nouveauté Evaluation de la QHYCCD QHY174 M Monochrome refroidie (IMX 174)

[xs_man]

Hello les astro-geek !

 

Voici une petite synthèse, qui j'espère pourra faire avancer le schmilblick pour ceux/celles

qui envisageraient cette caméra comme futur achat. C'est une de ces caméra nouvelle génération

totalement polyvalente : lunaire/planétaire/solaire à cadence image élevé, ciel profond

pose courte et refroidissement pour le ciel profond longue pose.

Elle est livré dans un très sympathique coffret en plastique noir et on trouve :

la camera, on adaptateur 50.8 mm, câble USB 3.0, câble RJ11 (je suppose ?), un adaptateur

RJ11 vers connecteur 4 broches, câble court d'adaptation pour alimentation 12 V externe,

et un sachet de gel silicone.

 

Petit regret : pas d'adaptateur 31.75. Donc à prévoir en plus, tout comme l'alimentation 12 V

externe. Au moins 3.2 A pour pouvoir exploiter le plein potentiel de l'étage refroidisseur donné

pour un delta de -40°C par rapport à l'ambiant.

 

 

 

J'ai déjà posté 2 images obtenues avec ma QHY174 M de test. Traitement perfectible mais ça

donne déjà une bonne idée de son potentiel sur des cibles du ciel profond en poses courtes :

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=139807

 

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=139777

 

Le capteur est déjà le très connu Sony IMX 174, 2.35 Mpixels, gros pixels de 5.86 microns,

pic de rendement quantique d'un peu plus de 75% centré sur le vert, Global Shutter

donc cher...

 

Quand on voit le prix des QHY174/ ASI 174 refroidies qui s'approche des ASI 1600 / QHY163

refroidies avec le grand capteur Samsung de 16 Mpixels, on peut légitimement se poser la

question de l'intérêt de cette caméra à base de Sony IMX 174. D'autant que le capteur de 16

Mpixels est nettement moins bruité et n'a pas la trame horizontale caractéristique de

l'IMX 174 (le Samsung est lui en Rolling Shutter). J'ai hésité longtemps mais j'ai finalement

préféré choisir le Sony pour ces raisons :

- gros pixels de 5.86 microns contre 3.8 microns donc pas besoin de binning.

- rendement quantique bien meilleur : 75% pour le Sony contre environ 60 % pour le Samsung,

- cadence image : 74 images/seconde à 1.2 Mpix pour le Samsung contre 160 images/seconde

pour l'IMX 174. Donc meilleur pour le lunaire/planétaire.

- Et le plus des QHYCCD : le circuit anti-amp glow qui s'active automatiquement dès 7 secondes

d'exposition.

 

 

C'est une caméra nettement plus imposante que la petite QHY5III 174 M non refroidie.

Petit test de refroidissement avec une alimentation 12 V 6A 'noname', mesure avec EZCap :

Température avant début refroidissement : 26°C

Température après stabilisation thermique, refroidissement au maximum : -15°C

Delta mesuré : -41°C, comme attendu.

 

 

Comme je l'avais déjà constaté avec la QHY5III 174 M, le courant de dark est très

important même en pose courte si on ne refroidit pas le capteur. C'est déjà évident

dès 2/3 secondes de pose. Donc le refroidissement utile en imagerie du ciel profond à

poses courtes (si plus de 3 secondes de pose) et bien sûr en ciel profond longue pose.

Et on le voit bien entre 5 secondes et 10 secondes de pose, le circuit d'anti-amp glow

s'est activé, et le dark est alors bien plus uniforme.

 

Darks avec Gain = 1 (Ciel profond à poses longues) :

 

 

 

Darks avec Gain = 80 (Ciel profond à poses courtes) :

 

 

 

1- Cadence image testée avec SharpCap 2.8.2378 (Capture .Ser de 90 secondes; 1 ms d'exposition)

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Gain 50; "Speed" 1; "USB Traffic" 0, Cooling OFF) :

-------------------------------------------------

 

Full frame : 133 fps (8 bits); 68 fps (16 bits)

1600x1200 : 134 fps (8 bits); 77 fps (16 bits)

1280x1024 : 156 fps (8 bits); 90 fps (16 bits)

1024x768 : 205 fps (8 bits); 118 fps (16 bits)

800x600 : 257 fps (8 bits); 148 fps (16 bits)

640x480 : 316 fps (8 bits); 182 fps (16 bits)

320x240 : 572 fps (8 bits); 333 fps (16 bits)

 

 

Avec Binning 2x : 960 x 600 : 134 fps (8 bits); 75 fps (16 bits)

 

PC avec Intel Core I7-4770 CPU @ 3.4 Ghz - 16 Mo RAM DDR4

Windows 7 64 bits - SSD Samsung 840 EVO 500 Mo.

 

 

Les mesures de courant de dark montrent aussi un point intéressant : le

phénomène d'amp glow est apparemment vu comme du bruit thermique.

A Gain nul ou quasi-nul, avec refroidissement, les darks de 6 secondes donnent un

bruit thermique de 3.2750 e-/s (anti-amp glow désactivé).

Les darks de 300 secondes et 600 secondes ont eux un bruit thermique bien plus

faible, de 0.27 e-/s (anti-amp glow activé).

 

 

2 - Mesures de bruit avec le soft ISIS - poses courtes - Pas de refroidissement :

---------------------------------------------------------------------------------

Darks/Offsets/Flats

Température ambiante : environ 25°C.

Offset (SharCap) = 10

 

Non refroidi - Dark 6 secondes - Gain = 0

----------------------------------------------------------------

Gain : 0.486 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 6.15 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 160.7 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 229.9 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 5.6030 e-/s

 

Non refroidi - Dark 6 secondes - Gain = 20

------------------------------------------------------------------

Gain : 0.150 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 4.47 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 159.3 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 340.6 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 4.5209 e-/s

 

Non refroidi - Dark 6 secondes - Gain = 20

-----------------------------------------------------------------

Gain : 0.047 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 3.69 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 151.4 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level: 659.4 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 3.9551 e-/s

 

Non refroidi - Dark 6 secondes - Gain = 20

-------------------------------------------------------------------

Gain : 0.014 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 2.63 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 179.6 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 1730.8 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 3.6839 e-/s

 

Non refroidi - Dark 6 secondes - Gain = 20

--------------------------------------------------------------------

Gain : 0.004 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 1.92 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 362.6 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 5183.5 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 3.1000 e-/s

 

Non refroidi - Dark 6 secondes - Gain = 20

--------------------------------------------------------------------

Gain : 0.001 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 1.39 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 723.5 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 11695.2 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 2.3514 e-/s

 

 

3 - Mesures de bruit avec le soft ISIS - poses courtes - Refroidissement activé :

----------------------------------------------------------------------------------

Darks/Offsets/Flats

Température ambiante : environ 25°C.

Offset (SharCap) = 10

 

Refroidi/Cooled -15°C - Dark 6 seconds - Gain = 0

--------------------------------------------------------------------

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 5.65 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 162.8 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 203.9 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 3.2750 e-/s

 

Refroidi/Cooled -15°C - Dark 6 seconds - Gain = 20

-------------------------------------------------------------------

Gain : 0.147 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 4.08 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 163.9 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 250.9 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 2.1333 e-/s

 

Refroidi/Cooled -15°C - Dark 6 seconds - Gain = 40

----------------------------------------------------------------------

Gain : 0.046 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 3.45 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 169.1 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 367.8 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 1.5228 e-/s

 

Refroidi/Cooled -15°C - Dark 6 seconds - Gain = 60

------------------------------------------------------------------

Gain : 0.014 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 2.65 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 206.2 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 780.9 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 1.3480 e-/s

 

Refroidi/Cooled -15°C - Dark 6 seconds - Gain = 80

-----------------------------------------------------------------

Gain : 0.004 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 2.03 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 426.8 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 2196.9 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 1.1574 e-/s

 

Refroidi/Cooled -15°C - Dark 6 seconds - Gain = 100

------------------------------------------------------------------

Gain : 0.001 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 1.61 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 887.2 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 4834.3 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 0.9231 e-/s

 

 

4 - Mesures de bruit avec le soft ISIS - poses longues - Refroidissement activé :

-----------------------------------------------------------------------------------------------

 

Longue pose 300 sec. - Refroidi -15°C - Gain = 0

--------------------------------------------------------------------------------

Gain : 0.478 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 5.65 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 162.8 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 335.7 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 0.2754 e-/s

 

Longue pose 600 sec - Refroidi -15°C - Gain = 0

---------------------------------------------------------------------------------

Gain (inverse) de la caméra : 0.478 e-/ADU

Readout noise - Bruit de lecture (RON) : 5.65 électron(s)

Niveau moyen de l'image d'offset - Mean Offset Level : 162.8 ADU

Niveau moyen de l'image de dark - Mean Dark Level : 503.5 ADU

Dark signal - Signal d'obscurité : 0.2713 e-/s

 

 

 

Albéric

[olivdeso]

Merci Albéric !!!

 

excellent et très utile.

 

signé un astro Geek

[zeubeu]

Encore du bon boulot !!

Merci :-)

 

Le dark de 600s refroidi est impressionnant !

 

En ciel profond c'est normal de mettre le gain à 1% ?? Qu'est-ce qui dicte ce choix ?

[xs_man]

Merci Albéric !!!

excellent et très utile.

signé un astro Geek

 

Merci Olivier !

 

Le dark de 600s refroidi est impressionnant !

En ciel profond c'est normal de mettre le gain à 1% ?? Qu'est-ce qui dicte ce choix ?

 

Je n'y connais rien en ciel profond longue pose autoguidé, surtout à 600 secondes, et je suis parti du

principe que l'utilisateur cherchera dans ce cas à exploiter toute la dynamique du capteur.

 

Albéric

[easybob08]

Encore du bon boulot !!

Merci :-)

 

Le dark de 600s refroidi est impressionnant !

 

En ciel profond c'est normal de mettre le gain à 1% ?? Qu'est-ce qui dicte ce choix ?

 

Je vais peut être dire une connerie mais il me semble que pour des très longues poses, il vaut mieux avoir un gain très faible sinon, on risque de saturer le capteur rapidement car le fullwell est maximum à gain faible et plus on augmente le gain, plus le fullwell diminue. On a biensur le RN le plus élevé mais bon, on peut pas tout avoir.

 

Alain

[easybob08]

Salut Albéric,

 

très bonne présentation. L'IMX174 mérite un bon refroidissement, c'est indéniable.

 

Une belle carrière de testeur chez qhy débute pour toi. C'est très bien.

 

Alain

[olivdeso]

Je vais peut être dire une connerie mais il me semble que pour des très longues poses, il vaut mieux avoir un gain très faible sinon, on risque de saturer le capteur rapidement car le fullwell est maximum à gain faible et plus on augmente le gain, plus le fullwell diminue. On a biensur le RN le plus élevé mais bon, on peut pas tout avoir.

 

Alain

 

Oui et comme dit Alberic, on cherche à exploiter la dynamiqye maximum du capteur qui est souvent atteinte pour le gain le plus faible.

 

Ça c'est vrai avec les CCD au moins. On prend le gain le plus faible permetant d'atteindre le max du convertisseur AD quand le pixel est plein.

 

Avec les CMOS la donne est un peu différente car le bruit de lecture baisse pas mal avec la monté du gain. (Ce n'était pas le cas sur les CCD)

 

Aussi les convertisseurs AD ne sont pas toujours capables d'exploiter la dynamique max comme sur la ZWO1600.

 

Donc il faut regarder bien en détail quel est le gain le plus interessant

[patdut]

Me voici possesseur d'une petite 178MM.

Je suis en train de construire ma bibliothèque de Darks.

Je me pose la question du gain. Faut-il autant de darks que de valeurs de gain exploitées ?

Pour l'instant je me suis collé au gain mini soit 0 !

Si j'ai bien tout compris, la valeur du gain plafonne le signal et la numérisation se fait entre 0 et le plafond, c'est bien ça ?