2012-4-16‧像場旋轉研究檢討
‧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」)。
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因為平日一天睡覺三次,很多思考都在睡眠期間進行,所以睡久也很疲勞,今天凌晨很難入睡,因為早先寫過『2012-4-9‧赤道儀與經緯台之天文攝影像場旋轉與極軸偏差相關性說明』,就查閱了一下坊間對像場旋轉的看法,還有一些研究資料,筆者看過以後,有些見解意見。
像場旋轉的主要樣態,與個別赤道儀、經緯台無關,就理想架台且不計入濛氣差而言(濛氣差隨地而易,會影響像場轉角),像場旋轉不複雜 ,只有以下兩個變數:
極軸的偏差角度
天体的赤緯座標值
如果不瞭解這一點,像場旋轉話題再討論下去也是多餘的(若是筆者會選擇安靜離席且將簽名劃去),只要掌握這兩個變數,就掌握像場旋轉的速度變化了,但說起來簡單, 要實行補償作業是有問題的,因為極軸偏差不是定值,以筆者這種高精度操作者而言,就會看出極軸位置隨時間和操作逐漸變化(因此看極軸走動的情況可以判斷天文台常態拍星空域);天体的赤緯座標值也不簡單,因為同一個攝野裡的所有天体的赤緯座標值是不一樣的,所以筆者還是建議赤道儀用家盡可能用單星雙軸法完全對準極軸(不同空域的極軸位置不同),這樣就不必依賴像場旋轉配件這種贅物了。
簡單來講就是像場旋轉設備僅適用於經緯台,只要天体追蹤靠光電導星正確進行,像場選轉只做一次性控制,可以 簡單順利有效運作,但話雖如此,經緯台的座標控制機能比赤道儀差很多,光憑『像場容易控制』一項勝出, 相對於赤道儀而言整體追蹤優勢還是不足。
如果赤道儀用家想靠光電導星和相場旋轉配件一起解決攝野裡全部天体的追蹤問題,是一件緣木求魚的事。想由赤道儀和配件做出二個層次的像場旋轉控制,要知道像場旋轉配件對赤道儀攝野裡的所有天体的照顧(補償)程度是不一致,相場旋轉配件還要避免因導星偏差(包括周期誤差)、導星校正等動作引起的誤判,因為赤道儀的像場旋轉是一種極長周期的慢速往復旋轉,如果判斷機能不足的話還不如不要判斷較好。總之赤道儀用家最好極軸對準‧精密導星‧快速曝光才是上策,可以省去以上諸多麻煩,越是不得不做長時間導星的場合,越是一定要精密導星(記得光電導星的補償運動速度要比偏差速度來來得慢一點),既能大幅縮短時間,又能追加星等。
攝野越小越不用顧慮赤道儀像場旋轉照顧不均問題,攝野越大越不容易感受到對於赤道儀赤道儀像場旋轉照顧不均問題,所以這是數學問題,實務上不必太過擔心,也無需時時掛在嘴邊裝內行。若是真要顧慮赤道儀像場旋轉照顧不均問題的話,到底要選擇照顧攝野裡的哪一個部位呢?筆者的初步想法是在相片格放範圍內,要選擇赤緯座標值梢低的那一部份(但不是最低),或許這樣的補償對於整體相場較為妥當,不過筆者也沒有絕對把握,要深入作精算和思考似乎沒有多大意義(但確實可以研究得出來),有興趣的研究生可以考慮用來寫學位論文。
既然天体和望遠鏡的運行都已經完全掌握,那麼像場旋轉的現象,便不該用望遠鏡做攝影實拍研究,而是要建立數學模型來做,因為像場旋轉是一種非常慢速的 長周期旋轉,用望遠鏡實拍紀錄的干擾很多,會把不相干的資料牽扯進來。只要選對了作業模型,像場旋轉的研究就可以靠數理簡單解決。
本格推理都是依賴國高中數學所建立的數學模型,可以輕快理解很多問題,即使像場旋轉問題也會被順便解決。
先光學測量每個齒輪尺寸
只靠虛擬齒輪轉動就可以測量周期誤差
離軸導星裝置