Bästa solkamerorna jämförda: Fyra astrokameror testade för väte-alfa och vitt ljus

Inledning

Att välja kamera för solavbildning är mer subtilt än de flesta specifikationsblad antyder. Målet här är enkelt: att ta reda på vilken kamera som bäst matchar teleskop som en 100mm f/7 väte-alfa refraktor och större refraktorer för vitt ljus, och täcka både hela solskivor och närbilder av protuberanser och yttdetaljer.

Metoden kombinerade teori och fälttestning. Samma kameror byttes mellan varje brännviddeskombination, med barlowslinsar vid 1.75x, 2.5x och 4x, med fångst av hela skivan samt tajta bilder av protuberanser och ytdrag. Varje fångst använde Sharpcap Pro, en 16-bitars SER-fil, en exponering på 10ms och förstärkning justerad till 75 % histogram (ibland kortare exponeringar för vitt ljus). AutoStakkert plockade de 200 bästa av 2 000 bilder, flats togs med ett Daystar flat-lock, och identiska inställningar användes i ImPPG under flera dagar med varierande seeing.

Så översätter sig kamer Specifikationer till solen

Sensorernas pixelstorlek visar sig vara den avgörande specifikationen. Kvanteffektiviteten är ganska lika mellan de vanliga solsensorerna och ingen stor differentiator, och även om en global slutare ofta hyllas tyder resultaten i praktiken på att rullande versus global slutare betyder mycket mindre än folk påstår. Full well-kapaciteten spelar dock genuint roll för kontrasten på solen.

Matchningsregeln reduceras till brännvidd delad med bländare, med målet en samplingsfaktor på tre gånger pixelstorleken (skalad efter våglängd: 0,656 mikrometer för väte-alfa, 0,54 för vitt ljus). I praktiken innebär det att små pixelstorlekar passar små brännviddeförhållanden och större pixelstorlekar passar längre brännviddeförhållanden. En säkerhetsanmärkning som alltid gäller: titta aldrig på solen utan ett ordentligt solfilter eller ett särskilt solteleskop, och kom ihåg att en väte-alfa etalonfilter inte är ett solfilter.

ZWO ASI174MM (IMX174)

ASI174MM har länge varit en favorit för solarbete, och med goda skäl vid hög förstoring. Vid f/28 med en 4x Power Mate var IMX174 den klara vinnaren, helt i linje med teorin. Den kombinationen av en f/7-refraktor, en 4x Power Mate och denna kamera har till och med producerat en Astronomy Picture of the Day.

Problemet är pixlarna på 5,86 mikron, som helt enkelt är för stora för en nativ f/7-opik. För väte-alfa över hela skivan vid f/7 hamnade denna kamera sist, inte på grund av något fel hos kameran själv utan för att den är ett dåligt optiskt val vid låga brännviddeförhållanden. Den lyser när stabil seeing låter dig skruva upp förstoringen, vilket är ovanligt men spektakulärt när det händer.

QHY5III174M (IMX174)

QHY5III174M använder samma Sony IMX174-sensor som ZWO-motsvarigheten, och i testerna betedde sig de två likartat över lag. Det är värt att betona: även med identiska sensorer aktiverar kameratillverkare inte alltid samma sensorfunktioner, kan lägga till minne, och skiljer sig i format och tillbehör som tiltjustering, så kameror med samma sensor är inte automatiskt identiska.

Precis som sin syskonkamera hamnade den på eller nära botten vid nativ f/7 och med 1.75x-barlowsen, delad mittposition vid 2.5x, och nådde sitt paradnummer vid f/28 med 4x Power Mate. Om din soluppsättning körs vid långa effektiva brännviddeförhållanden är detta sensorfamiljen att titta på.

Player One Saturn (IMX533)

Player One Saturn, byggd runt IMX533, visade sig vara den mest praktiska allroundaren för arbete med hela skivan. Med ungefär 9 megapixlar på ett fyrkantigt rutnät av 3,76 mikrons pixlar täckte den hela solen i en enda exponering med utrymme att rama in protuberanser, och den levererade konsekvent mycket trevliga bilder i ett steg.

Vid f/7 med en 2.5x Power Mate rankades den först i både väte-alfa och vitt ljus, i linje med teorin. Den har också cirka 50 % mer full well-kapacitet än IMX290 och fyra gånger upplösningen. Dess enda svaghet: vid full sensorstorlek sjunker bildhastigheten till cirka 29 fps, men denna kombination gav ändå några av de bästa fullskivefångsterna eftersom det bredare bildfältet och kamerans andra egenskaper kompenserar.

Player One Mars-C (IMX290)

Mars, baserad på IMX290 med 2,9 mikrons pixlar, var den skarpaste prestandan vid nativ f/7, precis som teorin förutsäger. För väte-alfa vid låg förstoring rankades den först och levererade mest detalj av alla testade kameror. Avvägningen är bildutsnittet: en hel solskiva kräver en mosaik med fem eller sex paneler, vilket är långsammare och mer felbenäget än en enda fångst.

Med 1.75x-barlowsen rankades den först eller en knapp andraplats, men den föll efterhand som brännviddeförhållandet steg och hamnade sist vid f/28. Player Ones inbyggda tilt-mekanism är också värd att notera, eftersom tiltjustering hjälper till att dämpa Newton-ringar i dubbelstackade väte-alfa-system.

Resultat i praktiken vid varje brännviddeförhållande

Mönstret mellan väte-alfa och vitt ljus var anmärkningsvärt konsekvent. Vid nativ f/7 ledde IMX290 med IMX533 närmast efter vad gäller bekvämlighet i en enda exponering, medan IMX429 och IMX174 kom efter. Vid f/12.25 med 1.75x-barlowsen tog IMX533 och IMX429 till toppen. Vid f/17.5 med 2.5x Power Mate hade IMX533 övertaget. Vid f/28 med 4x Power Mate var IMX174 klart bäst.

En notering om nyare IMX462: den delar IMX290:s bildhastighet, upplösning, pixelstorlek och ADC, med högre QE och något lägre brusnivå men en mycket mindre full well, ungefär fem gånger sämre. För monokrom solanvändning där dess närinfraröda fördel är irrelevant kan IMX290 fortfarande vara det bättre valet, även om ett sidovidusstest skulle krävas för att bekräfta.

Köpråd för solkameraköpare

Några kriterier är avgörande. Välj mono, inte färg, eftersom väte-alfa är en enda våglängd och mono ger bättre känslighet och detalj. Matcha pixelstorleken till ditt brännviddeförhållande, det enskilt viktigaste tekniska beslutet. Prioritera bildhastighet: håll exponeringarna på 10ms eller kortare för att frysa seeing, och sikta på minst 60 fps där det är möjligt, även om en långsammare fullskivefångst fortfarande kan vinna på andra meriter. Kostnaden är personlig, men köp den bästa kameran du har råd med.

Användbara extrafunktioner inkluderar generös full well-kapacitet (näkis avgörande för kontrast), en kvadratisk sensor eftersom solen är rund, och full täckning av skivan i ett tag. Global slutare versus rullande visade sig inte spela någon roll i praktiken, och inbyggt stöd för tilt och offsetjustering är trevliga bekvämligheter, där Player One-kameror erbjuder inbyggd tilt.

Utöver kameror: ett 540nm kontinuumfilter gör enorm skillnad i vitt ljus, en kvalitets-Herschelwedge slår generellt ett bredbandigt filter framför en refraktor (både Lunts och Baaders wedges rekommenderas), Lunt-etalonskopes behöver inget UV/IR-cut-filter, att ta flats med ett flat-lock förbättrar ljushetsuniformiteten, och det bästa avbildningsfönstret är oftast precis efter soluppgången innan solen värmer landskapet. Bra seeing förblir den enskilt viktigaste faktorn och slår alla utrustningsval.

Slutsats

Den rätta solkameran beror på hur du fotograferar. För nativ f/7 väte-alfa och låga förstoringar levererar en IMX290-baserad kamera den skarpaste detaljen om du accepterar mosaiker för hela skivor. För fullskivearbete i en exponering och 2.5x kraft är IMX533 den mest praktiska starka prestandan. Och för hög förstoring under utmärkt seeing förblir IMX174-kamerorna referensen. Att matcha pixelstorlek mot brännviddeförhållande är lärdomen som förändrar allt.