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五代 CMOS 的优势在哪 —— ZWO ASI533MC 与 071/294横评

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发表于 2019-12-5 10:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
之前一篇讲述了关于 ASI533MC 一夜开光的具体经过以及体验测试。
最近又有连续两天好天。在 PY 了一个1.25寸的双窄带滤镜装进滤镜轮之后,兴冲冲地顶着半个晚上的大月亮又上山拍了一通。不过这篇我们需要从实际层面讲一讲,如果有一个294、071和533,同样都是14比特的相机摆在你的面前,应该如何来选择。

ASI 071MC vs ASI 533MC vs ASI 294MC
IMX071芯片,是一款采用在尼康 D5100上的成像芯片。而 D5100天文改机由于超高的性价比也是许多天文爱好者入门的神机。ASI071MC 冷冻相机目前市场上二手价格在4-5千元,新机接近万元的价格。也比较适合从单反相机转换到冷冻相机的爱好者们入手。但是先别着急,我们看一下他们的对比。

1. 画幅
IMX071芯片是标准的 APS-C 画幅,拥有4944×3284的分辨率,4.78um的像元。
IMX533芯片是一寸方形画幅,拥有3008×3008的分辨率,3.76um 的像元。
IMX294芯片是4/3寸画幅,拥有4144×2822 的分辨率,4.63un 的像元。
从画幅上来说,必然是 APS-C 芯片占优,拥有接近一倍于一寸底的芯片面积。但是天文摄影本质上并非是画幅越大越好。随着画幅增大,会有很多其它的系统性问题随之而来。
在我的拍摄系统中,8寸牛反是不支持大于 APS-C 画幅的像场的。同时由于使用ASI071MC 接近最优成像圈的极限大小,随之而来的焦平面、后截距、光轴问题会在画面边角处被无限放大。

在焦平面歪时边角处飞翔的星点(相同的拍摄系统,使用 ASI071MC摄于去年10月4日)

使用 ASI533MC,画幅位于中央最优成像圈,无任何星点问题。
与此同时,随着画幅增大,芯片的热量分布会更加不均匀,制冷的效果会随之降低,在芯片开始制冷到中央完全冷却到恒定温度也会耗时更久。这块会在后面进行视频演示。

1. 拍摄效率与成片
ASI533MC 做为一个彩色相机,量子效率达到了惊人的80%以上,这也是上面这张马头星云仅用区区四小时就能获得如此多信息量的首要原因。
天文拍摄的效率,在以单张为单位计量下可以用信噪比公式来进行试算:

一张合格的长曝光的深空目标照片,理想情况下背景亮度需要比偏置场高490以上的 ADU。
在五代 CMOS 的加成下,单位时间ASI533MC 将比 ASI071MC 提高1.5倍左右拍摄效率,而相比 ASI294MC 有大约5%的效率提升。
在 EAA(电子辅助观测)、全景天文、流星监测、幸运成像等领域中,极低的读出噪声可以将所有非五代CMOS芯片远远抛在后面。

使用 ASI533MC 拍摄累计时间1小时的 M42,不输给黑白相机1小时累计曝光的效果。

1. 真·无辉光
为了测试 ASI533MC 是否真的如官网所示无辉光,我决定使用 SGP 能设置的最长暗场时间2000秒进行 Unity Gain下的曝光,同时我也会贴出其它芯片暗场的对比。
▲ASI533MC 2000秒暗场▲


▲ASI294MC 300秒暗场▲


▲ASI1600MM 600秒暗场▲


▲ASI183MC 300秒暗场▲


▲ASI071MC 300秒暗场▲
通过对比可以发现,就算是2000秒这一个不可能使用的单张拍摄时间,ASI533MC 仍然没有辉光。而其它几款芯片或多或少都有辉光,在进行暗场扣除校准时,CMOS 的辉光会影响辉光影响区域的信噪比,造成辉光残留或者区域信噪比降低的情况。

1. 制冷
拿到手时,振旺的工作人员特地和我说,所有今年的新机型使用了新的 TEC 制冷温控芯片,温度灵敏度达到了0.1℃,而在下面实际的ASI071MC 对比 ASI533MC 制冷测试中也非常明显的表现出来新的优秀的制冷温控带来的好处。

2. 解析力与构图
使用短焦镜子或者快镜系统的爱好者应该知道,太小的目标就算裁图,也由于解析力原因无法获取更多的细节。毕竟天上不仅仅只有 M31、M42、M45,还有成千上万其它目标。
ASI 533MC 以及今年所有新款相机均使用3.76um 的像元,在解析力上做到了一个很好的补充。

▲ASI533MC轻松解析10角分的视场▲
总结
无论是 ASI294MC 还是 ASI533MC 都是优秀的相机,具体取舍还是取决于你是想要更大一点点的画幅还是更优秀的成像素质。
1. 更优秀的制冷温控。
2. 更好的解析力,基本做到了像素大小的均衡性。
3. 无辉光,暗电流极低。
4. 不输给上一代黑白相机的拍摄效率。
5. 80%+的量子效率,配合双窄带滤镜可以在光污染环境中得到不错的成像。


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发表于 2019-12-5 12:16 来自手机 | 显示全部楼层
看的我都口水一地

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攒钱买一个,支持下天文事业。  详情 回复 发表于 2019-12-5 15:59
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发表于 2019-12-5 15:31 | 显示全部楼层
大画幅又贵又不好 是不是这个意思?

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这个是个很难回答的问题。只能说每个人的追求不一样,大家都各有所好。 其实还是看个人消费能力,全画幅一样可以裁剪。 我个人是坚信底大一寸压死的理论的。  详情 回复 发表于 2019-12-5 16:01
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 楼主| 发表于 2019-12-5 15:59 | 显示全部楼层

攒钱买一个,支持下天文事业。
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 楼主| 发表于 2019-12-5 16:01 | 显示全部楼层
nwwolf 发表于 2019-12-5 15:31
大画幅又贵又不好 是不是这个意思?

这个是个很难回答的问题。只能说每个人的追求不一样,大家都各有所好。  其实还是看个人消费能力,全画幅一样可以裁剪。 我个人是坚信底大一寸压死的理论的。
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发表于 2019-12-5 22:16 | 显示全部楼层
无辉光好。 如果有黑白的更好。呵呵

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努力赚钱换6200,是真理,哈哈哈。  详情 回复 发表于 2019-12-5 22:46
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发表于 2019-12-5 22:46 来自手机 | 显示全部楼层
小六哥 发表于 2019-12-5 22:16
无辉光好。 如果有黑白的更好。呵呵

努力赚钱换6200,是真理,哈哈哈。
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