測試 Sharpstar 107 PH APO與 0.82X 減焦鏡的組合--M78 的拍攝

2020.12.17

（一吋 CMOS 的 ZWO ASI533MC-Pro + Sharpstar 107 PH APO 焦長 691mm F6.5 接 0.82X 減焦鏡後相當於 691 X 0.82 X 2.7 = 1530 mm F5.3）

註：根據維基，韓國電視劇來自星星的你的男主角都敏俊，其所屬星球KMT 184.05就是位於M78星雲。

運氣真好，在大片雲層籠罩的東亞，台灣中南部剛好有個雲隙空檔，讓我能夠從晚上十點多拍到隔天凌晨兩點半，收完器材，天空這才又佈滿雲。

這次的實拍收穫豐碩，不只找出這個組合的對焦位置，拍攝的影像邊角在 1：1 下查看似乎沒什麼變形，最重要的是成功測試了子午線翻轉後的拍攝，之前Luke 的休閒筆記: 天文攝影自動流程的重要關鍵：Automated Meridian Flip （ iOptron Cem25P with N.I.N.A.） 花了不少時間的測試總算有了成果。

註：

能夠子午線翻轉後的成功拍攝非常重要（因為目標差不多位在天空中最高的地方）：

1. 星光穿過大氣的厚度最薄，所以受到大氣的影響最小。
2. 越高，地表光害的影響也會越小。
3. 忘了還有個最重要的作用：在萬里無雲的天氣下，一切就緒，開始拍攝後，就可以設定天亮前的閙鐘，放心去睡覺，屆時起來收拾器材並得到一整晚的拍攝成果。

拍攝器材

• 相機：ZWO ASI533MC-Pro
• 望遠鏡： Sharpstar 107 PH APO
• 平場鏡或減焦鏡：0.82X 減焦鏡
• 赤道儀：iOptron Cem25P
• 對焦：ZWO EAF
• 濾鏡：STC 寬帶光害濾鏡
• 導星鏡：PENTAX Takumar 300MM f4
• 導星 CCD ：QHY5L-II-M
• 腳架：艾頓原廠 1.5吋鋼管三腳架
• 電子極軸鏡：PoleMaster 電子極軸鏡
• 電源：市電
• 控制筆電：Lenovo IdeaPad 120S 11吋(4G/64G USBX2）

拍攝地點：台中市區社區頂樓

拍攝時間：2020.12.17 PM 11：20～2020.12.18 AM 02：25

拍攝過程：

• 看了動態衛星雲圖，台灣中南部的雲隙似乎還能維持，決定賭它一賭，晚上十點把器材分三趟搬上頂樓（理想的輕量級配備組合一趟就夠了，但目標是 M 78，焦距有點短），能夠順利找到對焦位置就值了。
• 要用 [[ZWO ASI533MC-Pro]]就得拉延長線使用市電，等到極軸校正好差不多就十點半，這次極軸校正得不錯。
  
  
  
• 以五車二做一星校正及自動對焦
• 以先前使用 1X 平場鏡的對焦位置 23766 做為起始，然後慢慢手動對焦到位置 21000 可以 Plate Solve 為止，把五車二放到視野中心並完成一星校正
• 接下來自動對焦，由於起始位置 21000 還是差了不少，所以花了不少時間在完成對焦，圖中的每一點就是一次拍攝，還算不錯，有點抛物線的樣子，NINA的演算法找出最佳對焦位置為 20759
  
  
  
• 開啟 PHD2 ，可能做為導星鏡的 [[PENTAX Takumar 300MM f4]]太久沒用或是碰到，導致焦點跑掉（雖然還可以導星，但這顆星實在太肥了，除了過飽和，FWHM 也很難看，曝光區域除了這顆星外，看不到其他星），做了 Calibration ，但不佳，應該是導星鏡沒對好焦點的關係。
  
  
  
• 接下來 Guide Assistant ，這次也測量了 Backlash，如下圖，量測的數據除了極軸比較好，其他都不好看。大概也是導星鏡沒對好焦點的關係。
  
  
  
  
  
  
• 想說只是曝光 120秒，這樣的導星應該還可以，但初時拍了幾張，不是很滿意，於是重新對焦導星鏡，總算導星曲線較滿意（沒有過飽和，FWHM 總算正常了，選到的才是「星點」），得到的影像星點沒問題，才不會連曝光兩分鐘都呈橢圓。
  
  
  
• 經過這番折騰後，設好 Gain 101、拍攝 90張、單張曝光 120 秒、感測器溫度設在零下 15℃，在 PM 11:20 拍下第一張，預定在凌晨三點十一分結束。
• 拍完第 23 張後，由於 M78 會在 23：58 過子午線，剛好可以來驗收 Luke 的休閒筆記: 天文攝影自動流程的重要關鍵：Automated Meridian Flip （ iOptron Cem25P with N.I.N.A.） 所作的量測是否沒問題？
  
  
  
• 根據之前量測的設定，赤道儀將在過子午線 20分鐘後自動翻轉，即 am 12:18
  
  
  
• 已是深夜，氣溫有點低，但還是一直盯著螢幕及赤道儀，時間一到，螢幕出現 Auto Meridian Flip 的流程訊息，一直等到赤道儀確實做完翻轉，太興奮了！！！前面三個步驟忘了截圖，等想起，截了這張，已經在做 Plate Solve 
  
  
  
• 接下來截了幾張 Plate Solve 過程圖（翻轉後望遠鏡不可能還能精準地指向 M78 ，所以還要再做 Plate Solve ）：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 然後正常地繼續拍攝第 24 張
  
  
  
• PHD2 也選了新的導星，Guide 曲線也不錯
  
  
  
• 這是第 23 張 1：1 的星點
  
  
  
• 這是子午線翻轉後拍的第 1 張（即第 24 張），可能是 PHD2 重新導星，還需要一段時間才能回穩，所以這張的星點不佳
  
  
  
• 在這樣的天氣狀況下，隨後每隔半小時會上樓查看天空狀況，凌晨兩點看著雲氣逐漸上升並靠近獵戶座，於是決定在凌晨兩點半結束，總共拍了 71 張。
• 隨後拍了 30 張亮平場及 50 張暗平場，收完全部器材再分三趟搬回家裡，剛好凌晨三點。

後製

• 做好 MasterFlatDark、MasterFlat ，用來 Calibrate 71張 M78 影像，然後 CosmeticCorrection、Debayer
• 把 Debayer 好的影像選擇一張輸出成 JPG 影像並上傳 Astrometry.net 計算出這個接上 0.82X 減焦鏡後焦長為 567 mm 的 Subframe Scale 為 1.35 arcsec/pixel，才能給後續的 SubframeSelector 使用
  
  
  
• 71 張的影像經 SubframeSelector 計算權重後刪掉 14 張；第 1 張權重分數雖然有 85，但星數只有 21 ，其他至少一百多至兩百多，所以也刪掉。
  
  
  
• 本來還擔心子午線翻轉後拍攝的影像與翻轉前的一起 StarAlignment 會有狀況，看來是白擔心，未來放心地讓它翻轉吧！
  
  
  
• 57 張的影像做 LocalNormalization 也花了近七分鐘（2018 Mac mini i7 3.2GHz 32GB）
  
  
  
• ImageIntegration 後得一張看不到什麼的影像，可以想見台中市的光害有多嚴重（這可是在深夜時段拍攝的）
  
  
  
• 有黑邊的產生，所以要先以 DynamicCrop 裁掉
  
  
  
• DynamicBackgroundExtraction 後的影像也不是很好，這是因為拍攝時天空的雲氣不少
  
  
  
• 現在可以放心來執行 DrizzleIntegration，原先 StarAlignment 對齊產生的黑邊都修正了，不必裁剪，而影像也從原來的 3008X3008 變為 6016X6016，九百萬畫素成為三千六百萬畫素且不失清晰度。
  
  
  
• 重新對 Drizzle 過的影像執行 DynamicBackgroundExtraction 
  
  
  
• 左為去掉的光害，右為去掉光害後的影像
  
  
  
• 左為上步驟經 DynamicBackgroundExtraction 後的影像，右為另一種 DynamicBackgroundExtraction 方法（做法快速簡單）產生的影像。
  
  
  
• 兩者的顏色明顯不同，分別再來執行 PhotometricColorCalibration 校正色彩後，看看有何差別？在經過 PhotometricColorCalibration 後，仔細檢視，另一種 DBE 方法的影像細節少了些，所以後續步驟當然就以下圖左的影像繼續後製
• 執行 EZ Decon 增加看能不能增加一點清晰度，結果沒什麼增加，反倒是有幾顆亮星產生礙眼的黑圈，加了Mask、降低了參數值也一樣，只好略過。
• 趁著還在線性下，執行 EZ Denoise 先降點噪，不用指明，應該很容易即可看出那個是降過噪的
  
  
  
• 後製到一半，收到 PixInsight 1.8.8-7 Ripley Released 的通知，這是個大改版，需要卸載舊版再重新安裝，有許多的改進，其中一項 PhotometricColorCalibration 會更優化，中斷後製，一等下載完程式及資料檔後馬上進行後面的步驟。
• 這個版本的核心更新，新增了：
  • New APASS and Gaia Processes with Local XPSD Database Files 可以支援 XPSD local databases，最好放在 SSD 中，傳統硬碟效率會較差。
  • 總共下載了 APASS DR10 2.4 GB 及分為 16 個檔案近 44 GB 的 GaiaEDR3
    
    
    
  • 在發佈的更新公告裡PixInsight 1.8.8-7 Released | PixInsight Forum 看到有 ImageSolver Script version 5.5.0，試試 Run 看看是什麼功能？才知道原來可以根據拍攝的影像算出 Pixel Scale 、 望遠鏡真正的焦距（Sharpstar 107 PH APO+ 0.82X 減焦鏡後焦距為 574.56mm）、相機的 Pixel Size、影像的中心座標。試著用這次拍攝的一張影像來試試，得出如下圖的結果，以後不用再上傳 Astrometry.net 做解析了
    
    
    
  • PhotometricColorCalibration: XPSD Local Database Support 支援下載在 Local 的 SSD 中，解析的效率是比較快了。
• 這次不用 EZ Stretch 改以傳統的 ScreenTransferFunction+HistogramTransformation 把影像非線性化，較能精細的掌握。很明顯看到上方的 Histogram 是點線，這大概是即使是 57 張曝光兩分鐘（相當於總曝光 1.9 小時）還是不夠。
  
  
  
• 接下來先以 EZ Denoise 產生使用 CurvesTrans 增加飽和度需要的 Mask（這個 Mask 還需要經過 HistogramTransformation 稍為調整）
  
  
  
• 同樣再以 CurvesTrans 調整對比反差（需把 Mask 拿掉）、DarkStructureEnhance 來略為強調塵埃雲
  
  
  
• 後製完成，以 1：3 的比例截圖：
  
  
  
• 來與 2019.11.27 上清境民宿（詳見 [Nikon D610 天文改機] 清境：M78 「Casper 友好之魂星雲」、M33「三角座星系」 - Mobile01）
  使用 Nikon D610+SIGMA 150-600mm @600mm F6.3 單張 ISO 640 曝光時間 5分鐘，由於天氣之故只拍攝 3 張來疊圖後製的影像，以 1： 1 截圖做個比較 
  
  
  
• 而與 Stellarium 的模擬圖來比較又差太多了，恐怕得有個四、五小時累積曝光才會比較像樣吧！
  
  
  
• 也試了 PixInsight 1.8.8-7 裡的 AnnotateImage Script version 2.1.8，如下圖，還有其他新增的支援，目前用不到，以後再來慢慢了解。
  
  
  
• 鑑於需要更長的累積曝光，但又要顧慮光害（都市及月亮）的影響，STC Clip Filter Astro MS 內置型光害濾鏡就需要改成 Optolong L-EXTREME 雙窄帶濾鏡，最近的日子裡只要天氣好沒有雲，大概可以從晚上八點拍到隔天凌晨兩點：
  
  
  
  
  
  
• 若有天氣好的日子，下次也可以換成拍攝 M1，於晚上十點拍到隔天凌晨三點的時段：
  
  
  
  
  
  

2020.12.20  多雲

調整 iOptron Cem25P 的皮帶張力

• 這次 PHD2 Calibrate 及 Guide Assistant 測得的 Backlash 實在很難看，雖說有可能是量測時導星鏡的對焦不佳導致，但畢竟用了兩年多的赤道儀，多多少少皮帶應該也會有些鬆弛了，是到了該調整的時候了。
• 依照很久之前網友告知並下載的「CEM25 Worm Belt Tension Adjustment」說明書，在第一個步驟就出了問題！使用常用的小六內角起子（下圖右方那兩支）只能旋出一顆螺絲，另外三顆用盡各種辦法還是不行。
  
  
  
• 只好去附近的五金行看看有無合用的工具？帶著卸下的一顆螺絲前去比對，花了不少時間才順利買到 S2 2mm 的省力六內角起子（上圖左方那支）。另外還加買了虎口鉗，怕萬一屆時也無法旋出，只好用蠻力來拔起，結果沒用到。
• 真是「工欲善其事，必先利其器」，對的工具，順利把第一步驟的四顆六角螺絲及兩顆十字螺絲卸下。
• 拿掉外蓋後，發現說明書少了一個步驟，還得先拆下圖中的電路板，這需要卸掉四顆十字螺絲
  
  
  
• 之後按照說明書把 RA 的皮帶調緊，再依此類推把 Dec 的皮帶也調緊。
• 下次應該可以得到更優的導星吧！說不定長曝十分鐘也沒問題。