G3M678M 行星相机

搭载索尼 IMX678 背照式黑白 CMOS传感器的专业天文摄影相机,具有4K超高分辨率、2微米超小像素和卓越的红外响应能力,为高精度行星摄影提供极致性能。

G3M678M 行星相机产品图

功能描述

G3M678M相机具有高效的红外波段光捕捉能力,其在850nm处具有非常高的QE值。此外它还具有高满阱、高动态、高灵敏度和低读出噪声等优势。这使得G3M678M在行星摄影、日面摄影和月面摄影中都有着不俗的性能。

G3M678M的特点如下:

  • IMX678 黑白 CMOS 传感器
  • 分辨率:830万像素(3840×2160)
  • 2微米方形像素
  • 1/1.8 英寸画幅
  • 12 位ADC
  • 512 MB DDR3缓存
  • G 灵敏度:5644 mv,1/30s
  • 噪声:0.5 至 2.55e⁻
  • 高帧率,最大分辨率8bit位宽时能达到47FPS
  • 最大信噪比:41 dB
  • 动态范围:72 dB

核心特性

4K
超高清分辨率
3840×2160像素
2μm
超小像素尺寸
捕捉最精细的细节
0.36 e⁻
超低读取噪声
HCG模式下的极致性能
> 83%
量子效率峰值
优异的光电转换能力
5644 mv
超高灵敏度
卓越的弱光性能
380-1100 nm
超宽光谱响应
覆盖可见光至近红外

技术优势

4K黑白传感器的极致性能

G3M678M采用索尼IMX678黑白传感器,拥有830万像素(3840×2160)的4K超高清分辨率和2微米的超小像素尺寸。黑白传感器相比彩色版本具有更高的灵敏度(5644mv vs 3637mv),在同等条件下能够捕获更多光子。没有拜耳滤镜阵列,每个像素都能接收全部入射光线,这使其成为追求极致分辨率和灵敏度的天文摄影师的理想选择。

索尼IMX678光谱响应曲线

G3M678M的传感器G灵敏度高达5644mv,1/30s,比彩色版本高出55%。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。在850nm近红外波段具有极高的QE值,这使得该相机在使用红外滤镜进行行星摄影时表现尤为出色,能够穿透大气扰动获得更清晰的图像。

IMX678黑白版光谱灵敏度特性曲线

12位 ADC 和高帧率性能

G3M678M是原生12位ADC,提供4096级灰度层次。即使在4K分辨率下,8位模式也能达到47FPS的帧率,12位模式可达24FPS。在1920×1080分辨率下,无论是8位还是12位模式都能达到70FPS的高帧率。相机支持硬件ROI,ROI尺寸越小,帧率越高,非常适合高速行星摄影和lucky imaging技术。

不同分辨率/位宽/数据传输接口时的速率

分辨率 12-bit 输出 8-bit 输出
USB3.0 USB2.0 USB3.0 USB2.0
3840 × 2160 24 1.9 47 3.8
1920 × 1080 70 3.9 70 7.9

单位:帧/秒 (FPS)

DDR3 高速缓存

配备USB 3.0高速接口和512MB DDR3高速缓存,该相机显著减少了图像数据缓冲引起的amp-glow。在4K高分辨率下,大容量缓存确保了数据传输的稳定性,即使在最高帧率下也能实现不间断的成像会话,这对于需要连续捕获大量高分辨率图像的行星摄影至关重要。

DDR3高速缓存

像素合并

G3M678M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。2微米的小像素在合并后仍能保持优秀的分辨率,同时显著提升信噪比,为不同的拍摄需求提供灵活性。

转换增益开关

G3M678M支持 HCG(高转换增益)和 LCG(低转换增益)模式切换。HCG模式优化了弱光性能,实现0.36e⁻的超低读取噪声,这是极其出色的表现;LCG模式提供11.6ke⁻的满井容量,适合高亮度目标。根据拍摄目标的不同,灵活切换这两种模式可以获得最佳的成像效果。

黑白传感器在高分辨率成像中的优势

2微米的超小像素尺寸使G3M678M能够充分利用望远镜的光学分辨率。黑白传感器没有拜耳矩阵,不需要去马赛克处理,每个像素都提供真实的分辨率。这意味着830万像素全部用于成像,相比彩色相机能够捕获更多细节。配合窄带滤镜使用时,黑白相机的优势更加明显,能够在特定波段获得极高的成像质量。

高兼容性前端设计

短款版(C接口)

标准C接口设计,17.5mm后截距,适配传统望远镜和工业镜头。

标准版(CS接口加长版)

12.5mm后截距设计,前筒加长,专为OAG系统优化,兼容性更广。

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。

前端设计选项

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) 12位:24 FPS @ 3840×2160
8位:47 FPS @ 3840×2160
12位/8位:70 FPS @ 1920×1080
读取噪声 0.36e⁻ (HCG模式) - 2.55e⁻ (LCG模式)
满井电荷 11.6ke⁻
量子效率峰值 >83%
动态范围 72 dB
信噪比 41 dB
曝光时间范围 0.1毫秒 - 1000秒
增益范围 1× - 100×

基础技术规格

传感器 索尼 IMX678 黑白背照式 CMOS
图像分辨率 830万像素 (3840×2160)
像素尺寸 2.0μm × 2.0μm
传感器尺寸 1/1.8英寸 (对角线 8.47mm)
成像区域 7.7mm × 4.3mm
快门类型 卷帘快门
ADC位深 12位
DDR3缓存 512MB (4Gb)
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

多模式灵活切换

G3M678M支持HCG(高转换增益)和LCG(低转换增益)模式切换。根据您的成像需求自由配置这些模式,以优化动态范围和噪声性能。

HCG模式性能

相机设置:全分辨率,RAW 12位模式

HCG(高转换增益)模式专为弱光天体摄影优化。图表展示了在不同增益设置下的性能表现: 读取噪声可低至0.36e⁻,这是极其出色的表现,特别适合拍摄暗弱的行星细节和月面暗区。 虽然满井容量相对较小(2.6ke⁻),但极低的读取噪声和超高的灵敏度使其成为短曝光成像的理想选择。

HCG模式性能曲线图:横轴为增益值(100-15000),纵轴显示电子/ADU转换率、读取噪声、满井电荷和动态范围的变化关系

LCG模式性能

相机设置:全分辨率,RAW 12位模式

LCG(低转换增益)模式提供更大的满井容量(11.7ke⁻),适合拍摄高动态范围的天体。 该模式在拍摄太阳表面、明亮行星如木星和金星时表现优异,能够保留更多的亮部细节, 避免过曝。动态范围可达72dB,确保同时捕捉亮部和暗部细节。

LCG模式性能曲线图:展示低转换增益模式下,增益与各项性能参数的关系,具有更高的满井容量和动态范围

相机接口与尺寸

包装内容

包装内容总览

标准配置包含:

  • G3M678M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