qhy啥意思(TNE)

冷冻相机（冷却相机）

因为本教程第12节介绍的暗电流效应，CCD与CMOS会同时收集来自天体的光子以及自身热能所产生的暗电流。暗电流不是噪声，却是我们不想要的信号，虽然可以通过影像处理扣除，但伴随暗电流而产生的噪声却无法消除，会对影像品质产生冲击。因为暗电流由热而生，故要降低暗电流，将感光芯片冷冻是最有效的方式。专业天文台的CCD与CMOS多使用液氮冷冻，业余的相机则使用单级或多级热电冷冻（半导体制冷）装置，再配合空冷或水冷将热量移出相机。这种供业余天文使用的冷冻相机，生产商有很多：例如中国的QHY（图1）、ZWO（图2），美国的SBIG、Apogee、QSI、FLI，英国的Starlight Xpress、Atik，日本的Bitran等。现行（2019年）业余级的冷冻相机，其总像素数少则百万上下，多则达千万像素，芯片的感光面积从指甲般大小到相当于135片幅或略大的皆有，其价格分布范围亦极广。它们所使用的感光芯片有不少仍是性能落后的柯达CCD，但也有厂商开始使用更优秀的CCD或CMOS。

图1 QHY牌某型号冷冻相机

图2 ZWO（振旺）牌某型号冷冻相机

关于冷冻相机的选购，我的建议是，在衡量自己的钱包后，要选像素数最高与量子效率最高者。简单地说，如果对拍摄大型天体有兴趣，应优先选像素数最高者，因为若以17至19节所述的取样条件来搭配光学系统与相机，会得出高像素相机视野最广的结论。另一方面，如果打定主意要拍小型天体（如行星、行星状星云），视野广不广较不重要，那或许可以找到像素数较低，但量子效率很高的的机型，这可以帮助我们节省曝光时间。

很多时候我们并不是非常确定我们一定只拍同一类照片，如果什么目标都想试（初学者很可能就是如此），那我建议以像素数优先于量子效率。而如果是天文摄影老手，尤其是有能力做马赛克（图片拼接）者，则应选择量子效率与像素数的乘积最大者。这是因为灵敏度（量子效率）与视野（像素数）这两个因子是可以互换的。譬如，小视野的相机如果灵敏度够高，可以用马赛克法拍摄多张短时间曝光，拼接出一张广视野照片。所以，一部相机拍摄内容丰富照片的能力，其实是取决于量子效率与像素数的乘积。

前述量子效率与像素数，我个人认为是冷冻相机最重要的基础性能因子（注1）。先从这两个因子锁定想要选购的几种机型后，个人认为接着要选择出噪声最低者，因为这决定了相机是否允许较短的单张曝光时间，以及使用窄带滤镜拍摄时的信噪比。其他较次要但并非完全不重要的考量，包括CCD是否有抗电子溢出（anti-blooming）、影像读取速度、冷冻与维持恒温的能力等等。此外，制造冷冻相机的厂商规模都远小于尼康与佳能等数码相机大厂。跟小厂商买东西前要好好打听各厂产品的稳定性，以及售后服务，这是很重要的，其重要性甚至超越了产品表面的性能数字。

冷冻相机有时会看到同一个感光芯片有单色与彩色两种版本。彩色机型类似于数码相机，在芯片上内建了拜耳滤镜阵列，只需一次曝光就可以得到彩色影像。单色机型占冷冻相机界的大部分，这种相机要得到彩色影像就得分别对R、G、B三色各曝光一次，处理时比较麻烦，但其实这是单色相机非常强大的一个特点，尤其是当单色相机配合LRGB合成，其对暗天体的拍摄效率远胜彩色相机。如果没有明显的理由，我建议使用者买单色机型。使用冷冻相机本来就有各种麻烦的地方（后续章节会详述），如果种种不便都接受了，却为了一次就能获得彩色影像，而放弃冷冻相机最强大的优点，那也未免太不值得了。

滤镜

既然单色相机要做R、G、B三次曝光才能得到彩色影像，滤镜与滤镜轮（用来切换滤镜）就成了冷冻相机最重要的配件之一（图3、图4）。很多滤镜厂与相机制造厂会推出BVRI滤镜，这些是天文观测专用的滤镜，但用于天文摄影也没问题。而若是以天文摄影为主要目的，则可选购天文摄影专用的LRGB滤镜组，也就是一片可滤除红外光与紫外光的白色滤镜（L，luminance），及红、绿、蓝三色滤镜。

图3 QHY冷冻相机与滤镜、滤镜轮（包含Hα、OⅢ、SⅡ、L、R、G、B，七种滤镜）

图4 QHY600冷冻相机与滤镜轮宣传页

目前市场上供冷冻相机使用的RGB三色滤镜都非常相似，都是干涉式滤镜，从而有很高的透光率。在滤镜的色彩特性方面，目前显然有两个流派：视RGB滤镜透过带间的重叠量，拍出的色彩有偏向饱和与自然之分，要选用哪一种LRGB滤镜，看个人喜好，没有标准答案。只是要真的在照片中呈现这两种派别的差异，影像处理的修为也要高到一定程度才可以。在一般天文摄影者的手上，这两种系统的滤镜表现十分接近。

除了滤镜的色彩特性，也要注意选用滤镜的光学表现，尤其是各滤镜是否共焦点（parfocal），也就是厚度要一致。目前几乎所有厂商都号称其滤镜组为共焦点，也就是更换滤镜之后不需要重新对焦，实际上却不乏换了滤镜之后还要重新对焦的例子，这当然会对摄影带来额外的麻烦。所以，选择滤镜时，也可以打听何者厚度一致性较高。

注1：索尼的CCD编号以ICX开头，CMOS则以IMX开头。索尼在2015年宣布将于2017年停止制造CCD产品，预计2020年停止供货。