Luke 的休閒筆記

2026年6月18日星期四

直徑10光年的一顆宇宙泡泡 ---NGC 7635 氣泡星雲

2026年6月18日

氣泡星雲位於仙后座 (Cassiopeia)，距離地球約 7,100 至 11,000 光年。雖然外觀上是一個完美的空心圓環，但它在物理分類上絕對不是行星狀星雲（恆星死亡遺跡），而是一個由年輕超大質量恆星吹出來的恆星風氣泡 (Wind-blown bubble)。

恆星絕對位置：
BD+60 2522 在視覺上縮在氣泡外殼的右上側。
右上側（高密度阻擋區）：
高密度的巨型分子雲位於恆星的右上側（天球座標的北方與東方）。這顆 O 型巨星噴發出的極速恆星風朝右上側前進時，立刻撞上這堵質量巨大的「分子雲牆」。由於阻力極大，恆星風的動能迅速轉化為劇烈的激波，將氣體極度壓縮，這就是為什麼影像中右上側的氣泡邊緣離恆星最近、且弧線最為明亮銳利。
左下側（低密度自由膨脹區）：
相較之下，恆星的左下側空間介質極為稀薄。恆星風朝左下方噴射時幾乎沒有受到任何實質阻礙，得以進行自由膨脹，使得氣泡外殼在左下方擴張得非常遙遠，拉開了與恆星的物理距離。
非對稱偏心結論：
右上側受阻、左下側自由擴張，最終導致整顆氣泡的幾何中心大幅向左下方偏移。在視覺上，恆星就呈現偏向右上側的非對稱偏心型態。這個位置特徵是判定該天體受到周遭不均勻星際介質 (ISM) 雕刻的關鍵物理鐵證。
為何恆星不在氣泡正中央？ (非對稱結構)：
仔細觀察會發現，這顆作為動力來源的 O 型星並沒有位在氣泡的幾何中心，而是明顯偏向一側。這是因為周遭分子雲的密度並不均勻：恆星右側與下方的氣體密度極高（抵抗力強），導致氣泡在該方向的膨脹速度受阻；而左上方氣體較稀薄，氣泡便能更快速地向外擴張，最終造就了這個「偏心」的絕美球體。
自毀的倒數計時：
這顆 O 型恆星的壽命極短。在未來的 1,000 萬到 2,000 萬年內，它注定會以超新星爆發 (Supernova) 的形式結束生命，屆時這個直徑高達 7 光年的精緻氣泡將會被徹底摧毀。

NGC 7635 氣泡星雲處理

氣泡星雲 (NGC 7635) 的物理本質是一顆由大質量恆星吹出的「極度明亮、銳利且超薄的透明衝擊波球殼」。

它的處理死穴在於「高光崩潰 (Clipping)」。若套用常規螺旋星雲或發射星雲的拉伸法，這顆精緻的透明玻璃珠會瞬間被拉爆，變成一顆失去細節的死白實心湯圓。

處理核心戰略：壓制氣泡本體高光、榨出超薄球殼細節、分離周圍發射星雲階調。

階段一：GHS 防禦性拉伸 (保護玻璃球透明感)

在完成 SPCC、BXT 與 SXT 分離出無星圖 (Starless) 後，拉伸邏輯必須改變。

Step 1：第一重拉伸 (基礎破暗)

開啟 GHS。點選純黑無星雲背景設為對稱點 (SP)。
拉高 Local Stretch Intensity (b) (約 2.0~3.0) 與 Stretch Factor (D)，將整體星雲與氣泡輪廓拉出。
Apply 執行並 Reset 工具。

Step 2：第二重拉伸 (周圍雲氣提亮＋氣泡高光錨定)

絕對禁忌：SP 絕對不能點在黯淡邊緣。

將 SP 點在「氣泡周圍中等亮度的濃厚雲氣」上。
拉高 b 值 (約 3.0) 與 D 值。
物理現象：周圍雲氣會大幅湧現，但最亮的氣泡本體會被死死壓住，絕不過曝。
Apply 執行並 Reset。微調 Linear 模式的 Black Point (BP) 收斂背景。

階段二：特種外科遮罩製作 (HT + CloneStamp 純化法)

為了對氣泡進行極限動態壓縮，必須製作一張完美貼合氣泡且邊緣柔和的專屬明度遮罩。

Step 1：暴力定型 (HT)

抽出無星圖的明度圖 (L* component)。
使用 HistogramTransformation (HT) 進行暴力拉伸，將氣泡本體拉至極亮，背景壓至死黑。

Step 2：人工抹除雜訊 (CloneStamp)

開啟 CloneStamp 工具，點擊影像啟動。
將 Softness (邊緣柔和度) 拉高至 0.8 ~ 1.0。
按住 Cmd (Mac) + 左鍵，取樣純黑背景。
將氣泡上方或周圍不要的亮部雲氣手動塗黑，只留下氣泡本體。
點擊綠色打勾圖示 (Execute) 寫入。

Step 3：終極柔邊 (Convolution)

開啟 Convolution 工具。
StdDev 設為 10 ~ 15 之間，套用於該遮罩。
物理意義：消除 HT 與塗抹留下的硬邊，防止後續壓縮產生斷層黑圈。

階段三：HDRMT 動態範圍壓縮 (解鎖球殼內部結構)

將做好的完美柔邊遮罩掛載回彩色主圖（紅色保護周圍，僅露出氣泡），執行「高光壓扁」手術。

開啟 HDRMultiscaleTransform。
Number of layers：設為 5 或 6 (層數越少越銳利，越多越自然)。
Number of iterations：1。
Scaling function：B3 Spline (5)。
勾選 To lightness (保護色彩空間)。
勾選 Lightness mask (自我調節防黑斑)。
執行 Apply。氣泡內部的絲滑雲氣與邊緣衝擊波會瞬間解鎖。

階段四：LHE 局部反差手術 (專攻衝擊波邊界刀刻感)

維持氣泡遮罩掛載狀態，針對氣泡進行微反差強化。

開啟 LocalHistogramEqualization (LHE)。
微結構榨取：Kernel Radius 設為較小的 32 或 64。
Contrast Limit：2.0。
Amount：0.2 ~ 0.3。 (切忌過重，避免氣泡產生生鏽般的髒汙感)。
執行 Apply 後移除遮罩。

階段五：恆星還原與嵌合

對恆星圖 (Stars) 使用 ArcsinhStretch 輕柔拉伸，鎖死恆星原生色彩，輔以 ColorSaturation 提升飽和度。
開啟 PixelMath，輸入濾色公式：~((~Starless) * (~Stars)) 執行融合。

2021年9月30日

Gain 101 180sX 49 -5℃

拍攝時間：2021.09.29 pm 10:00~2021.09.30 am 02:00

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：

在頂樓，於晚上十點前就把重裝備器材分三趟搬上來並組裝好等著大樓旁的大型廣告燈熄燈。
十點十四分終於熄燈，開始了今晚的拍攝，極軸的校正還算可以：
一切就緒，開啟 NINA 要以天津四做一星校正，Slew 過去，赤道儀沒有動作，檢查連接，都沒有問題，再點幾次 Slew 都沒反應，只好重來一遍（極軸已校正好，不必再做），關掉赤道儀，USB 線拔掉重新插上，再開啟 NINA，這次沒有問題了，一星校正順利完成。
ZWO EAF 初始的對焦位置是上次的 23633，無法 Plate Solve，幾次手動移動位置到 23883 竟然能有很低的 HFR ，當然也能讓一星校正的 Plate Solve 順利完成，所以沒有再進一步執行自動對焦：
事先已查得 NGC7635 會在 22：45 過子午線：
已設定赤道儀會在過子午線 20 分鐘後翻轉，所以到 23：05 前這段時間剛好可以來做 PHD2 的初始校正（這組重裝備好久沒用了）：
- Calibration ：
- Guide Assistant：
Sky Atlas 找到 NGC7635 ，先設定好拍攝計畫：Gain 101 單張曝光 180s 拍攝 50張 Dither ，預計約凌晨兩點結束。
Slew 到 NGC7635 並 Plate Solve，終於在 23：15 第 1 張順利完成拍攝，拍攝來到第 10 張，把影像預覽 1：1 顯示，氣泡真的很明顯：
再看看 PHD2 的導星曲線，實在太漂亮了，起伏在 1” 內，非常平穩：
經過半小時後還是一樣漂亮（其實整個近三小時的拍攝過程都是這樣）：
與前文：Luke 的休閒筆記: 氣泡星雲（NGC 7635）還是重拍象鼻星雲（IC 1396）的拍攝比較分析後，這次的極軸校正沒有上次準，且由於重量加大很多，導致 Backlash 也更不理想，結果導星曲線卻是更完美，看來 PENTAX Takumar 300MM f4 做為導星鏡功不可沒，這讓我興起了配合 Sharpstar 61EDPH II 使用的 120 mm F4 導星鏡換成一支閒置的 200mm F4 導星鏡，或許就可以增加導星的精度。（不過得先要解決器材的平衡問題--嚐試了，無法解決，只好放棄這個想法）
差不多就在凌晨兩點順利結束了 50 張的拍攝（還沒被隔壁大樓擋到），接下來拍攝平場，一看不得了！污點好多，太久沒用，使用前也忘了先清潔。好在每次拍攝完都會再拍攝亮、暗平場，這些污點可以在後製時加以去除，不過事先清潔乾淨，以後還是別忘了：

後製

由於拍攝順利，拍攝完 50 張的影像大概是最後目標的高度已太低，SubframeSelector 權重分數太低篩掉一張，以 49張來後製疊圖：
後續的步驟如以往，沒什麼需要特別記錄。

至此，剛好把Luke 的休閒筆記: 秋高氣爽的九月，再來的天氣會比較好吧？！九月份除需要上山才能拍攝的 M33、M74 外，其餘都拍到了。

2026年6月17日星期三

雙窄帶濾鏡拍攝的巫師星雲（NGC 7380）後製

2026年6月17日

NGC 7380 位於仙王座，距離地球約 7,200 光年。在嚴格的天文編目中，NGC 7380 實際上是指星雲內部的年輕疏散星團，而包覆著星團的龐大發射星雲本身則被編目為 Sh2-142。

「巫師」的外觀與立體結構：
這是一個經典的 H II 游離氫區。照片中濃烈的紅色游離氫氣與交錯分布的冰冷暗星雲（塵埃帶），在視覺上勾勒出一個宛如戴著尖頂魔法帽、披著斗篷、正伸出手臂施展魔法的中世紀巫師輪廓。從立體物理結構來看，這其實是一個正在被內部恆星風由內向外「掏空」的巨大氣體泡泡。
魔法的能量引擎：DH Cephei 雙星系統：
這片星雲能發出強烈紅光並呈現複雜邊緣的絕對動力源，是隱藏在星雲中上方、名為 DH Cephei 的大質量聯星系統。這兩顆極端高溫的 O 型巨星釋放出極強的紫外線輻射，游離了周圍數十光年內的氫原子；同時，它們狂暴的恆星風不斷擠壓周遭的冷分子雲，雕塑出了照片中星雲邊緣那些銳利的波浪狀氣體牆與「象鼻管」結構 (Elephant Trunks)。
自毀性的恆星搖籃：
巫師星雲的暗星雲深處正處於活躍的恆星誕生階段。然而，DH Cephei 強大的輻射與恆星風是一把物理上的雙面刃：它猛烈的擠壓雖然觸發了新一代恆星的誕生，但也正以極快的速度吹散並侵蝕整片星際雲氣。在未來的幾百萬年內，構成「巫師」輪廓的氣體將會被徹底驅散入星際空間中，最終只留下一個裸露的疏散星團。

Pixinsight 1.9.4 (native Apple Silicon) version 的 SOP

WBPP ：先前只能以 17 張疊圖後製，現在 21 張全數通過
GraXpert ：取代 DBE ，用來去除光害梯度
SPCC (SpectrophotometricColorCalibration)：利用 Gaia 星表進行精準的物理光度校色。（註）
BXT：第一階段：勾選 Correct Only 修正光學變形與星點圓度。
NXT ：降噪
第二階段：取消 Correct Only，進行星雲與星系的細節 AI 銳化。
SXT：將銳化後的影像進行星雲/恆星徹底分離。
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。
PixelMath：將處理完的恆星加回星雲中 (Starless + Stars)。

註：

有時因為拍攝時的導星不夠好，星點較橢，可能 GraXpert 後直接 SPCC 會不能過關：
解決的辦法很簡單，就是把步驟 4. BXT：第一階段：勾選 Correct Only 修正光學變形與星點圓度先做，然後再做 SPCC

2020.10.03

很難想像在這樣的情形下，能得到上述拍攝的成果，這都是因為用了雙窄帶濾鏡：

拍攝器材及數據：

ZWO ASI533MC-Pro + Optolong L-EXTREME 雙窄帶濾鏡 + 銳星 SharpStar 107 PH APO
單張曝光 300秒，拍攝 21 張，由於雲的影響，最後以 17 張疊圖後製

拍攝：全程以N.I.N.A. 完成

晚上十點過後，影響極軸校正的廣告燈熄掉，看天空雲量不多，NGC 7380 所在的東北天區恰好無雲，決定賭上一賭，把器材搬上頂樓，以電子極軸鏡做完極軸校正，便開啟 N.I.N.A. 完成這次的拍攝。

以婁宿三（Hamal）做一星校正：
再以婁宿三（Hamal）來 Auto Focus（雖然沒有得到漂亮的曲線，但在 1：1 下星點還蠻細的）：
Sky Atlas 找到 NGC 7380 並 Slew 過去：
成功 Plate Solving ：
設定好拍攝 25 張曝光 300秒的拍攝計畫並開始執行：
拍攝第 1 張，HFR 為 3.01，之後差不多在 3 附近變動：
到了拍第 6 張時，一片雲飄過來，連導星都有問題：
雲過後繼續拍攝，此時西北又有一大片雲逐漸移過來，本以為大概還能再拍個兩三張，結果這些雲在飄過來的過程中竟慢慢散掉，因此能繼續拍下去，在拍完第 21 張後，因為 NGC 7380 的高度也有點低了，就提前結束：
冷凍相機的好處就是拍攝過程中，始終維持 -5℃：
NGC 7380 拍完後，在現場直接以 N.I.N.A. 的 Flat Wizard 設定拍攝 30 張亮平場（經由調整 iPad Pro 亮度後，得到約 2.25 秒的曝光時間）與 50 張相同曝光時間的暗平場：

前置作業：

就如這篇文章的步驟。

後製

依據 Cuiv, The Lazy Geek 的「Dual-Band Filter Processing for color cameras!」來後製。

所謂的雙窄帶濾鏡就是只讓紅色的 Hα及藍綠色的 OIII 通過，對象主要是發射星雲（註）。

在哈伯色板的合成會使用到 Hα、 OIII、SII ，將拍攝得到的彩色影像分離出 RGB Channels 後，R Channel 就是 Hα，而 SII 也是紅色，但訊號比 Hα 弱很多，可以截取影像的明度（L）來代替，至於 OIII 的訊號會分佈在 G、B Channels 裡，這支影片就介紹了如何模擬製作出 OIII，然後再以 PixelMath 將得到的 Hα、 OIII、SII 合成為彩色影像。

（註：截錄自維基百科：「星雲的顏色取決於化學組成和被電離的量，由於在星際間的氣體絕大部分都是在相對下只要較低能量就能電離的氫，所以許多發射星雲都是紅色的。如果有更高的能量能造成其他元素的電離，那麼綠色和藍色的雲氣都有可能出現。經由對星雲光譜的研究，天文學家可以推斷星雲的化學元素。大部分的發射星雲都有90%的氫，其餘的部份則是氦、氧、氮和其他的元素。」）

先按照這支影片的方法 DBE 後就可以開始使用 Cuiv, The Lazy Geek 的方法：

由於他的方法做完後合成的影像已是非線性，因此在開始之前還是先做個 EZ Deconv：
再以 EZ Denoise 於線性下稍為降噪：
Split RGB Channels：
以 PixelMath 將 G Channels 與 B Channels 合成為 OIII：
R Channel 即是 Hα；截取影像的明度（L）即是 SII：
以 EZ Stretch 把上述三個影像轉為非線性（按 Reset Stretch Settings 以預設值對三個影像 Stretch 以得到差不多相同的明暗度，以利進行後續的步驟才能有較佳的效果）：
參閱這篇文章的方法，以 universal_combinations 合成上述三個影像為新的彩色影像（左）：
然後以 SII 做 LRGBCombination ：
再以 EZ Denoise 降噪：