GP-DX的追縱問題:
我們在做自動追蹤的時候,要瞭解到鏡頭焦距和星星呈星點狀的最高誤差要求.例如我們拍攝一顆星星,用500mm焦距鏡頭好了,最高誤差不得高於8秒.這8秒是指視野夾角(視弧角).所以如導星目鏡3mm的LG-3為例.LG-3的目鏡,其最小刻度算法是1000mm/導星鏡焦距再x3.3.而導星鏡焦距是500mm.算法就是(1000/500)x3.3=6.6秒.所以要導一個500mm焦距鏡頭,剛好LG-3中心的圓圈視弧角就是6.6秒.只要星星不超過此小圓圈外,就能讓星星保持點狀.
再來是瞭解赤道儀的追蹤精度,也可以說是追蹤誤差,其原因不再說明,若是堝桿轉一圈,星星在底片上所呈現的軌跡是上下震幅8",也就是所說的+/-8秒(").此誤差若是赤道儀的追蹤精度或誤差,如果不導星的話,讓它自由追蹤,那誤差大8秒.會有2倍星星直徑的影像產生.所以要作導星修正,但理論上,在144:1的赤經齒輪上,約5分鐘修正一次.這樣是合理的手動追蹤.若要自由追蹤的話,那就要採用上下震幅低於8秒的焦距鏡頭,那就是250mm焦距(要求最高誤差不高於16秒).理論是可以自由追蹤無限長都保持點狀.
但是若是使用1000mm焦距的話,那最高誤差不高於4秒.這樣的精度要求,用在+/-8秒的赤道儀身上,要2.5分鐘修一次,但實際上判斷困難度卻2倍以上的增加,所以失敗率非常高.這種情況,你要要求+/-4秒的赤道儀才可能達到所謂合理的手動修正要求.
其實極軸的偏心,齒輪因不當使用或重負荷磨損,早就大+/-8秒.可能在+/-10秒甚至更糟,再加上馬達驅動誤差或電壓不穩,這些變因都會讓追蹤失敗.所以理論歸理論,這種數據當作選擇鏡頭參考就好.所以有經驗者,只要能知道這個赤道儀在何種焦距下,能自由追10分鐘的話(144:1 T rate),就知道它的追蹤精度...例如GP的赤道儀,能自由追蹤200mm鏡頭10分鐘的話,它的精度約在+/-8秒, GP赤道儀無法帶200mm鏡頭導10分鐘,只有5分鐘以下,那實際精度在哪ㄋ?約在+/-12-16秒...但台灣很多的GP已經大於+/-16秒以上了.大家可以自行測測看.
要注意!赤道儀的負載如果超過,即使在容許焦距內, 也無法追縱成功!!
一般我們利用赤道儀用馬達運轉.赤經軸轉一圈為86164.09秒(恆星時).看看天空,由真東到真西方的星星運轉一圈要86753.14秒(北緯35度.日本資料).此時星星和馬達運轉約有99.321%的遲延.但在天頂附近的星星視運動卻和馬達的運轉幾乎相同.這是為何?
這是因為在地平附近的星星因地球空氣的折射,產生假位移的現像,也就是地平附近看星星跑的速度較慢, 在天頂時跑的較快的錯覺.也就是所謂大氣濛差.所以儘量不要在地平附近自由電動追縱星星(無修正時),同時若有追縱修正時,導星鏡不要和攝星鏡仰角差距過大!嚴格說最好一致!!低緯目標,而導星鏡對著高緯目標.而且會等到要拍攝的目標到達仰角45度以後,才會拍攝.這樣不單可避開大氣濛差的問題,也可以防色溫過低,大氣流不穩及視狀劣化的許多問題!
赤道儀的追縱精度的取得,以日本望遠鏡JIS的要求,測定法簡敘如下圖.數學為簡單三角函數簡單說明利用星星的周期軌跡求得其結果.
方法很簡單,利用赤道儀極軸對準北極點後,向左或右水平移動2度(移動量越大,星移動軌跡在同時間單位內軌跡越長,上下波幅不變!).開始追縱10分鐘.使用50mm鏡頭對準天頂至天球赤道附近的亮星(雙星最佳).底片就會留下下圖的軌跡.
此軌跡分析時,如果是雙星,可查詢此雙星的視距角度,以此可大約測出軌跡振幅離角.如果採用單星測定,要精密測定則需工具顯微鏡上的測微器測定距離,再依下列圖示,利用三角函數的tan和鏡頭焦距知道赤經和赤緯方向的移動量關係,或利用下列方式算出角距.就是赤道儀最大追縱精度.
赤道儀會發生此奇怪的軌跡問題,簡單說為赤道儀的赤經軸轉一圈時,並非真圓心旋轉.所以赤經軸的堝桿在和堝輪在咬合時,會有定期發生較緊和較鬆的情況發生,如此在咬合緊時(即產生某一方向位移)會導至星跡偏一方向,到較鬆的咬合時,此方向向反方向移動.此時星跡達到最高波峰開始向反方向移動!就會有此周期性的上下移動,加上時間量下去後,就有上下正波形的星跡曲線產生.分析這些問題要考慮材質內應力低頻震動,堝桿齒輪對堝輪的向量分析(這又要考慮.馬達的推力)及齒輪滾齒時的加工精度要求等.當然廠商如果在材質和加工稍為用心,精度會有一定的水準表現,反之則精度會大幅劣化.所以不要太相信一個玩具赤道儀會有多好的追縱精度. |
发表于 2004-6-11 17:43
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发表于 2004-6-30 12:44
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