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业余天文爱好者的观测器材之路(三)

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msloo 发表于 2014-8-23 20:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 浙江省杭州市 华数宽带

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本帖最后由 msloo 于 2014-8-23 20:25 编辑

第三部分,开始步入更深入的层次,当你有了合格的赤道仪、主镜以后,还缺点什么呢?目视党配目镜,摄影党配相机,折腾党配一大堆东西。目镜和相机各花入各眼,特别坑爹的器材少,因此选择余地非常丰富,可以发展出很多个性化的路线。

第七章常见入门目镜
作为目视党,目镜必不可少,而且非常重要。简单介绍一下入门的目镜,经典目镜有冉斯登、凯尔纳、惠更斯等结构,现在不太常见,比较入门的目镜就是普罗素目镜。

普罗素(PL):4mm-40mm,价格低廉,光学优良,锐度高,但是视场比较窄小,PL40之类的长焦目镜出瞳(肉眼成像)距离长,使用舒适度一般。

阿贝无畸变目镜(OR):无畸变,锐度和反差高,视场比PL更小,适合短焦目视行星,舒适度一般。

PLANO目镜:有定焦和变焦的,视场通常有60多度,观测舒适,光学素质较好,该系列目镜中以中长焦为佳。

WA目镜:宽视角目镜,比PL的视野大,价格比较便宜。

UW目镜:星特朗和ORION(实际等于星特朗)有该系列目镜,66度视角,观看还算舒适,但是除了中心区域,边缘区域的视场畸变很大。

SWA目镜:视场达到70度,有裕众、博冠等品牌,其中裕众的还采用了旋升眼罩观测舒适。这个目镜的色差比较大,买长焦为宜,适合看深空。

ES82度系列目镜:600元以下目镜中的佼佼者,视场极广,要转动眼球才能看见全部视野,锐度较高,反差一般,适合行星、深空,但是也有一定的畸变。(星特朗82度基本类似)

ES68度系列目镜:像场比较平,光学素质高,观看舒服。

TMB目镜:常见的100多元山寨货,基本都带有内置巴罗结构,色差、畸变均有,但是在这个价位里面算不错,旋升眼罩,观测舒适,适合行星。

TMB目镜(正品)、TV目镜、高桥、猫头鹰、蔡司、KOWA、莱卡、施华洛世奇目镜:比较高端,新手拥有比较少。

目镜的个人体会因素比较大,跟主镜素质和环境因素也直接相关,基本上属于一分钱一分货,因此不多介绍,更多的需要自己体会。
下图:我目前的目视器材,经纬仪+CF90APO+ES68度24MM广角目镜

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 楼主| msloo 发表于 2014-8-23 20:23 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数宽带
本帖最后由 msloo 于 2014-8-24 07:30 编辑

第八章拍摄终端
拍摄终端,常见的有单反相机(APS和全画幅)、数码相机(少见)、冷冻CCD(深空专用,高端设备,分为黑白和彩色)、行星摄像头(一般是CMOS,作用还有导星)、微单等。
本文仅简单介绍终端的使用大概,软件和后期处理没有涉及,需要自行查阅资料。
一、单反相机(同微单、单电)
主要介绍深空拍摄。佳能、尼康、索尼、宾得等常见单反均可拍摄深空,或者拍摄月面。单反拍摄深空,除了准备足够的电池(至少两块)之外,还需要一根定时快门线(普通不定时快门线不推荐)。
赤道仪、主镜就绪,单反对焦完毕、导星就绪,就可以对着目标拍摄深空照片(亮场)了,根据所在地光害情况,以照片整体不泛白为最低要求(光害越大的地方,ISO开的越低、曝光时间也要相应降低)。一般深空拍摄,ISO不超过800,彗星之类的需要跟时间赛跑的,或者高感特别强的单反,可以开到1600。单张拍摄时间,环境好的地方可以达到5-10分钟,甚至更长。
对于M42、M8、M31这类中心很明亮的目标,单张时间长的照片要拍一组,半分钟、1分钟曝光的也要拍一组,到时候用HDR技巧处理,防止中心部分因为过曝而失去细节。
此外,还需要拍摄暗场(为了去掉相机固有的噪点和坏点)。暗场的ISO、快门参数跟亮场相同,区别就是暗场是盖上镜头盖拍的,一般暗场简单一点可以拍6张。拍摄暗场最好在拍摄完亮场后就当场完成,因为单反的噪点跟温度有关,相同的温度,暗场就越准确。
有条件的还需要拍摄平场(为了去除照片亮度不均匀还有相机CMOS、镜头上的灰尘影响),没时间拍摄平场的,可以尝试PIX LE软件的人工平场。
拍完暗场亮场平场以后,一组基本的深空图像就到位了,使用DSS、MDL、CCDSTACK等软件完成叠加,后期处理,出图。
适合天文的单反:近年来出现的绝大多数型号都可以适用,常见型号有宾得K5及以上、尼康D5100及以上、佳能450D级以上,索尼单反及微单,等等。
关于改机:普通单反CMOS前面的滤镜除了隔绝红外线,还隔绝了Ha等天文目标发射的谱线,这样一来对于发射星云等目标,未改机单反的效果就不太明显。改机针对这一缺点,去掉原装滤镜,安装一片红外截止滤镜回去(或其他滤镜),单反就能更大限度的获取来自遥远星体的光线信号,从而增强效果。改机对于巴纳德环、马头星云、猎户座星云等目标具有较好的效果。但是改机有较大的缺点就是改机以后白平衡会发生变化,改完以后不方便进行日常拍摄,需要配置专门的OWB滤镜来还原相机正常功能,因此改机请慎重考虑,最好专门用一台单反来改机。
下图:未改机拍摄发射星云M8
                              
下图:改机拍摄发射星云M8
下图:改机后、前的日常拍摄白平衡变化示意图
二、冷冻CCD
冷冻CCD采用高量子效率(QE)、低噪声的CCD,加入半导体制冷片而开发的天文专业相机。冷冻CCD可以降温20-50度,即使是夏天也降到很低的温度,将热噪声大大降低,因此拍摄出来的照片背景相当纯净,并且有更高的图像层次在后期处理具有优势。冷冻CCD的画幅有各种大小,配合不同的主镜适合拍不同的目标,因此土豪朋友即使喜欢冷冻CCD,也不要贸然购买。
黑白冷冻CCD:可以用LRGB(分别对应亮度、红、绿、蓝四个通道)滤镜分别拍摄各通道的信息,再用软件合成彩色,更可以配合Ha、Sii、Oiii、Hb等窄带滤镜,来增强反差。窄带滤镜能够极大程度上对抗城市光害,天气好的时候甚至在大城市的市中心也可以实现拍摄。窄带滤镜主要针对发射星云等目标,对于星系、星团等连续光谱的目标不适用(LRGB适用)。
下图:黑白冷冻CCDQHY9M
窄带滤镜:窄带是针对宽带而言的,窄带滤镜就是在某一个特定的波长可以透过光线的滤镜,其他不需要的波段基本截止,从而避免杂光干扰,避免城市里的汞灯、钠灯、天光等光害影响。
常见的窄带波段有:Hb(486nm),OIII(496nm、501nm),Ha(656nm)以及SII(672nm)。
下图:使用窄带滤镜拍摄的马头星云
彩色冷冻CCD:彩色的比较方便,不需要加滤镜即可拍摄出彩色照片,但是彩色冷冻CCD对环境比较挑剔(彩色不适合配合窄带,因此没有大杀器窄带的辅助),适合环境比较好的朋友使用,或者作为拍摄RGB通道,与黑白CCD拍摄的L通道进行合成(借色)。
冷冻CCD主要品牌有:QHY、SBIG、ATIK等,还有一些土豪级别的,QHY是国产的,相对物美价廉。
三、行星摄像头
最廉价的行星摄像头,可以用视频聊天的家用摄像头改装。但入门还是推荐QHY5ii系列和ASI120系列。因为摄像头价格不贵,上述两系列1000多元就可以买到,而性能却是1000元以下其他型号望尘莫及的。
彩色:QHY5L-2-C、QHY5P-C、ASI120MC
黑白:QHY5L-2-M、QHY5-2、ASI120MM、ASI120MM-S
下图:ASI120MM黑白行星摄像头(可导星)
彩色和黑白的均可以导星(用摄像头连接导星镜对准目标,一旦出现偏差就自动校正,可以修正赤道仪的误差PE),而且新款的都带有ST4独立导星接口比较方便。但是以导星为主的话还是推荐黑白的,灵敏度比较高。
行星拍摄,使用彩色的无需滤镜可以直接拍摄,黑白摄像头需要购买LRGB滤镜还有滤镜轮,拍摄以后合成彩色图片,但是最终拍摄效果,黑白的要略强于彩色。行星拍摄软件有EZP(QHY)、SHARPCAP、FIRECAPTURE等等。
下图:国外爱好者使用摄像头+望远镜拍摄的高水平火星
深空拍摄,摄像头也可以客串,曝光时间不宜太长,5-20秒左右最多,多张叠加(通常要数百张),可以玩玩。

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 楼主| msloo 发表于 2014-8-23 20:23 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数宽带
本帖最后由 msloo 于 2014-8-23 20:30 编辑

第九章星野赤道仪
星野赤道仪,顾名思义是进行星野摄影的小型赤道仪。星野摄影主要指利用广角镜头和单反相机,进行银河或其他广域天区的拍摄,多数是具有地面背景和广阔星空的美丽图片。
下图:星野摄影佳作
                              
星野摄影对器材要求比较简单,通常有单反、广角镜头、三脚架、定时快门线就可以进行拍摄,而有了星野赤道仪,跟踪曝光时间可以延长到几分钟,甚至十几分钟,这样不但可以拍摄出更暗弱的细节,甚至部分星野赤道仪可以支持200mm左右的镜头,拍摄一些细节更丰富的广域深空。
星野赤道仪的载重往往在3-5公斤以内,正好承载一个相机+镜头,往往是单轴跟踪设计,仅有赤经轴没有赤纬轴,对准极轴以后,使用云台构图即可进行拍摄,非常简单方便。但是,星野摄影对环境的要求比较高,通常能目视银河、又有比较漂亮的地景的地方,适合星野创作。
常见的星野赤道仪有:
威信polarie(便携卡片星野)、GP(小型化的德式赤道仪)系列;晶华JE120(小型化的德式赤道仪);艾顿SkyTracker(便携卡片星野)、SkyGuider(大载重高精度可导星)、SmartEQ(有GOTO功能可导星)、信达大星野(大载重高精度可导星)、哈雷星野(DIY精品)、剪刀脚(机械式高精度赤道仪)等等,以上罗列的星野赤道仪,在规定范围内使用,均可拍摄出令人满意的照片,排名不分先后。
下图:威信卡片式星野赤道仪

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目前太多星野 astrotrac 就是  详情 回复 发表于 2014-10-30 09:12

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 楼主| msloo 发表于 2014-8-23 20:24 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数宽带
本帖最后由 msloo 于 2014-8-24 08:03 编辑

第十章行星摄影
一、行星摄影简介
行星拍摄可以在市区进行,光害影响较小,因此非常适合新手入门,也可以掌握寻星、校准、赤道仪操作、软件操作等技能,为以后去郊外进行深空拍摄打好基础。通常采用视频叠加拍摄行星,需要跟踪性能良好的赤道仪、经纬仪+合适的主镜+增倍镜(巴罗),最好是具有自动跟踪功能。
二、行星摄影的基本方法
行星摄影相对深空摄影,从器材配置到实战操作均比较简单。但是并不意味着能够很轻易的拍出令人满意的行星照片,因为行星拍摄一个很重要的因素,就是环境,包括视宁度(大气稳定度)和视净度(大气透明度)。
下图:从星点衍射斑判断视宁度的水平
                              
从图中可以看到,视宁度不佳时,空气的扰动严重影响目标成像,甚至看不出目标的本来面目。因此,行星摄影贵在坚持,抓住天气好的时间反复拍摄,终有遇到好视宁度的一天。新手一次两次,甚至一个月两个月没拍好,不总是代表你的水平不够,坚持拍摄会有惊喜。
行星拍摄的准备工作比较简单,先把主镜、赤道仪搬到适合拍摄的空地或阳台,安装设备并完成极轴校准和目标校准,调整好主镜的光轴(牛反和施卡尤为重要),调整好寻星镜与主镜的同轴,并在主镜中用低倍目镜找到目标,然后换上高倍目镜,让行星处在视场的中央。
下一步,取下目镜,将连接好软件的行星摄像头安装到目镜接口,并调整至合焦状态(一开始要把曝光时间、灵敏度等指标调略高些,方便找到目标),调整好白平衡和曝光参数,并拍摄好暗场。之后就是正式拍摄了,如果发现行星在视频中的位置发生位移,此时可以用赤道仪或经纬仪的手柄方向键将行星纠正回屏幕中心。
行星拍摄软件通常拍摄出来的是AVI等格式的视频,比较占硬盘空间,拍摄日面、月面时候用较大分辨率,拍摄其他行星时候,适当降低分辨率不但节省硬盘空间,还可以提高每秒拍摄的帧率,并且图像质量也并不会下降。
拍摄完视频之后,用REGISTAX或AS!2等视频叠加软件处理、锐化调整得到最终图片,自转比较快的木星等,可以用WINJUPOS等软件辅助。
三、常见行星拍摄目标
太阳:太阳属于比较特殊的行星,观测、拍摄太阳有专用的减光设备,否则绝不能直接拿望远镜对准太阳,会造成失明或烧毁器材的后果。另外,观测结束后应将望远镜及时收纳,防止因阳光长时间聚焦发热而造成事故。
太阳的观测只要天气晴朗均可进行,可选用的器材有常见的折射、反射、折反射望远镜等,目前比较通用的减光措施就是巴德膜,巴德膜分为目视和摄影的两种,透光强度有所区别。巴德膜的使用要点:使用前应检查巴德膜是否有破损,另外巴德膜的表面应当是略微松驰的(过于绷紧的巴德膜有破裂风险)。
对准太阳:用望远镜对准太阳对新手来说比较吃力,因为太阳太亮,寻星镜此时也无法使用,在没有配置寻日器的普通望远镜上有一个简便方法:将望远镜粗略指向太阳,再调整至望远镜在地面投影最小,此时套上焦距最长的目镜,往往太阳已经在视野中可以看见了,加以微调就找到了太阳。
观测项目:巴德膜观测太阳通常可以看见太阳表面的黑子群,黑子活跃的时候常常有若干大小不一的黑子群,比较壮观,高倍率或太阳摄影还可以看到太阳表面的米粒组织精细结构。
下图:爱好者使用巴德膜拍摄的太阳表面局部
另一种太阳摄影,要使用专业器材——日珥镜。日珥镜是一种窄带望远镜,极大限度的过滤太阳光线,让我们可以观测到太阳的色球层和壮观的日珥喷发。
下图:爱好者使用日珥镜拍摄的太阳表面
木星:冬季比较适合,主要看点:大红斑、木星云带、小白斑、木星卫星。器材建议127口径以上的马卡(配2X)、150以上的施卡(配2-3X)、130口径以上的牛反(配3-5X)、100口径以上的折射(配3X),用摄像头进行拍摄,视频叠加处理。
下图:爱好者刘佳能拍摄的木星
土星:春夏之交的季节,器材同上,主要看点:土星光环、土星云带、土星极区六边形、土星卫星。
金星:秋冬季傍晚,西方天空,器材同上,主要看点:金星相位变化、金星凌日(罕见现象)。
火星:同土星,主要看点:火星极冠、火星云层变化。
天王星、海王星:大口径(8寸及以上),高精度赤道仪拍摄,主要看点:能拍摄出天王星、海王星的圆面形状已经很了不起。
冥王星:大口径高精度,还需要长时间曝光,比对照片可看见有一颗移动的星点,难度极高,不建议新手尝试。
月面:高分辨率的摄像头拍摄视频叠加(一般拍摄比较简单,如果放大倍率大比较费时间,还需要分区域拍摄,最后用同一参数批量处理,叠加好以后用PTGUI等软件合成全月面,效果很好),或者用望远镜接单反进行拍摄。一般来说,月面明暗交接处的拍摄效果最好,因此如果天气允许,可以每个晚上都拍一次,细节均不相同。
下图:爱好者使用施卡镜进行月面摄影
第四部分(完结篇)传送门

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lovez3 发表于 2014-8-23 20:35 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 电信
shafa
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西沱云天 发表于 2014-8-23 20:42 | 显示全部楼层 来自: 重庆市 联通
学习中
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西沱云天 发表于 2014-8-23 20:44 | 显示全部楼层 来自: 重庆市 联通
请问楼主QQ号,想加入你

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已PM你了  发表于 2014-8-23 21:09
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Ovs 发表于 2014-8-23 20:46 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数
发帖不广播。。。   顶你
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haoxing168 发表于 2014-8-23 20:52 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数
哇,发出来不说声。顶。
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symency 发表于 2014-8-23 21:05 | 显示全部楼层 来自: 上海市 电信
系列贴啊!值得保存学习
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zryzxy 发表于 2014-8-23 21:30 | 显示全部楼层 来自: 云南省昆明市呈贡县 电信
dob想入目镜。。。原装pl目镜观看不舒服

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确实,我看惯了广角的,觉得至少有60度视场才让人觉得舒服  详情 回复 发表于 2014-8-23 21:31
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zryzxy 发表于 2014-8-23 21:31 | 显示全部楼层 来自: 云南省昆明市呈贡县 电信

dob想入目镜。。。原装pl目镜观看不舒服  求大师推荐。。深空行星为主
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 楼主| msloo 发表于 2014-8-23 21:31 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数宽带
zryzxy 发表于 2014-8-23 21:30
dob想入目镜。。。原装pl目镜观看不舒服

确实,我看惯了广角的,觉得至少有60度视场才让人觉得舒服
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landy 发表于 2014-8-23 21:34 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市萧山区 电信
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
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zryzxy 发表于 2014-8-23 21:35 | 显示全部楼层 来自: 云南省昆明市呈贡县 电信
msloo 发表于 2014-8-23 21:31
确实,我看惯了广角的,觉得至少有60度视场才让人觉得舒服

那你觉得入手你推荐的哪款比较使用?目镜不是很懂

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DOB10有1200焦距了吧,你的DOB没有GOTO,建议是ES68度24MM(和我一样),这个是所有1.25寸广角目镜中焦距最长的一个(2寸巴罗和目镜系统太大太重价格你也难以承受)  详情 回复 发表于 2014-8-23 22:01
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 楼主| msloo 发表于 2014-8-23 22:01 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 华数宽带
zryzxy 发表于 2014-8-23 21:35
那你觉得入手你推荐的哪款比较使用?目镜不是很懂

DOB10有1200焦距了吧,你的DOB没有GOTO,建议是ES68度24MM(和我一样),这个是所有1.25寸广角目镜中焦距最长的一个(2寸巴罗和目镜系统太大太重价格你也难以承受)
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Crazyhorse 发表于 2014-8-23 22:49 | 显示全部楼层 来自: 浙江省杭州市 电信
好贴一定要支持
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ckhzf 发表于 2014-8-23 23:18 | 显示全部楼层 来自: 江苏省扬州市 电信
目前是我学习资料里最好最全的!感谢前辈
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zryzxy 发表于 2014-8-23 23:54 | 显示全部楼层 来自: 云南省昆明市呈贡县 电信
msloo 发表于 2014-8-23 22:01
DOB10有1200焦距了吧,你的DOB没有GOTO,建议是ES68度24MM(和我一样),这个是所有1.25寸广角目镜中焦距 ...

谢谢。前辈
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路人丙 发表于 2014-8-23 23:55 | 显示全部楼层 来自: 辽宁省大连市 联通
必须收藏
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