天文发烧友自磨镜片打造大口径望远镜摄月

  随着国内天文摄影热的兴起，越来越多的对天文和探索宇宙感兴趣的朋友开始购买成品望远镜，赤道仪和天文摄像头进行天文摄影，进行宇宙探索。除了购买成品望远镜以外，自己磨制打造大口径的反射式望远镜也是一种方法。通过购买价廉物美的玻璃镜胚，按照一定的方法进行磨制，经过自己的努力就可以收获一个大口径的主镜，也是一个非常有成就感的事情。


  国内天文爱好者颜明哲就自己磨制了一面16寸的主镜，并且成功的实现高清晰度的月面拍摄。我们来看一看他的成果吧。




  我从小就保持对天文爱好的热情，至今每年都订购《天文爱好者》，也经常通过北京天文馆邮购科普书籍，直到2013年，突然有个自制牛反的想法，决定自己动手磨玻璃制作抛物面牛反，为此网上到处搜寻有关磨制牛反的资料，认真学习领会反射镜的光学原理以及如何磨制反射镜主镜。
经过研究，发现磨床大砂轮是白刚玉砂粒，硬度跟玻璃差不多，可以当工具板，就采用独特的砂轮工具板磨镜片，不是传统的玻璃对磨，事先用手磨机把镜片玻璃磨凹弧面，砂轮磨成凸面，而且通过线切割加工准确的凸凹薄铁板弧度卡板各两个，来检验主镜玻璃，工具板弧面准确性，手磨机磨好弧面后，加粗粒研磨膏进行粗磨，当玻璃镜面跟工具板的坑坑洼洼都磨完吻合后开始磨料细磨，完成后在砂轮工具板上制作沥青模抛光，首先抛光到刀口仪焦点处一切全黑的球面再改变手法求抛物面，并且在镜片上挂固定尺寸的带齿十字铁条来检测阴影法线符合情况，最后精磨到准确抛物面面型，然后制作镜筒，自制调焦座，三脚架手动经纬仪，开始边未镀膜观测高倍清晰度边修磨精度，当情况非常理想才给镜片镀反射膜。




  接着开始目视以及目镜后数码相机拍摄一些月亮等天体，但数码相机单帧效果远不如摄像头拍摄视频叠加的，2016年购买了中国天文相机制造商QHYCCD刚推出不久的QHY290M摄像头,该产品是200万高清，采用背照式图像传感器，并且帧率很快，拍摄天体很有优势，特别是拍摄月亮，高帧率可以很大抵消视宁度不佳的影响，为此，自己设计并手工制作一台大型，可以胜任承载16寸牛反的跟踪系统，这套跟踪装置采用单根极轴转动方式，就是通过一些减速器串联高倍减速，最后带动一根带极轴镜的转动轴，轴上面安装一个经纬仪给望远镜调整指向，这样就可以让望远镜使用QHY290M摄像头拍摄制作作品。



  使用摄像头拍摄算刚入门，经验严重不足，所以咨询了很多天文论坛的高手拍摄制作方面技巧，刚开始拍摄制作一些天体作品，主要是月貌，发现重影比较厉害，经有经验的同好提醒，使用星点法发现是主镜安装不妥，镜片被压迫变形，调整后情况明显好转，11月18日凌晨，天空透明度非常好，十九的月亮清洁明浩挂在头顶，视宁度很好，用16寸牛反，QHY290MM,ES2X巴罗拍摄月亮表面，都是全像素1920X1200,增益10几，曝光不超过10，这时的帧率只有25左右，一般帧率需要30以上才不会因为视宁度问题导致图像胶着模糊，叫果冻效应，所以拍摄月面需要小点像素，争取高帧率。后来才知道，对于这台相机而且如果采用USB3.0接口，将USB带宽限制的值调小一些，则帧率能到100多帧每秒的高帧率，因为拍摄方面还在学习熟悉阶段，这技巧是这次之后同好介绍的，好在那天早晨天气超好，低帧率拍摄出来的效果很好，细节非常清晰，作品发表在牧夫论坛后，很多同好都给于佳评。(见图十九月亮)




  月亮的阿尔俾斯谷中月溪是很多天文爱好者挑战拍摄的目标，只有口径大分辨率足够才可以拍摄出来，12月7日农历初九，初九月亮刚好是拍摄这个月溪的理想时间，用16寸，QHY290M摄像头加3X巴罗拍摄几段视频进行制作，出来的每个作品都可以清楚看出这条月溪。（见图月溪）


12月10-11日的晚上天气不错，月亮升到一定高度就开始拍摄，10日拍摄制作了月亮虹湾，哥白尼坑，柏拉图等，还是16寸加QHY290M，这次视宁度非常好，QHY290M的全像素低帧率效果非常不错，细节清晰。
2017年元旦天气非常好，傍晚月伴金星上场，初四月牙与金星都很明亮清澈，两个天体在太阳刚下山已经比较低空，理想拍摄时间不超过半小时，
因为16寸望远镜加上大的跟踪系统非常庞大，对准一次目标稳住就得花点时间，所以只能拍摄一个，考虑到初四月牙同时好天气的不多，金星天天有，决定拍摄月亮，还是QHY290M，加2X巴罗，结果出来后感觉效果很棒，细细月牙拍摄出很多月貌细节，在牧夫论坛发表后，大家说有登陆月球的感觉。（见图初四月牙）


  过完2017年春节的天气一直不好，直到元宵节晚上才天气不错可以拍摄，天文爱好者都知道满月的光暗反差最小，细节几乎没有，没什么月面细节好拍，但那天是元宵节，想拍个元宵满月看看，还是同样16寸，QHY290M，加个2X巴罗，因为太亮，增益调0，专门拍摄月亮边缘有光暗区域，结果出来发现满月可拍的细节蛮多，而且边缘那些月貌有种深幽神秘感觉。

2017年2月14日晚上天气不错，傍晚透明度视宁度很好，太阳还没下山就把设备准备妥当，等待太阳下去后开始金星最佳拍摄时段，当天开始黑，金星发亮马上开拍，还是QHY290M摄像头，加3X巴罗，685滤镜，拍摄几段视频进行制作，金星外形不错，就是表面没细节，需要加专门拍摄金星的UV滤镜才有色彩细节，期待下次添个UV滤镜拍摄金星，半夜后月亮升的高度接近中天，开始拍摄初亏月亮边缘一些阴影反差区域，因为视宁还可以，包括危海以及周围，加个2X,3X巴罗拍摄出来效果还不错，QHY290的灵敏性极佳，可以拍出很小细节，比较给力，（见图2月14日，危海系列等）




但因为我摄像头拍摄制作刚入门不久，还在学习技巧阶段，所以作品不太专业，相信多向些高手前辈学习了解，以后作品会越来越好，目前开始在磨制一个20寸牛反望远镜系统，支撑设计为极轴转动跟踪，希望能够制作出高精度望远镜，拍摄出更好。

镜子帅，人更帅

顶一个，一直关注着你呢

太牛逼了！！！

顶！不是一般的牛！

牛逼！大饱眼福，期待继续多多发作品!

这就是硬汉本人呀，好帅好帅

牛人牛镜赤道仪,拍摄月球科幻片!

太厉害了！顶一个，祝楼主再出好片！

赤道仪好厉害的样子

厉害！！！

400mm 对很多人都是大的挑战。

你用的赤道仪很不错

真正的猛人！

厉害了，我的哥，期待出个行星。

第一个照片上的人是不是《YMZ2012》本人？高手终于现身啦！

高手终于出现了，顶高手在民间！

这货是全能冠军。一般大神有的动手能力不足但是拍摄后期很屌，有的动手能力军工级别，就是后期领悟不了法子。而这位大神基本是两样都玩转了。

顶硬汉哥

相当敬佩！

非常欣赏的一位老师