【月亮王子出品】-火星冲日来袭,行星摄影的新起点

距离火星大冲的时间越来越近,两年等一回的天文现象而且还是近日点冲,火星今年火的不得了。虽说最近火星刮起了沙尘暴,细节暗淡,不过现在已经减弱了不少,说不定再过一两周就消散了也不是完全没可能。
最近半年,我行星拍的其实也不少,只可惜一直没有找到感觉。直到最近,终于大彻大悟。所以写下此文,记录下这段心路历程。


先看成品图, 7月11日凌晨拍摄的火星,亮度-2.35等,视直径达到22”。

 

拍摄器材如下
 
望远镜主镜:星特朗C11HD施卡
赤道仪:信达NEQ6Pro
相机:ASI290MM
配件:ZWO ADC, EFW滤镜轮+LRGB滤镜,ASI385MC(用于ADC校准), TV2.5X巴罗
 
LRGB四通道:10000frames/2000frames/2000frames/2000frames
后期软件:AS!3, AstraImage 5, Photoshop CS6
 
剩下的我们会在接下来好好探讨一番。
 
1. 最终光轴的准确性
 
什么是最终光轴,就是加了所有必须要用的配件后,开拍时候的光轴。以前常常只是加个巴罗和相机调光轴,之后拍摄时又加了ADC和滤镜轮,那么就可能光轴会发生一点点变化,导致影响最终效果。所以光轴调整必须是和拍摄时的配件保持一致的。
Firecapture, ASICAP, Sharpcap都有十字线来帮助用户调整光轴。
 
2. ADC平民化与简单校准
 
由于北半球近年的行星地坪高度很低,所以ADC已经成为一种必备装备。不要觉得它可有可无,行星低于60度的时候,加和不加效果差的很多。所以,装备一个ADC已经成为主流,不再是什么高手的专利了。如果还没有的话,就列入购买清单吧。
至于怎么用,建议先看懂使用说明。另外,还有个比较偷懒的办法,就是在Firecapture中打开ADC校准,把增益和曝光都增加,直到色彩溢出。然后就可以通过左上角的偏差数值和行星边缘的色散来调整ADC了。偏差数值越小越好,此方法适合所有望远镜,包括牛反。

 

 
3. 高帧率、短曝光、叠的多,真的好吗?
 
首先说,为什么会这么做。
极度短曝光,为的是能够冻结视宁度的影响。
追求高帧率,是为了在有限的时间内获取尽量多的帧数,增加拍摄总帧数。
叠加很多帧,指的是叠加的绝对帧数多,也许只占总帧数的20%,但拍了2万帧的话,20%也有4000帧。多叠的目的是为了能够磨平噪点。
 
听起来,一切都挺有道理,这也是为啥过了这么久我才转过弯来的原因。这套方法到底对不对,需要学习更深入,重新考量曝光时间、帧数在行星拍摄上的影响。
 
我们先看一个例子:
 
首先是拍摄2万帧,叠加4000帧的木星
 

 

其次是拍摄500帧,叠加400帧的木星
 

 

由于器材方面,一个是C11HD,一个是1米施卡,所以分辨率等方面不在一个等级。我们不讨论关于木星表面细节多少的问题。我们对比一些在同一起跑线的问题。

 

竟然惊奇的发现以下结果:
1. 400帧叠加噪点竟然和4000帧没变差,而且竟然还更好了一些。
2. 通过对比处理发现,400帧叠加图一样经得起大量锐化操作。
3. 瞬间发觉拍的多叠的多,并没起到什么优势。

 

那么究竟错在哪里?
 
短曝光,其实冻结不了视宁度,冻结的只是视宁度不好的瞬间还有许多噪点。视宁度如果不好,就算再缩短曝光,也于事无补。而且你会发现,缩短曝光后,图像信噪比变差了,细节对比度急剧下降,噪点更明显了。
于是,为了补偿噪点暴增的影响,拍摄更多的帧,叠加更多的帧,来磨平噪点。这么做其实只是亡羊补牢,对细节提升于事无补。
 
什么才是有意义的呢?单帧SNR(信噪比)
 
我们都知道,叠加是把质量好的单帧图像叠合在一起,变成一张质量超级好的单张图像。
所以,单帧图像的SNR好,也意味着叠加的效能更高,可能几百帧就足够!其实和拍深空是有点相似的。
 
怎么提高单帧信噪比?
通过足够的曝光时间,让目标获得足够的亮度和细节。怎么才算足够呢,以我的C11HD@F25焦比配合ASI290MM 2.9um像素为例,20ms的曝光起码得保障,增益可以尽量低一些,低增益可以提供更宽的动态范围,噪点也会不那么明显。这次火星拍摄的曝光是21ms,增益只开到89(模拟增益极限值是350,350~600为数字增益)。
有人会问,视宁度不好,20ms就糊了啊。那就糊吧,视宁度不支持,曝光短又能怎样。在烂视宁度情况下,还指望出大片的行为都是耍流氓。
 
关于如何界定视宁度的方法,我找到了桃子大师的一组视频,以最直观的方式来说明视宁度等级:
 
1.差到极点的视宁度:
 

2. 很差的视宁度
 
 
3. 普通视宁度
 
 
4. 天文级别的差视宁度
 
 
5. 天文级别的良好视宁度
 
 
6. 天文级别的极好视宁度
 
 
看完之后,告诉大家一个秘密,就是我从来没见过天文级别的极好视宁度。也就是说,我们其实有多少时候是在很烂的视宁度下拍摄的,还在纠结自己水平不高或者处理技术不好。
所以,记住这几种视宁度表现,达不到3或者4,就不用点拍摄按钮。
 
这一贴写的比较抽象,因为我觉得首先理念上的共鸣最重要,以后有时间在继续往细节方面来写吧。