望远镜：Samyang 135mm F2.0 ED UMC
赤道仪：Sky-Watcher EQ6 Pro
帧数：Baader H-alpha 6.5nm (CMOS-Optimized) 36 mm: 52×600″(8h 40′)
Baader O-III 6.5nm (CMOS-Optimized) 36 mm: 46×600″(7h 40′)
Baader S-II 6.5nm (CMOS-Optimized) 36 mm: 36×600″(6h)
QHY4040系列使用Gsense4040、规格为36.9mm * 36.9mm方形尺寸的传感器，是一款1680万像素单色cmos相机，双12位 ADC，包含前照式和背照式两种版本。前照式峰值量子效率为74%，背照式峰值量子效率为90%。前照式支持8FPS-20FPS的帧率，背照式支持10FPS和13FPS的帧率，适用于天文拍摄、空间碎片、人造卫星观测、医疗影像、生命科学、荧光检测、痕迹学等领域。
自2023年起，QHY4040已经全面升级为Pro系列。Pro I 系列标配2*10g光纤接口，Pro II系列在此基础上额外新增CameraLink接口。QHY4040Pro系列均支持水冷定制。
关于该科研级型号的的更多参数、定制化服务、价格明细等信息，请咨询QHYCCD并致电+86(10)-80709022-602。
QHY4040PRO I相机采用了GSENSE4040传感器，提供FSI 芯片和BSI两种芯片选择， 9μm像元尺寸，5T HDR像素设计。QHY4040Pro I有前照式和背照式双版本。背照式不带微透镜阵列，具有从200nm-1100nm范围内良好的响应，特别是可见光峰值量子效率可达90%，而在紫外波段和近红外波段也具有较高的响应。因此非常适合于宽光谱应用，紫外应用和近红外应用。支持高增益12位输出，低通道12位输出，以及高低增益双12位机内合成16位输出。QHY4040PRO I支持USB3.0和2*10Gbps两种传输模式。
前照式的GSENSE4040芯片有两种版本：CMN和CMT。CMN是一种没有微透镜阵列的单色传感器，由可拆卸的玻璃盖保护，适合通过光纤束耦合的X射线成像、带电粒子检测、微CT以及真空环境等应用; CMT是一款带有微透镜阵列的单色传感器，用D263T盖子密封，两侧都有防反射涂层，适合医学成像和天文学应用。
此链接是一个10秒曝光和30秒曝光的暗场。使用-7.5C的制冷温度，QHY4040全功率制冷后可以比环境温度低大约40℃。
http://note.youdao.com/noteshare?id=ae2fabb24d1742f207ba75613648e7c4
QHY4040支持连续实时视频模式，单帧模式和外部触发模式。在实时视频模式下，相机可以自由运行以捕获图像。在单帧模式下。发送开始曝光指令后，相机将开始捕获一帧。在连拍模式下，相机将处于空闲状态，您可以定义输出的帧数，发送开始曝光指令后，将开始捕捉这些帧然后停止输出。在单帧模式和触发模式下，定时与开始曝光命令同步。使用硬件曝光结束信号时，高精度定时记录保证了曝光时间的准确性。
此图显示了从相机输出的触发模式的硬件曝光结束信号。这是四帧触发。每个下降沿指示曝光结束时间。
| 型号 | QHY4040PRO I QHY4040PRO II |
| 传感器 | Gpixel GSENSE4040 |
| 传感器类型 | 仅黑白 |
| 前照式/背照式 | 均可提供 |
| 像素尺寸 | 9.0μm*9.0μm |
| 有效像素数 | 16.8 Megapixels |
| 典型尺寸 | 36.9mm*36.9mm |
| 有效分辨率 | 4096*4096 |
| 全分辨率 | 4096*4118 |
| A/D | Dual 12bit ADC (1)Dual Channel Output Together Mode. (2)Single Channel Mode (High Gain Channel and Low Gain Channel Seletable) (3)Dual 12bit Combine to 16bit Image mode. |
| 满阱电荷数(1×1, 2×2, 3×3) | FSI: High Gain Channel >70ke, Low Gain Channel 26ke- BSI: 36ke- |
| 读出噪声 | FSI: Typical 4e- @Gain31 (16.5x） BSI: Typical 2.3e- @Gain50 (16.5x) |
| 暗电流 | 0.29e-/pixel/sec @-15℃ 0.16e-/pixel/sec @-20℃ |
| 曝光范围 | 20μs – 600sec |
| 快门类型 | 电子滚动快门 |
| 计算机接口 | 1*USB3.0 Interface 2*10Gigabit Fiber 2*CameraLink (仅Pro II版本) |
| 滤镜轮接口 | 4PIN QHYCCD CFW Port |
| 外触发 | Four High Speed FPGA Controlled GPIO. Can be used for high precise GPS timestamp socket. Or the Electric Shutter on/off waveform output for GPS Card. Or Multiple Camera Synchronized Port and so on. |
| 全分辨率帧率 | USB3.0: 13.0FPS@8bit 10.0FPS@16bit PCIE Mode: 13.0FPS@8bit 12.0FPS@16bit CameraLink TBA |
| ROI 帧率（部分） | USB3.0: 2048lines, 10.8FPS@8bit, 6.1FPS@16bit 1080lines, 19.5FPS@8bit, 10.8FPS@16bit 768lines, 26.1FPS@8bit, 14.7FPS@16bit 480lines, 37.1FPS@8bit, 20.5FPS@16bit PCIE Mode: 2048lines, 26.1FPS@8bit, 26.1FPS@16bit 1080lines, 71.8FPS@8bit, 55.8FPS@16bit 768lines, 99.8FPS@8bit, 78.4FPS@16bit 480lines, 141FPS@8bit, 106FPS@16bit |
| 机内缓存 | 2GB DDR3 Memory Buffer |
| 风冷制冷系统 | 双层半导体制冷，可实现 -35℃ 环境温差（测试温度20℃, 曝光时长1秒以上) |
| 水冷制冷系统 | 仅水冷版本支持 -40℃ 环境温差（测试温度20℃, 曝光时长1秒以上) |
| 推荐水冷流速 | 1.6ml/s |
| 防结露功能 | 有 |
| 湿度传感器 | 有 |
| 固件/FPGA远程升级 | 支持 |
| 光学玻璃窗口 | AR+AR双面增透玻璃亮星光晕抑制型 |
| 后截距 | 1８mm（±0.５） |
| 转接环 | 支持 2-inch, M54, M48, Nikon/Canon DSLR 等规格（需配合对应转接环) |
| 重量 | 约 990g |
| 功率 | 40W/100% 21W/50% 16.8W/0% |
QHY4040（标准版）是4040系列早期型号，目前已经不再提供，仅列出参数供参考使用。
| 型号 | QHY4040 | ||
| 传感器 | Gpixel Gsense4040 FSI CMOS | 曝光范围 | 20us – 600sec |
| 像素大小 | 9.0um x 9.0um | 快门类型 | 电子卷帘快门 |
| CMOS尺寸 | 36.9mm*36.9mm | 接口 | USB3.0 |
| 有效分辨率 | 4096 x 4096 | 缓存 | QHY4040 128MB DDR2 Memory |
| 像素数 | 1680万 | 外触发功能 | 支持硬件外触发输入，输出，高精度快门测量波形输出 |
| 成像颜色 | 仅黑白（灰度） | 制冷 | 双层半导体风冷制冷，可实现-35摄氏度环境温差； |
| 满阱 | （高增益通道）26ke- | 防结露 | 有 |
| AD 样本深度 | 单通道12位；支持8bit和16bit读出 | 驱动 | 支持ASCOM协议 |
| 全分辨率帧率 | 8FPS@4096*4096 12bit (Clock Speed 0) | 接口 | 可通过转接环实现M54/尼康/佳能单反接口等多种规格 |
| 读出噪声 | 3.69e- @ Gain31 (16.5x） | CMOS 封窗 | AR+AR高品质增透滤镜 |
| 暗电流 | 0.049e/pixel/sec @ -15℃ | 后截距 | 1８mm（±0.５） |
| 峰值QE | 74% | 重量 | 785g |
*下述对于Gsense芯片的定义均来自于该芯片提供方而非QHYCCD。如对该芯片等级的定义有任何疑问，可联系QHYCCD。
QHY4040根据所使用的芯片等级不同提供1级芯片和2级芯片版本。对Gesense4040的每种等级芯片的定义如下：
FSI
| Grade 1 | Grade 2 | |
| 坏像素数总和 | 不超过200 | 不超过400 |
| 坏像素团（3-9） | 不超过4 | 不超过8 |
| 坏像素团（10-25） | 不超过1 | 不超过5 |
| 坏像素团（26-40） | 0 | 不超过1 |
| 单行/列坏线 | 0 | 8 |
BSI
| Grade 0 | Grade 1 | Grade 2 | |
| 坏像素数总和 | 不超过200 | 不超过300 | 不超过400 |
| 坏像素团（3-9） | 不超过15 | 不超过20 | 不超过25 |
| 坏像素团（10-25） | 不超过1 | 不超过5 | 不超过8 |
| 坏像素团（26-40） | 0 | 0 | 不超过1 |
| 坏像素团（40+） | 0 | 0 | 0 |
| 单行/列坏线 | 不超过5 | 不超过10 |
（最近更新：2024年1月）
注意：ALL-IN-ONE不包括电子极轴镜以及老型号CCD相机的固件！请在下方的单独链接里下载它们的文件。
ALL-IN-ONE包下载地址：https://www.qhyccd.cn/download/
ALL-IN-ONE包安装教程视频：https://www.bilibili.com/video/BV11r4y1u7d8
安装驱动过程中，不要让相机连接电脑！！等全部安装好后，再连接电脑。
软件默认的安装位置进行安装的话，All-in-one程序会在接下来自动将SDK安装至软件根目录；如果改变了安装位置，接下来您可能需要手动定位软件的根目录。
首先给制冷相机接入12V电源（如果是行星导星相机则无需电源），然后通过USB3.0数据线将相机连接至您的电脑。在将相机连接至电脑之前一定要确保设备已经接入电源。
注意：制冷相机的输入电压不能低于11.5V否则不能正常运行。同时也不要高于13V。
此处仅提供各软件的连接方式及基础功能说明，关于软件的详细功能请参考各软件的使用说明。
注意：对于传感器尺寸较大的相机，如QHY600等全画幅以上的相机，请尽可能使用64位版本的软件。
注：在SharpCap4.0 （3.2BETA）中，已经新增了中文版本。该版本由QHYCCD进行主要汉化及校对工作，欢迎大家使用，并欢迎大家提供反馈意见。在下方我们依然按照3.1英文版进行说明
开启SharpCap。点击菜单栏中的摄像头，然后在选中相机。如果前面所提及的软件和驱动都安装成功，那么视频图像就会自动出现，同时也可以在软件的左下角看到帧率，如下图所示。
界面主要功能介绍：
Capture Profiles：预设管理。SharpCap软件重启后默认设置重置。如果经常使用一个或者多个参数配置，可以在调整好下方参数后点击保存，在再次打开软件前便可直接调用该预设。
Exposure：设置曝光时长。勾选LX mode后可以把单帧曝光时长调至更长。
Gain：相当于普通数码相机的iso。数值越大，感光度越高。
Frame Rate Limit：限制最大帧率，默认不设限，可自行调节。
Offset：偏置调节。当对相机进行完全遮光后，可能会发现图像并不是真的全黑。可以通过调整偏置（offset）来获得一个更好的暗场。可以通过打开直方图（histogram）来确认这一点。
USB Traffic：控制数据传输速率（帧率）。当数值为0时，相机达到最大帧率。
Enable Broadcast Mode：开启广播驱动，具体使用方法可参考下载界面的说明。
Read Mode：部分型号具有可以切换高低增益模式的功能。
Color Space：选择色彩空间（输出格式）。Raw8/Raw16为8位或16位的Raw格式，输出保存的视频图像为黑白（即使传感器为彩色，需要通过debayer进行色彩还原）；RGB24为非Raw格式，可直接输出彩色图像，但占用空间较大。
Capture Area：可选择使用何种分辨率进行拍摄。
Binning：使用像素合并进行拍摄。
Output Format：选择输出格式。
Debayer Priview：显色预览。当此项功能开启时，即使选择raw格式，屏幕预览区也会显示彩色图像。但此时保存出的图像仍然是黑白的，请注意。
Gamma，Brightness，Contrast：对应伽马值、亮度、对比度调整。我们建议在正常情况下不必调整这三项参数。
White Bal （R/G/B）：彩色相机白平衡校准功能。具体校准方法可以参考彩色相机页面下的对应说明。黑白相机则无需此功能。
直方图：重要的图像参考，可以用来检测白平衡是否准确、offset的设置以及图像是否过曝等。和普通数码单反的直方图原理一致，建议具有图像基础的人使用。
Thermal Controls：制冷控制。制冷相机接入12V电源后，温度控制电路就会启动，您可以通过调整下图中的设置来控制CMOS的温度。控制温度主要有两种方式，一种是调整制冷器功率（Cooler Power），一种是设置目标温度（Target Temperature）。如果您想要通过设置目标温度这种方式来直接控制CMOS的温度，可先点击“Auto”再来通过调整滑动条来设置目标温度。
QHY设备可以在很多支持ASCOM平台的软件上工作。这里以MAXIMDL为例。
首先确认ASCOM平台和ASCOM驱动都已经成功安装。开启MAXIMDL，按照下图的提示来完成设置。
在拍摄前需要点击Connect；
连接软件后按照步骤开启设置制冷温度。
由QHYCCD开发的软件，对于QHYCCD相机，它拥有基础的拍摄功能。
安装EZCAP_QT软件并通过USB3.0数据线将相机连接至您的电脑。启动EZCAP_QT，在Menu->Camera中点击”Connect”，如果相机是成功的连接的，EZCAP_QT软件的标题就会显示相机的固件版本以及相机的ID，如下图所示；
可在Language中切换成简体中文。
在 “相机设置” 中点击“温度控制”，设置CMOS传感器的温度。您可以开启“自动 ”来设定目标温度。比如，在此我们设置目标温度为-10C。CMOS传感器的温度将会很快下降到此温度（大约需2-3分钟）。如果您想要关闭制冷，您可以选择“停止”。如果您只想设置制冷功率而不设置温度，您可以设置功率的百分值。
使用预览窗口（preview tab）来进行预览，还可以使用对焦工具来进行对焦。然后使用拍摄窗口（Capture tab）来捕获图像。
在EZCAP_QT中有一个图像任务规划器，用于拍摄序列。
开启N.I.N.A. – Nighttime Imaging ‘N’ Astronomy。通过ASCOM驱动连接。
开启制冷器设置温度。
设置曝光时间拍摄图像。
执行AllInOne安装，勾选BroadCast WDM Camera选项。
安装过程执行结束，右键计算机找到设备管理器，查看有图像设备名称为QHYCCD BroadCast WDM Camera即为安装成功。
使用：
通常使用sharpcap连接相机作为广播端，连接相机之后需要打开Enable Live Broadcast开关进行广播。
常见的配合软件（即广播接收端）有：UFOCAPTURE、HANDYAVI、QQ视频功能等。AMcap测试效果图：
QQ视频测试效果图：
UFOCAPTURE测试效果图：
注意事项：
保证拍摄设备接地对于远程台和野外拍摄用户都十分重要。连接为一个整体的拍摄设备（包括赤道仪、相机、电脑等）有一台可以有效接地，接保证设备正常运行（即共地）。然而，电脑/赤道仪的配件质量往往良莠不齐，220V转12V适配器可能存在漏电现象，如果没有很好的接地，会在USB接口的地(金属外壳）和供电电源线的地（金属外壳）之间形成很高的电压。如果USB和供电电线与相机接触非常良好，那么由于在相机处形成了共地，使得设备能够正常运转。
但是在相机处形成的共地是非常危险的，一方面容易导致USB连接不可靠，经常出现使用过程中USB连接丢失的现象，另一方面还有潜在的损坏端口的风险。因此在设备投入使用前，应该确保电脑和适配器接地良好。
常见的因为计算机或者电源适配器漏电到导致USB不稳定或者端口损坏情况有:
具有9芯线插座和USB插座的相机，在相机处共地；
具有USB插座和金属外壳的相机，连接望远镜和赤道仪后，赤道仪的地和计算机的地在相机处共地；
上述可能导致USB连接不稳定，经常丢失连接，USB端口烧毁，色轮；接口烧毁等问题。
可以使用万用表的交流电压档来检测电脑和适配器之间是否有漏电发生。方法是先不要连接相机，一个表笔接USB插头的金属外壳，另一个表笔接电源适配器的DC输出插头的负极（一般是内正外负）。如果两者之间电压很小，则不存在漏电或者已经通过电源插头的地实现了良好的接地，如果有几V到几十V的电压，则有漏电且没有良好接地。需要检查220V电源插头是否能提供良好的地。
另外一个办法是用试电笔。测试各个电源适配器的负极，电脑的金属部分，赤道仪的金属部分是否漏电。
如果没有办法避免，则需要单独用一根导线，将电脑的地（一般接金属外壳）和220V转12V适配器的负极连接，实现共地。
在使用相机的过程中，应该避免热冲击。所谓热冲击是指当制冷器的温度骤然上升或下降时，制冷器由于热胀冷缩原理所要承受的内部强应力，距离的热冲击会缩短制冷器寿命甚至彻底损害制冷器。因此，当您开始使用制冷器来调整CMOS的温度时，您应该避免一下就将制冷器开启到最大功率，而应该逐步的增大制冷器的功率。在断开电源前，如果制冷器的功率比较高，也应逐步减小制冷器的功率然后再断开电源。
如果您发现在CMOS传感器上有灰尘，可以拆下相机的前半部分，然后使用单反相机传感器用的清洁套装清洁CMOS传感器。CMOS传感器清洁过程中一定要小心谨慎。您同样可以使用单反清洁工具或者镜头纸来进行清洁。注意用力不能过大，因为涂层很脆弱很容易被擦出划痕。
1. CMOS传感器位于CMOS腔内。在相机的前端的侧面有干燥孔。 如果CMOS腔内有潮气使得传感器玻璃结雾，您可以通过这个孔连接硅胶管来进行干燥。请在硅胶棒中放入有效的硅胶干燥剂并确保里面有棉花以防止硅胶进入到CMOS腔内
如果环境湿度非常大，CMOS密封腔的光学窗口就可能有结露的问题，相机有一个内置的加热板来给传感器加热来防止结雾，在大多数情况下，它的效果非常明显。如果结雾问题仍然存在，请尝试以下方法：
1. 避免让相机朝向地，冷空气的密度要比热空气的密度大，如果相机朝下向地，冷空气会更容易接触到玻璃使得它降温进而结雾。
2. 提高CMOS传感器的温度。您可以稍微提高一下CMOS传感器的温度来防止玻璃结雾。
3. 检查加热板是否工作，如果加热板没有工作，玻璃会非常容易结雾，通常情况下加热板的温度在25℃的环境下可以达到65-70℃。如果它没有达到这么热，有可能是因为加热板损坏，您可以联系我们来更换加热板。
1.连接QHY4040Pro，打开拍摄软件选择HDR Combination 16bit 。连接相机。
2.打开Debug调试软件，选择Connection连接相机，选择QHY4040PRO TOOLS进入进入参数设置界面。
3.设置预设值，QHY4040Pro前照ah：8，包含：1 。QHY4040Pro背照ah:23.8，bh:1。设置完成后勾选SDKAPI-MODE, 点击Set DSP Parameter 。
4.使用拍摄软件拍摄平场，（平场可以使用平场板之类的均匀光源），设置Gain:0, offset需要测试，方法是拍摄3000-4000ADU的平场看平场是否均匀。
不均匀平场如下:
均匀平场如下:
5.设置好offset后，拍摄Bias检查ADU大于40-100 。
6.设置Debug中的bl使Bias中的ADU增加，满足400-100 。
7.拍摄平场，记录平均ADU（RMS值）调整曝光时间进行线性度描点。检查线性度R2。
8.如果预设值线性度不理想，需要取两段线性度的斜率，用0-4000ADU的斜率除以4000ADU以上的斜率，得到的值乘以Debug软件中预设的ah值，使用该值重新拍摄平场描点，检查线性度。（注意更改Debug中的ah值后需要点击Set DSP Parameter ）
全球领先的天文相机生产商QHYCCD与专注于高性能 CMOS 图像传感器开发的专业型公司长光辰芯日前宣布，QHYCCD用于天文成像的QHY4040PRO-BSI相机在西藏阿里北冕天文台的首秀取得圆满成功。
这台QHY4040PRO-BSI架设于西藏阿里海拔高达5100米的北冕天文台。“当看到第一张曝光时间仅为5秒的M13照片的时候，我们都非常惊讶，以前的设备需要数十秒才能达到这样的效果，这得益于相机极低的读出噪声和极高的量子效率。同时，长光辰芯的GSENSE4040BSI芯片相比于之前所用过的16803、09000等CCD芯片，具有超高灵敏度的优势。”北冕天文台台长陈韬表示，“QHYCCD的相机在5100米的高海拔条件下工作也非常稳定，图像质量优秀，背景均匀干净没有任何条纹干扰，我们相信QHY4040PRO-BSI相机对我们日后的巡天天文观测工作会有巨大的帮助。”
图1. QHY4040PRO-BSI”开光照“，总曝光时间仅5秒的单张M13球状星团
图2.AllunaRC望远镜口径为50cm，相机曝光时间60秒，芯片温度-20°C，无暗场处理
图3. 图像中心1:1细节
QHY4040PRO-BSI相机搭载长光辰芯的科学级、背照式CMOS芯片GSENSE4040BSI。该芯片像素分辨率为4096 x 4096，感光面积为36.8mm x 36.8mm，结合了独创的anti-glowing和低功耗设计，Gsense4040BSI可满足天文成像、 高端科学成像的需求。GSENSE4040BSI同GSENSE系列的其他产品一样，采用双增益HDR设计，单幅动态范围可达85dB；芯片采用18对LVDS进行数据输出，全分辨率下帧频可达到24fps。
“我们很荣幸与QHYCCD在天文成像领域的专家团队携手，将这一科学级天文相机推向市场。GSENSE4040BSI是长光辰芯推出的科学级 CMOS 芯片，QHY4040PRO-BSI是首台搭载该芯片的天文相机，我们相信它会对天文学研究做出卓越贡献，我们非常期待它的优秀表现。”长光辰芯创始人兼董事长王欣洋博士表示，“QHYCCD是我们宝贵的长期合作伙伴，我们期待共同取得更多成就，为天文成像市场带来更多有趣的解决方案。”
图5. 4K*4K分辨率下M13星团全貌
https://arxiv.org/abs/2012.11456
