Оформяне на вашите Astro изображения: Разбиране на зрителното поле и пикселната скала

Познаването на пикселната скала на вашата астрофотография ще ви помогне да направите по-добри снимки. И за да определите мащаба на пикселите, първо трябва да знаете своето зрително поле.

Миналия месец разгледахме разликата между видимост и прозрачност при астрономическите изображения и обещах да свържа гледането с мащаба на пикселите този месец. I ve научих първия си урок по писане на месечен блог; don t дайте обещания за следващия месец! И така, веднага след вземането на това правило, I m ще го наруша и ще кажа следващия месец I ll ще направя това отново. Да, просто направих това.

Свързването на мащаба на пикселите с виждането наистина е повече за теорията на извадката и имам доста да кажа за това. Преди да направя обаче, трябва да положа някои по-нататъшни основи (вижте какво направих там), така че първо I m ще говоря за вашето зрително поле и го използвайте, за да водя в пикселна скала.

Полезрение

Повечето програми за графики включват полезност на полето за изглед. Този от TheSkyX на Software Bisque е показан тук.

Когато прикачите камера към обектив или телескоп, тя вижда фиксирана зона на небето, която се определя от фокусното разстояние на оптиката на вашия обектив и размера на чипа за изобразяване на вашата камера. По-големите инструменти с фокусно разстояние свиват зоната на небето, която виждате поради по-голямото увеличение; по-късите фокусни разстояния разширяват областта. По същия начин по-малките чипове за изображения ограничават полето, докато по-големите сензори осигуряват по-широки зрителни полета. Фокусното разстояние и размерът на сензора работят заедно, за да определят точната площ на небето, която можете да изобразите.

Ако знаете ширината на вашия чип за изображения и фокусното разстояние на оптиката в милиметри, можете сами да изчислите зрителното поле:

Зрително поле в дъгови минути = (ширина на чипа * 3460) / (фокусно разстояние на оптиката)

Някои софтуерни програми за планетариум и изображения ще изчислят вашето зрително поле, като ви позволяват да изберете от списък с обикновени телескопи и камери (те също ще изчислят вашата пикселна скала за вас директно). За моята примерна настройка, показана вдясно, имам чип за изображения, който е широк 27 мм, на рефрактор с фокусно разстояние 1050 мм. Разработването на математиката с формулата по-горе дава:

(27 * 3460) / 1050 = 89 arcminutes широк

Тази информация е полезна, защото сега мога да планирам своя проект за изображения, като знам, че и M42, и мъглявината Running Man (NGC 1973, 1975, и 1977) ще се поберат добре в кадъра ми.

Увеличеното фокусно разстояние "увеличава" по-близо.

Увеличаването на фокусното разстояние свива нашето зрително поле. Тук поддържаме същата камера, но увеличаваме фокусното разстояние почти 3 пъти с различен телескоп. Тази комбинация намалява зрителното ни поле с около една трета. Той няма да съдържа цялата мъглявина M42, но може би Running Man може да направи по-добра тема.

Фокусното разстояние също не е единственият играч на терена. По-малките чипове за изображения допълнително ограничават зрителното поле, докато по-големите сензори го увеличават. Като вземем това в другата посока, можем да получим по-голямо / по-широко зрително поле чрез получаване на камера с по-голям сензор, или телескоп с по-късо фокусно разстояние.

Почти всяко зрително поле може да бъде получено за дадено фокусно разстояние чрез избиране на различни размери на сензора или обратното за даден сензор, като се използват различни фокусни разстояния.

Можете да получите почти едно и също зрително поле с много различни фокусни разстояния и размери на сензорите.

Вдясно са насложени две почти еднакви зрителни полета: Едното е направено с оптично фокусно разстояние 1050 мм, а другото с оптично фокусно разстояние с дължина 400 мм.

Така че защо са толкова подобни? Тъй като оптиката с дълго фокусно разстояние има много голям чип за изобразяване, а късата оптична има много малък. Математиката е прекрасна нали?

Така че, казах почти . Ограничението на тази математическа хитрост на ръката е колко голям кръг от изображения може да ви даде оптиката. Ако опитате да сдвоите голям сензор с оптик, който не може да го покрие (или може би се опитате да разширите полето с мощен фокусен редуктор), ще получите нещо като изображението по-долу в десния панел. Калибрирането на плоско поле (още една бъдеща тема) ще ви помогне да смекчите това, но просто не можете да коригирате изображение, ако няма достатъчно светлина, която пада там, където ви е необходима!

На изображението отляво оптиката покрива адекватно сензора на камерата; отдясно, не стана.

Ето защо по всяко време, когато разговаряте с продавач относно закупуването на астрономическа камера, първият въпрос, който трябва да ви зададат, е какъв телескоп имате.

Пикселна скала

И накрая, връщане към пиксела., , сега, когато покрихме зрителното поле и знаете как да го изчислите, има само още един математически проблем, за да получите пикселната скала на вашата система. Просто разделете ширината на вашето зрително поле на броя пиксели в сензора на камерата.

В предишния ми пример моето зрително поле е широко 89 arcminutes. Този конкретен сензор има 4, 540 пиксела по хоризонтала. Това означава, че всеки пиксел обхваща площ от небесни (89/4540) широки аркуминути, 0, 0197 дъгови минути или 1, 18 дъгови секунди на пиксел. (Умножете arcminutes по 60, за да получите arcseconds).

Така че сега знаем каква е нашата пикселна скала; защо ни интересува? Тъй като много показатели за производителността на системите за изображения също се измерват в арсесекунди. Вземете например периодична грешка .

Повечето проблеми с проследяването (като ефекта на замъгляване, показан тук) се измерват в arcse секунди и колко тези проблеми ще засегнат вашите астро изображения зависи от вашата пикселна скала.

Ако монтирането ви има периодична грешка, например 5 дъги, това означава, че в продължение на няколко минути, вместо да следи плавно със звездите, монтажа по същество се върти напред и назад с около 5 арсекунди при правилно изкачване. Ако скалата на изображението ви е около 1 арсекунда на пиксел, какво мислите, че ще се случи? Точно така, всичките ви звезди ще бъдат с ивици с дължина 5 пиксела, а детайлите в изображението ще се размият със същото количество.

От друга страна, ако снимате с къс обектив на камера на DSLR и мащабът ви на пиксели е, да речем, 15 арсекунди на пиксел, тогава периодичната грешка е много по-малка от един пиксел. Воблата няма да има видими ефекти върху вашето изображение.

Всяко монтиране е добър монтаж, като се имат предвид границите на мащаб на пиксели и дължината на една експозиция - включително стативи за камери, които изобщо не проследяват!

Чували ли сте някога за правилото на 600 ? Това правило съдържа колко дълго можете да изобразите на статив, преди звездите да се издължат. Ако разделите 600 на фокусното разстояние на вашия обектив, това е броят секунди, които можете да изложите, преди звездите да започнат да се появяват на заден план. Това, което всъщност представлява това правило, е продължителността от време, което отнема, преди изображението на звезда да премине от един пиксел към следващия. Това се определя само от това къде гледате в небето (колкото по-близо гледате към полюсите, толкова по-бавно звездите се движат) и от вашата пикселна скала.

Големият пикселен мащаб всъщност е това, което прави правилото на 600 работа за нощни карти на триноги.
Ричард С. Райт-младши

Камерите с малки пиксели трябва малко да хеджират залозите си, а камерите с големи пиксели могат малко да натиснат този лимит. Всъщност правилото 600 често се мащабира обратно за камери със сензори за изрязване. Причината често се посочва коефициентът на изрязване на лещата на по-малкия сензор. Но истинската причина е, че повечето сензорни камери за изрязване имат съответно по-малки пиксели от техните пълнокадрови колеги. Дори съм виждал, че това се свежда до правилото 500 за по-нови мегапикселови камери по някаква причина . Да, и сега знаете и причината.

Колко точно трябва да сте подравнени полярно, ефектите на пречупване и огъване (огъване) във вашия оптичен влак са ограничени от пикселната скала на вашата настройка. Колкото по-голям е вашият пикселен мащаб, толкова по-прощаващо става всичко останало. Една от най-често срещаните препоръки за начинаещ е да използва кратка, бърза оптика, когато започнете. Защо? Тъй като те доставят много светлина много бързо до голям пикселен мащаб (ако приемем, че камерата ви няма нелепо малки пиксели).

Сега, пикселната скала и виждането също работят както за вас, така и срещу вас. Следващия месец, обещавам този път, това ще е темата.