Webcam 天文攝影入門

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Webcam 天文攝影入門

文章 Wah! » 週二 09 8月, 2005 12:56

Webcam 天文攝影入門 powerpoint

2005牧夫天文營內講座的內容,並經Wah!修改:

時間:2005年8月1日

主題:《Webcam攝影技法》

主講:苑向華

周昆:好了,我們下面進行一場講座,是來自香港的,在我們論壇裏面叫Wah!,來為大家講一場我們期待很久的講座,叫《Webcam攝影技法》入門的講座,大家歡迎。

Wah!:不好意思,讓大家久等了,很高興大會給我這個機會,讓我在這裏跟大家說我是怎麼用Webcam網路的攝像鏡頭。就是這個(實物示範),用一個比較高倍的長焦距的望遠鏡來拍一些月亮或者星星的那些天體,就是比較暗的天體,時間比較短的。
現在我就開始了。

Webcam放大攝影簡介:
拍攝器材介紹
拍攝前的準備
拍攝後期軟體設定
菲林放大攝影例子

可能大家會問,我們為什麼要用Webcam來做一個長焦距的攝影呢?我們以前會用一些焦距,就是用這些器材,來看一個例子,這是一個用8寸的牛頓式反射望遠鏡(見圖),用Webcam可以得到這樣的效果,可以看到大紅斑外面有一些很小的細點,唯一不同的是用它拍攝不是用膠捲而是用小小的飛利浦的ToUCam。

我們知道它有以下的優點:
1、感光度高,短時間暴光,把氣流固定下來。所以氣流的影響相對比較小了,如果說比較長時間暴光的底片氣流就會把影像變的模糊。而且我們用Webcam來做拍攝的時候,我們用CCD的形式來拍攝,可以拍攝很多張的照片,拍的時候,我們可能要對調節暴光的時間。
2、相片數量大,選擇最好相片
3、及時預覽
4、圖元尺寸小,較容易連至高倍
5、重要輕,對光軸影響小,假如我們用普通的相機比較重,這個大概是幾十克,對整個器材載重的要求是比較低的,

缺點:
1、面積小,視場窄,所以他拍出來的角度比較小,所以不能夠用它拍大面積的天體。
2、需連接電腦,他是一定要跟電腦一起用的。
3、佔用硬碟空間,拍攝這個CVI之前,一定要確定我們的硬碟空間足夠。因為它可能用幾個G到幾十個G的空間。
4、在戶外的時候我們要確保手提電腦的電已經充滿,而我們整套的設備要包括你的望遠鏡,還有赤道儀,因為天體的運動很明顯,它移動的速度會被放大,所以赤道儀一定要自動跟蹤。

所需器材:
1、望遠鏡
2、赤道儀
3、Barlow增倍鏡
4、Webcam
5、Webcam—目鏡連接器
6、電腦和軟體

望遠鏡:幾乎任何型號望遠鏡,這是我經常用的一個儀器(見圖),這是我們磨鏡班的一個自治的望遠鏡,用它也可以,或者是自己從不同的廠家買的望遠鏡也可以。

赤道儀:我們的選擇也有最好,就是自動跟化為佳。

Barlow焦比達到F30左右,望遠鏡F10配3×Barlow,望遠鏡為F6配5×Barlow。

Webcam:CCD感光的Webcam—可拆下鏡頭
ToUCam Pro
Vesta Pro

Webcam—目鏡座轉接器
它的鏡頭是可以扭出來,而且還可以改換成連接望遠鏡的一個轉換器。
1、訂購:這個可以自己去找,或者自己買回來,也可以到外國訂回來。
2、車床製作:另外一些Webcam也可以,轉接器除了訂購也可以自己做,最簡單我們常用的方法就是用普通的裝膠捲的筒也可以做到,左邊(見圖)是外國買回來的。
3、菲林筒製作:中間(見圖)是找朋友做的,右邊的是用普通的Webca菲林筒做出來。

器材組裝:
這就是它的光學異構的圖(見圖),綠色拆了的鏡頭是Webcam,紅色的部分是清潔的CCD,這個(見圖)是轉接器,它接到望遠鏡,之前,也要把目鏡拆出來,這個是牛頓式望遠鏡的一個結構。

電腦軟體:
我們拍的、用的電腦軟體,我喜歡用K3CCD Took,Pegistax 3.0.1,還有最後要精確地做一些調整或者加一些文字,我一般就用Photoshop。

拍攝前的準備:
1、對準焦距
2、平衡赤道儀
3、確保電腦有足夠影碟空間
4、清潔的CCD,最重要的就是清潔Webcam的CCD
C-8直接焦點:小焦比值拍攝灰塵不明顯

清潔Webcam的CCD
以酒精清潔
儘量避免水精

現在我就給大家示範一下怎麼去操作(K3CCDTook機)
現在我已經用K3CCDTook把這個連接好了,你可以看到裏面的影像,這個用原裝的鏡頭拍到的,能看到你們自己嗎?現在我把鏡頭拆出來,它的好處就是把鏡頭扭出來,不用把整個殼都拆掉,然後我們就把這個連接器也扭到上面,現在把它做好了,把它放在望遠鏡的目鏡座的位置。在連接望遠鏡之前,我們一定把它的目鏡摘掉,然後我們就把這個連接器放到它目鏡的部分,我們在拍攝的時候,要把光的亮度調節好,現在在畫面上太暗了,我現在調節的比較亮,就像現在這樣,我們儘量把下面部分的Gain調節的低一點,因為高的話,會暴光,但是假如你的暴光時間用的最長,還是不夠亮的時候,我們把這個Gain調得高一點,直到滿意為止,怎麼叫滿意呢?因為不同的螢幕光暗程度不同,有一個很好的工具就是AVI。
只要把它調到中間,暴光不足就可以了,然後我們看到顏色比較奇怪,我們可以用Auto自動化的顏色調好。然後我們就把它固定下來,把這個剔號拿走。還有你的每一秒鐘拍多少的設定,5或者10,因為速度太快,對影像的壓縮太厲害,就會失真。這個值要調到最低,要拍攝高反差的天體,把最暗、最光的地方同時拍攝吸收的話,我們這個時候把Gamma值調到最高,但是明亮地方不會過半。
我們現在每秒看到10張照片,由於木星的自轉是非常快的,假如我們要拍木星的話,不能超過2分鐘,因為2分鐘之後自轉會拍下來,然後我們開始。以前我們也要控制我們把這個AVI存到哪兒,現在放在桌面上,改一個名字,現在拍木星就可以給一個名字,然後就可以開始拍攝。我們一般拍攝木星需要拍2分鐘,有1200張照片。現在就算是拍完了,我們就按鍵盤上面的(鍵名)就可以停了。左下腳我們可以看到,這裏拍了多長時間,拍了多少個畫面,或者有多個遺漏了,假如你看到遺漏的張數不多的時候,最好用有關的工具把你硬碟的分佈排列好,要做備份的。
我們可以看到剛才拍的一些不同的照片,為什麼我們要做一個疊加呢?我們可以回到這邊。

為何要疊加我們的照片?
因為我們照片的訊噪比單單一張的話,可能比較低,但是把一百張照片疊加的時候,訊噪就剩下原來的1/10了,這時候我們的迅噪比會提高10倍,100張相片疊加起來我們訊噪比會比較高,使噪訊減少。
疊加N張相片
好,這一張是單張木星的照片(見圖),可以看到上面充滿了噪點,假如我們疊加了以後,我們就可以看到整個影像變得比較平滑一點,然後我們再做一些後期的處理就可以看到表面的一些細點,這是單張的,這就是疊加以後再處理的,可以看到他們的分別是很大的。
後期處理的軟體K3CCDTools也提供了,但是我比較喜歡用Registax,這些軟體要疊加的時候,我們要自己去做一個對齊,為什麼我們要對齊呢?這是根據赤道儀(?根鏡)的不同影像在你的畫面上會有不同的位置,所以我們要做一個對齊的工作才能夠做疊加,如果不對齊的話,疊加出來的影像會變的模糊。
現在我就給大家示範一下怎樣來用Registax機:
這個是天氣太穩定的時候,拍攝的一個木星(見圖),可以看到它自己在變形時的位置是不斷改變的。整個木星本來的橢圓形也變成其他形狀了,我們也看到了,上面的黑點是它的彗星的一個影子。
這是一個比較穩定時拍的木星,可以看到它的變化非常小,但是上面也是充滿了噪點,現在我們可以開始做一個疊加,這裏有一個TIFT,是控制對齊用的細點的大小,可以把整個木星就都套住了,這個是我們對齊的位置(見圖),其他的部分不會做對齊處理的。
只是用一個示範做一個Registax,現在我的左鍵按了一下,就可以讓它對齊了,你看木星的位置在不斷改變,假如我們不做一個對齊的工作,就會把整個木星都疊加在儀器上,就形成一個模糊的影像。下一步我們要更加準確地對齊做好。經過幾次反覆的嘗試,對齊做好的時候,我們就開始疊加。疊加的時候我們可以選擇用彩色或者黑白,再就是自動地調節光暗,平常我不會提這個位置,還有就是Alignment box,假如是你拍的大面積的影像,好像是整個月亮,我們不能把整個月亮拍到,但是用這個Alignment box可以整個看到。然後我們開始疊加,下面可以看到它疊加的一個精度。疊加以後可以看到上面的噪點比較少了一點,這是最後做一個調節和透氣的處理。我們可以把這些調到比較大的數值,就可以看到一些細節都出現了,假如你疊加的數量不太多,假如100張的話,不拉的太高,假如抬高的話,就會又回來了。或者用Expand image就可以把一些大範圍提高,他所相對的一些細節也是不同大小的,我們按一按這個地方就可以看到它是調節一些小範圍、一些不同的細節。
下面這一個就可以看到是一個大範圍細節的調整,假如你當時的空氣是很穩定的話,我們就不需要4、6幾層的處理,主要是1、2、3這幾種(見圖),但是這幾層也不能過分提高,因為它最容易使那些少了的噪點再次回來。
現在我們已經把這個木星疊加和處理好,然後我們就可以把這個存到電腦裏面。存放的時候,我們要看看我們是用什麼類型來存放?現在我暫時覺得TIF是比較好的存放格式。因為它是16個方式較少的失真,如果用的話,是用一個比較黑白的照片,不能放大,就可以放到電腦裏面。
最後我們會有Photoshop做最後的調節,把顏色調到比較自然,還有不同光亮的細節也要調節,還有就是假如有時候我們的大氣不太穩定,如果我們當時用來做一個對齊的那個方格,是點上到點在這裏(見圖),最後疊加出來的影像是最清晰的。
大氣不穩定,影像就會變的模糊,因為這裏不是我們對齊的目標,加入一開始把方格放在這裏,這裏就是最清晰的,右邊不太清晰,我們把整個影像做的清晰的話,我們就需要Photoshop把兩張照片放在儀器裏面,就可以得到兩邊都比較清晰的影像。

假如我們想用這麼小的Cam拍一個大面積的影像的話,我們需要把它做一個拼圖,也是用Photoshop可以做到的。

現在請問大家有沒有什麼問題呢?

提問:疊加的時候,我們怎麼確認這個疊片與那個疊片密切地吻合?
回答:要他吻合的話,最好做一個示範,但是時間就來不及了。
提問:你可不可以簡單講一下,拍攝的時候。
回答:拍攝的時候不要太精確,邊和邊剛剛好,一定要有重疊的部分,有重疊的部分才能夠把它對齊,然後做一個柔滑的邊,做的比較自然一點。

提問:你在拍攝木星的時候,用的焦比通常是多少?
回答:最好大概是F30左右。假如透明度比較低的時候,可能要降低你的焦比,或者大氣穩定度比較低的時候,降低焦比會得到比較清晰的影像。
提問:拍土星的時候,Gain要增加嗎?
回答:土星比較暗,所以需要提高Gain。但因為自轉的運動沒有那麼明顯,我們可以疊加更多數量的照片,不用像木星限制在2分鐘以內。儘量用最大的曝光時間,最大是1/5秒。

提問:疊加的張數是多少?
回答:一般來說越多越好。但是由於大氣會對影像有一個變形的效果,所以有時候我們疊的太多的時候,噪點是消除了,但是影像變的模糊了,這個是要自己去做一個衡量,有時候大氣比較穩定的時候,疊加可以多一點,但是不太穩定的時候,我們就要縮短它的焦距,因為縮短焦距的時候,影像是小了,但是亮度比較亮,所以我們可以用一個比較低的Gain做拍攝,可以得到少的噪訊。所有的照片都可以做疊加,但是需要相同的設定。

提問:圖片大也可以疊加嗎?
回答:圖片大也可以疊加。就好像拍星座的時候也可以疊加。
提問:可以用Gain嗎?
回答:拍任何的照片,只要是相同的設定,拍相同的目標,也是可以做疊加的。
提問:(疊加)圖片的象素是不是有限制?
回答:象素好像有限制,要在它的官方的網頁上可以查到的。

提問:為什麼需要用K3CCDTools拍攝?
回答:因為它原廠的那個軟體比較少一些設定,好像比較麻煩,就是他要把這個Avi存到硬碟那個地方,是比較麻煩的。另外它除了幫助你設定這些以外,還能夠幫助你把這些檔案的名字自動跟著你的數字去調整。

這個是我們論壇的網頁(http://www.hkastroforum.net),假如大家有其他的問題也可以到網上來問,假如有其他的經驗來分享也是沒問題的。

現在就謝謝大家,我的演講到此結束。
附加檔案
ToUCam_Astrophotography050807.zip
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最後由 Wah! 於 週二 16 8月, 2005 13:20 編輯,總共編輯了 3 次。

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chrislichi
夸克星
文章: 2005
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來自: SKY

文章 chrislichi » 週二 09 8月, 2005 19:21

入唔到....
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*******SYY HOPPER*******

dobs
夸克星
文章: 2237
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文章 dobs » 週二 09 8月, 2005 20:27

I can't open the file. Hope Mr.Wah would deal with the problem.

johnsonlee
中子星
文章: 1707
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文章 johnsonlee » 週二 09 8月, 2005 20:37

按唯讀(R)就開到 :wink:

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Wah!
夸克星
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文章 Wah! » 週三 10 8月, 2005 04:28

johnsonlee 寫:按唯讀(R)就開到 :wink:
圖檔圖檔圖檔圖檔圖檔

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chrislichi
夸克星
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文章 chrislichi » 週四 11 8月, 2005 22:10

原來係咁...thx~JOHNSONLEE聰明~
*******SYY HOPPER*******

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chrislichi
夸克星
文章: 2005
註冊時間: 週四 30 9月, 2004 18:03
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文章 chrislichi » 週四 11 8月, 2005 22:48

看完,但還是不懂如何處理....

johnsonlee
中子星
文章: 1707
註冊時間: 週日 02 1月, 2005 20:41
來自: hk

文章 johnsonlee » 週四 11 8月, 2005 22:52

chrislichi 寫:原來係咁...thx~JOHNSONLEE聰明~
過獎

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Wah!
夸克星
文章: 9073
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 01:19
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文章 Wah! » 週二 16 8月, 2005 13:22

己在第一篇文章內補上牧夫天文營內講座的內容.
http://www.hkastroforum.net/bbs/viewtop ... 5344#45344

(兩位速記小姐好利害!)

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chrislichi
夸克星
文章: 2005
註冊時間: 週四 30 9月, 2004 18:03
來自: SKY

文章 chrislichi » 週三 17 8月, 2005 11:35

這篇稿很長....要花點時間慢慢看^^
*******SYY HOPPER*******

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august
紅巨星
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文章 august » 週二 23 8月, 2005 22:58

呀華:

請問:上載(eg:土星)圖片,光環(多數)是位於水平正中央…是否需要修正行星的(東南西北)位置在天球的方位呢?

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小人
中子星
文章: 1557
註冊時間: 週五 25 3月, 2005 21:38
來自: 落入民間的警犬

文章 小人 » 週三 24 8月, 2005 09:22

但始終睇唔到個power point....... :oops:

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Wah!
夸克星
文章: 9073
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 01:19
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文章 Wah! » 週三 24 8月, 2005 09:58

august 寫:…是否需要修正行星的(東南西北)位置在天球的方位呢?
唔係好明白呢句話? :roll: :roll:

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Wah!
夸克星
文章: 9073
註冊時間: 週六 28 6月, 2003 01:19
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文章 Wah! » 週三 24 8月, 2005 09:59

小人 寫:但始終睇唔到個power point....... :oops:
解壓縮個zip檔就可以了. 如果仍開不到, 可能是你的Office軟件是舊版本.

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小人
中子星
文章: 1557
註冊時間: 週五 25 3月, 2005 21:38
來自: 落入民間的警犬

文章 小人 » 週三 24 8月, 2005 10:51

有無辦法?我好想睇........_

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