Caméra QHY CMOS modèle QHY5III462C Couleur

Le capteur IMX462 est rétro-éclairé et intègre une nouvelle technologie qui lui confère un avantage significatif par rapport aux autres caméras planétaires : tout d'abord, le capteur IMX462 est doté d'un gain de conversion super élevé (sHCG) pour un bruit de lecture très faible à un gain élevé. Cette caractéristique est idéale pour empiler des centaines ou des milliers d'images planétaires courtes. Deuxièmement, il est exceptionnellement sensible dans le proche infrarouge.

Dans cette dernière génération de capteurs, la partie photodiode du pixel est physiquement plus profonde que dans les précédents capteurs BSI de Sony, ce qui permet aux photons de plus grande longueur d'onde de pénétrer plus profondément dans le substrat. Cela augmente considérablement la sensibilité du capteur à la lumière rouge et proche infrarouge (NIR). Les filtres RVB des pixels deviennent transparents aux longueurs d'onde NIR, de sorte que le capteur présente une sensibilité maximale presque égale à la lumière NIR et à la lumière du spectre visible.

Le pic de QE dans le proche infrarouge autour de 800 nm est aussi élevé que le pic de QE aux longueurs d'onde visibles. Pour les imageurs planétaires qui utilisent un filtre au méthane laissant passer la lumière autour de 880 nm, c'est une bonne nouvelle.

BSI

L'un des avantages de la structure CMOS rétro-éclairée est l'amélioration de la sensibilité. Dans un capteur typique à éclairage frontal, les photons de l'objectif qui pénètrent dans la couche photosensible du capteur doivent d'abord traverser le câblage métallique qui est intégré juste au-dessus de la couche photosensible. La structure du câblage réfléchit une partie des photons et réduit l'efficacité du capteur.

Dans le capteur rétro-éclairé, la lumière peut pénétrer dans la surface photosensible par l'arrière. Dans ce cas, la structure de câblage intégrée du capteur est située sous la couche photosensible. Par conséquent, plus de photons entrants atteignent la couche photosensible et plus d'électrons sont générés et capturés dans le puits du pixel. Ce rapport entre la production de photons et d'électrons est appelé efficacité quantique. Plus l'efficacité quantique est élevée, plus le capteur est efficace pour convertir les photons en électrons et, par conséquent, plus il est sensible pour capturer une image d'un objet peu visible.

Sensibilité étendue dans le proche infrarouge

Logiquement, on pourrait penser que chaque génération de capteurs Exmor s'appuie sur les améliorations de la génération précédente et les intègre. Or, ce n'est pas le cas des capteurs Exmor R de cinquième génération.

Les premiers capteurs rétro-éclairés utilisaient des puits de pixels moins profonds (comme les modèles de troisième génération à éclairage frontal) que les pixels physiquement plus profonds de la quatrième génération. Ainsi, alors que la structure rétro-éclairée augmentait la sensibilité dans le domaine visible de 2 fois, les pixels moins profonds n'amélioraient pas la sensibilité dans le proche infrarouge. La réponse à ce problème se trouve dans les derniers capteurs Sony Exmor R de sixième génération, tels que l'IMX462. L'utilisation de pixels physiquement plus profonds et de la structure rétro-éclairée a considérablement amélioré la sensibilité du capteur aux longueurs d'onde visibles et proches de l'infrarouge.

Mode SHCG

Un autre avantage du QHY5III462 est sa capacité de "gain de conversion super élevé", qui permet de convertir une petite quantité de charge en une tension élevée, ce qui se traduit par une plus grande sensibilité dans des conditions de faible luminosité. En utilisant une capacité plus faible, une petite quantité de charge peut être convertie en une tension élevée, ce qui se traduit par une plus grande sensibilité dans des conditions de faible luminosité. Le bruit de lecture du QHY5III462 en mode de gain élevé est aussi bas que 0,5 électrons !

Les expositions test ci-dessous démontrent l'amélioration en basse lumière par rapport au capteur IMX290. L'image QHY5III462C est à gauche et l'image QHY5III290C correspondante est à droite. Les conditions de faible luminosité et les expositions sont identiques pour chaque paire d'images supérieure et inférieure et un filtre UV/IR a été installé pour chaque caméra. Ce test démontre donc l'augmentation de la sensibilité et du rapport signal/bruit du QHY5III462C par rapport au QHY5III290C dans les mêmes conditions, uniquement dans le spectre de la lumière visuelle.

Images couleur et monochromes avec un appareil photo

La matrice de filtres de l'IMX462 utilise des filtres à colorants organiques. Ces filtres sont très efficaces pour les longueurs d'onde visibles mais deviennent complètement transparents dans le proche infrarouge. C'est pourquoi une bonne balance des couleurs RVB nécessite un filtre UV/IR externe qui bloque les longueurs d'onde du proche infrarouge.

De nombreuses caméras couleur intègrent ce filtre UV/IR dans la caméra ou dans la fenêtre optique pour obtenir des images couleur normales. Cependant, pour tirer pleinement parti des capacités du capteur 462C, dans la caméra QHY5III462C, la fenêtre optique ne comporte qu'un revêtement AR, sans blocage UV ou IR. Au lieu de cela, la caméra QHY5III462C comprend deux filtres vissés de 1,25″, un filtre de coupure UV/IR pour isoler les longueurs d'onde visibles pour l'imagerie RVB normale et un filtre IR850 qui coupe les longueurs d'onde visibles mais laisse passer les longueurs d'onde supérieures à 850 nm.

Spécifications

Courbes

Dimensions mécaniques

Accessoires