2026年6月22日 星期一

深空天文攝影重製結語

  • 時空的第二次曝光：這些年 Sharpstar 望遠鏡（含 SIGMA 變焦鏡）與 CEM25P 赤道儀（還有 AZ-Gti ）在黑夜中收集到的光子，其實早已經把宇宙的真相記錄下來了。這次的全面重製，本質上是利用 M4 晶片的算力與 PixInsight 的 AI 演算法，對同一批舊數據進行了跨世代的「第二次曝光」。
  • 數據價值的極大化：將這張技術難度極高的Luke 的休閒筆記: SH2-308 海豚星雲 作為收官之作更新至部落格，證明了硬體升級（註）帶來的不只是「速度變快」，而是讓過去受限於算力與軟體而無法解析的微弱細節，得以真正重見天日。

深空重製計畫的檔案庫已全數解析完畢。未來哪天「FU」來了，或者 Draw Things 玩膩的時候，若想再重新後製銀河、行星，用這台性能怪獸去暴力拆解銀河與行星的像素結構。

註：

後製硬體設備：

  • 軟體：Affinity Photo 1.8 PixInsight 1.9.4 (native Apple Silicon) 及 Obsidian
  • RC Astro （BXT NXT SXT 皆已購，永久授權版）

拍攝器材：

  • 相機：ZWO ASI533MC-Pro Nikon D610 （早期的 SONY A7s 已淘汰）
  • 望遠鏡： Sharpstar 61EDPH II Sharpstar 107 PH APO SIGMA 70-200mm F2.8 APO DG HSM MARCO SIGMA 150-600mm
  • 平場鏡或減焦鏡：0.82X 減焦鏡 1X 平場鏡
  • 赤道儀：iOptron Cem25P AZ-GTI星野赤道儀
  • 對焦：ZWO EAF 魚骨對焦板
  • 濾鏡：STC 寬帶光害濾鏡 Optolong L-EXTREME 雙窄帶濾鏡
  • 導星鏡：120mm F4 200mm F4 PENTAX Takumar 300MM f4
  • 導星 CCD ：QHY5L-II-M T7C（即 ZWO ASI120MC）
  • 腳架：艾頓原廠 1.5吋鋼管三腳架 GITZO GK 2580TQR
  • 電子極軸鏡：PoleMaster 電子極軸鏡
  • 電源：市電 飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源（已回收）
  • 控制筆電：Lenovo IdeaPad 120S 11吋(4G/64G USBX2） HP ENVY Ultrabook（已淘汰）
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2026年6月21日 星期日

SH2-308 海豚星雲

2026年6月21日


這座位於大犬座、距離地球約 5,000 光年的星雲，在觀測難度與物理機制上，堪稱深空攝影的極限挑戰。作為這份浩大星空圖鑑的最終收官之作(重新後製到此為止)，它具有極高的物理指標意義與技術驗證價值。

  1. 極致純粹的 OIII 氣泡 (氧游離區)：

    與之前處理過充滿紅色游離氫 (H-alpha) 的發射星雲（如猴頭星雲、加州星雲）完全不同，Sh2-308 是一個極度罕見、幾乎完全由游離氧 (OIII) 構成的湛藍色恆星風氣泡。由於 OIII 訊號的表面輝度極端微弱，加上目標赤緯偏低 (Dec -24°)，極易受到大氣擾動與低空光害吞噬。能將其微弱的層次呈現得如此澄澈通透，徹底印證了硬體設備的擷取能力與

    Pixinsight 1.9.4 AI 聯合作戰 (SPCC/BXT/NXT/SXT) 的最高水準。

  2. 狂暴的終極引擎：EZ Canis Majoris (大犬座 EZ)：

    照片中那顆點亮整頭「海豚」的亮星 (原標註 16 o1 CMa)，是一顆名為 EZ CMa 的沃夫-瑞葉星 (Wolf-Rayet star)。它的質量約為太陽的 20 倍，表面溫度高達驚人的 70,000 度，正處於大質量恆星演化最晚期、瀕臨超新星爆炸的極端不穩定狀態。

  3. 「海豚」輪廓的毀滅性成因：

    大約在 70,000 年前，這顆恆星進入 WR 階段，開始噴發高達每秒 1,700 公里的超高速恆星風。這股毀滅性的狂風無情追撞了它在早期（紅超巨星階段）緩慢拋射出的冰冷物質，產生了強大的激波面，將氣體「吹」成了一個直徑達 60 光年的巨大氣泡。由於左側的星際介質密度較低，氣泡在該方向發生破裂與快速擴張，巧合地雕塑出了神似海豚頭部與突起吻部的獨特輪廓。這頭優雅的藍色海豚，本質上是一顆瀕死巨星在宇宙深處刻下的最終墓誌銘。

Pixinsight 1.9.4  (native Apple Silicon) version 的 SOP

  1. WBPP ：四個晚上的疊圖，180 張成功，累積總曝光時間約十五小時

  2. GraXpert ： 取代 DBE ，用來去除光害梯度
  3. SPCC (SpectrophotometricColorCalibration)：利用 Gaia 星表進行精準的物理光度校色。
  4. BXT：第一階段：勾選 Correct Only 修正光學變形與星點圓度。
  5. NXT ：降噪
  6. 第二階段：取消 Correct Only，進行星雲與星系的細節 AI 銳化。
  7. SXT：將銳化後的影像進行星雲/恆星徹底分離。
  8. 分軌拉伸：針對無星圖 (Starless) 進行局部直方圖等化 (LHE) 與極限曲線拉伸；對恆星圖 (Stars) 進行色彩飽和度提升。
  9. PixelMath：將處理完的恆星加回星雲中 (Starless + Stars)。
2021年2月21日
Gain 101 300sX155 -15℃ 
  • 進階的目標，2021-02-21 續拍，與 2021-02-20、2021-02-19、2021-02-18 合計共 155 張一起後製，累積總曝光時間約十三小時，海豚星雲的拍攝就到這裡了。

後製

  • 歷經四個晚上的拍攝，經 SubframeSelector 後，可以用來 StarAlignment 的影像共有 173 張，而所選的參照影像不同，疊出來的影像差別不小：
    • 以 2021-02-21 第 44 張為參照影像，有 18 張失敗，剩 155 張可用來疊圖後製。

    • 以 2021-02-19 第 28 張為參照影像，有 11 張失敗，剩 162 張可用來疊圖後製。

  • 當然是以失敗最少的來疊圖，但是疊出來的結果不是很優，後製難度很高。於是試著再以 2021-02-21 第 44 張為參照影像的 StarAlignment 來疊圖，成果還可以，便依此繼續後製。

  • 鑑於 EZ Soft Stretch 的結果不是很好，只好改以 ScreenTransferFunction + HistogramTransformation 手動微調至滿意為止。


拍攝器材：
  • 相機：ZWO ASI533MC-Pro
  • 望遠鏡： Sharpstar 61EDPH II
  • 平場鏡或減焦鏡：1X 平場鏡
  • 赤道儀：iOptron Cem25P
  • 對焦：ZWO EAF
  • 濾鏡：Optolong L-EXTREME 雙窄帶濾鏡
  • 導星鏡：120mm
  • 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）

拍攝時間：2021-02-21

  • 今晚極軸對得不錯


  • 自動對焦後對焦位置不變仍為1276，但星點肥大，只得再手動對焦，最後調整到 1116 覺得滿意為止。（或許昨晚有些影像無法疊圖，可能與對焦不夠精準有關）有此經驗，自動對焦只能參考，最後還是得 1：1 下肉眼檢視才行。

  • 鑑於昨晚的 PHD2 導星曲線實在不滿意，今晚多花一點時間重新 Calibration ，導星曲線看起來順眼多了，看來每次拍攝都要先做一次，畢竟 iOptron Cem25P 只是中低階的赤道儀。


  • 今晚氣溫回暖，相機設定 -15℃，只有十點過後拍攝的影像才降到這個溫度，大部分時間在 -13.5℃～～-15℃以上，後製時應該影響不會太大吧。

  • 拍了 45 張，有三張疊影事先刪掉，餘 42 張疊圖後製。

  • SubframeSelector 後再扣除兩張

  • 凌晨一點上頂樓抽根菸，北斗七星清晰可見，才想起應該下半夜再拍個目標，浪費了這樣的好天氣且是兩座廣告燈熄掉後的好時段！

拍攝時間：2021-02-20

  • 自動對焦後對焦位置不變仍為：1276
  • 拍到第 49 張，升降機機房入鏡了

拍平場時發現右上角有個大污漬，不曉得是相機、鏡頭、濾鏡何者髒了，需要好好清潔一番。

  • 拍了 48 張，權重每張都及格（有兩張疊影，事先刪掉）
  • 但與前兩晚一起 StarAlignment， 可能空氣品質不佳， 11 張無法用來疊圖，三晚共 122 張可用來疊圖。

拍攝時間：2021-02-19

  • 對焦位置：1276

  • 今晚拍攝過程相當順利，甚至連子午線後的拍攝都未上樓查看，只是翻轉後的第一張總是不行，之後才發覺這個 Profile 未曾把翻轉後赤道儀休息從 15 秒改成 60 秒，大概是這個原因吧！下次注意看看。
  • 第 48 張快拍完時切換到 PHD2，看到升降機機房已入鏡，趕緊上樓。

  • 鏡頭遮光罩改裝後，很快就拍完平場，收好器材回到室內，共拍了 47 張，最後一張建築物已入鏡刪掉，再扣掉翻轉後的第一張，餘 45 張可用來疊圖後製。

拍攝時間：2021-02-18

  • 本來預定使用 0.82X 減焦鏡，在 Stellarium 模擬後決定改用 1X 平場鏡讓目標再大一點。

  • 上次對焦位置在 1017，沒想到這次的對焦位差了蠻多的：1424

  • PHD2 一開始導星就出了狀況，這是由於換了天區（從義大利麵星雲所在的東北改到東南）要重新 Calibration，然後在 Guide Assistant 又出了問題—-沒有反應，而先前也一直聽到筆電有警告聲，只是找不出是那裡出問題。重新開啟 PHD2 幾次後，狀況依舊。這才想起搬運器材時撞過幾次連在 ZWO ASI533MC-Pro Hub 上的連接線，拔出後再重新插上問題就解決了（應該是接觸不良，大概得換條線了）。



  • 這次的拍攝順便解決一個困擾了很久的問題：使用 iPad Pro 拍攝平場，由於是觸控螢幕，以照片 app 顯示一張白色影像，放上鏡頭後，常常拍攝到一半就跳到其他影像，因此每次都要兩三次以上才能成功拍攝完 30 張亮平場。猜測是遮光罩的外圈塑膠會產生靜電的關係。
  • 一直想不到如何解決，這次的拍攝還是碰到一樣的問題，尤其是在寒風中（今晚又變冷了），越想快快結束，偏偏老出問題，因此下決心一定要解決。
  • 還是想到了解決的方法，測試後也可行：
    • 準備如下的材料：平常用來當背景的黑色絨布紙（其他會反光散光的材質最好還是不要）、雙面膠，視遮光罩外緣大小裁下適當的寬度。

    • 61EDPH II 及 Sharpstar 107 PH APO 當然都貼上，不會影響蓋子的合上。


    • 現在放上 iPad Pro ，不管怎麼亂動畫面不會再跑掉了。

註：使用 iPad Pro 有個好處是可以調整亮度（本也想用早前看幻燈片的看片箱，但無法調亮度，只能放棄），NINA 指示太亮， iPad Pro 調暗一點即可。通常會儘量調在 NINA 許可的範圍內的最高亮度，這樣曝光時間較短，更有效率。至於 iPad Pro 也出現過調到最亮也不夠時的狀況，那是使用 Nikon D610 ，ISO 設在 200～400 （最佳天文 ISO）時才發生過，現在都設在 1600 不再出現問題。

後製

  • SubframeSelector 的權重分數扣除兩張不及格、一張疊影及一張星數很低（因為有雲飄過，但權重卻是最高），剩 42 張後製疊圖。



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SH 2-274 美杜莎星雲 (Medusa Nebula)

2026年6月21日


位於雙子座，距離地球約 1,500 光年。它在天文觀測史與物理分類上，是一個充滿欺騙性且極具挑戰性的深空目標：

  1. 分類的歷史誤會 (從 H II 到行星狀星雲)：

    雖然它帶有「Sh2」(Sharpless) 的編目字首——這通常代表由年輕恆星游離的 H II 發射星雲（如之前拍過的猴頭星雲）——但在後續的光譜分析與物理觀測中，天文學家確認它實際上是一個古老的行星狀星雲 (Planetary Nebula)，並被重新編目為 Abell 21。它是垂死恆星拋射外殼的產物，而非恆星誕生的搖籃。

  2. 蛇髮女妖的視覺特徵與雙窄帶優勢：

    這團星雲呈現不規則的巨大新月形，其內部充滿了相互交織、如同辮子般的細微氣體絲 (Filaments)，宛如希臘神話中蛇髮女妖美杜莎 (Medusa) 頭上盤繞的毒蛇。這些細絲主要由外圍紅色的游離氫 (H-alpha) 與內部藍綠色的游離氧 (OIII) 構成。這類強烈發射特定波長光譜的氣體結構，使得它成為使用雙窄帶濾鏡 (如 Optolong L-eXtreme) 進行極限對比度拉伸的絕佳物理驗證目標。

  3. 古老殘骸與極低表面輝度：

    與 M57 (環狀星雲) 或上帝之眼等著名的行星狀星雲相比，美杜莎星雲的體積異常龐大（直徑超過 4 光年），這代表它已經膨脹了非常久的時間。隨著氣體不斷向外擴張，它的表面輝度 (Surface Brightness) 變得極端微弱。照片中能清晰拉伸出 OIII 的藍綠色核心與 Ha 的紅色邊緣層次，證明前置曝光的深度與 SPCC/BXT 的底層數據處理十分扎實。

  4. 動力引擎：WD 0726+133 白矮星

    在星雲的中心區域，隱藏著這場宇宙級拋射的始作俑者——一顆名為 WD 0726+133 的高溫白矮星。它正是當年那顆耗盡核融合燃料的恆星所留下的高密度殘骸，目前仍持續發出強烈的紫外線，游離並點亮這片正在消散的毒蛇狀氣體。

大批次 WBPP ，沒有注意到兩晚是不同濾鏡拍的，一起混合疊圖，現在知道疊出來的圖不能用：


只好重新 WBPP ，300S 的 NB 濾鏡與 120S 的 STC 濾鏡分別產出各別的 Master 再來融合後製處理：

經典的「窄帶星雲 + 寬帶恆星 (NB Nebula + RGB Stars)」：

兩個影像的 SOP 只剩 SXT 未做

  • STC 寬帶濾鏡負責記錄全光譜，所以恆星顏色真實，但星雲對比被光害稀釋。
  • NB 雙窄帶濾鏡只讓 Ha 與 OIII 通過，星雲細節立體感極佳，但恆星顏色會嚴重失真。
  • SXT（除星）的階段，徹底放棄將兩張無星圖 (Starless) 融合的念頭。STC 的無星圖對星雲細節毫無幫助，只會拉低整體信噪比與破壞對比。
  • 接下來的 SOP 目標非常明確：「用 STC 取星點，用 NB 取星雲，然後在非線性階段嵌合。」
2021年1月16日

連續三天的好天氣，接著拍攝難度最高的美杜莎星雲，剛好可以把這篇Luke 的休閒筆記: 下次拍攝的目標預定的三個目標拍完，接下來則是等待有個好天氣，在農曆上弦的日子也可以，因為要改以 STC 光害濾鏡再拍這三個目標，必須等到大樓旁的兩座大型廣告燈熄掉後才能開拍，即使如此，曝光時間也不能太長，大概 120 秒是極限，這樣拍攝下來的影像就可以再做寬窄帶光害濾鏡的合成。

截錄自維基百科：

是一個位於雙子座，接近與小犬座邊界的巨大行星狀星雲。這個星雲因為它的氣體等物質形成了類似希臘神話中蛇髮女妖美杜莎辮狀蛇髮的構造，因而得名蛇妖星雲。 

因為蛇妖星雲是極大的星雲，它的表面亮度非常低，因此它的表面視星等值有+15.99到+25等的報告。所以大多數天文觀測網站建議使用至少口徑20公分望遠鏡，並使用 [O III] 濾鏡觀測，雖然它也許可使用口徑較小的望遠鏡以攝影方式找到。

拍攝時間：2021-01-15

拍攝器材：

  • 相機：ZWO ASI533MC-Pro
  • 望遠鏡： Sharpstar 107 PH APO
  • 平場鏡或減焦鏡：1X 平場鏡
  • 赤道儀：iOptron Cem25P
  • 對焦：ZWO EAF
  • 濾鏡：Optolong L-EXTREME 雙窄帶濾鏡
  • 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：

  • 自動對焦位置 ： 23586

  • 以 畢宿五（Aldebaran）  一星校正後，突然想到應該是可以用來 Calibration 及 Guide Assistant 的，果然不錯，之後定位美杜莎星雲後，開始導星，曝光 300 秒，導星曲線還不錯，幾乎想改為曝光 600，不過，成功率要百分百就很難了，還是 300 秒，成功率會更高。




  • Sky Atlas 竟然找不 Sh 2-274 ，後來開啟 Stellarium 後才知有另外的名稱 Abell 21 就順利找到。

  • 拍攝半小時後的導星曲線實在很滿意，從 Target 可看到落點幾乎都在 1” 內。

  • 約 23：46 過子午線，所以在凌晨 12 點左右上頂樓查看是否順利子午線翻轉？翻轉後是否順利定位繼續拍攝？經過多次的練習，當然是沒有問題的，也確認了這樣的設定及操作是沒問題的，唯一需要注意的是雜亂的線材在翻轉後不會有捲到的狀況。
  • 時間來到近凌晨三點，看到拍攝的星數越來越少且 HFR 越來越大，在拍完第 69 張後結束（但結束太快，第 69 張還沒來得及存檔，只得到 68 張），接著拍了亮、暗平場。

後製：

  • 總共拍了68 張經 SubframeSelector 及權重公式的計算，去掉 6 張，剩 62 張用來疊圖。

  • SubframeSelector 及權重公式的計算也不能完全信任，有些影像明顯出現「重影」但分數卻很高（例如第 62 張），還是得需要 Blink 輔助，以肉眼查看判斷。


  • PhotometricColorCalibration 後再做 EZ Decon ，細節似乎被去掉不少（左為 EZ Decon 後；右為 EZ Decon前），當然就保留細節較多的。

  • 再與 UC、DC 比較，PCC 的色彩最豐富，當然用它來繼續後製。

  • 降噪、色彩飽和度、反差，然後存成 JPG。
  • 標註名稱：

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