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天上有个调色盘

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圈儿圈儿 发表于 2017-5-31 10:11 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 北京市 移动

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      星空调色盘是位于天蝎座的主星--心宿二(我国古代叫做“大火”)附近的一片具有丰富反射星云,发射星云,暗星云和尘埃的区域。由于不同颜色的恒星的将其照亮,星云呈现橘色,黄色,蓝色,白色等丰富多彩色颜色,具有红色的氢-阿尔法发射线的发射星云,又为调色盘增加了红色区域。而没有亮星照亮的尘埃,则在星云的背景中呈现黑色。整个区域犹如颜料混合,形成一幅星空中的美丽景象。
      有没有办法通过肉眼能看到这个彩色的区域呢,答案是否定的。因为这些星云表面的平均亮度很低,即使通过望远镜,由于人眼的负责感知颜色的视锥细胞在光线微弱的时候不具备感知能力,因此即使能看到星云,也只能感觉是一种白色。无法体会到这个色彩斑斓的星空世界。


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      在这张图像中,还能看到两个壮观的球状星团(下图的中上方和右下方)。球状星团顾名思义,是一种外观呈现球形的,由成千上万颗乃至数百万颗恒星组成的深空天体。当使用肉眼通过小口径的望远镜观察时,是一个模糊的球状物体,难以分辨出里面的点点繁星。但是当采用相机进行拍摄时候,则能清晰的分辨率里面的恒星。


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       这张照片是意大利天文爱好者采用业余天文望远镜和QHY367C冷冻天文CMOS相机拍摄的。和数码相机类似,天文相机采用的是CCD或CMOS图像传感器芯片,由于感光芯片的输出是线性的,因此并不存在肉眼的这种对光弱时无法感知色彩的问题,而长曝光时间的累积,能在感光芯片上累积更多的信号。但是与普通的数码相机摄影相比,天文摄影对器材的性能具有更高的要求。由于来自遥远星空的天体非常暗弱,需要进行长时间的曝光,相机需要具备非常低的热噪声。这张星空调色盘所使用的中国QHYCCD生产的全画幅3600万像素冷冻天文相机QHY367C,采用了两级半导体制冷,并且采用了QHYCCD潜心研究的CMOS硬件控噪电路设计,使得相机即使在15分钟的超长曝光下,仍然具有非常低的热噪声。

      下图就是拍摄这张照片所使用的成像终端:全画幅的QHY367C相机
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     读出噪声是天文相机和科学级相机的一个专业术语,读出噪声越小,越能从图像噪声背景中发现暗弱的目标。QHY367C具有非常理想的读出噪声和动态范围,在最低增益(相当于最低ISO感光度下),具有56000个电子的满阱电荷数,和3.2个电子的读出噪声,因此相机的动态范围达到了17000:1,超过了14个STOP。而在高增益下,读出噪声更可降至2个电子以内。
      读出噪声的降低,为业余天文摄影迈向更高的水平铺平了道路。要知道3个电子的读出噪声曾经是科学级相机的引以为豪的指标。例如昂贵的E2VCCD的读出噪声水平通常也在2-3个电子左右。现在使用QHYCCD推出的新款制冷CMOS相机,广大业余天文爱好者也买得起具有获得电子左右的读出噪声水平的冷冻相机了。

      QHY367C读出噪声随增益增加而降低的曲线。


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      RAW是广大摄影爱好者非常推崇的一种图像数据输出方式,RAW意味着图像不做任何机内数据处理。但是对于多数单反相机而言,即使标榜RAW输出,在机内也是做了一定的数据处理的。并不能满足天文摄影这种对数据原始性要求极高的应用需求。QHY367C采用了完全原始的RAW格式输出,14BIT采样,最大程度的保证了数据的完整性。

      QHY367C采用了USB3.0接口,在7376*4398全画面14位数据传输时候最快能达到3-4帧每秒的输出,而在局部图像选取模式下,如480行输出时,可以达到30帧每秒的输出速率,配合EZCAP_QT深空拍摄软件,SHARPCAP行星拍摄软件,ASCOM天文通用连接驱动等,可以与多种第三方天文软件,如MAXIMDL,SGP,SKYX等进行连接。满足不同层次的天文摄影需求。


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      如果您对宇宙中的天体充满了好奇,希望亲自进行天文探索,那么欢迎您加入天文爱好者的队伍。使用望远镜,赤道仪和天文相机,像天文学家一般探索宇宙的奥秘吧!







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