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天文學研究對暗弱天體、快速事件和大尺度結構進行探測，觀測波段覆蓋從可見光、紅外到紫外，甚至延伸至 X 射線。成像常在低光照和長時間曝光下進行，同時需要極高分辨率和大動態(tài)范圍，以同時解析微弱星系與明亮天體。相機需具備超大靶面、在目標波段的高量子效率和極低噪聲性能，并能在極端環(huán)境（如低溫、輻照）下長期穩(wěn)定運行。