2011-10-14‧天文攝影赤道儀高精準‧低耗損‧無形變之導星作業實務
‧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」）。
‧在 Google 和 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、漂移法、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。

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登山者的標高水準‧需要幕後外人的工業技術力支持
攝星者的極限星等‧則是需要本体數學應用力的提昇

 

暗星攝影的關鍵障礙不是集光力，而是找出天体與光害之間最大反差場合，在加諸適當時間的曝光（時間太長會慘遭光害反噬）。

　　坊間檢討導星不良時，一向喜用『形變』這個理由，彷彿不講講形變，就會失了專業天文攝影的排場氣勢，還有一抹難解的懸疑氣氛（因為聽起來什麼都會形變，可說是『有形就會變』，連光學玻璃都快被講成矽膠果凍一般會下垂外擴了）。

　　實際上，即使是學校教具級的望遠鏡，日本原廠也不會給它有什麼2266的形變問題（經過本地工作室改裝也是一樣），只要放著不碰一會兒就會紋風不動的，自由追蹤幾分鐘也會照著運轉，所以『要和形變奮戰才是天文攝影』實在是軍裝混搭風格者自找的休閒話題。

軍裝混搭風一向有fu可以滿足小眾
就算亂混搭會有形變‧也抵擋不住架設過程的過癮快感

　　我們來看下面的動畫，學校教具級的 8cm屈赤在極軸完全校準後自由追蹤20分鐘，星點精確的來回跑完兩次周期誤差回到原位，拿尺在螢幕上測量就知道，再多跑20分鐘結果還是一樣，縱使這支 8cm長焦鏡的對焦座總有固定不良的缺點，相信大家看過會同意，這個自由追蹤是有做到高精度無形變的。 

極軸校準以後‧在15吋螢幕上還不會修正偏差就真的是實力太耗弱
（點選圖片就是原尺寸）

 

　　如果極軸沒有完全校準，那麼就會看到下面動畫。只要赤道儀極軸一次又一次持續依照導星偏差的順時針方向做出修正 （每次修正後都要把導星拉回視野內），最後就會完全校準（誤差近一秒角）：

這是極軸偏差0.5分角的自由追蹤
用極軸望遠鏡偏差會多出幾倍‧相信光電導星必定頻繁運作耗損
（點選圖片就是原尺寸）
 

趕快去指導大家奉若神明的「原廠」
只要依據順時針方向一次次修正‧最後會偏差會只剩一秒角
有這樣的實力就有資格進階拜見濛氣差
記得口訣只有『順時針』三個字‧修正作業都是全直覺進行
千萬要記得在驅動齒輪做周期誤差轉折標記
（網路攝影機安裝角度照著模仿配置就對了）

 

　　至於漂移法大家不用考慮，因為這個程序在數學上有瑕疵（大氣層內校準極軸不可以用兩個不同空域天体，而且天頂恆星一樣用來可以校準極軸仰角），還有濛氣差誤判緯度問題，做得再久再好誤差還是必需有好幾分角才對，換句話說如果用漂移法對準極軸的話，那是確定是運作出錯，要有幾分角（或更大）誤差才是正確操作漂移法，和單星雙軸法比較起來，是又慢又完全不可能對準。搞不清楚自己極軸偏差程度，就參考下表吧（說是極大值，是為了忠於數學，其實這就是精確值）。

 

 　　如果是有形變的話，在極軸校準的情況下拍攝子午線仰角45度附近的天体，星點或許會在天球座標與地平座標都做出南北向的單向移動。會用『或許』二字是因為形變方向也與螺絲固定位置有關。 

　　因為實務上高精度天文攝影大多是拍天頂附近，即使是大型望遠鏡，在瞄準天頂附近時都是處於相對安定狀態的，瞄準低仰角天体比較需要擔心形變。

　　總之，只要極軸完全校準，所有追蹤問題就容易依照其特徵逐一呈現，內行人只需調整操作程序就大多可以解決或迴避，盡量避免靠贅物解決（因為有些贅物是外國人設計給外行人用的）。

　　因為輕機不會有形變問題，沒有形變問題就不需添加重物提升結構剛性，沒有添加重物，赤道儀就不必負擔過多的非光學結構，沒有形變問題的話，極軸偏差又在微小角度之內，就可以全天隨便找個亮度適中的恆星做為導星（太亮也不好）。天体的移動變化都在掌握之中，當然可以運用防禦型導星技術，還有強化光害反差的長焦鏡，就可以很快的完成暗星曝光，這是筆者推薦長焦輕機系統的理由。 

　　現在很流行在攝星鏡筒箍搭裝導星鏡的作法，雖說彷彿解決了平衡問題，但這樣的牽扯配置最容易造成攝星鏡的重力形變，筆者還是建議讓輕量型攝星鏡、導星鏡各自搭乘在雲台板上，別讓導星鏡和攝星鏡 相互牽扯，因為這是與作業目標完全無關的非必要性結構風險，況且導星鏡也是隨便找一個恆星就可當作導星（這個已經有人利用光電導星實證過，充份展現數學超越坊間人云亦云聽說轉述道聽途說的實用力），如此導星鏡視野完全不用和攝星鏡一致，兩支望遠鏡不必同向，這正好讓兩支望遠鏡在雲台板上相互平衡，完美解決了雲台板配重疑慮 。

　　要說形變的話，形變是指攝星鏡系統在靜置無外力影響下（包括短時間的自動追蹤狀態），結構的相關性隨著時間有所變化，舉例來說自動追蹤十分鐘前後光學與機械結構有尺寸與角度變化到足以影響追蹤精準，就是影響觀測性能的形變了。如果說望遠鏡由赤道儀東側推移到西側，因為配重發生變化而引發形變，那是當然會有的形變，什麼品牌型號都會有的，極軸會因反作用力等因素而偏移零點幾秒角也是理所當然的。

　　德式赤道儀有一些沒在平衡的地方，以為重錘兩端和鏡架平衡就能達成全系統平衡的話，真的是太天真了。在架台三腳各置一個磅秤，就知道地基承受力量情形了。

　　形變是因材料而起，原因來自重力和溫度，要靠結構設計化解，大家不會對準極軸又擔心形變的話，也是有辦法的，找個無風安定環境（例如深夜無人的學校頂樓教室），將攝星鏡整體靜置一下達到溫度穩定， 然後已近乎水平角度瞄準遠方地景物，目鏡座接上WEBCAM高倍監看（高精度的監測是不可以用眼睛的喔），幾個小時下來結果紋風不動就沒有形變疑慮可言 （有動未必是形變，沒動就一定沒形變），因為這樣不動的話，以恆星時追蹤上十幾分鐘也無從發生形變的。當然放置幾個小時的話，溫度變化兩、三度就會讓長焦鏡需要調整焦距，其餘是沒有變化就可以。只要確定排除形變可能，再來追究鏡架地基、風壓等問題也不遲，總之最好能找會對準極軸的人來做測試才好。

　　形變一定隨時存在，只要觀測作業期間的形變程度能夠持穩，不致影響高精度觀測就可以。望遠鏡在垂直狀態形變較小，因此連水平狀態形變不明顯而難以察覺的話，就不必過度追究了。

　　因為缺乏很明確的分析與分類，『形變』在坊間終究是當做導星不準的藉口為多，能預測形變影響才算具備分析能力。筆者在『形變』領域算外行，只看過幾頁應力分析圖說而已，但在極軸校正就是專業，可以做到預測和分析。
風壓可以引發重力形變，但與其把風壓列入形變因素，不如和地基因素一起列入「立地條件 」比較妥當，這樣就不會給人「扯太遠‧分不清‧理還乱」的負面人格印象。
先對光害與大氣的本質進行觀察和瞭解，才有辦法評估些牽拖配件能否順利克服障礙，現今大多數都是本末倒置的。

 

馬力太大會耗損嚴重‧無法做出最大限度的過彎漂移
攝星系統採用重機光電導星‧也是雙軸頻繁耗損過彎不順

其實像360齒的高精度赤道儀周期誤差極小
只要極軸完美校準就可以依賴自由追蹤監控
使用光電導星反而會攪局‧會擴大導星偏差而無法集中曝光

 

　　在業餘望遠鏡口徑範圍內，走重機路線問題會越來越多，攝星者投入大量精力資源，都只是在敷衍問題（例如攝星者本身的應用力缺陷），科學觀測成果是不會有明顯增加的，所以搜索光害背景下的極暗的新天体，是不必選用大口徑望遠鏡的，小口徑的真正技術考驗是對焦（但有動態Live觀察的專業天文相機就超輕鬆了）。以筆者自用的赤道儀限重10公斤來說，所以最適合用10～15cm級輕量型長焦折反射鏡（另置Webcam導星鏡），接近坊間技術下的25cm暗星攝影集光力。

因為極軸校正完美狀態下，手工導星修正大約1～2分鐘一次，所以禁得起通訊線路延遲，遙控天文台也可適用 。
因為極軸校正完美狀態下，手工導星修正大約1～2分鐘一次（高級赤道儀操作頻率更低），真正的導星就是這麼簡易，幾乎不對赤道儀增加負擔，而且曝光最集中最快速，集光力性能就被導星技術做出倍數提昇，不像極軸不準的光電導星必需極度頻繁運作 。
極軸能夠完美校正的話，拍攝恆星或彗星都不太用得上赤緯軸的，也就是說比較重型的星野攝影赤道儀（單軸運作）有速度微調機能 ，架台的仰角方位也能作秒角級調整的話，就可以做10cm級長焦折反射鏡的高精度導星攝影。

　　用大口徑望遠鏡攝影有它的優點，過些日子筆者會分析，就知道大口徑望遠鏡在微光天体的長處在目視而非攝影，如果攝星者覺得大口徑的使用優點大於使用負擔，那麼再選用大口徑攝星鏡也不遲，否則先在小口徑練幾年基本功夫，會有比較札實的親身體驗。

　　天文攝影的是非觀念總是受到一般攝影意識所制，其實天文攝影的有些機材取向是和一般攝影路線相反，有時眾師門覺得一定不對的反向思考，反而最適合天文攝影場合發揮，有志成為幾項技術的天下第一者，可以參考筆者這個經驗心得，雖然實行起來在小眾（或大眾）之間會很丟臉（因為明顯犯規會被誤認是沒經驗的外行人），但學會駕馭眾師門不敢碰觸的必敗技，就會通往眾師門和原廠沒有想像過的境界，從此不必再過著搖尾爭寵的委屈日子。

　　筆者認為要知道怎樣拿穩相機再來講鏡頭，先知道怎樣自由追準恆星彗星都再來講實際集光力，機材的真正性能不是光看型錄，還要看用家的技術應用力。至於極軸校準功夫還不到家就急著升級學人講形變，實在不妥當，就像相機都還拿不穩的也在有模有樣學人評估鏡頭好壞一樣，是外行人不懂才會這樣做，對於這類行徑，相信眾師門一定都會自律吧。

　　當然，發現望遠鏡其實沒有形變問題之後，還可以把責任推給地震的，這個筆者也算內行，在台灣即使是古陸塊區域，地震影響也是很頻繁的。農地筆者也內行，檢察官的13坪農舍面積略小於45平方公尺標準（這個標準在全國法規網查不到，因為是規定解釋函，大多數土地代書還不知道），但是該農舍外觀似有魔術空間之嫌，申請農地農用證明還是可能會被駁回，除非入舍檢查當時沒有看到閣樓、床被，光電導星機材等牽拖贅物（進入農舍檢查用途是必要程序，這個檢查是農戶自己申請來做的，所以不需要搜索票，臨場不給檢查就做下紀錄，然後給它駁了就是）。

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