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

  1. 「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。

  2. 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)。

  3. 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

  1. WBPP :先前只能以 17 張疊圖後製,現在 21 張全數通過

  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。(註)
  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)。

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:

自開始使用 Starnet+ 及 EZ Suites 後,Mask 的製作不再是個問題,使用 PixInsight 後製是輕而易舉,唯一不足的地方就是費時,期待能夠有個 For eGPU 的版本早點出現。這在以 Final Cut Pro 剪輯影片最能感受到差別

  • 使用 CurvesTrans 加強對比及增加色彩飽和度:

  • 使用 ColorSaturation 增加藍綠的飽和度(雖然看不太出來):

  • 再使用 LocalHistogramEqualization 加強星雲:

  • EZ Star Reduction 縮小星點
  • 總覺得整體影像還是有點髒髒的感覺,所以再做個  EZ Denoise 讓畫面看得舒服一點:

下了重手,但畫面看起來還是不錯,細節似乎不見丟失,但彩色雜訊還很多,應該再用 TGVDenoise 來降噪,可有點懶了,就略過了。
  • 既然做了降噪,就需要 UnsharpMask 來增加一點銳利度:

  • 最後再以 CurvesTrans 加強一下反差:

  • 這次不再縮圖,以 ICCProfileTransformation 轉換後就可以存成 JPG 出圖:

如果老天允許,月中看能不能也拍下 NGC 7293:


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