ATR2110C(ATR3CMOS02300KPA)是专为天文摄影设计的数码成像设备。它具有大靶面、大像元、高灵敏度的特点,因而非常适合星空直播与流星监控。因为图像传感器冷却后的超低读出噪声和无辉光特性,该相机也可用于深空天体的拍摄。其卓越的表现和广泛的用途将会给予用户非凡的天文摄影体验。
ATR2110C的功能如下:
传感器 |
思特威SC2110背照式彩色图像传感器 |
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对角线长度 |
27.4 mm |
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图像分辨率 |
230万像素(1920*1200) |
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像素尺寸 |
12mm ´12mm |
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画面区域 |
23.2mm ´14.6mm |
|
不同分辨率下的最大帧率 (USB 3.0) |
12bit |
8bit |
85(LCG)/40(HCG) FPS @ 1920*1200 240(LCG)/80(HCG))FPS @ 960*600 |
120(LCG)/40(HCG)FPS @ 1920*1200 240(LCG)/80(HCG))FPS @ 960*600 |
|
不同分辨率下的最大帧率 (USB 2.0) |
12bit |
8bit |
8(LCG)/4(HCG) FPS @ 1920*1200 12(LCG)/4(HCG) FPS @ 960*600 |
12(LCG)/4(HCG) FPS @1920*1200 24(LCG)/8(HCG) FPS @ 960*600 |
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快门类型 |
卷帘快门 |
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曝光时间 |
0.1ms – 3600s |
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增益 |
1x – 100x |
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信噪比 |
50 dB |
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动态范围 |
72 dB (线性模式) |
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读出噪声 |
5.01-0.4e- |
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量子效率峰值 |
>89% |
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满阱电荷 |
17ke- |
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ADC |
12bit |
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DDR3缓存 |
512MB (4Gb) |
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数据传输接口 |
USB3.0/USB2.0 |
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相机安装接口 |
M42x0.75mm |
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前窗保护玻璃 |
红外截止滤镜/AR增透滤镜 |
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光谱响应范围 |
380-690nm (装备红外截止滤镜) |
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相机拍摄/控制软件开发工具包 |
Windows/Linux/macOS/Android 多平台软件开发工具包(Native C/C++, C#/VB.NET, Python, Java, DirectShow, Twain等。); |
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拍摄模式 |
静态照片模式/视频模式 |
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相机尺寸 |
直径 80mm * 长度107.1mm |
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相机重量 |
0.577kg |
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占用后截距长度 |
17.5mm |
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制冷 |
两级TEC制冷 |
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有效制冷温差 |
短曝光下低于环境温度35℃/长曝光下低于环境温度42℃(> 1s) |
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支持的操作系统 |
Microsoft® Windows® XP / Vista / 7 / 8 / 10 / 11 (32 & 64 bit) OS x (Mac OS X) Linux |
ATR2110C的传感器G灵敏度为120000 mV/Lux·s @HCG,10900 mV/Lux·s @LCG。其QE曲线如 图2所示:
ATR2110C输出原生12位ADC。该相机支持硬件像素合并输出模式,硬件像素合并后输出更低分辨率的12bit图像数据。该型号还支持硬件ROI,并且ROI的尺寸越小,帧率越高。
数据位 & 接口 帧率(FPS) 分辨率 |
12bit ADC |
8bit ADC |
||
USB3.0 |
USB2.0 |
USB 3.0 |
USB 2.0 |
|
1920*1200 |
85(LCG) 40(HCG/HDR) |
8(LCG) 4(HCG/HDR) |
120(LCG) 40(HCG/HDR) |
12(LCG) 4(HCG/HDR) |
960*600 |
240(LCG) 80(HCG/HDR) |
23(LCG) 8(HCG/HDR) |
240(LCG) 80(HCG/HDR) |
24(LCG) 8(HCG/HDR) |
ATR2110C相机具有512MB (4Gb) DDR3缓存,有助于保持数据传输稳定性, 并有效减少辉光现象,因为图像数据能被缓存,无需将数据匆忙发送到接收端。
ATR2110C支持从1´1到8´8的数字像素合并(堆叠或平均方法)和从1´1到2´2的硬件像素合并(平均方法)。硬件像素合并的效率远快于软件像素合并。
ATR2110C支持HCG、LCG和HDR模式转换。
请记住,相机系统只能通过DC12V3A的移动电源或电源适配器供电。
ATR2110C的冷却系统为两级 热电冷却 (TEC)系统·,带有可控电风扇辅助散热。
TEC系统由PID算法控制,允许TEC精确调节到目标温度,偏差为0.1°C。
工作温度可调节至特定数值,有效制冷温差可低于环境温度42°C。这种高效的制冷系统保证了相机图像质量的稳定性和质量。
ATR2110C经过精心设计,能够实现零辉光照片拍摄。 图3和 图4 显示了不同相机在 20°C下 5 分钟曝光有/无辉光的图像。 相比之下,ATR2110C捕获的图像并没有辉光现象。
图 3有辉光
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图 4无辉光
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相机性能可以通过e-/ADU、读取噪声、满阱电荷和动态范围进行评估。
e-/ADU:用于视觉应用的相机中的传感器具有将入射光子转换为电子的像素。CCD/CMOS相机的增益代表从电子(e-)到数字计数或模数单元(ADU)的转换系数。 增益表达为转换为数字的电子数或每个 ADU (e-/ADU) 的电子数。
读出噪声: 读出噪声 是在读出过程中在相机电子设备内产生的,当电子经过模数转换、放大和处理步骤,才能够产生图像。读出噪声是衡量相机性能最重要的参照。 更低的读出噪声通常意味着更好的信噪比和更高的图像质量。
满阱电荷:电子被保留在每个像素中并转化为电荷,可以测量以显示落在每个像素上的光量。 可能的最大电荷称为“满阱容量”。 在噪声和模数转换器质量等相同条件下,传感器的满阱容量越大,传感器的动态范围就越高。 由于可以制作像素的深度是有限制的,因此满阱容量通常与像素的聚光元件的正面面积成正比。
动态范围: 动态范围是最大输出信号电平与最小信号放大时的本底噪声(本底噪声,即黑色图像中的RMS(均方根)噪声电平)之间的比值。 相机的本底噪声包含传感器读出噪声、相机处理噪声和暗电流散粒噪声。 动态范围 代表相机显示/复现图像中最亮和最暗部分的能力,以及两者之间的变化数量。 理论上说,这是场景内动态范围。 在一张图像中,可能有一部分是死黑的,另一部分是完全过曝的。
对于ATR系列相机, 增益值 处于xxx%模式。这里 xxx 用作描述相机性能的 x 轴(增益值)
以下测试数据均来自SharpCap,相机使用ASCOM驱动进行测试:
用于HCG性能分析的相机设置如下所示:
相机分析数据如表3所示:
传感器分析数据 |
|||||||
增益值 |
100 |
600 |
1100 |
1600 |
2100 |
2600 |
3100 |
对数增益 (dB) |
0.00 |
1.52 |
2.86 |
3.94 |
4.99 |
5.87 |
7.5 |
e-/ADU |
0.47 |
0.4 |
0.34 |
0.3 |
0.27 |
0.24 |
0.18 |
读出噪声 (e-) |
0.61 |
0.56 |
0.51 |
0.48 |
0.47 |
0.45 |
0.4 |
满阱电荷(ke-) |
1.9 |
1.6 |
1.4 |
1.2 |
1.1 |
1 |
0.8 |
动态范围 (stop) |
11.63 |
11.5 |
11.42 |
11.32 |
11.19 |
11.09 |
10.98 |
用于LCG性能分析的相机设置如下所示:
相机分析数据如表4:
传感器分析数据 |
|||||||
增益值 |
100 |
600 |
1100 |
1600 |
2100 |
2600 |
3100 |
对数增益 (dB) |
0.00 |
1.4 |
2.73 |
3.8 |
4.83 |
5.71 |
7.29 |
e-/ADU |
8.43 |
7.18 |
6.16 |
5.44 |
4.83 |
4.37 |
3.65 |
读出噪声 (e-) |
5.01 |
4.87 |
4.81 |
4.54 |
4.28 |
4.11 |
3.67 |
满阱电荷(ke-) |
17.2 |
14.7 |
12.6 |
11.2 |
9.9 |
9 |
7.5 |
动态范围 (stop) |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
11 |
10.99 |
用于HDR性能分析的相机设置如下所示:
相机分析数据如表5:
传感器分析数据 |
|||||||
增益值 |
100 |
600 |
1100 |
1600 |
2100 |
2600 |
3100 |
对数增益 (dB) |
0.00 |
1.4 |
2.73 |
3.8 |
4.83 |
5.71 |
7.29 |
e-/ADU |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
读出噪声 (e-) |
1.38 |
1.47 |
1.61 |
1.75 |
1.89 |
2 |
1.08 |
满阱电荷(ke-) |
4.1 |
4.1 |
4.1 |
4.1 |
4.1 |
4.1 |
4.1 |
动态范围 (stop) |
11.54 |
11.45 |
11.33 |
11.2 |
11.09 |
11.01 |
11.88 |
标准封装 |
|
A |
外箱:L:50cm W:30cm H:30cm (20pcs, 12~17Kg/ carton, 0.045m³),图片中未展示 |
B |
三防箱:L:28cm W:23cm H:15cm (1pcs, 3.9Kg/ box);外箱尺寸:28.2cm W:16.7cm H:25.5cm(TBD),图片中未展示 |
C |
ATR2110C相机本体 |
D |
电源适配器: 输入: AC 100~240V 50Hz/60Hz,输出: DC 12V 3.3A |
E |
电源线 |
F |
高速USB3.0 A公头转 B公头镀金连接线缆(1.5m) |
G |
M48M转M42F-0mm接圈 |
H |
M42M-M42F-21mm延长筒(TBD) |
I |
M42M-M48F-16.5mm延长筒(TBD) |
J |
M42M-12.5mm接圈 |
K |
相机盖 |
项目 |
规格 |
直径 |
Æ80mm |
高度 |
107.1mm |
卡口 |
M42Fx0.75mm |
项目 |
规格 |
1 |
保护窗:黑白相机为AR增透滤镜,彩色相机为红外截止滤镜。 |
2 |
M42Fx0.75螺纹 |
3 |
散热口 |
4 |
指示灯:1) 电源指示灯。2) 系统指示灯。3)制冷指示灯。4)风扇指示灯 |
5 |
DC 12V 3A 电源端口5.5x2.1mm |
6 |
进气口 |
7 |
USB 3.0/ USB 2.0 端口 |
8 |
USB 2.0 集线器 |
ATR2110C可以使用合适的接环连接到望远镜或者镜头。最常见的接环已经包含在包装中,但我们也会根据需求提供特定的接环。
内螺纹法兰的厚度为17.5mm,即相机占用的后截距为17.5mm。ATR2110C带有 M42x0.75 接口,可以通过M42×0.75的螺纹直接连接到望远镜。
ATR2110C还可以通过M42M-1.25“或M42M-2”接环连接到使用1.25“或2”目镜的望远镜。 图10 显示了相机和接环的连接。将接环拧到相机上后,相机可以插入望远镜的目镜管。表9 列出了相机和接环的详细信息。
项目 |
规格 |
占用后截距长度 |
17.50mm |
M42M-1.25"接环 |
M48M-1.25"接环适配带有1.25"接口的望远镜 |
M42M-2"接环 |
M42M-2"接环适配带有2" 接口的望远镜 |
项目 |
规格 |
1 |
Nikon F-M42转接环(TBD) |
2 |
EOS EF-M42转接环 |
3 |
尼康F卡口镜头 |
4 |
佳能EF卡口镜头 |
5 |
ATR相机,带 M42Fx0.75接口 |
在ATR2110C相机的背面,有三个连接端口:DC 12V/3A电源端口,USB3.0/ USB2.0端口以及USB集线器。
由于 SC2110明显较大的电量消耗, ATR2110C (包括其冷却系统)目前只能由12V/3A电源供应驱动。USB3.0不再作为电源端口运作,而是仅作为一种数据传输方式。USB集线器能够与其他设备连接,使用户有效避免混乱的线缆管理。一旦另一台设备通过USB集线器连接到相机,那么它将通过相机上的USB3.0/USB2.0 端口连接到计算机设备。
项目 |
规格 |
USB3.0/USB2.0 端口 |
使用USB3.0/USB2.0线缆连接到计算机 |
USB集线器,用于配件连接 |
使用USB2.0线缆连接到滤镜轮 |
使用USB 2.0线缆连接到导星相机 |
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电源端口 |
DC12V/3A |