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2026年6月20日 星期六

Sh2-261 (Lower's Nebula)

2026年6月20日


真正的「猴頭星雲」是上一張拍攝的 NGC 2174。Sh2-261 的正式俗稱是勞爾星雲 (Lower's Nebula)。由於它沒有 NGC 編號，常被業餘同好賦予不同的視覺暱稱。

1. 「花朵 / 玫瑰」輪廓的物理成因 (斯特林堡球)

不需旋轉畫面，直接觀看目前構圖：

  • 花蕊 (動力引擎)： 照片正中央那顆帶有微弱藍色星芒的亮星是 HD 41997，這是一顆表面溫度近 40,000 度的 O7V 型極端高溫主序星，也是點亮整片星雲的絕對能量源。
  • 花瓣 (斯特林堡球體 / Strömgren sphere)： 這顆恆星向四周輻射出強烈的紫外線，游離了半徑數十光年內的氫氣，形成一個球狀的 H II 發射區。因為周遭星際介質的密度並不均勻，恆星風向外擴張時遭遇了不同程度的阻力，導致氣體邊緣被侵蝕出許多缺口與波浪狀邊緣，視覺上猶如層疊綻放的紅色花瓣。
  • 花萼與葉脈 (暗星雲)： 貫穿在紅色「花瓣」之間、沒有發光的深色不規則帶狀結構，是阻擋了背景光芒的冰冷星際塵埃與分子雲。

2. 「類猴頭 / 狒狒 / 骷髏」的視覺錯覺 (Pareidolia)

如果覺得它像猴頭，這是基於大腦對陰影部位的視覺聯想。要看出這個輪廓：

  • 請將影像順時針旋轉約 90 度（讓 Dec +16°15' 的座標移到左下角）。
  • 此時，中央亮星 HD 41997 的上方會有一塊深邃的圓形暗區，這構成了猿猴深陷的「眼窩」。
  • 亮星的右下方那片向外延伸、邊緣銳利的紅色雲氣，則構成了向前突出的「吻部與下巴」。
  • 配合後方圓潤的氣體邊界，整體便構成了一個向右側凝視的狒狒頭部或骷髏側臉輪廓。

Pixinsight 1.9.4  (native Apple Silicon) version 的 SOP

一、 核心事件與嘗試錯誤過程 (Trial & Error)

本次 Sh2-261 的處理核心在於突破 WBPP 疊圖數量的瓶頸，並完美融合不同曝光時間的影像：

  1. 疊圖數量異常：最初嘗試將 62 張 (包含 300s 與 600s) 的 Light frames 混合進行 WBPP，但 Integration 階段強制剔除高達 23 張影像，僅成功 31~32 張。

  2. 死因診斷 (演算法崩潰)：經查閱數據，Registration (對齊) 階段 55 張全數過關，證實星點無誤。剔除發生在 Integration 階段，主因是 300s 與 600s 的信噪比與背景落差過大，導致光度匹配 (Normalization/Scale factor) 演算法崩潰而強制捨棄。
  3. 戰略修正 (分軌疊圖)：將 WBPP 的 Exposure tolerance 設為 0，強迫系統將 300s 與 600s 拆分為兩個獨立的疊圖群組。

  4. 毒圖排查：分軌後發現 600s 群組仍有問題（下圖右邊）

  5. 透過 Blink 人工抓出一張不良影像並剔除，最終成功疊出高成功率的 Master_300s 與 Master_600s 兩張獨立母圖（上圖左、中）。

  6. 融合前的幾何陷阱：在準備使用 PixelMath 融合時，及時發現兩張 Master 尺寸不同且星點未對齊，遂確立了「先對齊、再裁切、再拔背景、最後融合」的嚴謹順序。

二、 已確認的數據與進度

  • 拍攝目標：Sh2-261 (Lower's Nebula)
  • 曝光參數與總量：包含 300s 與 600s 兩種曝光時間，最終成功保留 54 張有效曝光影像。
  • 測量數據 (SubframeSelector 雜訊測量)：

    • Master_300s () Noise: 8.7506e-05
    • Master_600s () Noise: 1.4024e-04
  • 權重分配 (變異數反比計算)：
    • Master_300s 權重 ()：0.7198 (因張數多，背景平滑，取得主導權)
    • Master_600s 權重 ()：0.2802
  • 目前進度：已完成雙曝光時長的極限 SNR 融合，產出最終的線性高解析度 Master 檔 (Sh2_261)，準備進入後續 SPCC 與 BXT 處理。

三、 目前執行的軟體與工具版本

  • 主程式：PixInsight 1.9.4 (Native Apple Silicon)
  • 批次腳本：WBPP 3.0.1 (手動指定 Reference Image，Exposure tolerance = 0)
  • 背景拔除：GraXpert (強制指定使用 AI model: 1.0.1 最新版)

四、 最終確定參數與融合 SOP (Step by Step)

1. 幾何統一與邊界淨化 (極度重要)

  1. 開啟 StarAlignment，以 Master_300s 為基準 (Reference)，對齊 Master_600s，生成 _registered 檔。
  2. 開啟 DynamicCrop，在基準圖上畫出避開所有黑邊與疊影的裁切框。
  3. 將裁切框套用至 _registered 檔，然後執行基準圖的裁切，確保兩圖長寬像素 100% 一致。

2. 光害拔除 (GraXpert)

  1. 將裁切後的兩張等尺寸 Master 分別送入 GraXpert。
  2. 使用 AI 1.0.1 模型 拔除光害梯度，產出平整的背景底片。

3. 終極無損融合 (PixelMath)

  1. 確認兩張影像 Identifier 為 Master_300s 與 Master_600s。

  2. 開啟 PixelMath，勾選 Use a single RGB/K expression。

  3. 輸入公式：

    0.7198 * Master_300s + 0.2802 * Master_600s

  4. 在 Destination 區塊勾選 Create new image。

  5. 將 Image Id 命名為 Sh2_261 (使用底線)。

  6. 點擊 Apply 執行，獲得擁有 54 張總曝光極限 SNR 的最終線性起點。

2021年2月12日
Gain 101 12X600s+ 37X300s -10℃

拍攝時間：2021-02-01～02

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：飛樂 EBC-9037 15000 mAh 行動電源 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

  1. 2021-02-01 從七點拍到十一點，單張曝光十分鐘，總共拍了 23 張，可以用來疊圖的只有 13 張。
  2. 2021-02-02 從七點拍到十一點，曝光改為單張五分鐘，總共拍了 39 張，可以用來疊圖的只有 37 張。

一起疊圖後，再去掉一張，最後可用來疊圖的總共 49 張。



 

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2021年2月28日 星期日

室女座星系群（部分）---Mosaic 總算玩出來了

 

這是第二次仔細 DBE 後再拼接的，拼接的痕跡比較不明顯，可與下圖比較。

處理完成後的影像為 12179X12085 裁剪後再縮圖 35% （上傳後 Google 又再縮小）

  • 這是 2021-02-22 從晚上十一點拍到隔天早上四點，共 120 張單張曝光 2 分鐘，分四個區域拍攝再拼貼而成。
  • Mosaic 的拍攝與後製雖然已預想不會很簡單，等到實際嚐試後才知比想像中更難。

後製

  • 網路學習的資源：

    1. Simple Mosaic Construction in PixInsight with StarAlignment and GradientMergeMosaic - YouTube ：最先找到的，先看一遍，雖然繁瑣了點，但好像不難。還附有 dnaLinearFit script 的連結可以下載。
    2. Creating a Seamless Supermosaic, by Steve Allan - YouTube ：較上述更完整的講解。
    3. PhotometricMosaic 的說明文件：能夠完成的室女座星系群（部分）Mosaic 拼貼，就是使用它來做的。


    4. Light Vortex Astronomy - Tutorial (PixInsight): Preparing a Mosaic ：提供 1. 2. 影片裡更詳細的資訊。由於 1. 2. 影片說明的方法不可行（可能原因：曝光時間累積不夠、沒有 Rotator、光害太嚴重影響影像品質），目前正研讀作者提供的另一種方法看是否可行？

        • 關於依照 1. 2. 影片的方法操作，一開始針對 Panel_01 及 Panel_02 就無法成功，即使如 Light Vortex Astronomy - Tutorial (PixInsight): Preparing a Mosaic 文章裡所說把 RANSAC 調到最高的 8 、 RANSAC Iterations 調到 4000 也沒用，只得放棄。


        • 至於使用 PhotometricMosaic 最終把四個 Panel 拼貼完成，期間過程其實是失敗多次，最後可能是使用了有點取巧的方法才完成的。

        PhotometricMosaic 操作心得

        • 前置作業：把四個 Panel 分別 StarAlignment 、LocalNormalization、ImageIntegration、DrizzleIntegration 及 DynamicBackgroundExtraction 做好。（之前練習時 DynamicBackgroundExtraction 隨便做做而已，這次為了寫個詳細的心得，以上步驟重新做一遍。除此之外，四個 Panel 再以 1：1 檢視把之前沒注意到的邊緣細小黑邊及 DrizzleIntegration 沒處理好的部份裁掉，如下圖）

        • Image Analysis -> ImageSolver

        • Utilities -> MosaicByCoordinates

        • Mosaic -> TrimMosaicTile

        • Apply an STF (ScreenTransferFunction)
        • PhotometricMosaic

        • 依照說明裡寫的這段文字：「If you are creating a mosaic of more than two tiles, first join the frames into either rows or columns, and then join these strips to create the final mosaic.」一直無法成功拼貼成功，嚐試調整各項參數都一樣。
        • 靈光一閃想到 2. 影片說明的拼貼方式，不妨試試看：竟然拼貼後的 Panel12 能夠與 Panel_03 拼貼成功，這下子有信心了。
        • 拼貼後的 Panel123 再與 Panel_04 PhotometricMosaic，結果失敗，真傷腦筋！
        • 死馬當活馬醫，就讓 Panel123 與 Panel34 拼貼看看，因為 Overlap 的部份較多，或許就可以了—-竟然成功！

        詳細操作步驟

        1. 針對四個 Panel 做 ImageSolver（旋轉角度 Panel_01 與 Panel_02 相同，Panel_03 稍為有點變了，Panel_04 差很多是因為已子午線翻轉的關係）




        2. 拼接時是兩兩互相，所以先拼接 Panel_01 與 Panel_02，執行 MosaicByCoordinates：

        3. 產生兩個 Register 後的影像，分別再做 TrimMosaicTile

        4. 執行 PhotometricMosaic 來拼接 Panel_01 與 Panel_02（執行過程中，會計算出 Overlap 的部份）：



        5. 重覆步驟 2.～4. 把 Panel_03 與 Panel_04 也拼接完成





        6. 再試一次兩列（Panel_12 與 Panel_34）看看是否可以拼接成功？針對Panel_12 與 Panel_34 重覆步驟 1.～4. 結果還是如之前的試作一樣不行！（反正結果不行，截圖過程就省略了）

        7. 換成 Panel_12 與 Panel_43 重覆步驟 1.～4. 試試看—-一樣不行！！！

        8. 只好改成 Panel_12 與 Panel_03 先拼接，也是得重覆步驟 2.～4. ，如前面的試作，成功拼接了三個 Panel。（中央左邊有一條缺口，這是前面裁掉黑邊造成的）






        9. 接下來 Panel_123 先做 ImageSolver ，然後與 Panel_34 來拼接，一樣重覆步驟 2.～4. —-結果竟然不成功！試做時反而能夠成功拼接。（拼接不成功，截圖過程就省略了）

        10. 那就試試 Panel_123 直接與 Panel_04 看能不能拼接成功？一樣不行！！！

        11. 看來得找時間重頭再來一次，依照與試做的順序一樣：Panel_01 與 Panel_03 先拼接，然後 Panel_02 與 Panel_04 拼接；Panel_13 與 Panel_02 拼接成 Panel_123，然後再與 Panel_24 拼接。（註：註冊了 Pixinsight 論壇，等核準後才能下載 PhotometricMosaic 3.1 或許就沒有問題了：PhotometricMosiac 3.1 | PixInsight Forum）
        12. 只好把先前試做成功的影像先裁剪後再來後製，但即使裁剪後的畫素也還有八千萬畫素，後製會很花時間。

        13. 反正這次也只是拍攝、後製練習，學會拍攝時該注意的地方以及如何後製就可以了，所以先縮圖 50% 後再來後製。
        14. 重新 DynamicBackgroundExtraction，右上角受光害影響較嚴重的區域變得好一點了。


        15. EZ Soft Stretch 後，再降噪一下 EZ Denoise

        16. CurvesTrans 調一下反差對比
        17. ICCProfileTransformation 後就可以正式出圖。
        18. 最後再上拍攝到的梅西爾星表名稱。

        19. 再次確認步驟 11. ，只有這樣的順序才能成功！




        20. 只是四個 Panels 拼接後剛好中央部分沒有重疊的地方，留下一個沒有任何資訊的黑色小方塊，Crop 完全無法避開。



        21. 後製完成後重新加上名稱：

        Alternative Method using Plate Solving and Catalog Stars

        檢討

        關於拍攝的調整

        • 由於這次的拍攝只拍了 4 個 Panels ，如黃框所示，但可能是沒有 Rotator ，當然就無法如 NINA 淡藍色框預視一樣那麼整齊。

        • 最重要的一點是20% 的 Overlap Percentage 設定，可能由於使用的是中低階的 iOptron Cem25P 無法很精準的 Plate Solve，導致 Overlap 沒有設定的 20% 那麼多，這或許是為何使用 StarAlignment 的方法始終無成功的原因（拼接時符合的星數不夠）。
        • 可能也是造成 PhotometricMosaic 不是很容易拼接的原因吧！兩個 Panels 拼接很容易，也能拼接到三個，到第四個要拼接，還得取巧的方式才能成功。
        • 下次拍攝時把 Overlap Percentage 的設定改為 30%再來試試是否就可以了？
        • 在 1. 影片中作者介紹到拍攝時，若每個 Panel 要拍攝 30 張，最好設定每個 Panel 依序先拍個 5-10 張，再 Loop 到全部拍攝完畢，這樣才能得到每個 Panel 受到的光害程度較接近，如此 DBE 後能夠得到較均勻的 Gradient（如果仔細看文章開頭的兩張圖，還是可以看出拼接的痕跡，因為每個 Panel 的 Gradient 沒有很均勻的關係。但……使用中低階的赤道儀，多次的 Plate Solve 誤差，說不定反而會造成拼接的困難。）
        • 註冊了 Pixinsight 論壇，核準後下載並安裝 PhotometricMosaic 3.2 Beta 

        • 之前檔案都刪了，只好從疊圖重頭開始，花了不少時間，最後還是不行。

        • 結論應該是拍攝的問題：重疊的部分不夠，只能等有機會再拍攝才能測試。

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