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2011-05-04 01:18:22| 人氣986| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

2011-5-4‧高級赤道儀天文攝影追蹤精準之神話解析篇

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 2011-5-4高級赤道儀天文攝影追蹤精準之神話解析篇

筆者追隨聖人的腳步,從小就很賤所以會做許多卑鄙的事情(論語:「吾少也賤故多能鄙事」)。
 Google  Yahoo! 搜尋「8cm排序第一就是本格推理。在網路搜尋赤道儀極軸修正極軸校正)、光軸校正周期誤差精度追蹤精度)、天文攝影等多項名詞,一樣會很容易找上本格推理,不必非用「8cm」搜尋不可。


 

  這次筆者要透過下面這個極軸偏差0.008度角28.8秒角)情況下錄製的動畫,來試圖解釋一些坊間流傳的赤道儀神話。

 

 

  如果有極望作業高手能夠利用縮小極望目鏡孔等方式做到精確調整,連台灣的低緯度濛氣差也適度修正的話,那麼在『可靠追蹤曝光時間』期間,星星是不會看出拉線的,下圖是這個動畫的星點軌跡分析,大家看到就會瞭解。

 

   所以坊間常有某幾台赤道儀追蹤很精準的傳言,筆者認為這是精良的極望瞄準技術與掌握『可靠追蹤曝光時間』,把星點的拉線控制在極小的正(長)方形範圍(會被說成神話,當然範圍低於16X16秒角),這樣星點光斑就會拍出滿意的圓形(當然光電導星也有類似的作用)。這是高級手工技術的成果,不是單靠換機材就可以做到的,當事人不想透露人機合一的技術關鍵,旁人也只願聽品牌型號的話,自然就會形成某台赤道儀超精準的天真神話了。

 

  以上例自動追蹤16X16秒角星點應用在1,400萬畫素相機(4288X3216)為例,以最高要求星點在4個像素範圍內運走的絕對最高要求(約等於16秒角範圍低於1.5畫素),那麼攝影畫面角度要設定在多少呢?16秒角X4288 ÷ 1.5 = 45,738秒角=12.7度,這是135相機135200mm焦段鏡頭,但這是天文測量需求標準,在星景攝影自動追場合是容許用在600mm以上鏡頭的,這是因為極暗星會因導星精度不高無法曝光,稍暗星也會因相片加深濃度而被消去(加深濃度是二十幾年前彩色天文攝影送快速沖印店的技法,不是什麼新鮮事)。

 

  討論區看到的星景相片是縮小尺寸,追蹤精度要求很低。天文研究需要的相片會刻意局部放大再放大,兩者是不一樣的。

 

  如果掌握該部赤道儀運作時的『可靠追蹤曝光時間』(如有焦距不同攝星鏡,則以使用長焦鏡場合為準),這樣就可以逆向運算出極軸偏差,就能知其極軸瞄準功力程度了。

 

  因為一般良相狀態的大氣擾動不會超過3秒角,所以手工導星要比光電導星更精密才行,前提就是要對好極軸(是對好不是對準)。

 

  如果是要做天文攝影,要快速、有效拍到最暗星等,就一定要做好防禦性導星;如果只要做星景攝影的話,利用光電導星會很輕鬆愉快,只要有光電系統協助追蹤管理(妥善約束導星偏差範圍),就可以簡單做出精確星點『的樣子』。常見有人自詡光電導星的精度設定得很精密,其實筆者是不知道光電系統感知結果如何,直接實際用肉眼感知的話,星點因大氣擾動每秒大多都要游移2秒角以上,每秒來回跑上6秒角也是常見的,如果光電導星自詡的『先進計算』沒能摸索出『防禦性導星』的奧義,讓赤道儀跟著星點的瞬間『假動作』瞎起鬨滿場亂跑一通,這不是在累積里程數喔,而是在形成『將帥無能‧累死三軍』的造句情境了。

 

 
 籃球員有時會被假動作騙到
 但是導星偏差有固定模式‧因此可以做到防禦性導星

 


   

  有些重點還是要持續強調的,首先是選擇導星的問題,恆星的導星不需要選擇視野的恆星,像拍M42星雲時,選擇天狼星或北極星都一樣可以當作導星的,因為單一極軸偏差事件對全天恆星的導星偏差是一樣的(也就是全天一個恆星的導星偏移偏移的方位角度都會是同的,不能100%完全沒差,但在一般攝影期間偏差量會遠低於大氣擾動),所以沒有找不到導星的問題,真正的問題是不知道全天隨便找一個超亮恆星都可以當作導星,這一點確實違背坊間常識,手工導星或光電導星做一次就知道,極軸誤差越小越有效(把北極星導入極望視野中央附近就了,不必精確準位,數學上的效果就足以充分成立了)。

  在相同的極軸偏差場合,無論是用天狼星或北極星做為導星,兩者都會同時呈現幾乎100%相同的情形,連筆者也無法分辨兩者差異,所以完全沒必要以視野內的暗星做為導星,也不存在有找不到導星的問題。依據下表粗估上圖的極軸偏差只有0.008度角(28.8秒角‧請勿奢望強求極望每次做到這種失格水準),修正方向如下圖。

 

 

  如果可以隨意找亮星來導星,這樣導星鏡組合的選擇性就寬廣許多,「窺管」就是下一次瞄準配件進化,卻也會是一逆進化。 

  另外一個討論,就是很多導星不佳是技術不良所致,但是卻常把責任歸咎於望遠鏡剛性不足有形變,其實曝光也就那幾分鐘而已,現代數位攝影又沒有什麼相互則不軌(又稱互換則不依)之類的問題,不如擔心風吹要好好固定約束避免晃動比較實在,大家擔心剛性問題結果望遠鏡越買越重,其實導星失敗的責任分配比重如何分配,應該還有檢討空間,當然用光電導星來敷衍也是速效方法,有了光電導星就可以把很多問題打包起來拋諸腦後。 

  對於官派學閥的巨大望遠鏡而言,考量望遠鏡重力形變而做離軸導星離軸導星是有必要,業餘小鏡沒有這個顧慮,也不該把導星不良責任隨便誣賴到形變上頭,因為看相片就可以檢討出來,依據望遠鏡結構來看重力形變會有特別的方向性,誤判機率低於30%。不同的導星不良因素都有特徵可循,看相片可以稍微猜測出來各種因素比重 ,建議先做到下面這樣自動追蹤再追究有無形變。
 

做到這個程度導星超簡單赤道儀極軸偏差是難以估計的微小
即使把大氣擾動
誣賴為極軸偏差所致極軸偏差亦在0.00003度以下
用對方法第一次就可以100%做到
不必碰運氣矇好運

(這是筆者第一次用單星雙軸法校正因為是初體驗花了兩小時)
結論是準確的極軸是靠手指關節輕敲出來的
自動化機械很難做到

 

  有些評估是說光電導星效果有好有壞,其實這也是有可能改善的,善於運用極軸管理技術,可以讓光電導星的工作負擔降低很多,各方因素各退一步,光電感知和運作介入效率就會提升,在北半球只要極軸微微升舉就可以,升舉的角度計算可以參考以下連結,大家只要照自己的赤道儀精度做比例增減就可以,也就是精度6.5秒角的赤道儀要升舉0.2度 

  看到這裡會覺得一頭霧水是正常的,以上大多屬於在台灣本地多年來逐漸發展的技術,台灣以外文獻找不到是正確無誤,二十幾年來在台灣大約只有幾人理解,早先在本格推理全有見解沒有隱藏,逐篇參考就可以慢慢瞭解。  

 

2010-04-26極軸管理理論最速實戰赤道儀卡卡

http://mypaper.pchome.com.tw/8cm/post/1320892297

2010-05-04赤道儀北端要升舉多少角度才足以消除周期誤差的減速呢?http://mypaper.pchome.com.tw/8cm/post/1320922195

精度6.5秒角的意思是周期誤差全幅13秒角,高級赤道儀要加計大氣擾動全幅3秒角,例如精度4秒角的要以5.5秒角計算(周期誤差全幅11秒)。

 


 

御茶園‧第一次面試30秒
這個廣告是說台灣在住日本人會喝御茶園
不是說喝御茶園的台灣在住日本人不一定能找到工作

 

 

 

 

台長: 8cm
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