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[天文观测] 英仙座流星雨的摄像观测

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zeno__ 发表于 2014-8-23 14:59 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国–北京–北京 联通

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本帖最后由 zeno__ 于 2014-8-23 15:12 编辑

不知道国内现在有多少摄像观测流星的爱好者。原来我拍过好几次流星光谱。但如果流量不是很大，拍到的光谱数量就会很少。这回英仙观测前突然对摄像观测有了兴致，于是找代理QHY的老许借了CCD，老许说QHY5出了第二代，而且他一直也想测试一下拍流星，只是每次观测都沉溺于深空天体没能测试，正好我这回可以代为测试一下。原则上说拍流星的摄像头最好是又大、量子效率又高（当然最好是黑白的）。QHY5L-II量子效率74%但是1/3英寸，QHY5-II是1/2英寸但QE是56%。就我自己认为，能拍到最多的应该是黑白版的QHY5-II，但可惜翻箱倒柜也没有找到，于是测试了彩色的QHY5-II和黑白的QHY5L-II。
另外1/2或1/3英寸的选取还牵涉到镜头，因为1/2的镜头常常要比1/3镜头贵，并且光圈更难做大。拍摄流星需要在准确聚焦的前提下尽量大光圈的镜头。拍摄夜景中远处的灯光就会发现，有很多镜头在最大光圈下成像弥散很厉害，换句话说开大光圈后，流星中心的亮度没有增加，反而让天光变亮了很多，徒增噪声。为了这回测试我买了不少头，大多都是二手的或者特价的，都在50元以下。如果肯花钱又会挑选，相信一定能找到更高效的镜头。


时间是8月11日，大月亮加上极大前一天，事后查到的ZHR约25；地点是北京密云石塘路的农家。这回有两个摄像头同时测试的好处是，可以拍摄相同的天区，得到的数据具有对比意义。
当时的设置是5-II必须四个像素合并（软件里可以做），因为是彩色的；5L-II是原分辨率1280x960；帧率是20/s。后来8月13日又在家里拍摄了一晚，使用的是合并像素640x480的分辨率，帧率25/s，似乎对拍流星的效率影响不大，但高帧率对亮度测量和角速度测量都有帮助，而且合并像素后大大减少了数据负担，同时避免了跳帧现象（不知是硬盘速度问题还是CPU的问题，总之全分辨率就是会跳，11日的就有两三颗跳帧了没法处理的）。另外开始以为CCD的读出噪声很大，11日增益没有开成最大，13日后有所调整。



                               
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应该说QHY5L-II能够胜任流星摄像观测的任务，相信单色的5II会表现得更出色（因为集光量是彩色的3倍左右）。而且由于高传输速率，QHY5实际要比同样像素的像WATEC-902H这种一帧两场扫描的CCD具有更高的分辨率和更准确的亮度测量。



附件里面有集中的流星截取视频，经压缩。11日的5II由于增益太小，看上去比较费劲，就没有放。

                               
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11日 ZHR25
5-II彩色：19/6.5小时  640x512  腾龙4-12mmf1.2@4mm
5L-II：20/5小时  1280x960  腾龙3-8mmf1.0@3mmf1.3

13日 ZHR40
5L-II：22/4小时  640x480  @3mmf1.0

14日 ZHR30
5L-II：12/4小时  640x480  @3mmf1.0
5-II：13/3.5小时  640x512  （好像是宾得的）8mmf1.3@f1.3


这是拍到同一颗流星的对比
VerGroupLocalTimeMagDur(sec)AV(deg/s)Loc_Cam
R05B25spo20140815_010216
-2
0.16
0.238
_5I
R05B25spo20140815_010221
-3.2
0.1
1.073
_5L
R05B25spo20140815_025346
-1.3
0.1
0.596
_5I
R05B25spo20140815_025350
-2.5
0.1
1.293
_5L
以上是14日广角与8mm两个镜头测得星等差，如此大的原因为像素饱和
0.4
(0.4指两个相机测得的星等之差）以下是11日的数据
R05B25J5_Per20140811_232447
-3.2
0.6
14.07
_5I
R05B25J5_Per20140811_232448
-2.8
0.725
13.538
_5L
-0.2
R05B25J5_kCg20140811_233734
-2
0.275
6.279
_5I
R05B25J5_kCg20140811_233735
-2.2
0.525
5.63
_5L
边缘
R05B25spo20140811_233841
-2.7
0.25
24.929
_5I
R05B25J5_Per20140811_233842
-1.8
0.325
13.937
_5L
边缘
0.3
R05B25J5_Per20140812_010211
-4.2
0.65
12.587
_5I
R05B25J5_Per20140812_010213
-3.9
0.775
12.311
_5L
0.2
R05B25J5_Per20140812_010508
-3.7
0.375
26.478
_5I
R05B25J5_Per20140812_010509
-3.5
0.475
24.579
_5L
-0.3
R05B25J5_Eri20140812_010630
-0.9
0.125
15.608
_5I
R05B25J5_Eri20140812_010631
-1.2
0.175
16.138
_5L
0.2
R05B25J5_Per20140812_012721
-3.2
0.325
5.093
_5I
R05B25J5_Per20140812_012723
-3
0.525
4.784
_5L
-0.3
R05B25J5_sdA20140812_014906
-1
0.225
18.174
_5I
R05B25J5_sdA20140812_014908
-1.3
0.375
18.128
_5L
0.4
R05B25J5_Per20140812_024148
-3.4
0.25
16.399
_5I
R05B25J5_Per20140812_024149
-3
0.275
16.502
_5L
0.6
R05B25J5_Per20140812_032831
-5.8
0.475
22.374
_5I
R05B25J5_Per20140812_032833
-5.2
0.525
22.327
_5L





0.5
R05B25J5_Per20140812_034032
-2.9
0.175
11.032
_5I
R05B25J5_Per20140812_034034
-2.4
0.275
16.09
_5L
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购买望远镜就在牧夫天文商城
 楼主| zeno__ 发表于 2014-8-23 15:01 | 显示全部楼层 来自： 中国–北京–北京 联通
两架相机拍到的同一颗流星的亮度差异并非是测量误差，而是滤镜不同所致。可以看到对英仙流星而言，这个差值是相近的，而对其他群的流星有着不同的数值，这是因为他们的光谱不同。

数据处理的话推荐使用这个软件， http://sonotaco.com/soft/e_index.html ，可以实时地筛选拍摄的视频，自动保存有流星的帧做成avi文件。而且这个软件功能强大，可以自动识别恒星、月亮，避免星点闪烁带来的误判，同时方便后期的亮度测量。客观地说能够进行科学分析的软件只有这个日本同好做的UFO和德国的Molau先生做的MetRec。但是MetRec没法在64位的电脑上运行。UFO2是30天试用不限功能的，UFOHD2是更新的版本，支持高清录像的处理（就流星观测而言用处不大，因为像QHY5这种USB摄像头，USB的传输速率就限制了分辨率），可以完全试用，限制是不能连续地处理30分钟以上。所以对某次流星雨的观测还是试用UFO2比较好。配套的分析软件UFOAnalysis是免费的。
由单站的摄像观测能做什么有科学意义的事呢？我的一个设想是，如果是群内流星的话，因为知道距离，就可以求出每颗流星的绝对星等，然后仅通过单站，或者各个不相联系的单站摄像数据，这样可以得到这个流星群的亮度分布；当然，统计的过程中还需要做一些修正。关于流星摄像观测的种种，希望能和有兴趣的同好探讨！
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