G3M178M 行星相机
搭载索尼 IMX178 背照式黑白 CMOS传感器的专业天文摄影相机，采用SONY STARVIS和Exmor R技术，为高分辨率天文摄影提供卓越性能。
功能描述
行星相机G3M178M采用了SONY STARVIS和Exmor R技术，适用于天文摄影、显微镜、工业视觉等。此外它具有极低的读取噪声，高灵敏度和14位ADC背照式CMOS图像传感器。这使得G3M178M能够拍出高分辨率的天文照片。
G3M178M的特点如下：
- IMX178 黑白 CMOS 传感器
- 分辨率：620万像素（3040×2048）
- 2.4微米方形像素
- 1/1.8 英寸画幅
- 14 位ADC
- G 灵敏度：776 mv，1/30s
- 噪声：1.4 至 2.2e⁻
- 高帧率，最大分辨率8bit位宽时能达到60FPS
- 最大信噪比：40 dB
- 动态范围：82 dB
核心特性
60
FPS @ 3040×2048
8位模式下的高帧率
10.7 ke⁻
满阱电荷容量
优秀的动态范围表现
1.4 e⁻
超低读取噪声
出色的弱光性能
> 81%
量子效率峰值
高效的光电转换
82 dB
动态范围
卓越的细节捕捉能力
380-1100 nm
光谱响应范围
超宽光谱响应
技术优势
Sony STARVIS 和 Exmor R 技术
G3M178M采用索尼STARVIS和Exmor R双重技术，这两项先进的传感器技术相结合，提供出色的低光性能、高量子效率和宽动态范围。黑白传感器相比彩色版本具有更高的灵敏度（776mv vs 425mv），在同等条件下能够捕获更多光子，特别适合需要高灵敏度的天文摄影应用。
索尼IMX178光谱响应曲线
G3M178M的传感器G灵敏度高达776mv，1/30s，比彩色版本高出82%。配备AR增透玻璃后，其光谱响应范围达到380-1100nm，覆盖了从紫外到近红外的超宽光谱范围。这使得G3M178M不仅适合可见光拍摄，还能够捕捉Ha、SII等重要的深空发射线，以及进行近红外成像。
14位 ADC 和ROI
G3M178M是原生14位ADC，相比12位ADC提供了4倍的色彩深度，能够捕捉16384级灰度层次，对于需要精确测光和细腻灰度过渡的天文应用至关重要。相机还支持硬件ROI，ROI尺寸越小，帧率越高，这在导星和行星拍摄中特别有用。
不同分辨率/位宽/数据传输接口时的速率
| 分辨率 | 14-bit 输出 | 8-bit 输出 | ||
|---|---|---|---|---|
| USB3.0 | USB2.0 | USB3.0 | USB2.0 | |
| 3040 × 2048 | 29.1 | 2.4 | 58.6 | 4.9 |
| 1520 × 1024 | 58.2 | 10.4 | 58.2 | 20.8 |
单位：帧/秒 (FPS)
黑白传感器的独特优势
G3M178M采用纯黑白传感器，没有拜耳滤镜阵列，每个像素都能接收全部入射光线。这带来了多重优势：更高的量子效率、更好的分辨率（无需去马赛克处理）、更高的灵敏度，以及在使用窄带滤镜时更出色的性能。对于追求极致图像质量的天文摄影师来说，黑白相机配合滤镜轮是获得高质量天文图像的理想选择。
像素合并
G3M178M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）。硬件像素合并比软件像素合并帧率更高，在2×2硬件合并模式下，能够有效提升信噪比，特别适合暗弱天体的拍摄或作为高灵敏度导星相机使用。
极低读取噪声
G3M178M具有1.4-2.2e⁻的极低读取噪声，在高增益模式下甚至可以降至0.93e⁻。这种超低的读取噪声使得相机能够在短曝光时间内捕获暗弱信号，非常适合lucky imaging技术和高速行星摄影，同时也是优秀的导星相机选择。
高兼容性前端设计
两个版本在连接1.25英寸延长筒时都可容纳1.25英寸滤镜。
电源系统
相机通过USB 3.0接口获取供电。一旦使用USB 3.0数据线与主控系统建立连接，该相机即准备好进行工作。无需额外电源，简化了野外拍摄的设备配置。
技术规格
核心性能参数
| 最大帧率 (USB 3.0) |
14位：29.1 FPS @ 3040×2048 8位：58.6 FPS @ 3040×2048 |
|---|---|
| 读取噪声 | 1.4e⁻ - 2.2e⁻ (高增益时可达0.93e⁻) |
| 满井电荷 | 10.7ke⁻ |
| 量子效率峰值 | >81% |
| 动态范围 | 82 dB |
| 信噪比 | 40 dB |
| 曝光时间范围 | 0.1毫秒 - 3600秒 |
| 增益范围 | 1× - 50× |
基础技术规格
| 传感器 | 索尼 IMX178 黑白背照式 CMOS |
|---|---|
| 图像分辨率 | 620万像素 (3040×2048) |
| 像素尺寸 | 2.4μm × 2.4μm |
| 传感器尺寸 | 1/1.8英寸 (对角线 8.92mm) |
| 成像区域 | 7.4mm × 5.0mm |
| 快门类型 | 卷帘快门 |
| ADC位深 | 14位 |
| DDR3缓存 | 无 |
| 光谱响应范围 | 380-1100nm（带AR增透玻璃） |
接口与物理规格
| 数据接口 | USB 3.0 / USB 2.0 |
|---|---|
| 相机接口 | 1.25英寸外径适配望远镜 标准C/CS接口适配工业镜头 |
| 后截距 | 标准版CS接口：12.5mm 短款C接口：17.5mm |
| 外形尺寸 | 直径 37mm × 高度 72.4mm |
| 重量 | 70克 |
| 散热方式 | 被动散热 |
| 支持系统 | Windows XP/Vista/7/8/10/11 Mac OS X、Linux |
| SDK支持 | Native C/C++、C#/VB.NET、Python Java、DirectShow、Twain等 |
相机性能分析
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。以下图表展示了G3M178M在不同增益设置下的详细性能参数。
性能曲线分析
相机设置：全分辨率，RAW 14位模式
G3M178M展现出优秀的性能平衡。在低增益时具有10.6ke⁻的高满井容量，适合拍摄明亮天体； 在高增益时读取噪声可降至0.93e⁻，这是极其出色的表现，使其成为暗弱天体拍摄和高精度导星的理想选择。 82dB的宽动态范围确保能够同时捕捉场景中的亮部和暗部细节，14位ADC提供了16384级的灰度层次， 能够展现极其细腻的亮度过渡。黑白传感器的高灵敏度（776mv）使其在各种条件下都能提供优异的成像质量。
性能参数详表
| 增益值 | 对数增益 (dB) | e-/ADU | 读出噪声 (e⁻) | 满井电荷 (ke⁻) | 动态范围 (stop) |
|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 0.00 | 0.65 | 2.03 | 10.6 | 12.4 |
| 177 | 4.88 | 0.36 | 1.78 | 5.9 | 11.74 |
| 316 | 10.09 | 0.21 | 1.61 | 3.3 | 11.08 |
| 1000 | 20.04 | 0.07 | 1.38 | 1.0 | 9.63 |
| 4999 | 33.78 | 0.01 | 0.93 | 0.2 | 7.99 |
注：表中显示部分代表性增益值的数据，在最高增益时读取噪声可低至0.93e⁻
相机接口与尺寸
包装内容
标准配置包含：
- G3M178M相机主体 × 1
- USB 3.0数据线（2米，Type-A to Type-B）× 1
- ST4导星线缆（2米）× 1
- 1.25英寸延长筒 × 1
- 快速使用指南 × 1