Raspberry Pi 使用 iOptron Cem25P 可以上山試拍了

2023.07.07

經由朋友的提醒：「高山，電量會因為溫度，比平常更耗電喔！ 要汽車電瓶才夠力。」才想起家裡有個 UPS 可以拿來用： 

裡面裝的是這顆電池：

UPS 有三個插座可以分別接赤道儀、冷凍相機、ZWO EAF，但我只會用一個插座，再以一分三接上這三個器材，「Xiaomi 行動電源 10000 33W 口袋版 Pro」就只供電給 Raspberry Pi4，華碩的行動電源（反正平衡時也必須裝上）供電給除霧帶，這樣應該可以撐個兩小時吧！再帶上一顆飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源用來最後拍攝平場用（假設 UPS 的電沒拍完預定的張數就用光了），也可以用來供電給攝星儀拍銀河。

2023.07.07

「Xiaomi 行動電源 10000 33W 口袋版 Pro」多買了！！！這實在令人懊惱！

所有上山前的測試都做過後，想說或許也能帶上 DJI mini 2，好久沒用，也該充充電，這才想起它的充電盒也能當成行動電源給手機充電，仔細看一下規格：輸出有 5V 3A；9V 3A；12V 3A （還能供電給筆電、赤道儀、冷凍相機……），不看則已，一看只有懊惱的份，一個有 5V 3A 的行動電源放在身邊這麼久都不知道，才把這無網際網路、無市電的測試拖了這麼久。

2023.07.05 農曆十八 （試拍北美洲星雲）

註：

後製完後在把拍攝的影像歸檔時發現在 2021 年的同一天，竟然以Sigma 70-200mm F2.8@ 135mm + ZWO ASI533MC-Pro 拍攝；Gain 101，單張曝光五分鐘，-5℃，共拍了 30 張，總曝光時間 2.5 小時的北美洲與鵜鶘星雲，當初後製完成後存了 Project 檔，因此可以還原到做了 DBE 的影像，然後輸出 Fits 檔並上傳fitsscrubber後製，如下圖，可以做個比較。

晚上十點左右上頂樓抽根菸，雖然農曆十八位在東南方的月亮很亮，但天空無雲且大氣狀況頗佳，肉眼織女、牛郎及天津四非常清楚，決定下樓把器材搬上來測試。

• 先關掉家裡的 Wi-Fi，雖然基地台的訊號到頂樓時很弱，但只要 Raspberry Pi 能抓得到，就不會跑出 Wi-Fi HotSpot 。
• 由於器材已在室內大致測試過，搬上頂樓後很快就連接好，連接方式就如 2023.07.03 的室內測試。
• 先以小筆電的 windows 來做極軸校正，兩三分鐘就 OK 了。
• 小筆電 VNC 連上 Astroberry Server ，開啟 Kstars／Ekos ，想以織女星來對焦及一星校正，結果在 Kstars 找到 Vega 後，竟然出現警告說它此時位於地平線之下，這才想起需要先設定日期、時間（由於此時尚未以 Ekos 連線各個器材，而怱忙中也沒細想，所以沒有測試系統能否直接抓 iOptron Cem25P GPS 的位置及時間資訊），於是開啟終端機，輸入 sudo date -s “當時的日期、時間” 。
• 事先查了室外溫度約 28 ℃，於是設定拍攝溫度為 10℃
  
  
  
• 冷凍相機的功率約在 40 % 以下
  
  
  
• 以 Ekos 連線各個器材，然後再到 Kstars 找到織女星並 Slew 過去，再回到 Ekos，進入對焦模組，ZWO EAF 的初始對焦位置 4540 好像就沒差太多，在不加任何光害濾鏡下（雖然已是晚上十點過後，台中市區仍是光害嚴重，但因是測試，就不管了），Gain 400 曝光 2 秒，自動對焦還蠻快的（未來上山的拍攝，不用擔心自動對焦會有問題了），很快就找出焦點位置：4605
  
  
  
• 能對好焦點，後續的 Plate Solve 就能快速定位，織女星很快就 Plate Solve 定位成功。 本來選今晚測試的目標為 M8 ，以 Kstars 找到並 Slew 過去， Plate Solve 也定位成功，但預覽圖一片亮白，這是因為 M8 與月亮所在的空域很靠近，只好抬頭看看天空，天津四那裡的空域似乎還可以，於是以 Kstars 在天津四附近找了 SHarpless 117（北美洲星雲）並 Slew 過去，然後進入 Plate Solve 模組，Gain 400 曝光 3 秒順利定成位功：
  
  
  
• 使用 Raspberry Pi 拍攝，由於先前的經驗已放棄使用 PHD2 （但在 windows 下實在好用又穩定），因此用的是 Kstars／Ekos 內建的 Guider，也是不錯，會自動 Calibration ，成功後就自動開始導星：
  
  
  
• 進入相機模組，設定 Gain 101 曝光 90 秒 Offset 70 ，先拍攝 1 張看看成果
  
  
  
• 試拍一張的影像似乎還不錯，於是設定這次拍攝 30 張，所以最後總共拍了 31 張：
  
  
  
• 過程中，頂樓的風還蠻大的，但因為測試也不擔心，只是有幾次陣風實在不小，差點就想中途就結束，最後還是撐完 30 張的拍攝：
  
  
  
• 然後就是亮、暗平場的拍攝：先把望遠鏡指向天頂，方便放置 iPad Pro， iPad Pro 事先開啟一個白畫面。本來在 Windows + NINA 這個步驟非常簡單，沒想到卻在這裡碰到問題，不管 iPad Pro 白畫面調的亮度為何，Kstars／Ekos 能夠自動校準到適合的曝光長短，可是剛開始還正常，到第 4 張後就變得非常慢，搞得很沒有耐心，尤其在收尾階段通常也是比較沒耐性，拍了七、八張就中斷，然後再試了兩三次，最後一次很有耐心地等到拍完 10 張才結束，這期間注意到其實一張的曝光時間約 0.03秒，但下載到外接隨身碟（一顆 NT$ 199 的 Sandisk 64G，應該算是「遠古」時代的產品，讀寫極其慢）裡，一張竟要花費十五秒以上，什麼時代了，實在太太太太太…….慢了。再有耐心地拍完單張曝光約 0.03秒的暗平場 10 張，這才收了器材。回到室內，第一個步驟就是把拍攝的存檔位置從外接隨身碟改成存到與系統一樣的高速 SD 卡上。
• 關於供電（上山拍攝溫度較低，預估就需要更保守），整個拍攝過程粗估約兩個小時：
  • 四格滿電的「Xiaomi 行動電源 10000 33W 口袋版 Pro」只供電給 Raspberry Pi4， 用了不到兩格，上山拍攝應該沒問題。
  • 四格滿電的華碩的行動電源 5V 2.4A 供電給除霧帶只用掉不到一格的電，大概是除霧帶溫度調得較低的關係（可變電阻只調到中間，上山時或許可以把溫度再調高一些）
  • 如 2023.07.03 所說的，把未摔過的飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源供電三個器材：ASI533MC-Pro、iOptron Cem25P、 ZWO EAF，就在到了拍攝平場的過程中竟然完全沒電了，趕緊再換上摔過的，這才順利拍完平場。這說明兩顆飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源，還是得一顆供電給 iOptron Cem25P 及 ZWO EAF ，另一顆供電給 ASI533MC-Pro ，才能順利在山上撐完約兩個小時的拍攝。

好久未用 PixInsight 後製，沒想到要做個 MasterFlatDark 竟然 PI 就當掉，連續幾次都一樣，Check Update  PI 已是最新版，把 Macmini 2018 重新開機，做 MasterFlatDark  PI 還是當掉，最後只好選一張暗平場影像直接當成 MasterFlatDark 來做 MasterFlat，猜測可能是 Mac OS 的問題，近來 Apple 似乎每況愈下，手機也是，越更新越爛。

接下來如往常的步驟直到 DBE 為止，然後另存成 Fits 檔，使用朋友建議的 fitsscrubber，檔案上傳後，經過十幾分鐘就是一張後製完成的圖（左為 fitsscrubber，右為只 DBE 的原始影像）：

1 ： 1 的比較， fitsscrubber 可以看出還是有不足之處，若是縮圖，這樣的成果夠好了，因為只是測試性質，就不用再進一步後製了：

2023.07.03

「Xiaomi 行動電源 10000 33W 口袋版 Pro」到貨，充飽電後開始測試：

• 組裝好的第一個步驟就是先關掉家裡的 Wi-Fi，這樣才能模擬山上沒Wi-Fi 的環境
• 在初次安裝 Astroberry Server 時就知道系統會自動產生一個 wifi HotSpot ：
  
  
  
• 讓小筆電連上這個熱點（ HotSpot）：
  
  
  
• 打開瀏覽器輸入 https://astroberry.local or https://10.42.0.1 就可以連上 Raspberry Pi 4 並遙控了
• 後來發現 VNC 也能直接連上（前提當然是要先設定好），而且更有效率（平常透過家裡的 Wi-Fi 遙控時得先 Check RealVNC 伺服器才能連上，效率差了一截，但若沒有這個機制就無法遠距遙控，所以需要網際網路）：
  
  
  
• 使用 iPad Pro 來測試也沒問題，但在 Kstars／Ekos 滑鼠的操作還是用小筆電較順手，上山還是會帶著，用來拍平場。
• 為了在顯示配合解析度為 1366X768 的小筆電，進入「 Raspberry Pi」 設定更改解析度為 1280X720， 進入「外觀設定」改顯示字型的大小為 11 ：
  
  
  
• 經過一番折騰後，這樣操作起 Kstars／Ekos 順手也順眼，大概經過一兩個小時吧！ Cem25P 竟然斷線了，這才查覺原先想好那顆供電給 iOptron Cem25P 及 ZWO EAF 的飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源竟然完全沒電了！（Cem25P 用電應該不多，而 ZWO EAF 幾乎沒怎麼動到，難道這顆曾摔過後續航變差？）而另一顆供電給 ASI533MC-Pro ，在相機以約 50% 的功率下也還剩兩格多的電。因此需要改變策略，這顆未摔過的乾脆就供電三個器材：ASI533MC-Pro、iOptron Cem25P、 ZWO EAF，摔過的當備用。（也可以用來接除霧帶給拍銀河的廣角，免得鏡頭結露水）
• 就當大致搞定後，預備用手機拍個連線 Astroberry HotSpot 的照片時（要讓 wifi HotSpot 顯示出來，需要 VNC 視窗為作用中，這樣就無法以視窗鍵+PrtSc鍵來截圖）才注意到時間有問題：
  
  
  
• 看了 Astroberry Server 的說明才知道這是由於 Raspberry Pi4 沒有 RTC（時間模組，需要另外加裝；或另外加裝 GPS 模組），當有網際網路能夠自動校時，所以時間都是準確的。這次的測試沒有網際網路，加上沒有 RTC ，當然時間就不對了，需要開啟終端機輸入，手動設定日期時間：
  
  （註：iOptron Cem25P 本身有 GPS，還不曉得 Astroberry Server 系統能否抓取它取得的位置及時間？要是可以就太棒了）
• 預定以 -15℃在暗空公園的鳶峰、昆陽停車場、武嶺或…..拍攝（這是預估 ASI533MC-Pro 降到這個溫度，功率大概會在 50% 左右）。
• 加裝三腳架網袋來放一堆行動電源。
• 接下來等個好天氣先在頂樓測試，雖然市區光害嚴重，但這次不使用任何光害濾鏡，儘量模擬山上的環境才測試自動對焦的成效（之前用了光害濾鏡的測試不是很順）。

2023.06.30

這篇文於四月初寫完後一直未上山拍攝，除了五、六月很「梅雨」外，也是因為一直苦於手邊的行動電源沒有 5V 3A 的輸出（Raspberry Pi 4 需要，手上有一顆華碩的，只有 5V 2.4A，在頂樓測試過，導星會出問題，使用市電接 5V 3A的變壓器輸出則沒問題），直到今天才想到或許可以買顆有 5V 3A 輸出的行動電源，於是找到 「Xiaomi 行動電源 10000 33W 口袋版 Pro」 能符合需求，官網 895元含運，在蝦皮的官方賣場價格一樣，但有 80元的賣場折價券，就以 815 元下訂，等到貨就可以測試了：

• Xiaomi 行動電源 10000 33W 口袋版 Pro 5V 3A 的輸出供電給 Raspberry Pi 4 。
• 華碩的行動電源 5V 2.4A 供電給除霧帶（可以圍住主鏡與導星鏡，一條就夠了）。本來這顆行電即使沒用也會裝上，這是當使用 200mm F4 導星鏡時，需要用來平衡。
• 兩顆飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源的 12V 輸出，一顆專門供電給 ZWO ASI533MC-Pro，另一顆則可供電給 iOptron Cem25P 及 ZWO EAF。
• 遙控筆電則使用充滿電的 Lenovo IdeaPad 120S 11吋，大概能撐個五小時以上吧！至於 Wi-Fi 網路則有 Raspberry Pi 4 內建的 Wi-Fi HotSpot ，筆電連上後可以直接遙控。 會帶上 Lenovo IdeaPad 小筆電，主要還是因為 PoleMaster 電子極軸鏡在 windows 下還是較好用。
• 拍攝平場又是一個問題，因為個人偏好小手機，直到現服役中的也是 13 mini，無法蓋住Sharpstar 61EDPH II ，看來勢必還是得帶上 iPad Pro 12.9 吋，可若帶上了 iPad Pro 12.9 吋，加上 VNC 也能遙控 Raspberry Pi 4， 只是用起來不如小筆電的 windows 來得順手。但若是能事先在上山前先把拍攝目標的一些設定先弄好，在山上拍攝時只做極軸校正、對焦，剩下的就可自動化了，最後再拍個平場收尾，而 iPad Pro 12.9 吋的續航能力是不用擔心的。這樣分析下來似乎只要帶個 iPad Pro 12.9 吋就夠了。

以上器材的供電分配就可以解決不必局限於有市電及 Wi-Fi 的民宿，這樣拍攝的地點就可以到暗空公園的鳶峰、昆陽停車場、武嶺或……變得很彈性，只是電力當然是無法供應整晚拍攝的需求，能拍多少算多少，只要天氣能配合就好。

找個好天氣先在頂樓測試過，確認後才上山。

2023.04.10 以如下器材測試了 Kstars／Ekos 的使用：

• 相機：ZWO ASI533MC-Pro
• 望遠鏡： Sharpstar 61EDPH II
• 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：200mm 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
• 控制電腦：Raspberry Pi 4B 2G
• Wi-Fi 訊號延伸 Repeater ： Netgear 3072 + 飛樂 Discover 15000 mAh 行動電源（Luke 的休閒筆記: 冬天寒風中天文攝影的遙控拍攝：無線延伸篇）
• 遙控：iPad Pro 12.9 吋 + VNC ； Mac mini 2018 + VNC

拍攝

• 使用 PoleMaster 校正極軸還算順利， PHD2 Guide Assistant 的結果：
  
  
  
  
  
  
• 重新對焦了 200mm F4 的導星鏡。
• 放棄使用 PHD2（ 除了使用它提供的 Guide Assistant）， 改用 Kstars／Ekos 內建，Plate Solver 選用 ASTAP 確認沒有問題。
• 這次的測試以 M104 為目標，自動對焦成功（忘了截圖對焦位置），也能順利 Plate Solve ：
  
  
  
• 1 ： 1 下的星點竟然是甜甜圈：
  
  
  
• 隨便以 Kstars 指向 IC 2822 ，然後重新手動對焦，每次以 60 Step 為單位，最後在 4540 得到最佳的 HFR ，並順利 Plate Solve ：
  
  
  
• 1 ：1 可以看出星點沒問題：