ASI294MM Pro相机超全面测评,对比ASI1600到底怎么样?

ASI294MM Pro

天文摄影圈子不大,每当有新产品诞生的时候,都会给大家带来不小的冲击。ZWO发布4/3”画幅黑白相机ASI294MM Pro时,网络上立马掀起了轩然大波。

这台相机最吸引我的点是它没有沿用老的IMX294传感器的黑白版本,而使用了最新IMX492传感器。和旧的传感器相比,新的传感器在规格上有不少很棒的提升,尤其是和ASI1600MM Pro对比的时候,但是问题来了:如果我已经有了ASI1600MM Pro,还有必要升级到ASI294MM Pro吗?ASI294MM Pro究竟能不能替换ASI1600MM Pro?可以集成到ASI1600现有的系统中去吗?

在本篇测评中我将回答所有这些问题,你肯定会感到惊喜,但是先别急,让我们从头开始慢慢来,我就先不“剧透”啦!

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ZWO从2011年以来就在持续不断地创造高质量相机,他们带着一系列质量优良、性能稳定的深空、行星CMOS相机,逐渐席卷了整个市场。天文摄影圈子里很少有人没有一件ZWO产品,就算真的没有,他至少也会对ZWO的产品范围熟知一二

作为一名ZWO长期用户,我发现文佳的团队对于用户的新功能新产品需求,向来都很乐于响应,支持度非常高。有一次在新西兰我和他聊天,讨论到如何能让一些活跃的摄影师来帮助支持他的工作,于是我这就加入了ZWO的产品开发团队。

所以,为了完全透明化,在这里我会提前跟大家说,我是ZWO产品开发团队的一名成员。和一些其他活跃的天文摄影师一起,我们测试了很多ZWO的产品,以确保它们在发布时成为最好的产品,ASIAIR就是一个典型的例子。在ASIAIR软件发布和投入生产前,我们整个测试团队花了数百个小时协助AIR主要研发团队工作

不过我要补充一点,对于这些测试,我们并没有得到报酬。我们之所以投入是因为我们喜欢ZWO产品,渴望确保它们具备任何活跃的天文摄影师都想要的功能。因此可以说,我的测评是绝对公开公正的。

欢迎了解ASI294MM Pro

与许多其他ASI相机一样,ASI294MM Pro采用了同样流行的外壳式样。它有着和ASI294MC Pro相同的尺寸,很容易到加入到现有系统中,也可搭配目前几乎所有的配件,比如EFW、OAG等。

但在外壳下面却非常不同。ASI294MM Pro使用新一代索尼IMAX492黑白传感器,比起ASI2600/6200系列相机稍有落后,不过对比ASI1600MM Pro使用的松下MN34230ALJ传感器,这可谓是非常巨大且超前的飞跃。

IMX492的基本规格如下:

快速扫一眼,传感器的尺寸基本不变,比ASI294MC Pro和ASI1600MM略微大一些,但也只是一点点。像素大小为4.63 um,分辨率为4144 x 2822。

IMX492是新生代背照式传感器之一。背照式在实践中意味着什么呢?老式的前照式传感器中,入射光必须穿过光电二极管上的金属排线层,这意味着会有一部分光线被阻拦,光电二极管吸收到的光线会大大减少。而背照式传感器的二极管放在金属排线层前面,光线从背面直射,吸收率更高,灵敏度和成像质量也相应得到了很大提升。

ASI294MM Pro另外一个很大的提升是它拥有14位ADC,位深更大,成像效果当然也比ASI1600更优异。此外满阱也有所提高,最高66ke的满阱容量可以让相机进行超长曝光而不用担心过曝。再搭配上它90%的量子效率(QE)峰值,相机可以将更多的光转换为数据,从而大大缩短我们的拍摄时间,这是一个有很重要意义的改进。

ZWO官网上有一个关于相机辉光问题的解释和应对方式文章。那么,IMX492有没有辉光呢?

经过测试,IMX492暗场确实仍然显示一些辉光。但我注意到的一件事,Bin 1模式下,辉光似乎大大减少了,你可以在下面的暗场样片中看到。

我个人不担心辉光,因为我们可以使用校准场去除它。和所有我测试过的带有辉光的ASI相机一样,正确使用校准场可以很容易地消除辉光。

左:ASI294MM Pro暗场,Bin2,单次曝光600s,Gain 120,-20c

右:ASI294MM Pro暗场,Bin1,单次曝光600s,Gain 120,-20c

在使用校准帧的时候,我注意到一些窄带平场图像上有如下的传感器花纹。因为我不做LRGB成像,所以我无法在LRGB平场上证实这一点,但其他人似乎已经证实它与窄带平场有关,HA/SII上的花纹一般比OIII/LRGB更明显一点。

ASI294MM Pro窄带原始平场,从左到右分别为Ha/OIII/SII

我个人认为这里看到的花纹源于芯片工艺或保护玻璃,因为它们在不同的波长下图案会有变化。也有人提到,在特定的光照条件下传感器上的图案会很明显。经过和ZWO开发人员的沟通,我确定这花纹和传感器的构造有关,它的图案不固定,但很容易通过校准消除。并且根据我的测试,原始帧上不显示任何花纹图案。

需要强调一下,虽然这个花纹可能会让一些用户不满,但不要着急。根据我的经验,只要处理恰当,你可以轻松通过校准帧去除它,我从来没有遇到无法去除的情况。我甚至还测试过寄回给ZWO返修的“故障”相机,都能够成功校准此类“故障”。以我个人看来,能否成功很大程度上取决于你的处理技术和原始数据质量。

确保在拍摄时不要走捷径。尽可能地让增益、温度和曝光时间保持一致,正确地设定你的后期软件的各项设置,这样就不会有问题啦!

关于ASI294MM Pro另一个值得一提的点是,作为一个典型的ASI相机,它的包装清单里带有我们所需要的所有接环和线缆,方便我们满足望远镜的55mm最佳后截距。它完全适配当前的EFW滤镜轮,我把它装在了我之前的1.25”/31mm滤镜轮上,测试结果很合适。

ASI294MM vs ASI1600

说到ASI1600,让我们回到文章一开始:如果我有一台ASI1600MM Pro,那么值得升级到ASI294MM Pro吗?

显而易见,对比ASI1600MM Pro,ASI294MM Pro的几大卖点就是新生代的传感器、更高的满阱容量、14bit ADC、90% QE峰值以及略大的像素尺寸,但是这些在实际拍摄中意味着什么呢?

从分辨率上来说,ASI294MM Pro略小于ASI1600MM Pro,这是因为它的像素尺寸更大。通常情况下,像素尺寸更大光线搜集能力更强,如果你的望远镜焦距更长,那么像素分辨率还会更高,即使是视宁度不佳的情况下,也能捕捉到很锐利的图像。

满阱容量上,ASI294MM Pro的满阱容量比ASI1600MM Pro增加了约46ke,你可以曝光更长时间而不用担心过曝。

QE上,ASI294MM Pro的QE峰值约为90%,ASI1600的QE约为60%。也就是说同样拍摄一张图像,ASI294MM Pro可以将约90%的传感器接收的光线转换成有用数据,而ASI1600只能转换约60%的光线。因此我们也可以说,在同样的累计曝光时间下,ASI294MM Pro将比ASI1600多收集30%的光线。

此外,ASI294MM Pro的14位ADC比ASI1600更高2位,显然也能帮助我们提升图像深度和对比度。只是比起满阱和QE的提升来说,提升效果可能不那么显著。

上面只是些理论层面的内容,下面我们用实践佐证:在实际测试中,我尝试拍摄了船帆座超新星遗迹,这是我们南方天空中一个巨大而膨胀的SNR目标。一开始,我计划每个通道累计曝光8小时。

由于我们这里最近的晚上天气很反复无常,头天晚上我只拍了5个小时。在等待下一个晴朗晚上的间隙里,我失去了耐心,直接集成了目前收集到的数据,结果令我大吃一惊。仅仅5个小时的图像已经相当不错,比ASI1600MM Pro累计8小时的图像更优秀,于是接下来我每个进程都只曝光5小时。

30%的QE提升确实意义重大。HOO窄带摄影的话,用ASI294MM Pro我一晚上就能拍完,而ASI1600MM Pro则需要两晚。SHO的话,ASI294MM Pro我两晚上可以拍完,而ASI1600MM Pro需要三个晚上。新西兰的夏夜非常短暂,ASI294MM Pro帮我节省了这么长时间,我感到非常开心。我可以先断言,到了冬天的时候,随着我们这边天气的好转,拍摄效率可能会更高,我或许可以试试一晚上曝光10-12个小时。

总结一下,不管是从理论上还是实际操作的对比中,我认为ASI294MM Pro非常值得各位ASI1600MM Pro用户升级。如果你没有ASI1600MM Pro,那么毫无疑问,这也是一台你非常值得入手的相机。

NGC2070,Askar FRA400 ASI294MM Pro,600s单张样片,Bin1

像素拆分模式

在测试期间,我对IMX492传感器做了进一步调查,发现上面我们所提的相机参数其实是指bin2x2的读取模式,总像素为1170万。ASI294MM Pro,正如后来ZWO宣布的那样,其实也可以以bin1x1的模式运行,分辨率为8488 x 5644,总像素为4708万。

我们只需要在ZWO官网上下载最新的驱动程序就可以用上它的像素拆分模式,不需要更改配置也不需要更新固件。在拍摄软件中,选择Bin1模式,就可以获得完整的4708万像素,选择Bin2模式,则使用相机的默认设置,非常简单!

Bin1模式下,相机的像素大小为2.3um,很适合焦距较短的小折射镜,可以提升像素分辨率,减少采样不足的情况,从而极大提升图像质量。不过ADC位数会降低到12位,满阱容量也会减小,因此在曝光较亮的物体时,时间不能太长。

此外,在Bin1模式中,通常在增益120才会开启的HCG模式会一直打开,所以你设置增益的时候可以相当自由——当然,为了方便,测试期间我依旧设置在120。

可以说,Bin1模式有利有弊,但它给相机开拓了新的可能,大大提升了与望远镜适配的范围。它的出现就好像把ASI294MM Pro分成了两个相机,可以用在两种不同的系统中,十分灵活。

正式拍摄

现在我们来详细一点讲我的测试过程吧。第一次测试我用的是Esprit 100望远镜搭配ASI1294MM Pro,Bin2模式。得到的像素分辨率(采样精度)为1.74”/px,对于我这里的天气大致上来说还是不错的。

然而第一天晚上我运气很不好,云很高,雾气下沉,考虑到最近都没什么好天,我只能咬牙拍下去。最终,当天得到的图像由HOO每通道20x600s组成,累计只有6.5小时。但结果还是很出乎意料,颇令人印象深刻,直接看下图。

Esprit 100 ASI294MM Pro FOV/像素分辨率

ASI294MM Pro窄带原始平场,从左到右分别为Ha/OIII/SII

NGC2070最终图像,Esprit 100 ASI294MM Pro (4K x 2K Bin2)

第二天的测试中,我把望远镜换成Askar FRA400和减焦器,这是一套我最近很喜欢的广域摄影系统,很适合和ASI294MM Pro搭配,我准备用它测试一下相机Bin1模式下的4708万分辨率到底效果如何。

Bin1模式下,采样精度由3.4 ' /px降至1.69 ' /px,还算合理采样。

Askar FRA400 FRA Focal Reducer ASI294MM Pro所得到的FOV和像素分辨率,Bin1

第一批图像令人震惊,一个简单的600s单张展现了非常精致的细节,中间的Vela SNR感觉丝毫毕现,边角处星点清晰锐利。放大后可以看到所有星星都很圆润,没有一大块的欠采样星团,星体的美在ASI294MM Pro的Bin1模式下被华丽地揭示了出来。

一开始,我还担心过总分辨率变大的话,曝光时间是不是也要变长了。现在我发现这点担心是没有道理的,Askar FRA400和减焦镜搭配起来焦比可以达到f/3.6,本身就是个快镜组合。再加上31mm的3nm Chromas 滤镜,Bin1模式下得到的图像很优秀,并不需要叠加曝光时间。这套装备使用体验非常好,数据相当干净,后期处理时也方便,我很高兴!

第二个目标的测试用了两个晚上,每通道30x600s,按照处理该目标时大家常用的红/蓝HOO方式合并数据,两个通道累计曝光时长10小时。可以诚实的说,这两晚上搜集的数据是我捕捉到的最好的数据之一,尤其还要考虑到在拍摄的时候,我这里的湿度很高,视宁度也比较差。

Askar FRA400 FRA Focal Reducer ASI294MM Pro, 600s OIII单张,Bin1

上面图像放大的局部细节

Vela SNR in HOO,Askar FRA400 FR ASI294MM Pro,Bin1

测评结论

我为什么要写这个测评?一方面是想要看看新的IMX492传感器到底能给我们带来什么新的内容,另一方面,也是出于一名ASI1600MM Pro用户角度的疑惑。我知道有不少人和我一样,拥有ASI1600MM Pro相机,但是不知道是否要升级到ASI294MM Pro。

通过测试,我可以肯定地说:完全值得。IMX492给我们提供了很多惊喜,即使它并不是最新带的传感器,但是比起1600的松下传感器来说,它也已经遥遥领先了。

当然我这么说,并不是意味着ASI1600就没用了,并不是这样。ASI1600MM Pro的知名度在天文摄影圈子里有目共睹,天文摄影师们用它拍摄了一大堆获奖照片。如果你暂时还不想升级,那么ASI1600MM Pro仍然是个很值得保有的相机。

不过,如果你确定想升级的话,那么ASI294MM Pro毫无疑问应该是你首选的考虑对象。如上所说,90%的QE峰值66ke的满阱增加的位深等等,都将有效帮助你缩短拍摄的时间,它大一号的像素尺寸也能和焦距更长的望远镜搭配使用。

Vela SNR in HOO,去星版本,Askar FRA400 FR ASI294MM Pro,Bin1

而如果你不止有一套光学系统,既有短焦望远镜,又有长焦望远镜,那么ASI294MM Pro简直就更适合你了,它的Bin1模式非常适合搭配广域装备。

虽然我们说Bin1模式是个双刃剑,但是对我来说,它还是利远大于弊。你可以在Bin1模式下用到全画幅相机才有的高分辨率,但是不用担心全画幅相机的平场镜和减焦镜问题,多好!

最后概括一下我这篇测评,ASI294MM Pro的优势如下:

01

比起之前的相机来说,ASI294MM Pro的参数大提升,灵敏度非常高;

02

灵活的Bin1/Bin2模式可以适配多个焦段的望远镜,非常适合LRGB/窄带成像;

03

Bin1/Bin2切换方便,升级简单;

04

ASI294MM Pro可以无缝衔接到你之前的ASI1600MM Pro装备中。

总而言之,如果你想要替换你的ASI1600,或者购买一个新的黑白相机,ASI294MM Pro绝对值得一看。

即使我们现在有了APS-C画幅的黑白冷冻相机ASI2600MM Pro,但是考虑到价格因素,ASI294MM Pro仍将会在ZWO相机中占据非常重要的一席位置,买了不亏

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