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深空摄影的导星方案

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发表于 2007-6-23 09:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
深空摄影的导星方案

导星是深空天体摄影中相当重要的一环。本文侧重介绍实用心得,故不列举什么烦人的公式。

很多高级的赤道仪,往往也具有+-5秒左右的周期误差。而这仅仅是理论上的。在实际的摄影中,我们不可能把极轴对的很准确,这样就引进了赤纬的追踪误差。再进一步,我们头顶上的大气会带来蒙气差,而蒙气差使得星星在天上的路径已经不是严格意义上的圆弧而是一条不规则的曲线。这样一来即使赤道仪的马达转的再准,误差也是无法避免的。因此“导星”也就体现了它的价值。

以国内爱好者手头装备了主力器材,我在这里开出几套导星“菜单”供大家挑选。

导星方案之一:人眼导星

很多的爱好者可能认为直接使用十字线目镜便万事大吉,其实不然,在适合拍摄深空天体的无光害地区,你很快便会发现其实当你注视目镜的时候根本看不到视野内的十字线。所以怎么看见十字线成了问题。照明有2种,亮视野照明和暗视野照明。亮视野照明的特点是自制方便,在镜筒前加一个可调节亮度的发光2极管即可,但是缺点明显,因为十字线本身不发光,而是依靠人造的背景光显出投影,因此在高倍导星时十字线依然很难被看到。在使用胶片的情况下,如此曝光超过30分钟已经足够让人抓狂。暗视野照明则相反,十字线本身发光而背景是一片漆黑的。下面介绍2个可供挑选的东东。
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暗视野导星目镜(图1)。国内苏州东星光学目前生产的这种导星目镜值得推荐,它的仿制蓝本是日本VIXEN公司的OR12.5导星目镜。提供2个规格,PL12MM或者PL6MM。推荐12MM。因为出瞳比较长,所以在长时间导星后眼睛受的罪会少些。进口类,也可以选择MEADE的产品。我本人使用的是自制PL12暗视野导星目镜。一般使用144X的倍率(比如80F600MM导星镜+3X巴洛+PL12.5导星目镜)。在镜头焦距长于300MM时,导星的倍率便最好要在90倍以上。这些导星目镜在天之文论坛和牧夫论坛可以很容易看见有卖。
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导星器(图2)。毫无疑问这个位子就是给威信的GA4导星目镜座的。GA4的强大在它的设计思路。GA4的分划板从里到外一共有6道圈,最内圈的系数是0.8。往外的第二圈系数减半,再往外再减半。这个系数的意思是,比如你使用的导星镜焦距是1000MM,那么假如拍摄时者能够保证被导星始终在第一圈内,则可以保证使用800MM的镜头拍摄深空天体不拉线。还是以这支1000MM的导星 镜为例子,如果被导星的漂移量超出第一圈但是没有越过第二圈,那么可以保证你使用400MM的镜头不拉线。

这里已经可以开出的2分套餐。即600MM左右焦距的镜筒+12MM的暗视野导星目镜+3X巴洛镜。或者1000MM左右焦距的镜筒+GA4。

导星方案二:自动导星

这个是本文介绍的重点。几年前自动导星对于大多数的同好几乎是奢望。难道一般同好有财力花费数万去买SBIG的导星CCD?

不过如今,WEBCAM+笔记本电脑的自动导星方式提供了高精度并且价廉的导星方案。我们生活中离不开电脑,而市面上如今5000元级的手提电脑已经远远能满足自动导星的需求。至于导星用的WEBCAM,并不需要去买LOGI或者TOUCAM这样的高质量摄像头,不足百元的WEBCAM即可担任,而大多同好手头已装备了TOUCAM 840K,那么整个自动导星硬件体系的一半其实已经在我们手中了。

我在此用一张图解来说明整个自动导星系统的连接方式。
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接下来就是需要支持自动导星的赤道仪。国产的目前有2种电跟,一是QHY GOTO,一个是南京IDEA公司的GOTOSTAR。性能基本于MEADE AUTOSTAR或者CELESTRON的NEXTSTAR基本相当。赤道仪的本体则可以选择大观JE160,MEADE LXD75,VIXEN GP、GPD、GP2、GPD2。这样搭配的性价比是比较高的。

另外需要提的是导星镜,自动导星应该使用低F值的短焦导星镜(最好不要超过F8),举个例子, 80600导星镜与60700导星镜,由于前者F值是7.5,因此屏幕上同一颗星前者明显亮于后者,前者也就能导到更加暗的星。这和口径无关,因为是F值决定了镜子的亮度。另外,选择短焦导星镜可以获得更加大些的视场,这也有利于你快速找到被导星。或许这里还要用到一个叫齐焦环的附件,套在目镜头部钢套上的,使用方法是:先将WEBCAM对准一颗亮星或者月亮对焦,然后取出WEBCAM换上目镜。此时不要再转动调焦轮,而是把目镜在调焦筒内前后运动寻找到焦点,待焦点找到后锁定目镜上的齐焦环,使齐焦环和调焦筒的尾端接触。这样,经后你切换WEBCAM和目镜时便无须再重新对焦。拍摄行星的爱好者大多知道WEBCAM在失去焦点的情况下要找到目标非常困难。即使目标在视野中心也有这么个问题:一旦旋转调焦轮,调焦筒会上下抖动一下,虽然很轻微,但是足够把被导星送出WEBCAM的视野。

软件方面,在安装支持WEBCAM自动导星的软件前,不要忘记给你的电脑安装ASCOM。没有ASCOM你的望远镜即使连着笔记本也无法进行自动导星或者GOTO的任何动作。

自动导星软件方面,有GUIDE MASTER、GUIDE DOG、K3CCD TOOLS等。GUIDE MASTER是我一直使用也是相当值得推荐的,德国人编写,界面上与GUIDE DOG相仿,但是GUIDE MASTER在参数设置的灵活性以及反应灵敏度的可调性上好于GUIDE DOG,导星程序的算法也相当好。



自动导星比起传统的人眼导星可谓优势多多。首先,在精度方面,自动导星依靠检测星点漂移虚拟十字线中心的相素数,然后结合你输入的导星镜参数来计算出跟踪误差,这比人眼灵敏。其次,由于导星镜口径的限制,即使使用暗视野导星目镜或者使用GA4,由于导星倍率高,以我的经历,在导到4等星时,眼睛已经极度吃力。而自动导星实际使用下来极限可以达到6等。因此也就有更大的被导星选择余地,而选择的被导星离拍摄目标越近,对于照片的成功也越有意义。第三,自动导星大大节约了人的体力消耗。传统人眼导星时常常会处于不舒服的姿势,非常耗体力,另外盯着一颗被高倍放大后相当昏暗的被导星大气不喘的看上半小时,一小时,这对眼睛也相当有害。第四,自动导星大大提高了导星的成功率。

最后,如果有的同好没有购买支持自动导星的电跟,还有一种介于纯手动与纯自动导星之间的办法可选。K3CCD TOOLS1具有被导星的误差测量功能(2和3版本已经可以进行自动导星但是软件已不再免费),因此你可以用WEBCAM在电脑屏幕上监测跟踪误差,同时按赤道仪的控制器进行手动导星。设置步骤是:先在OPTION里设置好你的望远镜及WEBCAM参数。然后找到被导星并且对焦。第三按照图示点下这2个按钮。最后将鼠标在被导星上点一下,随即就出现图右方的跟踪状态曲线图以及RA、DEC的误差量。 d1a9ee037248f5723812bb60.jpg




[ 本帖最后由 天文摄星人 于 2007-6-23 10:00 编辑 ]
发表于 2007-6-23 09:53 | 显示全部楼层
汇总很好,但图片一张也看不到。
发表于 2007-6-23 10:23 | 显示全部楼层
图片太小了。收藏了慢慢看。
发表于 2007-6-23 10:39 | 显示全部楼层
::42:: ::42:: ::42:: ::42:: 上个大图

[ 本帖最后由 musicworm 于 2007-6-23 10:42 编辑 ]
GA-4说明.jpg
3.jpg
发表于 2007-6-23 10:41 | 显示全部楼层
::42:: ::42::
1.jpg
2.jpg
3.jpg
4.jpg
发表于 2007-6-23 11:54 | 显示全部楼层
好文,收藏了,尽管我现在还没有摄影的计划::37::
发表于 2007-6-23 12:23 | 显示全部楼层
整理的不错
发表于 2007-6-23 17:45 | 显示全部楼层
好文章。但是需要指出的是,下面引用部分有明显概念错误。
"另外需要提的是导星镜,自动导星应该使用低F值的短焦导星镜(最好不要超过F8),举个例子, 80600导星镜与60700导星镜,由于前者F值是7.5,因此屏幕上同一颗星前者明显亮于后者,前者也就能导到更加暗的星。这和口径无关,因为是F值决定了镜子的亮度。"

决定恒星像亮度的因素除了恒星本身明亮程度外,还和望远镜的有效通光孔径D有关。因为遥远恒星在望远镜焦面处成像仍然是点,星像亮度与F值无关。所以同一恒星在80600中比任何一款60镜成像都要亮。

[ 本帖最后由 Saturn 于 2007-6-23 18:03 编辑 ]
发表于 2007-6-23 22:54 | 显示全部楼层
最好把连接示意图搞大点,看不清楚。
发表于 2007-6-24 05:02 | 显示全部楼层
很好的总结文章,谢谢LZ。只是文中的插图实在太小了。
 楼主| 发表于 2007-6-26 08:25 | 显示全部楼层
1~4图的导星目镜是皓月的吧.
发表于 2007-6-26 11:06 | 显示全部楼层
好文章,谢楼主了,收藏。

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