【干货】Q博谈天文摄影之火星大冲

【火星冲日简介】
天文现象火星大冲，即地球和火星与太阳在同一条直线上，这一天文现象称为“冲日”，简称“冲”。靠得近则为大冲。
2018年7月27日，火星将行至十五年来地球距离最近的位置，彻夜闪亮的“红星”。

【直播火星冲日】
QHYCCD将与中国国家天文台、中国国家天文杂志、北京天文馆、天文爱好者杂志携手邀您一起直播分享火星冲日这一天文现象，同时也使用QHY290C进行直播，QHYCCD的创始人Q博将现身为您分享火星大冲。7-27日周五晚。

【怎样观测“火星冲日”？】
7月27日傍晚太阳落山后，火星将从东南方升起，自东向西通宵在夜空中闪动。午夜时分，身处北半球的人们可以走向户外，利用肉眼可以看到在正南方向夜空中有个明亮的红色圆点。
除肉眼观测外，还可以借助天文望远镜等专业天文观测设备，幸运的话还可能观测到火星北极的白色冰冠、中纬度地区的深色水手峡谷等火星表面的显著的地貌特征。
大约傍晚20：30火星就出地平线，1h后，观测角度将会更好。


【怎样拍摄“火星冲日”？】

拍摄准备：望远镜、巴罗镜、赤道仪、行星相机（QHY5III系列）、拍摄软件、环境seeing？
望远镜：大口径望远镜，考虑精度、成像质量、价格等方面的因素，火星冲日的主镜推荐以下两种，
牛反望远镜DOB系列：信达以及ES，该系列光轴难调，
施卡望远镜：星特朗C8HD/C11HD/C14 HD，

赤道仪：由于望远镜口径大，精度要求高，因此对望远镜的载重以及精度要求也逐步提高，建议从信达的AZ-EQ6、艾顿的CEM60起步，根据所选择的望远镜选择适合的载重赤道仪。

相机：推荐QHY5III290或者QHY290相机背照式相机，适合大行星拍摄。

QHY5III290则是目前读出噪声最低的黑白CMOS相机，实测为0.75电子。同时290芯片又是背照式的，具有很高的量子效率；具有全部像素读出时候135FPS的帧率，利于克服大气抖动的影响。因此对于行星摄影（如大行星等）是非常适合的。并且有黑白版本。
【行星相机--读出噪声】
在选择行星相机的时候，读出噪声是一个重要的概念。为什么超低读出噪声的相机对于大行星摄影非常关键呢？首先我们要理解一下读出噪声的概念。读出噪声就是没有任何信号的时候的背景噪声。噪声的概念，理解起来并不容易，但是我们可以用生活里面常见的一幕来加以说明：如果您将电视机调到一个没有电视台的地方，屏幕上将会是一片雪花点，这些雪花点是随机的，没有任何规律，您也无法从这片雪花点中看出任何的信号来。不过当您把电视调到一个接近有电视台的位置，您可以看到一些电视节目，同时还有一些雪花点，越接近电视信号强的位置，图像越清晰，而雪花点也越少。 这个雪花点就是一个典型的读出噪声。而我们看到的电视台节目，或者要拍摄的来自遥远天体的光，就是信号，信号与噪声之比叫做信噪比。很显然，信噪比越高我们看到的图像将会越清晰，而当信噪比低的时候，雪花点就会比较明显，会严重影响我们看电视节目的效果。

电视机是一个接收电视信号的设备，类比一下，天文相机是一个接收光信号的设备。在感光芯片上，光信号会被转换为电信号，然后传输到电脑上。读出噪声就是这些接收设备自身器件产生的随机噪声。比如电视机高频头里面的信号放大器，天文相机内部的信号放大器,AD转换器等等。所标注的读出噪声是所有的这类随机噪声的总和。因此相机的读出噪声越小，那么越有利于我们接收更为暗弱的光。

大家也许会问，通常行星是很亮的，比拍摄星云，星系等深空天体要亮很多，为什么也需要考虑光是暗弱的呢？ 这个一方面是因为我们希望拍摄到尽可能大的行星画面，通常会使用焦距很长的望远镜，甚至加上巴罗镜等增倍镜。当把明亮的行星放到很大一个尺寸时，单位像素上获得的光就并不明亮了。

另一方面，是因为我们希望能采用更短的曝光时间，更高的帧率来拍摄行星，这样可以降低大气抖动对图像清晰度的影响。而曝光时间越短，每帧曝光获得的光子数也就越少，所以图像也并不明亮了。

SNR的意思就是信噪比（Signal / Noise) 可见信噪比越高，目标就越明显


也因为这样，行星摄影，推荐推荐QHY5III290或者QHY290相机，更低的读出噪声，较高的量子效率，可以再单位时间里收集到越多的光子，从而提高了信噪比。

拍摄软件：FireCapture、Sharpcap
后期软件：AS!2、Avistack2、Registax、PS、winjupos

环境选择：大气透明度和视宁度是最重要的两个指标，选择在天气晴朗的大气透明度和视宁度良好的时候，视宁度要结合各高度气压风向风速预测，而天气看卫星云图。

7月27日前后数周是全年观测火星的最佳时段，整夜都可以观赏到火星的身影。本次火星为“大冲”，因此火星的亮度和视直径大小是近些年来最亮最大的一次。目前火星正在经历沙尘暴，建议选择品质相机以尽可能捕捉更多的细节。

国际著名行星大师 Christopher Go也将在泰国使用QHY最新的相机进行监测，搭配了QHY2020以及0.7m的望远镜。

火星（Mars）是太阳系八大行星之一，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的53%，质量为地球的11%。橘红色外表是地表的赤铁矿（氧化铁）。我国古书上将火星称为“荧惑星”，西方古代（古罗马）称为“战神玛尔斯星”。



CH4甲烷滤镜的细节。

Mars with QHY290M By Christopher Go

土星Saturn



Saturn with QHY290M By Christopher Go

【关于Q博】

Q博是天文爱好者对邱虹云博士亲切的昵称。毕业于清华大学精密仪器系博士，哈佛大学博士后的邱虹云创立光速视觉（北京）科技有限公司，从2009年开始入驻清华科技园启迪孵化器。其注册品牌QHYCCD®在天文爱好者和天文学届中享有盛誉。在国内为国家天文台，紫金山天文台，云南天文台，阿里观测站，清华大学等多个科研院所提供了天文相机产品，在国外为包括美国宇航局（NASA）等提供产品。中国最大的光学望远镜--郭守敬望远镜上正在使用QHYCCD天文相机。近年来已经有了为数不少的QHYCCD用户发现的新天体和天象，如著名的LOVEJOY彗星，星明天文台发现的多颗小行星和超新星，小行星撞击木星闪光等。2015年作为首个国内天文设备厂商受邀参加IAU国际天文学联合会大会，向各国天文学家展示了来自中国的专业级天文相机。QHYCCD在未来将进一步致力于创新型产品和更为高端的天文相机研制，公司愿景是希望能奋斗在人类研究宇宙的前沿阵地，为业余和专业天文爱好者提供尖端的观测设备。