2011-4-25‧赤道儀追蹤精度‧數位相機拍攝土星恩克縫的三重考驗篇
2011-4-25‧赤道儀追蹤精度‧數位相機拍攝土星恩克縫的三重考驗篇
‧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。
在北半球德式赤道儀極軸前端需要方位向東、仰角向上修正時
（判斷方式是恆星移動主軸方向之順時針九十度方向）
天球座標北上南下之正相視野內的自動導星偏差就會是這樣
只用一個恆星就輕快完成赤道儀架台方位／仰角的校正
迴轉壽司不是壽司
現在很多事都有機器代勞，捏壽司也是一樣，不過沒人會找筆者評估自動捏壽司機的好壞，原因在於.......筆者不是自動捏壽司機設計者企圖模仿追隨的頂尖壽司師傅，所以筆者不具評估捏壽司機好壞的資格。
不用說大家也知道，設計捏壽司機的設計者一定常被壽司師傅們奚落說很不會捏壽司吧。由於在日本迴轉壽司不被視為真正的壽司，所以『迴轉壽司』是一種帶有『不算是真的』諷刺意味的詞句，不過值得慶幸的是光電導星沒有不被當作是真正導星的歧視，仍舊可以安心使用。
筆者平日吃的壽司，都是街上仿照阿婆壽司的小攤壽司，有時好吃有時不好吃，但總比日本壽司店更合筆者口味。
土星恩克縫的考驗
這次要提的，一樣是高級手工技術問題，就是土星的恩克縫，請先看下面周期誤差動畫。
由於筆者可以完全對好極軸（包括進階級的極軸管理），才有機會讓大家（包括原廠）看到這個自動追蹤動畫，不用再看不切實際的實驗室正弦圖。大家給資深前輩（包括原廠）一次機會表現表現，找台信得過的赤道儀當場做一次看看，一樣再花20分鐘自動追蹤驗收成果，就知道做到這樣是有方法有技術才做得到的頂級手工喔（光電導星的漂移法引導程式幫忙不到這個精度，只能作好幾次才矇到一次，要有方法有技術的人才能100%每做必準的）。
上圖光是周期誤差一項，就會在10分鐘期間產生16秒角偏差（其中近3秒角是大氣擾動），大家自己拿10位數計算機算算，就知道這樣根本很難拍出土星恩克縫 （聽說是0.05秒角）。單就赤道儀控制技術方面來說，只有在周期誤差速度快慢轉折的幾秒時間內才比較有希望，因為只有在這幾秒時間內，赤道儀的追蹤是與恆星同步（對土星也差不多是這樣），當然現在除了赤道儀控制技術，數位攝影技術更是長足進步。
以坊間技術水準來看，就算把極軸對準了（應該說是矇準了），也得要再矇到赤道儀速度正確的那幾秒鐘，同時在那一瞬間大氣視寧度極佳，才比較有機會順利拍出土星恩克縫吧。極軸、時機、大氣等三個考驗條件，就是技術與運氣的鍛鍊，有筆者的技術協助就只需要矇大氣條件，其他赤道儀向條件都可以順心拿捏出最佳水準，至於這樣的鍛鍊值不值得，就看各人的生涯見解了，畢竟不是每人都在追求專業高機能，為了生涯失意找個休閒而觀星的也是不乏其人，筆者也只是提供具備可行性驗證的專業分析，為有志鍛鍊手藝讓機器拙步追隨的少數菁英服務。
如果用單星雙軸法對好極軸，又能掌握周期誤差速度轉折的時間（方法細節詳見早先見解），當然可以完美對好極軸並掌握拍攝時機，萬一有光電導星不定時突然介入攪局，那當然就不如放棄不做算了。
真正的精密導星作業很怕光電牽拖配件來亂，就像日本商人說要招待壽司，是不會失禮到 『不算是壽司』的迴轉壽司店一樣，可是筆者反而喜歡迴轉壽司，台灣坊間隨處可見的阿婆壽司更好。
（因為日本已經很不景氣，現今對很多年輕人來說迴轉壽司也逐漸被當作壽司了）。
筆者自用的是精度6.5秒角的老舊赤道儀，要密集監控導星才能做到600mm以上鏡頭長程攝影，但是對於使用號稱精度3～4秒角的赤道儀用家而言，只要有能力對好極軸並偶而監控自動追蹤，是免用光電導星干擾追蹤破壞精度的，一定有人主張對好極軸需要很多時間，真相是對於已經在家花過時間掌握自用赤道儀運轉特徵的用家而言，就算是外攜作業（尤其是看不到天球極點），也可以只用半小時把極軸修正到完美境地，做出高精度的追蹤攝影（當然有很多人寧可積極進行人云亦云聽說轉述道聽途說學人亂講，也不捨得花這半小時孤獨做好架台設定）。
有些人技術不佳又信不過原廠，才會買了高級赤道儀又搭配光電牽拖配件，還希望導星精度高過大氣擾動，這種天真筆者幾輩子都學不來，可算是一種驚人的天賦吧。
自動追蹤加上電腦監控的導星偏差，會比全自動光電導星大幅縮小，這樣暗星曝光顯現的機會就越大，就算是拍深空，也應該不光是只比軟體調色這一項而已吧。
看到這裡就知道，土星恩克縫相片是諸多不利因素下辛苦大量拍攝之間難得出現的成果。如果土星恩克縫的單張拍攝曝光秒數過多的話，不排除是和華南虎一樣的『華虎南』式影像創作。這年頭什麼怪象（相）都有的，沒有真功夫的話，僅靠人云亦云聽說轉述道聽途說所建立的『迴轉壽司式淵博知識經驗』，一下子就被騙過去，而且因為太好騙，使得影像創作者毫無成就感可言，或許從此就不再做天文影像創作了呢。
下一步的開發方向
良好的手工監控導星，是每隔幾分鐘才需要手工介入一次的高精度作業，大概是東西向導星偏差隨時保持6秒角範圍內，南北向導星偏差隨時保持3秒角範圍內。高倍導星其實有更加逆進化的輕微手法（『輕微』的意思是比『輕快』還厲害得多），這就是比雙筒導星鏡更進階、更輕快的作法（換句話說雙筒導星鏡太累贅要淘汰），這需要做一下實驗和計算，主要是要和張衡先生討論一下，此外繪圖也很麻煩，所以要等一、兩天。
接著針對已經用單星雙軸法費心掌握自用赤道儀追蹤特性的朋友們，筆者要開發出快速調正極軸的作業程序，以滿足外攜攝影場合需求，恐怕要剪開塑膠袋張貼在電腦螢幕上，希望有更優雅一點的作法，以免使筆者加速身敗名裂。
http://www.youtube.com/watch?v=KnSj4Vrn9gg
香港日偏蝕 20090722
用雙筒鏡拍攝的日偏食影片 ‧ 改用網路攝影機攝野也會差不多
當然可以用作導星鏡 ‧ 一邊裝網路攝影機 ‧ 另一邊目視導入亮星
兩年前筆者提報過赤道儀極軸誤差引起之導星偏差角度預算表（如下表），這時候就可以派上用場了。這種表格是導星偏差計算的向量派所做不出來的，要參考筆者圖說配合尺規測量，再用10位數計算機（或心算、珠算、筆算）來運算才算得出來。
※本表在天球各區域均適用，包括天球南北極區。
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。
※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）。 |
