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[其他周边设备] 来看DIY一个天文用夜视仪,更新了测评

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JamesW 发表于 2021-8-11 02:49 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国–福建–福州 联通

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本帖最后由 JamesW 于 2021-8-12 04:34 编辑

        “搞一个夜视仪来目视”,算是挺久以前就有的想法。现在体能越来越差,赤道仪望远镜ccd导星一整套打包好了连上天台的欲望都没有,更别说等调试好了一晚上已经过去一半。于是又决定返璞归真回到目视,深空全丢床底下了。

        不过看多了深空照片,玩目视总觉得效果拉跨(对于出摊时围观路人来说,这一点尤为明显,大家应该都体会过)。目前在用尼康300mm f2.8,也用过挺多次dob16,尽管有心理准备,但不管裸奔还是上滤镜,都感觉不爽。说到底还是人眼对Ha和Sii响应太低(指星云,7到9级光害下还没想到有啥能特别有效地看星系的方法)。之前一直用的办法是,相机开liveview实时取景,又有两个问题,1.同样的望远镜,单反iso拉满的效果,人肉眼实际上适应两分钟也能看到(旗舰体育机请无视) 2.在显示屏上看星星实在不对味(同由这一点暂不考虑数码夜视仪,等哪天数码彻底碾压了再说)。


选择夜视仪增像管:(基本知识见附件论文,建议看一看。结论仅针对一般爱好者,格局不大,毕竟没钱
  •         从增像管分代来说,从技术和材料上大概分1、1+、2、2+、3、3+ ,cn上普遍三代起步。二代以下的不建议考虑,还不如出摊时带个眼罩遮住一只眼等要看时再睁开效果好。
  •         从价钱上看,目前单增像管各代分别在小几百、一千、两千、三千至一万、大几千至数万、数万数十万(包括二手和全新价。增像管技术更新慢,生产时间跨度大,同代之间差价大,性能也差不少,曾见过90年代产的三代卖两千块,效果当然也就只有两千块的效果。注:常见一种俄罗斯2+管全新价在7500r左右),需要外壳再加几百到几千。
  •         管子参数有分辨率、信噪比、增益等,个人觉得2+(或超二代)及以上的才能实现一般预期的效果,与cn上的那些图不至于差太多。想要走到哪一步就看预算多少。具体到数值上:分辨率60 lp/mm,信噪比20,增益几万。(各代典型参数见图,仅供参考,比如咸鱼上常见某款2代管信噪比只有三点多,老3代不如超二代也是常有的事)

如果预算有限,注意
        二手水不浅,起码比天文器材深,信息差大,不管买整机还是单管子,务必清楚地知道型号(整机尤其,遇上含糊其辞的一定问清型号),多问多搜索多做功课,多上ar15、ebay和雅虎拍卖,先搜个两天资料再买,包括参数和大致生产时间(早期管工作寿命就几千小时,可以算算到手还能玩多久)。买全新的问题少点,同时钱得往8k以上准备。预算无限,那各种军标管制品、科研定制管等着你。

DIY:
  •         在咸鱼逛了有三个月,增长了不少见识,遂放弃买整机,就想蹲个好点的增像管。最后眼看要到英仙座了,入了个北方夜视nnvt的2XZ18/27WS,2+代,等效分辨率60 lpmm,信噪比20,增益50000,参数在美标三代O3、O4之间。卖家说拆机从未使用,外观确实崭崭新没半点划痕,看在价格和成色上就信了吧。
  •         做夜视仪其实不比组深空摄影一套难多少,具体原理见附件论文,简单说就是物镜把像投影到增像管前端光阴极屏幕上,经过管内部的放大成像到后端荧光屏上,然后目镜把荧光屏上的实物(非虚物!)放大到一个适合看的程度。二代及以上的管子已经集成了高压电源模块,一般只需要直接接电池就行(有的还有增益控制线等)。但要注意工作电压,我怕烧坏,所以准备了稳压电源。DIY重要的在于外壳设计,外壳要不要全包,前端用什么接口,后截距弄多少,怎么固定目镜,后端怎么接相机,怎么给特殊情况留口子,用cnc还是打印,尺寸量准没,怎么减重(省钱),这些解决了就完成一半了
  •         再说两点为什么选这个2XZ18/27WS——正像(接单反镜头即成正像,可日常用,注意一般单反镜头和目镜之间是塞不下正像镜的;另有一种管会成倒像,注意选择),荧光屏直径27mm(1.25寸即28.5mm,用PL40目镜绝配,畸变又低,视角又刚好)。单增像管市场不大,咸鱼除去一堆挂了好久的以及商家倒的货,可能一周都刷不到一个新发布的二手,更别说蹲特定型号了,大概就跟蹲一套36mm阿斯顿一样的效率。所以遇上哪个就具体分析哪个,思路仅供参考。

还有几个点,想到就写,权当备忘:
  •     1.荧光屏上是实物!因此想要拍照不是像望远镜那样把目镜拿下来,装上单反机身就行,不能用直焦法,只能投影法,即目镜后拍摄。另:科研中是用光纤光锥直接连接荧光屏和cmos,等于用光纤把荧光屏的光一对一传导到每个像素上
  •     2.打印最好sla,最便宜的树脂都可以,同样价格下fdm可能精度不够
  •     3.轴向公差留多点,大不了垫纸(3d打印老手请无视)
  •     4.喷漆淘宝几块钱一罐的挺好用的,但喷之前一定想好,不喷以及接触地面的地方胶带粘好,该打磨的打磨好,均匀喷涂,喷完再改想法挺麻烦的,务必等一晚上干透
  •     5.前端接口建议M42口,注意区分天文口T2(42*0.75)和相机口M42(42*1)!!接口直接买现成的,用电焊胶固定在打印成品上,慎在模型中放螺纹。tb有各种接口转M42的,包括T2转M42。另外漆别喷到螺纹,不扣出来用不了
  •     6.目镜接口请自由发挥,我直接喉箍解决
  •     7.增像管前端光阴极的前面,留个M28.5的孔,可以不要螺纹,用来卡各种1.25寸滤镜(一般光阴极直径18mm,1.25滤镜镜片25mm宽,正好),卡不住就用双面胶,反正不受力
  •     8.计算好用什么电池、供电,一般稳压模块输入4v起步,可以锂电、两节18650、两节cr123......夜视仪很省电!一般就3v几十毫安,0.1W左右。我设计用两节18650,能用将近200小时,算是设计失误,建议用16340或者cr123那种小点的电池,可以参考指星笔电池。(随便什么电池都能跑几十小时,算是夜视仪对相机和数码夜视仪的一大优点
  •     9.建模前务必先把光学测试好

最近阴天,随便测试,拿橡皮筋临时固定
  •         测试用18-55套机头,18mm端视场约50°,约1倍,视场、畸变都基于镜头,换上14-24绝对更好。夜视仪的图都是手机目镜后拍的,与实际目视相近。
  •         另有尼康AFS 300mm F2.8,用于相机对比测试。增像管有自动增益控制,所以尽管环境亮度差了3档,目视效果却没差那么大。因此越暗的环境,增像管增益越能开高,对相机的优势越大。
  •         目前较多使用50mm F1.4,在类似灰区无月晴天的环境下,行动正常,有机会再上图。

以上,欢迎交流。




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Review_of_night_vision_technology.pdf

7.45 MB, 下载次数: 32633

 楼主| JamesW 发表于 2021-8-11 02:53 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–福州 联通
用300mm 2.8和单反的对比,四个都是原图未修,大图传不上来,意思一下
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 楼主| JamesW 发表于 2021-8-11 03:03 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–福州 联通
本帖最后由 JamesW 于 2021-8-11 16:08 编辑

2+和3代的光敏曲线,2+夜视仪在hso线上几乎都有最大响应,参考imx571在hs处只有60%峰值效率。总亮度相同的情况下,夜视仪中hs的亮度占比比相机更高,理论上星云对比度会更高更明显
微信截图_20210811025754.png
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90后王一帆 发表于 2021-8-11 09:45 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国–北京–北京 联通
牧夫DIY夜视仪第一人
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右枢 发表于 2021-8-11 10:35 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国–山东 移动/全省通用
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鬼星团 发表于 2021-8-11 13:58 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国–陕西–西安 移动
夜视仪观星挺牛
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SiriusRT 发表于 2021-8-11 23:21 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 中国–四川–达州 移动
期待楼主实测星空
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 楼主| JamesW 发表于 2021-8-12 04:33 | 显示全部楼层 来自: 中国–福建–福州 联通
2021.8.12凌晨测试记录
光害8级,有灯直射。云缝中找到一小时空档期,期间一直有薄云,看木星都能看出华,所以基本只测恒星。


肉眼        最多北落师门,1.2等,环境+天气太拉,土司空都找不到
1855套头+夜视仪        最多火鸟四,4等
50 1.4+目镜        最多羽林军二十六(?),3.3等
50.14+夜视        最多HD216803,6.6等
300 2.8+目镜        最多HD209490,7.5等
300 2.8+夜视        最多HD358110,10.7等,HIP110806,10.7等

300 2.8+夜视+Lpro        8等的C55明显可见,比旁边7等的HD200157还要明显,不过才300mm也就只能看到一个大点的点,回头还是上小黑、dob16好,看行星状星云估计极具可行性

300 2.8+夜视        清晰分辨HD197593与HD197592,初步判断分辨率强于30角秒

从供电电流大小判断,夜视仪增益还没开到最大,需要等月底天好再测。

p.s.    用50 1.4时看到一颗流星,大概从方位220°的30°高竖直向下飞到10°,应该是群内,很快很小,起码今年英仙不是颗粒无收



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YKJ 发表于 2022-12-10 22:48 | 显示全部楼层 来自: 中国–江苏 移动/数据上网公共出口
期待
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