N.I.N.A. 完全取代 APT（含看不到北極星下的極軸校正）

2020.09.23

Meteoblue 的天氣預測是這樣：

可以預期拍攝的影像成果不會很好，但今晚只是要來練習在看不到北極星下的情形以 N.I.N.A. 極軸校正的操作倒底好不好用？

器材與這篇文章裡使用的配備完全一樣：

（從上圖可以看出北極星被升降機機房擋住）

對焦點因為前次對完後以導星環鎖住，沒有重對。

導星鏡則在前一晚以 SharpCap 重新對焦（因為天空佈滿高雲，亮星都不太亮，只好以木星重新對焦。只是導星用，這樣就足夠了）

N.I.N.A. 極軸校正操作：

N.I.N.A. 會拍攝兩張影像做 Plate Solve ，從而計算出偏差值，因此在極軸校正前要先做好一些設定：

• 初步要先以 Polar Scope Align Pro 大致調整好，這樣才不會誤差得太離譜，影響後續的校正。
• 主鏡要先對好焦點，這樣 N.I.N.A. 做 Plate Solve 才能解析成功。
• 設定曝光時間為 5 秒（視情況而定）；先從測量 Altitude 開始，以赤道儀的手柄調整主鏡的指向西方地平稍高的地方（由於附近建築物，無法再低；東方則有大型廣告燈）：
• 以某個方向調整赤道儀的 Altitude 旋鈕，測量後看誤差值是否變小？變大代表調錯方向；變小代表調對方向。這次很幸運，第一次就調對方向：
  
  
  
• 前面步驟都還是度的變化，現在開始進入 Arcmin 的範圍，調整動作的拿捏就要更小心，這需要多次練習後才能抓到訣竅：
  

  

  
• 可能恍神了吧！調錯方向，結果又變大了：
  
  
  
• 只好用心記住調整方再慢慢調回來：
  
  
  
  
  
  
• 調整的拿捏實在不容易，本來是 too low 一下子就過頭變成 too high 。因為會導星，這樣大概就可以了。
  
  
  
• 接下來調整 Azimuth；以赤道儀的手柄調整主鏡的指向南方靠近子午線的地方（仰角約 24度--即觀測地的緯度）：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 調整方向確定沒有問題，誤差值卻變大了，這可能是 Cem25P的調整螺絲的問題，因為是盲調，要再進一步調好會很困難，就調到這裡，然後使用 D.A.R.V. Slew 來看看是否可以接受？
  
  
  
• 這樣的調整結果似乎可以接受，拍出來的星軌是呈直線的：
  
  
  

這樣，極軸校正就算搞定了，可以繼續下一步驟了。

心得：

這次的校正操作比起早期使用 PHD2 漂移法校正要有效率多了，大概花了近一小時，相信多做幾次後大概能在十分鐘內完成拍攝所需的精度。但是要與電子極軸鏡來比較，不管是效率或精度還是差很多（畢竟是盲調的方式），所以只有在非不得已，看不到北極星的情形才會使用。

一星校正：

• 以天津四做為校正星（忘了截圖），選好後，Slew 過去，拍攝一張影像，然後做 Plate Solving ：
  
  
  
• 順利完成，天津四在影像正中央：
  
  
  
• 接下來應該是以天津四來精確對焦才對，但覺得天空狀況不佳，這步驟就略過了。

拍攝 M 31 

• Sky Atlas 找到 M31 並 Slew 過去：
  
  
  
• 成功  Plate Solving 後，M 31 在影像正中央：
  
  
  
• 在 Guiding 下先試拍一張曝光 60 秒的影像看有無問題：
  
  
  
• 設定拍攝 60 張，曝光 80 秒 Gain 101 的影像，當然 Dither 要 On（Sigma 70-200mm @200mm 拍攝光圈為 F2.8，由於是 1 吋的 CMOS 感測器，所以拍攝的視野範圍與全幅 200X2.7 ＝540mm 相當）：
  
  
  
• 拍攝過程中相機維持 -5度C 的溫度：
  
  
  
• 拍攝進行中......
  
  
  
• 當拍攝至第 24 張時滿電的 15000 mAh 行動電源電力耗盡（果然在做 SubframeSelector 時，得到的分數最低），本以為拍攝大概就此結束，沒想到換上另一顆滿電的 15000 mAh 行動電源，不需重新來過，還能繼續拍攝，因此就讓拍攝 60 張的計畫完成：
  
  
  
• 拍完後，本打算以幻燈片看片機來拍攝 Flate 影像，結果太亮（無法調整亮度），只好收了器材回到室內以 iPad Pro 拍攝，順便拍了 30 張曝光 80 秒的暗場。

後製

今晚完全使用 N.I.N.A. 來拍攝--從極軸校正到之後的暗場及平場，尤其特別的是這次還拍了暗平場，使得要後製時的前置作業也與之前稍有不同。

結束頂樓的拍攝後，回到室內拍了 30 張曝光 80秒的暗場影像及 15 張亮平場（經由調整 iPad Pro 亮度後，得到 0.27 秒的曝光時間）與  15 張暗平場。

關於拍攝暗平場（就不需要拍攝 Bias）：

• 根據這支影片的說明，暗平場拍攝的難度在於曝光時間需要控制與亮平場相同，至於與拍攝 Bias 的比較，作者的實作是沒有差別。
• 但在牧夫天文論壇有人提到 ：「CMOS 冷凍相機，每次開機後 Bias 都會和上一次不一樣，所以理論上說每一次開機拍攝的圖像都需要用那一次開機所拍攝的 Bias 校準」。因此使用拍攝暗平場的方式（已含 Bias ）就會方便許多，尤其是 N.I.N.A. 的平場拍攝作業更是簡單，它可以同時設定亮平場及暗平場的拍攝張數及提醒調整 Flat Panel 亮度，重要的是它能控制暗平場的曝光時間與亮平場相同。

未使用  N.I.N.A.  前從未拍攝過暗平場，還真不曉得如何處理。所幸 YouTube 教學資源不少，找到了這支影片，非常詳細說明了操作流程，對照著影片的步驟跟著做：

1. 以 ImageIntegration 將 30 張暗場製作 Master Dark：
   
   
   
2. 以 ImageIntegration 將 15 張暗平場製作 Master Flat Dark：
   
   
   
3. 以 ImageCalibration 來 Calibrate 亮平場：Master Dark 選用前一步驟製作的Master Flat Dark 並確認不勾選  Calibrate 及 Optimize
   
   
    
4. 以 ImageIntegration 將前一步驟 Calibrate 的亮平場製作成 Master Flat：
   
   
   
5. 現在可以 ImageCalibration 來 Calibrate 60張 M31 Lights 影像（ Master Dark 選用步驟 1. 製作的 Master Dark；Master Flat 選用步驟 4. 製作的 Master  Flat）：
   
   
   

• CosmeticCorrection ：
  
  
  
• Debayer ： 
  
  
  
• SubframeSelector：
• 以 ZWO ASI533 在 200mm 下拍攝，Pixel Scale 需要重新計算，上傳一張影像到 Astrometry.net 即可得知：
  
  
  
• 輸入到 SubframeSelector 裡；這次的拍攝受到高雲的影響，權重計算後的分數不高，把低於 66 分的扣除，剩下 53 張用來疊圖：
  
  
  
• StarAlignment：
  
  
  
• LocalNormalization：
  
  
  
•  ImageIntegration  疊圖：
  
  
  
• DrizzleIntegration：
  
  
  
• 疊圖後的結果可以看出即使用 STC多波段光害濾鏡，光污染還是很嚴重：
  
  
  
• DynamicBackgroundExtraction：使用這支影片的方法來處理
  
  
  
• PhotometricColorCalibration：
  
  
  
• SCNR ：
  
  
  

EZ Processing Suite for Pixinsight

• EZ Decon：
  
  
  
• 從 Generate PSF 的結果可以看出對焦實在不佳：
  
  
  
• 產生的 StarMask 有些較亮的地方沒有含蓋到，之前是以 CloneStamp 來處理，這次才發現如下圖右下角就可以處理：
  
  
  
• 處理後：
  
  
  
• EZ Soft Stretch
• 看影像中肥大的星點實在很礙眼，所以先做 EZ Star Reduction
• EZ Denoise：
  
  
  

由於天空不優，後續的處理就從簡了：簡單做了 CurvesTransformation 色彩加強及 CurvesTransformation 反差強調，再稍為縮圖一點，得到最終影像：

結論及心得

• 雖然天氣不佳，至少能夠 RUN 過完整的流程，做為未來重要的參考。
• 因為沒有重新對焦，星點有夠難看。對於使用相機鏡頭來拍攝，精確對焦是一項挑戰，這個部份要多練習。至於銳星 107 PH + ZWO EAF 應該沒問題，在   N.I.N.A. 下也是可以自動對焦（待實測）。
• 200mm 相較之前銳星 107 PH 的 691mm 有著更大的視野範圍，這意謂著也會有更多光污染進入影像（即使用了光害濾鏡），因此未來使用時還需再縮短曝光時間。
• 在佈滿高雲的情況下還能得到這樣的影像，算是比預期還來得好。
• 轉換到  N.I.N.A. ，無庸置疑這是正確的選擇！

註：

這次拍攝後，發現  STC 內置型光害濾鏡依之前的方式不夠牢靠，重新想了個方法：

• 把原先STC 內置型光害濾鏡盒內的薄泡棉，以 ZWO ASI533MC 附的 M42 轉 1.25" 接環裁出一個圓環：
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 濾鏡放入M42環內後，套入這個薄泡棉圓環，再鎖上平場鏡後即可壓住濾鏡而固定，也不怕傷到濾鏡：
  
  
  
• 要取出時，只要把 11mm 套筒旋出即可輕易連同泡棉取出來，這樣要更換濾鏡就方便多了。