引用:

搖光_7 版主在「天文知識版 」

话题：有GPS就能做的项目──变星极大时刻测光

爱好者的器材有限，不过问题不是说口径不够，也不是CCD不好，而是缺少精确的时间定标。

比如我们考虑一个6-8等的RR Lry，变幅可能达到0.5个星等，达到这个测光精度，ST系列CCD足够了。望远镜不需要很大的口径，我认为20公分的望远镜（即使是球面镜也未尝不可）足以应对。

我们测量什么？RR Lry的光变很快，有时一个晚上就能获得将近两个周期。我们要做的是精确测定极大时刻的时间，只要我们用GPS校正就可以。

除了GPS还需要什么？剩下的对于爱好者应该不难：还算可以的跟踪、适合的CCD曝光、平场和本底。就可以了。

有什么意义？可以测定极大时刻的漂移──这个是与恒星演化相关的；还可以寻找双星。

困难么？不妨说说想法

食變星是掩星觀測範圍，可以採用與掩星相同的觀測方法 (視頻觀測法)，相同的記錄方法 (半自動或者全自動錄影，可選擇利用電腦遠端遙控) ，相同分析軟件 (VitrualDub，Limovie，Registax，Scanalyzer.......)， 相同的設備 (video，GPS OSD，手提電腦，望遠鏡)。

雖然 RR Lyr 並非食變星，但對於一些特短週期變星，或者變光曲線有急劇變化的變光星，掩星精確計時及測光的觀方法非常適合。長週期變星觀測，須採用 CCD 照相機連同 IRIS，IRAF 這類軟件，用 GPS 計時並非必要。

[ 本帖最后由 occultation 于 2007-5-21 04:47 编辑 ]

最早我帮老师观测这种光变极大的时候，用的是光度计而非CCD

一天在山上遇到梦幻，也做类似的东西，聊聊后有些启发，掩星我也弄过一次，就在师大。最大的感慨就是时间采样问题，整个掩星过程很快，CCD采样数据点很少。梦幻他们想尝试用光度计的原因就在于此：1秒一采样，数据可能会好很多；后来没有再问他结果了。

現時廉價的 CCD / CMOS 視頻採集樣本每秒 50 次，若果用 ROI (Region of Interest) 採樣可以達每秒 600 次以上， 掩星用的 GPS 計時可以精確至 1 ms (即 千份之一秒)，將視頻記錄用軟件測光 (例如 ：LiMOvie 軟件) 可同時測量目標星體 (例如：變星、掩星、流星、人造衛星....)，參考星和天空背景光度 (用來計算大氣擾動對參考星和觀測目標星的影響)。找出光度變化曲線，亦可以將觀測數據以 Excel 試算表格式輸出進行其它分析，過程頗為自動化。
現時筆記本電腦功能強大，加上視頻 (video 或者 webcam) 十分便宜，採集和分析軟件免費，基本上等於大家都己經擁有相當精確的光度計和高速數據採集器 (Datalogger)，可以進行很多從前需要專業級數的儀器設備才可做的觀測和分析工作。

[ 本帖最后由 occultation 于 2007-5-20 05:19 编辑 ]

那么探测的极限星等是多少呢? 这样恐怕不会太深

引用:

每秒50次到600次？？也太厉害啦，CCD连读出时间都不止啊...什么设备? 摄像的连续读出CCD？

標準的 PAL 電視格式己經是每秒可拍 50 張照片，若果集中在某個電視畫面 (稱為 Region of Interest) 的星體，拍攝速度更高，普通人民幣 1,600 元至 2,000 元的視像頭己可做到。

引用:

这样的话可能探测深度限制很厉害，必须是很亮的星。那次我在师大测的是15等的掩星。

視像頭的靈敏度除了本身的 CCD / CMOS 最低照明 (minimum illumination) 能力外，主要與拍攝的快門有關，即是快門越高 (快) 探測的深度越低，星的亮度要高，相反快門越低 (慢) 可探測的深度便提高，可以拍較暗的星體。這個與每秒鐘能採樣 50 次或者 500 次某程度上沒有多大的關係。因些只要將快門減慢再加上 RegiStax 軟件處理 (但要略為犧牲計時精確度)， 現時較新的視像頭配上 20 cm f/ 3.3 焦距比望遠鏡，可拍至大約 14 等暗星。 若然採用目前較昂貴的電子倍增相機 (EMCCD) 更可拍攝更暗的星體。

附圖是一款一百三十萬像素 USB 2.0 直駁電腦的低價 (人民幣 1,600 元起) 視像頭規格，快門由 0.04 (1/25) 秒至 750 秒，拍攝取樣速度由每秒 22 張至每秒 600 張。

[ 本帖最后由 occultation 于 2007-5-21 03:33 编辑 ]

引用:

至于那种方法，不好说清，不妨说一种类似的，停跟踪拉线方法：这个可曾尝试过？

掩星觀測除了使用 video 視頻方法外，使用能長時間曝光 CCD 照相機，停止跟踪的飄移掃描法也是進行小行星掩星的觀測計時方法之一。詳情見本版 「小行星掩星觀輔助軟件 Scanalyzer」討論。

[ 本帖最后由 occultation 于 2007-5-21 03:44 编辑 ]

在我用的CCD中，即使是最快的读出，也要5秒，这样的话读出噪音已经非常大了，孟奂们观测的时候做三十个本底来消除其它的起伏，信噪比还是很低。

看来视频CCD确实有自己独到之处（那次我们用的是40cm望远镜f10，st9半导体制冷CCD）

另外，拉线的观测有个问题就是seeing以及跟踪问题会造成时间混淆，虽然这个办法看着简单，但做好却乎不容易，想不到真有这样做的

引用:

原帖由 摇光_7 于 2007-5-20 22:15 发表
在我用的CCD中，即使是最快的读出，也要5秒，这样的话读出噪音已经非常大了，孟奂们观测的时候做三十个本底来消除其它的起伏，信噪比还是很低。

我明白您的問題了。CCD 相機設計做拍攝深空天體用，可作長時間曝光，要做平場，本底處理，不能快速讀出影像。視頻 CCD 缺點是不能太長時間曝光 (現在可以利用疊加技巧延長曝光時間)，但它的優點是取樣快，計時準確，不須做平場，本底處理，可冷凍，故此大部份的高解像度行星照片都是用視頻 CCD 來抽取不受大氣干擾影像，再疊加處理。因為能高速取樣，又同樣能做很多影像後處理 (image post processing) 所以用在行星、掩星、流星、人造衛星觀測領域上比靜態 CCD 相機優勝。

[ 本帖最后由 occultation 于 2007-5-21 04:11 编辑 ]

引用:

原帖由 摇光_7 于 2007-5-20 22:15 发表
另外，拉线的观测有个问题就是seeing以及跟踪问题会造成时间混淆，虽然这个办法看着简单，但做好却乎不容易，想不到真有这样做的

我將這個問題放在 「小行星掩星輔助觀測軟件scanalyzer」 帖子以便其他採用這個方法同好可以跟進。

[ 本帖最后由 occultation 于 2007-5-21 04:19 编辑 ]

谢谢！学习了！