دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI678MMسفارشیZWO ASI678MM CMOS Monochrome Astronomy Camera

دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI678MM  با قابلیت HCG‌ (‌کم شدن نویز در گین بالا)

گین بالا (High Gain) به تنظیمی اشاره دارد که در آن دوربین سیگنال دریافت‌ شده از سنسور را به ‌شدت تقویت می‌کند. دوربین سیگنال‌های ضعیف را تقویت می‌کند تا اجرام کم‌نور بهتر دیده شوند. اما افزایش گین می‌تواند باعث Amp Glow شود، که به معنی روشن شدن ناخواسته لبه‌های تصویر به دلیل فعالیت الکترونیکی سنسور است. وقتی گین بالا باشد، حتی سیگنال‌های ناخواسته کوچک نیز به ‌شدت تقویت شده و بیشتر دیده می‌شوند.

HCG مخفف High Conversion Gain است. این یک حالت ویژه در برخی حسگرهای CMOS، از جمله Sony IMX678 که در ASI678MM استفاده شده است. این حالت کیفیت تصویر را با کاهش «نویز خوانش» در گین بالا بهبود می‌بخشد در دوربین ASI678MM، حالت HCG به‌طور خودکار زمانی که مقدار گین از یک حد مشخص بالاتر برود، فعال می‌شود. هنگامی که فعال شود، نویز خوانش به میزان قابل‌توجهی کاهش می‌یابد که باعث بهبود ثبت جزئیات کم‌نور می‌شود.

«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.

مزایای حالت HCG در ASI678MM:

✔ کاهش نویز خوانش → تصاویر شفاف‌تر با نویز کمتر، به‌ویژه در شرایط نور کم.
✔ نسبت سیگنال به نویز (SNR) بهتر → امکان ثبت جزئیات محو و ضعیف در عکاسی نجومی.
✔ فعال‌سازی خودکار → نیازی به تنظیمات دستی نیست؛ دوربین به‌صورت خودکار بین حالت‌ها تغییر می‌کند.
✔ بهبود عملکرد برای تصویربرداری سیاره‌ای و اعماق آسمان → کیفیت تصویر بالا در سناریوهای مختلف عکاسی نجومی.

دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI678MM - 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.

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 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.

تشریح مشخصات فنی دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI678MM درتصویر بعدی از چپ به راست:

1. دوربین تصویربرداری نجومی مجهز به سنسور تصویر برداری شرکت سونی با نام IMX678 است. Sony IMX678 CMOS sensor
2. ابعاد سنسور یا حسگر تصویربرداری برابر است با 7.7 میلی‌متر در 4.3 میلیمتر و قطر آن 8.9 میلی‌متر.
3. بالاترین کیفیت عکسبرداری این دوربین برابر است با 3840 در 2160 پیکسل معادل ۸.۳ 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 ASI678MM نویز بسیار پایین برابر با 0.6e دارد.
7. اصطلاح  Full Well 11270e نشان دهنده این است که هر پیکسل تراشه تصویربرداری دوربین نجومی ASI678MM توانایی نگه داری 11270 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 83 درصد است که خوب است.
9. دوربین مجهز به پورت USB3 است که سرعت بسیار بالایی در انتقال اطلاعات دارد.
10. اصطلاح FPS47.5 نشان می‌دهد که این دوربین عکسبرداری و فیلمبرداری نجومی در بالاترین کیفیت قابلیت تصویربرداری 47.5 فریم در ثانیه را دارد.

ابعاد و اندازه دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI678MC:

وسایل موجود در جعبه دوربین تصویربرداری نجومی ZWO مدل ASI678MM: (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 ASI678MM گرفته شده است به لینک زیر مراجعه کنید:
ZWO ASI678MM - 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)