Když se před nedávnem objevila tato kamera na trhu bylo prakticky ihned jasné, že QHY miniCAM 8 Combo představuje průlom v kategorii cenově dostupných (entry-level) astrofotografických kamer. Jako první kamera v ceně kolem 20-24 tisíc korun (závisí na variantě) kombinuje špičkový Sony IMX585 BSI senzor, pokročilé TEC chlazení a integrované osmipoziční filtrové kolo. To vše je v kompaktním 105mm těle při tloušťce zhruba 50 mm.  K dispozici na test jsme měli barevnou verzi této kamery vybavenou filtry od firmy Optolong.

 

Technické specifikace a klíčové vlastnosti

Technologický základ

Kamera je vybavena senzorem Sony IMX585. Fyzicky se jedná o menší chip 1/1.2" o rozměrech 11,2 mm × 6,3 mm (diagonála 12,84 mm). Rozlišení 8,4MPix (3856×2180 px) s pixely 2,9 µm. To poskytuje optimální kompromis mezi citlivostí a rozlišením pro malé a střední dalekohledy. 

IMX585 je pokročilý senzor se zadním osvitem druhé generace označované firmou Sony jako STARVIS 2 BSI . Vyznačuje se kvantovou účinností až 92% ve viditelné oblasti a 80% v H-alfa. To činí z IMX585 jeden z nejcitlivějších senzorů ve své třídě. Kamera se vyrábí ve dvou základních variantách - monochromatické a barevné.

Plná kapacita pixelu činí 54 ke- v normálním režimu. To umožňuje relativně dlouhé expozice bez saturace, zatímco čtecí šum 0,76 e- (při unity gain) zajišťuje velmi slušný poměr signál/šum. Chip je vybaven i druhým unikátním režimem -  Linearity HDR, který kombinuje nízký a vysoký zisk (gain) kanály pro vyšší dynamický rozsah (93 dB) při mírném snížení kapacity pixelu na 46 ke-.

Kamera je vybavena 10/12bitovým ADC (analog-digitálním převodníkem). Pro režim 12bit ADC dosahuje až 60 snímků/s (plné rozlišení), 10bit ADC až 90 snímků/s (plné rozlišení). 12bit režim je vhodný pro maximální kvalitu, dynamický rozsah a detaily v obraze, 10bit režim je vhodný pro rychlá data tam, kde je požadována vyšší snímkovací rychlost a  menší velikost souborů. Nastavení v příslušném snímacím softwaru (SharpCap, NINA, ...) se doporučuje přizpůsobit typu astrofotografických objektů.

 

Pokročilé chlazení a konstrukce
Kamera je vybavena dvojstupňovým termoelektrickým (TEC) chladičem, který dosahuje ambient až -45°C pod okolní teplotu. To je o 10°C více než konkurence. Rychlé chlazení na -20°C za 2 minuty při spotřebě pouze 25-30% výkonu eliminuje dlouhé čekání před začátkem snímkování (opakovaně osobně ověřeno) při následném bezproblémovém držení nastavené teploty. Určitým rušivým prvkem tak může být jen zvuk při zapnutí, kdy malý ventilátorek najede okamžitě po zapnutí do plných otáček a  ty poklesnou až po nastavení požadované teploty ve snímacím softwaru. Popravdě to ale je jen taková kosmetická závada, která jinak neruší a výrobce ji podle ohlasů ve fórech přislíbil opravit v nejbližším updatu firmware. 

Temný proud o velikosti pod 0,002 e⁻/pix/s při -15°C snižuje potřebu temných snímků pro kratší expozice zejména při EAA (odzkoušeno). Na kameře je patrná i velká zkušenost výrobce s předchozích modelů. Integrovaný vysoušeč a ohřívač okénka zajišťují bezproblémový provoz i při vlhkosti 80%+.

Velmi zajímavá je i hmotnost a to pouze 480g. To představuje průměrně 40% úsporu oproti srovnatelným kamerám. To významně snižuje moment zatížení na lehkých cestovních montážích.

 

Elektronika, vyrovnávací paměť

Elektronika kamery obsahuje 512 MB DDR3 paměť coby buffer, který  funguje jako „sklad“ při sekvenčním čtení – u plné rychlosti 41,5 fps v 8 bitovém rozlišení je přenos i na pomalejší notebook bez výpadků snímků. Pokud na senzoru omezíme vyčítanou oblast (ROI) na 640 řádků stoupne rychlost až na 177 fps. To je výhodné zejména pro sekvence při snímání detailů na Jupiteru či Měsíci. Pro větší rychlost čtení by byla nutna vyrovnávací paměť alespoň 1GB.

Napájení 12 V/3 A je přes standardní konektor 5,5x2,1mm, který je (jak je u QHY již obvyklé) opatřen  závitem pro fixaci. To eliminuje nechtěné rozpojení např. během meridiánového přeložení. I zde jsou patrné zkušenosti výrobce s astronomickými kamerami.

 

Filtrové kolo

 8-pozicové integrované kolo s proprietárními obdélníkovými filtry 19×12×1,1 mm představuje největší inovaci kamery. Kompaktní formát umožnil vměstnat osm pozic do prostoru, kde konkurence nabízí pouze pět. Výhodou i slabinou současně jsou tak právě nestandardní filtry. QHY i partneři (XiMei, Optolong) nabízejí několik předpřipravených sad, které je možné objednat zvlášť a vyměňovat během minut. Standardně při koupi kamery je již některá z kombinací filtrů součástí (viz tabulka níže). Testovaná byla varianta se sadou DeepSky Combo (color).

 

Tab. 1: Existující varianty sad filtrů 19x12mm

 

 Uživatelské zkušenosti

Teoretické parametry chipu zmíněné výše jsou příslibem kvalitní kamery. To plně potvrzují i praktické testy. Vysoká citlivost je patrná zejména v červené oblasti spektra, kde IMX585 dosahuje výrazně vyšší kvantové účinnosti v oblasti H-alfa oproti starším variantám senzorů a to dle testů o více než třetinu, dle ohlasů na jiných astronomických fórech i více (např.  přes 40% dle Mitchell Dukeho na CloudyNights). Za zmínku stojí prakticky neexistující AmpGlow (záře od zesilovače, v reálu vyvolaná teplem elektronických obvodů v okolí vyčítané matice; projevuje se zpravidla u některého okraje při dlouhých expozicích).

Obrázek: Temný snímek kamerky QHY MiniCam8 Combo

 

Rovněž chlazení je jak bylo očekáváno velmi rychlé a bez patrných vibrací z ventilátoru. Dvojstupňový TEC systém dosáhl -20°C v letní noci bez problémů  za 2 minuty při spotřebě pouze 25-30% výkonu. Odečtený temný proud byl  při teplotě čipu -15°C opět v souladu s technickými parametry a tedy očekáváními - pod 0,002 e⁻/pix/s (reálná naměřená průměrná hodnota byla  0,0018 e⁻/pix/s).

 

Filtry Optolong

Jak již bylo uvedeno, byla testována barevná varianta kamery s filtry od firmy Optolong. Součástí filtrového kola je i záslepka (standardně již umístěna v poloze 1, doporučuji ji přemístit na jiné neobsazené místo). Ta umožňuje pořizování temných snímků bez nutností zakrývat vstup dalekohledu.

Souhrnně lze konstatovat, že filtry Optolong pro QHY miniCAM8 představují optimalizované řešení pro EAA (Electronically Assisted Astronomy) a OSC (on-shot-color) astrofotografii v různých podmínkách světelného znečištění. FCE filtr je často označován jako nejuniverzálnější volba díky vyváženosti mezi potlačením světelného znečištění a zachováním přirozené barevnosti, zatímco LPF a HLP poskytují postupně agresivnější přístup k boji se světelným znečištěním. Dále naleznete stručný popis dodávaných filtrů.

Obrázek: Filtrové kolo s vloženými filtry u barevné varianty kamery. Pozice 8 je zakryta záslepkou.

 

1. LPF (Light Pollution Filter) je svým průběhem i chováním velmi podobný Optolong L-Pro. Potlačuje s densitou OD 3-4 pro oblasti LP (light pollution - světelné znečištění)zejména pak hlavní čáry sodíkové výbojky: 589nm, 615nm a rtuťové výbojky: 435nm, 546nm . V hlavních pracovních pásmech má maximální propustnost >85%.  Propustná pásma: Modrá: ~400-470 nm (H-beta 486nm), zelená: ~490-510 nm (OIII 496/500nm), červená: ~640-680 nm (H-alpha 656nm, SII 672nm) a dále částečné pro spojitá spektra žluté: ~570-590 nm.

 

2. HLP (Heavy Light Pollution Filter) je  úzkopásmový multi-bandpass s agresivnější filtrací oproti LPF. Je primárně určen pro extrémně znečištěné lokality (Bortle 7-8). Spektrální vlastnosti: propustná pásma jsou užší než LPF.  H-beta: ~480-492 nm (šířka ~12nm), OIII: ~495-505 nm (šířka ~10nm), H-alpha: ~650-662 nm (šířka ~12nm). Densita filtru pro LP oblasti je >OD4.  Vedlejší účinek: Může způsobit barevný nádech kvůli agresivní filtraci

 

3. FCE (Four-Channel Enhancement Filter) je vícepásmový (Quad-bandpass) filtr podobný svoji charakteristikouOptolong L-QEF

Spektrální vlastnosti: čtyři hlavní pásma propustnosti: modré: ~400-450 nm (širší než u LP filtrů), zelená: ~490-510 nm (OIII optimalizováno),  červená: ~640-680 nm (H-alpha/SII) a blízká IR: ~700-750 nm (částečný průchod). Celkově má filtr lepší barevná vyváženost než standardní LP filtry, zachovává přirozené barvy hvězd a je rovněž poměrně efektivní pro galaxie a reflektivní mlhoviny.

 

4. UV/IR Cut filtr je v podstatě standardní IR/UV cut filtr s propustným pásmem ~380-700 nm (celé viditelné spektrum),

UV blokace: <380 nm (OD4+), IR blokace: >700-750 nm (OD3-4). Propustnost: >95% ve viditelném spektru

 

Praktické porovnání filtrů podle agresivity filtrace (od nejméně po nejvíce):
- UV/IR Cut - minimální filtrace, pouze technické zlepšení obrazu. Vhodný do Bortle 3-4 (temná obloha).

- FCE -  jemné zvýraznění bez ztráty přirozenosti a barevné vyváženosti. Vhodný do Bortle 3-4 (temná obloha)

 

- LPF - standardní  potlačení LP, představuje optimální kompromis mezi filtrací a přirozeností obrazi. Doporučeno pro Bortle 5-6 (příměstská obloha)

 

- HLP - agresivní filtrace pro městské centrum, obraz získává barevný nádech (obtížně odstranitelný).  Určitě jej použijte pro Bortle 7-8 (město).

 

Tab. 2: Přehled filtrů Optolong u kamery QHY miniCam8 Color

 

Upozornění

Při dodávce jsou kamery dodávány s nenamontovanými filtry, které naleznete v přiloženém blistru. Postup montáže je zde podrobně popsán. Vysloveně doporučuji jej řádně nastudovat a teprve pak přistoupit k montáži. Ta není sice nijak obtížná, ale nevyžaduje žádné odborné znalosti. Pro vlastní montáž je přiložena plastová pinzeta. Použijte prosím ji. V žádném případě nepoužívejte běžnou kovovou pinzetu. Riziko poškození filtru by bylo enormní. Rovněž se vyvarujte dotýkat se filtru prsty. Otisky jsou pak velmi obtížně odstranitelné. Pokud si nejste jisti práci s pinzetou, či raději pracujete rukami použijte nitrilové rukavice (s těmi ostatně pracují i profesionální optici při montážích optických přístrojů). Jsou to ty samé, které se používají např. i při manipulaci s pryskyřicí při 3D tisku a lze je snadno dostupné např. v drogeriích.

 

Doporučené dalekohledy a kompatibilita

 Nejprve další malé upozornění. Vlastní tělo kamery má závit kompatibilní s objektivy C-Mount. Při shodném backfokusu (17.5mm) je velmi silné pokušení odzkoušet objektivy z bezpečnostních kamer (některé velmi kvalitní).Bohužel to ale v drtivé většině případů není možné. Standardní závit C-Mount je příliš dlouhý a objektiv po zašroubování zablokuje filtrační kolo (odzkoušeno na 12 různých objektivech a pouze v jediném případě byl pohyb kola neblokován). 

 Kamera má pixely velké 2,9um při rozměru senzoru cca 11x6mm. Pro optimální využití  je vhodné volit pro univerzální aplikace a deep-sky objekty elementární úhel na pixel v rozsahu  1,0-2,5 arcsec. To odpovídá ohniskové vzdálenosti 400-800mm pro univerzální použití. Pro pozorování malých detailů např. na Měsíci či planetách je možné tento elementární úhel zmenšit na hodnoty 0,5 arcsec (za vyjímečných okolností i na polovinu této hodnoty). Výsledný rozsah ohniskových vzdáleností dle zamýšleného využití naleznete níže v obrázku.

Nejlepší kombinace podle uživatelů této kamery je dle astronomických fór (dále jsou údaje z CloudyNights) Askar FRA600 (f/5.5), který představuje "zlatý standard" s 1,0" pixel scale pro perfektní zobrazení. Obecně lze konstatovat, že prakticky všechny menší refraktory se světelností cca f/5 až f/6 jsou velmi dobrou volbou (refraktor 80mm f/6  je ideální začátečnická volba s 1,25"/pixel). Použít lze  přirozeně i oblíbený Newton 150/750 s koma korektorem - deep-sky specialista s 0,80"/pixel). Dlouhoohniskové systémy MCT, SCT  a odvozené (do průměru objektivu 8" a typickou světelností kolem f/10) jsou v tomto případě (s 0,50"/pixel) vhodné primárně pro záznam úhlově malých objektů S použitím reduktoru (0,74"/pixel) lze považovat za univerzální řešení pro DSO i planety.

Za problematické kombinace tak lze považovat objektivy s ohniskovou vzdáleností pod 300mm. Dochází k silnému převzorkování (oversampling) a s ním spojené ztrátě rozlišení.  Rovněž pro ohniskové vzdálenosti přes 2000mm dostáváme příliš úzké pole. S tím jsou spojeny i dlouhé expozice a s tím spojené problémy s trakováním objektu.

Obrázek: Doporučené ohniskové vzdálenosti pro QHY minCam8

 

Co by stálo za vylepšení a další omezení

Mezi věci, které by  pravděpodobně bylo vhodné odstranit je již zmíněný šum při startu od větráku. Jde zjevně o  problém firmwaru a tak lze doufat, že bude vyřešen v aktualizacích. Určitě největším omezením jsou proprietární filtry. To je zvláště patrné, pokud zatoužíte po úzkopásmových variantách. Nabídka specializovaných 3nm pásem je skutečně tristní.  Je nutno rovněž zmínit limit expozice, na který jsem narazil při testování a to maximálně 300s. To sice v drtivé většině případů postačuje, ale přeci jen je to trochu zbytečné omezení. Jde opět o firmware omezení a tak lze  doufat v nápravu.

S malým senzorem je přirozeně spojeno i malé zorné pole. To vyžaduje pečlivé plánování případné mozaiky velkých objektů zejména u středních a velkých ohniskových vzdáleností.

 

 

Obrázek: Celestron C8 a QHY miniCam8 Color (UV/IR Cut filtr).

 

Závěrečné hodnocení

Krátké testování kompaktní kamerky QHY miniCAM8 Combo v barevné verzi naplňuje úvodní titulek tohoto článku. Kamera s určitou nadsázkou představuje  "revoluci" v dostupné  astrofotografii. Kombinace špičkové technologie, praktické užitečnosti a dostupné ceny z ní činí jasnou volbu pro širokou skupinu astrofotografů. QHY miniCAM 8 Combo úspěšně propojuje výhody moderního BSI senzoru, termoelektrického chlazení a kompaktní mechaniky se softwarovým ekosystémem postaveným na ASCOM popř. INDI a vhodném snímacím softwaru (např. SharpCap nebo NINA).

Ve své cenové kategorii nabízí unikátní kombinaci osmi-polohového kolotoče, vysoké kvantové účinnosti, navíc s režimem zvýšeného dynamického rozsahu Linearity HDR, která nemá přímého konkurenta.

Pro uživatele, kteří hledají lehkou, kabelově čistou a finančně efektivní cestu představuje miniCAM 8 velmi atraktivní volbu. To za předpokladu, že jim nevadí proprietární formát filtrů a menší úhlopříčka snímače. Celkově lze konstatovat, že kamera posouvá laťku toho, co lze v roce 2025 považovat za „entry-level“ systém pro seriózní deep-sky fotografii.

Silné stránky:

- vynikající poměr cena/výkon v této kategorii,

- kompletní all-in-one řešení eliminující další investice,

- vynikající obrazová kvalita se špičkovým IMX585 senzorem,

- kompaktní design ideální pro cestování,

- rychlé chlazení a mimořádně nízký šum.

 

Slabší stránky:

- proprietární formát filtrů omezující budoucí rozšiřitelnost,

- malé pole vidění vyžadující mozaikování velkých objektů,

- omezená dostupnost ultra-narrowband 3nm filtrů.

 

Děkujeme tímto firmě Supra  Optika za zapůjčení kamery k testování.

 

Celkové hodnocení:  8/10