邱虹云：做中国第一台天文CCD

来源：科技日报 2015-10-28 张盖伦

　　邱虹云手机壳上的图案，是一幅星空图。他会指着图案中的某一处光点告诉你，看，这里是北极星。

　　这些嵌在夜幕中的光点，在光速视觉公司研发制造的各类天文级拍照设备中，可以显出肉眼看不到的种种细节。

　　邱虹云一直在做的，就是尽可能忠实地记录这些微弱的、遥远的光，把这些长途跋涉撞入镜头的美，呈现在人们面前。

宇宙那么大，怎么去看看

　　看到深空传来的光，确实不容易。

　　通常，需要长焦大口径的望远镜，用来追踪星空运动的赤道仪，用来指导赤道仪进行精确追踪的导星仪，还有用来实施最终拍摄的天文CCD或者单反相机。

　　为了捕捉微弱的光，必须要对天体进行长时间曝光。专为天文摄影而优化的天文级冷冻CCD，成为拍出专业图片的必要装备。“它们有着更大的成像单元、更好的信噪比，可以更长时间曝光，有更高的量子转化率。”一位知乎用户这样评价。

　　邱虹云创立的光速视觉，是我国唯一一家可以生产科学级CCD的厂家，也是全球四大天文CCD制造商之一。

　　可以说，这是一条少有人走的路，但邱虹云已经低调地走了十几年。甚至大部分时候，他都是一个人，带着某种匠人情怀，研究、制作、调试，然后售卖。

　　“科学级CCD，意味着它记录的数据一定要精确、可靠。但CCD本身就有各种噪声源，你必须通过巧妙的电路设计去降低噪声，这就要求你对CCD得有全面和深刻的理解，否则无法达到最优效果。”自十几年前第一次接触到CCD，邱虹云就迷上了这种能把光学影像转化为数字信号的半导体器件。

　　他孤军作战，在实验室、在寝室跟CCD的成像问题“死磕”。小毛病解决了，细节优化了，邱虹云才决定，可以再次创业了。

从电路板开始，全手工制作

　　是的，再次创业。

　　清华大学1996级材料系学生邱虹云，在本世纪初的大学生创业浪潮中，曾和其他两人一道成立了中国第一家高科技学生创业公司。

　　那是清华第一家学生公司，备受瞩目。在中国投融资市场机制尚未成熟的1999年，他们拿到了一家企业250万元的一期投资；2000年，该公司以3000万元被卖给家电企业澳柯玛集团。当时的媒体，用“我国第一家学生公司挣了3000万”为题进行报道，字里行间都是欣喜。

　　然而两年过后，三名学生都逐渐退出了公司的经营。这次创业，成了邱虹云人生中的插曲。

　　“上次创业，一开始就是一个团队，过了不久就拿到了投资；这一次，我是一个人开始做，到目前为止，公司还没有融过资。”

　　第二次创业，邱虹云选择了稳扎稳打、慢慢来。

　　最开始，还不能叫创业，只是实验。

　　2000年左右，数码相机远未普及。一直关注天文摄影领域的邱虹云，就已经对它产生了兴趣。2002年左右，邱虹云发现市面上能够买到CCD芯片了。早在中学时期就曾经手工制作过胶片相机的他，决定自己设计、制作一台能拍星星的CCD相机。

　　“从最底层开始，自己设计电路、做电路板，搞焊接，编软件。总之是完全从零开始，花了几个月的时间做出了第一台。”自己动手，对邱虹云来说驾轻就熟——他小学四五年级时，就曾自制过超长焦距望远镜，试图将遥远的星云和星系看得更清楚。

一个人接单，一个人打磨

　　邱虹云还记得，相机的第一次正式登场，是在一个冬夜，“非常冷”。北京天文同好会的成员相约一起去郊外拍摄。其他人都拿着胶片机，而邱虹云拿着全场最为特殊的装备——自制天文CCD相机。

　　那天，他成为全场唯一一个拍到彗星的人。“当时其他人就说，我这个东西比胶片优越，发展空间很大。”

　　彼时，兴起于美国的业余天文相机，价格也达成千甚至上万美元。天文摄影，对大多数人来说，还是个“烧钱”的深坑。邱虹云把自己那台相机的改进版通过天文爱好者论坛卖出去了，“卖的很便宜，大概就3000块钱”。

　　此后，他开始不断尝试做不同性能和规格的产品。一个人接单，一个人打磨。对还在清华读博士的邱虹云来说，寝室就是他的工厂+工作室。为了找到灵敏度高、噪声低和性价比高的CCD芯片，他一度买了几十种不同芯片依次实验。

　　“真的是会遇到各种各样的问题。”要减少热噪声，CCD就得在低温下工作；可是温度一低，水蒸气凝结，就容易产生结露问题，“这个我一开始根本没考虑到”。后来邱虹云引入了干燥剂，用创新方法解决了这一制冷CCD领域的常见问题。

　　后来邱虹云又发现，用CCD相机长时间曝光拍出来的照片中，总有一个角是亮的。“我研究了很久，才知道是芯片上有一种结构，在有电压情况下会发弱光；平时看不出来，天文摄影中，曝光时间一长，就积累成了强光。”他做了几个月的实验去解决这个问题，调整各种细节参数。

　　到2007年博士毕业前，邱虹云卖出了几百台手工科学级CCD相机。在漫长的一个人制作相机的日子里，他也琢磨透了CCD。

　　“做相机是兴趣，做得很快乐。后来发现大家都想买，创业就水到渠成了。”直到2009年，邱虹云才真正成立公司。

让天文的魅力被更多人感知

　　从体量上来说，光速视觉还是家小公司。产品的组装部分，均由员工手工完成；每年的销量，大概在几千台。

　　选择了这个小众的领域，邱虹云并没有期待公司能迅速扩张。之所以拒绝投资，是因为他觉得，天文摄影这个圈子，是用钱砸不大的。“它和整个社会的经济发展水平、民众科学素养息息相关。”

　　他想着，以后要两条腿走路。一方面，继续打磨产品，降低业余天文摄影爱好者的“进圈”门槛；另一方面，是做科普，让天文的魅力，被更多人感知。

　　“天文，是现代科学中为数不多的公众可以去参与甚至可以做出重大发现的学科。”星空是开放的，爱好者们同样也能发现彗星、小行星或者超新星。Terry Lovejoy就是澳大利亚一位业余天文学家。他用着光速视觉的摄影器材，已经发现了好几颗彗星，每颗都因此拥有了他的名字“Lovejoy”，听起来就很甜蜜。

　　光速视觉还要推出一款智能化的天文CCD相机，它能脱离电脑，独立运行；还带WiFi，可以用手机或者平板电脑操作，也能远程控制……邱虹云还想开发一款“共享星空”的App，摄影爱好者们在App上分享自己的设备，那些想看星空又没有器材的普通人，就能在这款App上看到别人镜头里的实时画面……

　　调试公司器材时，邱虹云也曾拿着他的机器，到公司所在的学研大厦顶层去观测星星。

　　低下头，能看到繁华的五道口，更远的地方是中关村。在那里，各类互联网创业公司创下了一个又一个的融资记录；年轻的创业者们，带着资本的青睐，在创业热中争当弄潮儿。

　　但邱虹云望向的是神秘浩渺的夜空。那是他的兴趣。他说，我就想做自己感兴趣的事情；现在这兴趣还能赚钱，已经很好了。