بیشتر در به دست آوردن و پردازش تصاویر اذیت نمی‌شوید، دوربین تک‌رنگ را در نظر بگیرید. و اگر حسابی پول دارید و راحتی کار با دوربین‌های  تصویربرداری رنگی «تک-شات» را دوست دارید، یک دوربین رنگی پیشرفته Pro‌ و گران قیمت، یک انتخاب عالی است.

دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MM - مجهز به تکنولوژی‌ شرکت سونی با نام  SONY STARVIS 2

کلمه STARVIS مخفف "Star Visibility" است که نشان دهنده حساسیت استثنایی حسگر به شرایط کم نور است، شبیه به توانایی "دیدن ستاره‌ها". این اصطلاح توسط شرکت سونی برای برجسته کردن عملکرد برتر این فناوری در ثبت تصاویر واضح و دقیق در محیط‌هایی با حداقل نور ابداع شده است. این دوربین مناسب عکاسی نجومی با کیفیت بالا از اجرام یا سوژه‌های بسیار کم‌نور آسمان شب است. این دوربین تکنولوژی STARVIS2 را دارد.

تشریح مشخصات فنی دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MC درتصویر بالا از چپ به راست:

1. دوربین تصویربرداری نجومی مجهز به سنسور تصویر برداری شرکت سونی با نام IMX664 است. Sony IMX678 CMOS sensor
2. ابعاد سنسور یا حسگر تصویربرداری برابر است با 7.8 میلی‌متر در 4.5 میلیمتر و قطر آن 9 میلی‌متر.
3. بالاترین کیفیت عکسبرداری این دوربین برابر است با 1536 در 2704 پیکسل معادل 4.1 مگاپیکسل است.
4. با مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال (Analog to Digital Converter=ADC) برابر با 12Bit هر سیگنال آنالوگ به 12bit خروجی دیجیتال تبدیل می‌شود.
5. اندازه هر پیکسل سنسور تصویربرداری این دوربین نجومی برابر با 2 میکرون است.
6. 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. دوربین ASI664MC نویز بسیار پایین برابر با 0.46e دارد.
7. اصطلاح  Full Well 36.5ke نشان دهنده این است که هر پیکسل تراشه تصویربرداری دوربین نجومی ASI664MC توانایی نگه داری 36500 الکترون را دارد.
   «ظرفیت اشباع کامل هر پیکسل» Full-Well Capacity  در دوربین‌های نجومی ZWO به حداکثر تعداد الکترون‌های نوری (photoelectrons) که یک پیکسل می‌تواند قبل از اشباع شدن جمع‌آوری کند، گفته می‌شود. این مقدار معمولاً بر حسب الکترون (e⁻) اندازه‌گیری می‌شود. وقتی نور به یک پیکسل برخورد می‌کند، الکترون‌های نوری در آن تولید می‌شوند. پیکسل این الکترون‌ها را در طول زمان نوردهی جمع‌آوری می‌کند. اگر یک پیکسل به ظرفیت اشباع کامل خود برسد، دیگر نمی‌تواند الکترون بیشتری جمع کند. الکترون‌های اضافی ممکن است به پیکسل‌های کناری نشت کنند که باعث ایجاد اثر شگفته شدن (Blooming) می‌شود—در این حالت برخی از ستاره‌ها بیش از حد بزرگ و درخشان دیده می‌شوند.
8. 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 91 درصد است که بسیار خوب است.
9. دوربین مجهز به پورت USB3 است که سرعت بسیار بالایی در انتقال اطلاعات دارد.
10. اصطلاح FPS95 نشان می‌دهد که این دوربین عکسبرداری و فیلمبرداری نجومی در بالاترین کیفیت قابلیت تصویربرداری 95 فریم در ثانیه را دارد.

ابعاد و اندازه دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MC:

وسایل موجود در جعبه دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MC: (از آنجا که محصول وارداتی است ممکن است شرکت ZWO  وسایل در جعبه ( کابل و آداپتورها) را بر اساس زمان سفارش کمی تغییر دهد).

برای دیدن نمونه تصاویر نجومی که با دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI664MC گرفته شده است به لینک زیر مراجعه کنید:
ZWO ASI664MC - AstroBin

برای راه‌اندازی و کنترل دوربین نجومی در ویندوز یا لینوکس و یا گوشی موبایل نرم‌افزار و یا اپلیکیشن  آن را از آدرس زیر به رایگان دانلود کنید:

Download | ZWO (zwoastro.com)