2011-4-18‧折反射式天文望遠鏡光軸校正‧逆進化の數位相機Live監測光軸偏移篇
‧筆者追隨聖人的腳步,從小就很賤所以會做許多卑鄙的事情(論語:「吾少也賤故多能鄙事」)。
‧在 Google 和 Yahoo! 搜尋「8cm」排序第一就是本格推理。
(點選圖片可看原尺寸大圖)
要講到光軸調整,大家都應該看過『天文望遠鏡ABC教室』的說明,這頁說明反射式望遠鏡的光軸調整,首先用上半頁大篇幅說明副鏡校正,再輕描淡寫用小篇幅說明主鏡調整,真是條理分明,是深明大義的高明之作。雖然現今這個目視調整法顯然已經被揚棄,但筆者幾年來想過許多方式,回頭來看忽然覺得目視調整法有其非常可取之處(所以才說是『逆進化』,其實大概也算是最終進化了)。
筆者翻過書架發現,日本有些書籍只講牛頓鏡光軸調整,卻對折反射鏡光軸調整隻字未提,顯然這有點深奧。
當然,用眼睛來瞄準,好處是使用2D影像可以杜絕單束雷射所帶來的偏差樣態,但是眼睛會漂來漂去而難以取準,現在就有個好東西可以 1.取代眼睛 2.提供客觀影像,那就是具備Live機能的消費型數位相機(下圖這台是日本市場現役1,400萬畫素相機,筆者剛花2,999元買的),因為名片型數位相機的視角與眼睛相近,伸縮鏡頭可以輕易伸入目鏡孔。
- 單束光軸雷射偶有糾紛,也就是雷射準位了光軸卻不準,因為單束雷射準位不等於光軸正確,原因之一是雷射本体裝置可能因撞擊失準,其二是以一束雷射不足以校正3D結構,詳見筆者早先針對光軸偏差樣態之數理見解 http://mypaper.pchome.com.tw/8cm/post/1321671660。
這種方法還有一個好處就是操作者不用把臉緊貼目鏡座,可以自由移動進行光軸螺絲調整。大家看下面相片就知道怎麼操作,因為太簡單以致不需筆者贅言,看看是不是比雷射簡單輕快又準確,而且也不花錢不費工呢?
網路攝影機攝影角度也一樣接近眼睛視角,這樣透過電腦螢幕觀測光軸同心程度會更方便,所以也是可以利用的(鏡頭不要取下),也可以透過網路視訊請高手指導調整光軸,說明要轉哪幾個螺絲,也許可以像跳舞機一樣做練習。也許會有廠商/工作室把網路攝影機改製成光軸校正專用款,搭配專業軟體選定望遠鏡款式,就可以清楚看見每個鏡片的偏差方向。
順帶一提的是這次測試用30秒完成,雖然這樣會得罪天文廠,但是從此大家可以放心向各天文廠購用大口徑望遠鏡了(大口徑網拍二手鏡也很常見),也算是將功補過了。可以預見的,大家的程度會更加整齊劃一,天体攝影勢必更加無趣了。
(參考新訂-初步的天文觀測‧平則康男著)
副鏡的偏差樣態很多並且一定會複合形成
有些偏差形式可以騙過單束雷射
http://gyazo.com/0ee9847b152a8bd92a635de90bdeacf2.png
有些重點還是要持續強調的,首先是選擇導星的問題,恆星的導星不需要選擇視野內的恆星,像拍M42星雲時,選擇天狼星或北極星都一樣可以當作導星的,因為單一極軸偏差事件對全天恆星的導星偏差是一樣的(也就是說全天每一個恆星的導星偏移偏移的方位角度都會是同步的,不能說100%完全沒差,但在一般攝影期間偏差量會遠低於大氣擾動),所以沒有找不到導星的問題,真正的問題是不知道全天隨便找一個超亮恆星都可以當作導星,這一點確實違背坊間常識,手工導星或光電導星做一次就知道,極軸誤差越小越有效(把北極星導入極望視野中央附近就夠了,不必精確準位,數學上的效果就足以充分成立了)。 在相同的極軸偏差場合,無論是用天狼星或北極星做為導星,兩者都會同時呈現幾乎100%相同的情形,連筆者也無法分辨兩者差異,所以完全沒必要以視野內的暗星做為導星,也不存在有找不到導星的問題。依據下表粗估上圖的極軸偏差只有0.008度角(28.8秒角‧請勿奢望強求極望每次做到這種失格水準),修正方向如下圖。
如果可以隨意找亮星來導星,這樣導星鏡組合的選擇性就寬廣許多,「窺管」就是下一 次瞄準配件進化,卻也會是一次逆進化。另外一個討論,就是很多導星不佳是技術不良所致,但是卻常把責任歸咎於望遠鏡剛性不足有形變,其實曝光也就那幾分鐘而已,現代數位攝影又沒有什麼相互則不軌(又稱互換則不依)之類的問題,不如擔心風吹要好好固定約束避免晃動比較實在,大家擔心剛性問題結果望遠鏡越買越重,其實導星失敗的責任分配比重如何分配,應該還有檢討空間,當然用光電導星來敷衍也是速效方法,有了光電導星就可以把很多問題打包起來拋諸腦後。 對於官派學閥的巨大望遠鏡而言,考量望遠鏡重力形變而做離軸導星離軸導星是有必要,業餘小鏡沒有這個顧慮,也不該把導星不良責任隨便誣賴到形變上頭,因為看相片就可以檢討出來,依據望遠鏡結構來看重力形變會有特別的方向性,誤判機率低於30%。不同的導星不良因素都有特徵可循,看相片可以稍微猜測出來各種因素比重 ,建議先做到下面這樣自動追蹤再追究有無形變。 做到這個程度導星超簡單‧赤道儀極軸偏差是難以估計的微小 (這是筆者第一次用單星雙軸法校正‧因為是初體驗故花了兩小時)
有些評估是說光電導星效果有好有壞,其實這也是有可能改善的,善於運用 極軸管理技術,可以讓光電導星的工作負擔降低很多,各方因素各退一步,光電感知和運作介入效率就會提升,在北半球只要極軸微微升舉就可以,升舉的角度計算可以參考以下連結,大家只要照自己的赤道儀精度做比例增減就可以,也就是精度6.5秒角的赤道儀要升舉0.2度。看到這裡會覺得一頭霧水是正常的,以上大多屬於在台灣本地多年來逐漸發展的技術,台灣以外文獻找不到是正確無誤,二十幾年來在台灣大約只有幾人理解,早先在本格推理全有見解沒有隱藏,逐篇參考就可以慢慢瞭解。
2010-04-26‧極軸管理理論最速實戰‧赤道儀卡卡篇 ※精度6.5秒角的意思是周期誤差全幅13秒角,高級赤道儀要加計大氣擾動全幅3秒角,例如精度4秒角的要以5.5秒角計算(周期誤差全幅11秒)。 |