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天文相机的QE曲线和光谱响应曲线有什么区别?

2022-9-2 00:50| 发布者: imufu| 查看: 61739| 评论: 0

摘要: 点击蓝字关注我们本期关键词“ QE曲线≠光谱响应曲线”和日常摄影相比,天文摄影最难的是拍摄的对象,来自宇宙深处的微弱的光子。要想得到一张好的作品,就必须在尽量短的时间内,尽量多的收集光子并转换成电子。如 ...


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本期关键词
“ QE曲线≠光谱响应曲线 ”




和日常摄影相比,天文摄影最难的是拍摄的对象,来自宇宙深处的微弱的光子。要想得到一张好的作品,就必须在尽量短的时间内,尽量多的收集光子并转换成电子。如下图所示,右图收集到的光子就明显更多,图像信噪比更高:



通常我们可以延长曝光时间来收集更多的光子,但如果曝光时间一定,能收集的光子的多少就取决于传感器的光电转换能力,在这里我们使用一个专业术语来描述这个光电转换能力——QE量子效率。



QE曲线描述的就是图像传感器的光电转换效率。由于半导体材料对光信号的吸收效率和波长相关,QE曲线横轴为波长,纵轴为百分比。

下图是ASI585MC的QE曲线,因为ASI585是彩色相机,所以可以看到红绿蓝3个曲线,分别对应bayer滤镜上的红绿蓝滤光片。其QE峰值在绿色波段,约92%的转换效率,可谓非常高了。



但如果我们仔细查看ASI585MC的sensor手册,发现手册上的图和上图不太一样,这个又是为什么呢?

如下图所示,横坐标仍然是波长,纵坐标依然是百分比,但和上图不同的是QE峰值从绿色变到了红色,而且还达到了100%,细心的读者估计还可以发现左边的文字:Relative response.



我们仔细查阅资料,发现Relative response并不是指相对QE曲线,而是一个新的专业术语,其全称是relative spectral response 相对光谱响应。

光谱响应曲线描述的是,要达到相同的能量,不同波长下需要的光子数量,因为波长越短,能量越强,所以会发现红光部分的曲线往往要高,因为红光能量弱,需要的光子数就越多。

如果知道一款sensor的QE曲线,我们有公式可以计算出他的光谱响应曲线。但两者完全不是一个概念,希望大家不要搞混了。

如下图ASI585MC的光谱响应曲线和QE曲线,完全不一样的东西,而我们更看重的是QE曲线。





下面提供几款热门相机QE曲线对比图,供大家选型参考:



相信经过本文的讲解,大家对QE曲线有了全新的认识,并且可以区分QE曲线和光谱响应曲线,下次再选相机型号,肯定就不会错了!


— END —



苏州振旺光电有限公司

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苏州振旺光电(ZWO)成立于2011年,是一家由天文爱好者创办的专门为天文爱好者服务的高科技企业。

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