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2010-07-28 13:58:01| 人氣1,238| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

2010-07-28‧赤道儀的封印

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2010-07-28赤道儀的封印
  筆者沒在做天文攝影,只是把望遠鏡的使用視為諸多研究領域之ㄧ。被封印的不只有赤道儀而已,看過這篇就知道。


 


筆者的研究用機材比較簡陋‧懇請見諒

 

  上圖是筆者自用20年的赤道儀,有些同好也用這款,台幣千元鈔券也印有這型赤道儀,廠商說明的精度是6.5秒角,大約的意思是周期誤差全幅是13秒角,因為平地大氣擾動筆者估算過有2~3秒角,2008年經筆者實測周期誤差全幅是16秒角,符合已知資料。

  計算:6.5秒角X2+3秒角=16秒角(只比木星視直徑的一半還少)

● 後記:有日本同好來信說十幾年前有天文誌測試過,這款赤道儀精度是5.2秒角。記得筆者的建議,買廠商公測用機絕對比倉庫新機好得多。

 

  什麼是赤道儀的『周期誤差』呢?因為赤道儀減速齒輪、驅動齒輪以穩定速度轉動時,被驅動的齒輪轉速會有快慢交替(看下面筆者繪圖就知道),這是非常細微的變化,最主要的周期誤差來自減速齒輪(也就是德式赤道儀的蝸桿齒輪組)還有其他次級短周期的周期誤差(主要是驅動齒輪),以筆者的144齒赤道儀為例,周期誤差就是約以10分鐘周期完成依次快慢交替,加快速度的5分鐘內平均速度是恆星時的1.00133倍,放慢速度時則是0.99867倍。參考 http://mypaper.pchome.com.tw/8cm/post/1313747245

 


  攝影名家使用的高級赤道儀,精度大約在4秒上下,加上大氣擾動3秒角(高山會更少,就當2秒角),周期誤差全幅的合理最佳狀態是10秒角。
  計算:4秒角X2秒角+2秒角=10秒角


  當然,要專心對付周期誤差,極軸一定要準,以筆者運作自用赤道儀來說(精度6.5秒角),花一個多小時校正極軸,就可以做到20分鐘追蹤平均速度偏差3秒角範圍內(沒辦法,大氣有擾動才沒法很快全準,多花幾小時連這小於3秒角的偏差都可以大幅消除),筆者的作業方式早先都有說明,就不在此贅述。

 

  大家常提的漂移法一定不會準,第一是這個方法從三維數學計算來看不會準(和假極現象的問題一樣,下面會補充),第二是對好極軸仰角時方位就偏了,極軸方位對好時仰角又偏了,第三是全天各空域所適用的赤道儀極軸位置是不一樣的(因為濛氣差緣故),所以要對極軸要用特定作業空域為準,沒辦法像飄移法用兩個不同空域的天體作為參考。

 


這是全幅視訊畫面快速動畫‧10分鐘左右來回全幅16秒角
要手工修正到10秒角內‧可再放大視訊倍率沒有判讀困難
真的操作障礙是缺乏具備微加速功能的控制器

 

  要讓周期誤差全幅16秒角的赤道儀達成10秒角的精度,在視覺判讀上是沒有問題的,上圖就是證明,不過筆者赤道儀的控制器最低加速是1.5倍,每次修正最大容許10秒角(也就是說不容許做出一次10秒角以上的修正),也就是恆星時1.5倍速要按1.3秒的意思,這就難倒筆者了,因為這是最大容許(極端狀態)下的估計,操作起來很容易過度修正的,實務上最好能每隔一分多鐘做出約3~5秒角的微調比較妥當(等於1.5倍速按0.6秒以內)。

 

  要解決這樣的問題,就要重製控制器,第一種方法是讓控制器提供恆星時1.125倍的加速功能(或更低速但高於恆星時速),第二種是定時定速裝置,例如按一下就以1.5倍速跑0.6秒,筆者對機電是外行,能提供的建議也只有這樣,赤經需要像1.125倍之類的微加速功能,還有0.75倍等微減速功能(逆向鍵可以取消,精密導星不需要逆向功能,靠低速或停轉就夠了),赤緯則需要微速功能,就是精密導星專用的控制器,每次按鍵可以按上23秒,就可以減少錯失過頭的機會,不過這樣的速度可能耗電會加大,至少筆者的控制器是加速越低耗電越大,所以這屬於精密導星專用戰術裝置,平時觀星不見得適用(筆者不做天文攝影,不需要此類軍備)。


  
參考赤道儀驅動齒輪運轉影片‧http://www.youtube.com/watch?v=fqnlEUtzD7Q(要參考文字說明 )

  如果赤道儀的廠商知道這點,會不會做改進呢?原則上是不會的,筆者是生意人所以很清楚,如果這麼做的話,廠商就沒辦法再賣高精度重型赤道儀了,所以這個封印,就只能靠天文機材工作室來解開了,做好了國內外都可以賣,反正原廠應該不搶這個生意的。


被封印的馬力‧要靠新轉速表才能解除

 

裝了新轉速表‧就可以解除封印給人壓力

 


 

選擇導星未必要選拍攝天体附近的恆星,因為導星偏差是對全天域所有天体都是同步的(考量大氣等計算因素應說有97%以上相同,極軸偏差超過一度相似度會降低),所以拍天狼星用北極星做為導星也是可以的,這是數學告訴筆者的,同樣的計算也讓筆者對準了極軸,以實證為基礎的合理邏輯不會有錯。

 

  對於導星偏差領域,二十幾年來筆者看過國內外的計算大多過於直觀而有誤解,有了正確的見解就能提升防禦性技術和赤道儀控能力,這樣就能靠準確的秒表和地圖『駕駛沒有窗戶的飛機』(電影『獵殺紅色十月』台詞)。假極計算要以三維計算為基礎正面處理,用微小角度處理為介面輕快進行二維計算,這樣就可以漂亮完解,應該是用高二數學就可以擺平了,輪不到微積分出來嚇人。

我看過這本書‧你的結論錯了(『獵殺紅色十月』台詞) 


  提升到防禦級的話,沒有看見天体一樣也能導星攝影。對於業餘天文攝影者來說,與其無止境的加大望遠鏡口徑,造成操作負擔和分解能的浪費(因為大氣擾動很大),不如好好練『久久神功』,讓曝光時間可以隨心所欲的延長,而且曝光越慢顏色會越漂亮(對於底片來說是這樣),筆者就是這樣靠著天文攝影的原理,讓老舊的 NIKON D70 在商品攝影時逼近 Fujifilm S5 Pro 的RVP級正片色澤


  所以,筆者不是天文攝影者,而是天文攝影原理應用獲利者。


 給我秒錶和地圖,我能駕駛沒有窗戶的飛機
 獵殺紅色十月 (1990) 

           

台長: 8cm
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