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从入门到进阶,行星摄影详细教程4:如何挑选最合适的行...

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发表于 2020-9-10 14:15 | 显示全部楼层 |阅读模式
一个热知识:ZWO (www.zwoasi.com)最初是靠卖行星相机起家的。
比起现在大众熟知的ASI120相机,更早之前我们还研发了ASI130、ASI030、ASI035、ASI034这几款相机。比较晚入坑的朋友可能不知道,因为这几款早就已经停产,目前在售的ZWO行星相机主要是ASI120、ASI224、ASI290等等。
从第一款CMOS行星相机出现,到现在不知不觉我们也已经做了快10年的天文摄影,相机推陈出新,一代比一代优秀,有些问题也逐渐增多,比如说:这么多款行星相机,我应该选择哪个?给我推荐个最好的!
通常我们看到“推荐个最好的相机”这种问题,就会感觉眼前一黑。
其实刚入门的萌新们不懂器材,会这样问很正常,这也是本篇教程存在的意义——尽量通过比较浅显的语言来讲解如何挑选适合你的行星相机。
先说一个前提条件:不存在最好的行星相机,就像不存在一种最好的交通工具一样,有人喜欢摩托,有人喜欢汽车,不能简单分出个高下。
目前所有的ASI行星相机都可以拍出质量优异的照片,你就算闭着眼睛随便选,也不会差到哪里去。但是根据你的器材、拍摄目标和拍摄条件不同,不同相机和器材之间的搭配效果是不同的,因此只存在相对而言比较合适你的行星相机。
那么,下面我们就直接开始了。
行星相机最重要的参数
上面是ZWO最新行星相机ASI462MC的参数图片,里面涉及到的参数基本上都是我们在购买一个行星相机之前,必须要关注的一些内容。
以我们个人的经验,一个较好的行星相机具备的素质有:
-低读出噪声
-高灵敏度
-USB3.0,高帧率
-大小适中的靶面
-大小适中的像素
-稳定的硬件使用体验
除此之外,简单易用、高软件适配性、相对较低的价格当然也是非常重要的考虑因素。
读出噪声
读出噪声,顾名思义就是每次图像读出来所固有的噪声。固有即意味着它是无法消除的。减少读出噪声可以有效改善图像信噪比。就是说如果你不想图像糊得满屏噪点的话,那么最好选择读出噪声比较小的相机。以ASI相机为例,目前读出噪声最低大概都在1.0e-2.0e之间,业内超低水准(耶!
灵敏度
相机灵敏度用于衡量相机感知光线的能力,尤其是在弱光条件下,高灵敏度的优势会更加明显。灵敏度越高,图像的信噪比越好,相机搜集光线的速度越快。灵敏度是个很难量化的参数,通常情况下QE高的相机灵敏度会比较高。
在文章后半段,我们会给大家推荐几款行星相机。可以先在这里提前说一句,后文提及的所有ASI相机,都经过多方实操验证,灵敏度都非常高。当然这也是ASI相机的主打卖点之一。
帧率
在本系列教程第一篇,我们就有提及行星摄影多采用短曝多叠的技术。一方面是因为视宁度、大气透明度对长时间作业的干扰比较大,另一方式则是因为行星自转,所以拍摄时讲究速战速决,录制一段视频,然后采用其中合适的帧叠加。
帧率即是指一秒钟能拍多少张,以fps为单位。比如ASI462MC的最高帧率是136fps,也就是说一秒钟内最高能拍出136张图像,1分钟就能拍出8千多张,委实厉害。
USB 3.0相机的传输速度比USB 2.0相机要高,所以我们的行星相机,除却非常老的版本都是使用USB3.0的接口。
靶面
新手很容易有一个误区,那就是相机靶面(即传感器尺寸)要越大越好。对于深空摄影来说,确实大靶面才能提供更大的视野,因为星云、星系等目标比单个行星要大很多,大靶面相机可以减少拼接的工作。然而,对于行星摄影来说,我们往往需要较小的传感器提供较小的视野。
下面用实际效果来告诉你为什么需要小靶面。就很明显,大了浪费(你以为浪费的仅仅是画幅吗?更是你为大画幅掏的钱啊!
一般情况下,对于木星土星等目标,哪怕你的相机靶面再小,得到的FOV视场还是显得很绰绰有余。以C14HD+ASI224MC为例,经过模拟器模拟,黄色框内部分即是相机和望远镜搭配得到的FOV视场。因为我们并不需要这么大的视场,所以这时候我们会对画面进行裁剪,也就是大家常说的ROI(region of interest)。
但是,万事不绝对。对于太阳和月亮,大靶面相机还是存在优势的。因为体积和距离的原因,太阳和月亮比其他太阳系行星要大很多,如果我们要把目标拍全的话,那么大靶面相机自然是更优的选择。这就是我们在开头说的那句话,根据你的拍摄目标不同,最合适的行星相机是不同的。
如上图,可以看到使用同样的望远镜,ASI224MC和ASI294MC的靶面不同,能捕捉到月亮画幅也不同。
像素大小
像素,也就是像素尺寸。毫不浮夸地讲,这几乎是你选择相机最重要的决定因素之一。
那么像素是大好还是小好呢?这也不是绝对的,我们需要考虑与像素大小相关的两个因素:像素解析力和最佳合成焦比。这两个因素都和你的望远镜有关。
像素解析力(Pixel Scale),可以通俗地理解成为采样精度。
相机的像素大小和望远镜焦距共同决定了采样精度,如上展示,欠采样时像素凝结成一团,图像的细节会大大减少;过采样时,相机分辨率浪费,还会增加一些噪点(很少)。理想情况下是要合理采样,但实际上并不容易,很多人会选择让相机过采样。
如何计算像素解析力呢?有一个公式:
在业余天文摄影圈里,如果你得到的结果在1.0-2.0之间,即意味着合理采样。在已经有望远镜的情况下,我们选择相机时要先计算一下,使结果尽量接近这个区间。
最佳合成焦比,这个我们在上一篇教程《从入门到进阶,行星摄影详细教程3》中有涉及,这里我们不妨回顾一下。通常我们把望远镜自身焦比和巴罗增倍镜组合后形成的焦比,叫做合成焦比。最佳合成焦比和相机的像素大小密切相关。业内普遍的准则是:像素大小 x 5 = 最佳合成焦比。
已知ASI290MC的像素大小是2.9um,它对应的最佳合成焦比就是2.9 x 5 = F/14.5。假如我们使用焦比F/7的星特朗C14HD,那么比较最好加上一个2倍巴罗增倍镜,7 x 2 = 14,将焦比延长至F/14。
也就是说,在购买行星相机时,基于最佳合成焦比的考虑,我们不仅仅是购买相机,也要顾及到和增倍镜的搭配使用。
对于星特朗C14HD来说,比较好的选择除了2x巴洛镜 + ASI290MM/MC,还有2.5x巴洛镜 + ASI224MC。
ASI行星相机推荐
目前我们在售且比较推荐的ASI行星相机有:ASI120MC/MM-S、ASI224MC、ASI385MC、ASI290MM/MC、ASI178MM/MC、ASI174MM以及ASI462MC。
ASI120MC/MM-S
最佳入门行星相机
作为最佳入门相机,ASI120拥有所有ASI相机中最低的价格。这是一款传奇的行星相机,曾经靠它高灵敏度和高帧率一举打破了CCD相机在行星摄影领域的垄断地位,最终让CMOS相机完全占领了行星摄影相机市场。
你可以用ASI120尝试开始自己的天文摄影第一步,月面摄影。相机名中的“MM”代表黑白,即黑白相机,黑白相机需要搭配滤镜和滤镜轮使用。而“MC”代表彩色,即彩色相机,彩色相机可以直接使用,非常简单方便。
具体选择哪一款,我们的建议是,黑白相机拍摄效果更好,彩色相机拍摄更适合入门。
月面陨石坑,ASI120拍摄
ASI224MC
最受欢迎的行星相机
ASI224MC是全球最最流行的行星相机之一。相机拥有超高灵敏度,超低读出噪声,最低只有0.8e。帧率最高150fps,而价格仅比ASI120贵一点,性价比超级高,适用性超强。对于已经对行星摄影有一些基础的用户,我们推荐ASI224MC,效果出众,进阶首选。
木星,ASI224MC拍摄
ASI290MM
最佳黑白行星相机
ASI290MM的像素大小只有2.9um,和ASI224MC靶面一样1/3”英寸,但是图像分辨率更高,有1936*1096,可以获得非常精细的图像。此外还有低至1.0e的读出噪声,和目前所有ASI行星相机中最高的帧率:170fps。适合各种类型的摄影,日面月面行星,它都可以驾驭。如果你觉得自己已经比较膨胀有经验了,那么黑白相机里ASI290MM是个非常不错的选择。
日面局部细节,ASI290MM拍摄
ASI178MC/MM
最适合高分辨率摄影
想要更高的分辨率?可以看看ASI178系列,图像分辨率高达3096 x 2080,像元大小只有2.4um,再加上14bit ADC和超高灵敏度,可以说在同样的设备条件下,ASI178的采样精度比起其他相机要高很多。
金星,使用相机ASI178MM
天王星,使用相机ASI178MM
ASI174MM
最佳日面摄影相机
ASI174MM的靶面超大,5.86um,是目前公认最适合日面摄影的行星相机。帧率最高164fps,全局快门,除了日面摄影之外,也适合其他高速移动的物体如ISS等。今年的6月21号日环食的时候,我们就给大家推荐过这款相机。
关于全局快门和大靶面的概念,可以查看这篇文章:
《你真的为日环食准备好了吗?最适合拍摄的相机和软件在这里!》
日偏食,使用ASI174MM
ASI462MC
最强近红外灵敏度
ZWO最新行星相机,上架不到两个月。它的最主要特点是超强近红外灵敏度。在800-1000nm近红外区域,相机的QE值非常高,是ASI290MC的两倍。除此以外,它的读出噪声也低于目前所有的ASI行星相机,最低只有0.5个电子。搭配850nm、CH4(890nm)滤镜,相机还能捕捉到更多平常无法捕捉的细节。
星帝之前给ASI462MC做过测评:《一口气用ASI462MC拍摄六大行星,不愧是你,星帝!》
土星,使用ASI462MC
海王星,使用ASI462MC
以上这些相机都是我们比较推荐的行星相机。你可以在考虑完相机和望远镜的搭配之后,再根据自己的拍摄需求,来最终挑选出最合适自己的那个相机。
还是开头那句话,没有最好的相机,只有合适自己的相机。祝愿大家都能找到自己的贴心老伙计,一起在星辰大海中遨游~

发表于 2020-9-10 23:33 | 显示全部楼层
C925和178MC, 206*2.4/2350=0.21这样算对吗?
                                                   

点评

是的。拍摄行星一般会使用巴罗 所以星摄影通常用:像元大小X5=匹配焦比 视宁度好的时候可以略微提升一些,到6.9。 以ASI462为例: 视宁度差 2.9X5=F14.5左右 视宁度好 2.9x6.9=F20 上限  详情 回复 发表于 2021-3-12 09:23
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发表于 2021-3-12 00:17 | 显示全部楼层
继续人肉排序帖子
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 楼主| 发表于 2021-3-12 09:23 | 显示全部楼层
changshi 发表于 2020-9-10 23:33
C925和178MC, 206*2.4/2350=0.21这样算对吗?
                                                    ...

是的。拍摄行星一般会使用巴罗
所以星摄影通常用:像元大小X5=匹配焦比  
视宁度好的时候可以略微提升一些,到6.9。
以ASI462为例:
视宁度差 2.9X5=F14.5左右
视宁度好 2.9x6.9=F20 上限

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发表于 2021-3-22 14:11 | 显示全部楼层
学习了,感谢分享!期待后继
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