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用MaxIm DL做天文摄影图片的基本处理系列(一)暗场


减去暗场之后,狮子座三重星系中的NGC 3628周围,有规律的坏点都除去了。

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M95中的超新星、狮子座三重星系

上周刚用NSP拍了M101里面的超新星,没想到拍完一天后M95那儿又曝了一颗,今天新疆天气转晴,赶快一睹他的真面目。另外右上角的,其实,是火星!

SN 2012aw
3月16日的超新星SN2012aw、M95、M96 站长摄于2012-3-21 22:00, 星明天文台 NSP(GPD+SS2K+CANON 350D+300mm F2.8), RGB 120s+60s

另外发现NSP在黑白模式下,选不拼合(bin1),其实得到的就是彩色的原始bayer模式数据,可以直接转换成彩色的,今天拍的都是用这种方式得到彩色图片的,但是由于没和合适的暗场,坏点比较明显没有去除,而以前的平场之间使用也不对劲,会得到中间黑、周围亮的效果,索性就无平无暗了,只是做了亮场叠加。

狮子座三重星系
狮子座三重星系 站长摄于2012-3-21 22:10, 星明天文台 NSP(GPD+SS2K+CANON 350D+300mm F2.8), RGB 180s*3+240s*2

初尝星明天文台NSP系统

ic 443
水母星云(IC443) 站长摄于2012-3-12 00:00, 星明天文台 NSP(GPD+SS2K+CANON 350D+300mm F2.8), RGB 180s*3+160s+60s

参与了星明天文台公众远程观测计划,感受了高兴老师的热情和新疆完美的天气,详细待续

ic 434
马头星云(IC434)等 站长摄于2012-3-12 21:45, 星明天文台 NSP(GPD+SS2K+CANON 350D+300mm F2.8), RGB 180s*3+240s*3-平场

两张深空,各有两颗大星星点缀,一橙一蓝,非常搭调啊!这算是我拍的真正的2张深空了,一直觉得生命这个阶段实在太忙,买设备一年用一回、大部分时间资产都闲置着实在划不来,高兴老师的星明天文台开放算是让我第一次真正踏入了追逐深空的乐趣之中。这周再试试去紫边,并且把摸索MaxIm DL的过程写下来,比DSS效果好很多,暂时还不知道原因。

ic 1805
心脏星云(IC1805) 站长摄于2012-3-14 22:25, 星明天文台 NSP(GPD+SS2K+CANON 350D+300mm F2.8), RGB 240s*4+60s*1-平场

m 101
风车星系(M101) 站长摄于2012-3-15 22:40, 星明天文台 NSP(GPD+SS2K+CANON 350D+300mm F2.8), RGB 240s*2-平场

春节打猎户

1/24/2012 23:13

今天在新平,又见和东川红土地一样的漫天繁星。130eq中M42展现出了更多的细节,已经隐约可见火鸟的两边翅膀,从而呈现出完整的轮廓,不再仅仅是只有4合星周围的云气。4合星的两侧都出现了较暗的结构,M43也若隐若现。35mm焦距拍了完整的猎户,3分钟曝光已经呈现出了马头旁边的那个星云(火焰星云)!

CG3赤道仪人肉跟踪赤经方向可以控制的很好,但是由于没有仔细对极轴,赤纬方向有严重拖线。

拍完猎户,扫视星空,发现猎户左边30多度的地方有一团肉眼可见的雾气,用Google星空对了一下,居然是著名的M44,把望远镜指过去,40mm的目镜里充满了排列不规则的星星,感觉遨游在明亮的星海中。

猎户下方是大犬座,处于淡淡的冬季银河中,想随便瞄一眼,看了Google星空发现大犬座有M41,但是肉眼无法看到,只能用激光笔大致瞄了一下,本没抱太大希望,目镜中却出现了一个精致而规则星团!稍显暗淡但很有规律,刚好在10mm的目镜里充满视野,似乎存在只有星系特有的旋臂结构,很是漂亮!

1/26/2012 22:31

试图改善前天赤道仪脱线,仔细调整了纬度仰角,又用激光笔对极轴(激光笔寻星、对极轴在都非常方便),拍了一张3分钟和两张5分钟的猎户,都奇迹般的没有拖线,5分钟时天空背景已经明显很亮了,火焰星云(NGC2024)呈现出明显的裂痕状,比昨天106秒的清晰很多!

目视M42细节依然震撼,4合星旁边的3颗小星指向的地方有一条淡淡的暗带,是在昆明阳台不曾见到的。

扫视天幕一周,发现英仙座M76右侧有一团明显的雾气,望远镜指过去才发现居然有两个明亮的星团,其中一个有明显的中空结构,回来查看才知道他们是NGC884和NGC869,这两星团很亮,但是居然没有M编号!

M31依然令人失望,非常暗淡还略微偏黄的光斑,神马结构都看不出来。

这次出行带了Celestron的130eq牛反,相对于刚刚拿到这台牛反的失望(主要是极其劣质的目镜和寻星镜),这次逐渐建立了一些信心,第一次看到细节如此丰富的M42、M41、英仙座双星团。虽然球面镜边缘画质确实不佳,但是那种沉浸在星海的感觉,在M42的云气中漫游的感觉,是和最初的60普消有本质区别的。自带的CG3赤道仪虽然只是EQ1级别,纬度方向无齿轮、经度方向铝制齿轮外露,但是德式赤道仪的设计确实非常用心,中空的本体铸造大大减轻了重量,却又能巧妙的保证牢固和稳定性,可以手动跟踪6分钟无脱线;鸠尾曹的锁紧螺丝设计也非常独特,两颗锁紧螺丝底部都粘了一片小的塑料,非常牢固,这样锁紧螺丝就不会在鸠尾板上流行任何痕迹,这一点是国内厂商都不曾考虑到的重要细节。

22/10/2012增加:

9271~9273_MaxImDL_noflat_crop_resized.jpg
后期真的很重要,经过这段时间用MaxIm DL(MDL)处理星明天文台的深空照片,发现MDL比DSS在处理暗场、色彩还愿方面精确得多,重新改用MDL直接处理NEF原始文件,得到了意想不到的结果(上图),不但看清了马头,右下角的女巫星云也浮现出来了!

1月份用Deep Sky Stacker(DSS)处理的结果:
2012-1-24_orion_mod_crop_resized.jpg
拍摄参数:Nikon D70s, 腾龙17-50(边缘画质很差)50端, CG3手动导星(真累), ISO1600 RAW, Nikon Capture NX 2减曝光、加对比度, DSS除暗场, 185s、363s两张叠加,右上角红光是D70s的CCD输出放大器位置,由于DSS减暗场不精确未能完全消除

星光飞扬开发最新进展 2009-9

渐渐领悟用户体验的重要,做一个东西,用户根本不知道怎么用、不知道它有什么意义,必然会被大多数人抛弃。或许数年前,ICQ也不知道,自己那及其详细烦琐的注册步骤,如何葬送了自己全部的未来。麻痹最可怕,真的不希望很多年之后回头,发现当时自己是怎么死的都不知道。清醒,从见多识广,从反馈——希望听到你的声音。

曾经的TODO列表充满了各种细枝末节的条目,的确,那是把星飞做的“理论上完美”所需要的。但不曾想,现有的功能,用户如何能用好。比如一个简单的“鼠标提示”操作,用户需要极其精准的指向某颗星星才会有提示冒出,而且提示很简陋,风格也丑陋。

改进之后,不再需要把鼠标控制的精确得如同手术刀搬,而是可以在很大的区域内自动匹配距离鼠标最近的星星,用户鼠标只要随便划过屏幕,就可以看到鼠标附近的很多星星冒出提示,提示内容也不再是枯燥而没几个人看得懂的星等数据,具体是什么呢?期待2.2.0正式版吧!

lcsky_2.2.0_preview_1.pnglcsky_2.2.0_preview_2.png

启动速度这个问题,相对于Skymap之类表现相对单一的2D星图软件来说,星光飞扬因为多了纹理载入等过程,不可避免的达到了10秒级别的启动时间,虽然我会不断优化,但余地或许不大。用户如果点击等了10秒,还什么反应没有,很可能会继续双击启动,最后一股脑出来好几个窗口。因此,经过2个星期严密的设计(线程折腾人啊~~~),完成了星光飞扬的启动提示屏幕,并且为了避免提示屏幕卡住,使用了多线程进行初始化。

lcsky_2.2.0_preview_3.png

2.3.0规划版本内容很精彩。“每个人抬头低头,一半是天空,一半是大地。现在主流的软件都在叙述着大地,星光飞扬——即将完美呈现天空这片净土

2008、09年日食精彩视频

由于各种原因,本人再次错过了这次号称“持续时间最长的日全食”。全食带地区大部分阴雨,虽然可以阿Q似的暗自高兴“还好没去”,但确实太对不起这犹如上天恩赐般的日食了。另外,进军云南德钦的昆明爱好者组织传来消息满载而归,风哥哥签名道:“我站在4000米草原的风中,默默看着太阳的缺失、变幻,内心再次感动着那一种来自宇宙的震撼”。

鄙人同样由于各种原因错过了去年2008-8-1在新疆的日食,当时想“明年一定做好准备,全力观测”,好友杨绍新疆归来后的描述更是深深吸引了我,“到现场绝对非同一般的震撼,绝对不仅仅是那些获奖特写照片所表现的黑漆漆的“冒着白光的空洞”,现场太震撼了,以后日食一定必看!”,看到杨绍的照片,我也被深深的震撼,原来自己一直追寻的“光”所营造的奇迹,在全食的时候被表现的淋漓尽致。不再是曾经那些特写的照片上那个黑色的太阳加上白色的日冕,或者红色的日珥,整个天空色彩变幻时,仿若巨大的光墙横扫而过。

img_5023_yangshao.jpg

上图:新疆大日食——食甚阶段,拍摄于2008年8月1日(Copyright by 杨绍)

2009-7-22日食,绝美过程

以上视频:2008-8-1中国新疆日全食,完整记录了光线绝美的变幻。澳门业余天文学会于新疆巴里坤(版权归原作者)

本次7.22日食中,好友雷小光在浙大,而杭州正好在全食带上:“杭州离全食中心带不远,有五分多钟的全食的。我在医院里,站在心脏监护室边上的窗户看的,拿着些CT磁共振的片子看的。杭州那天也不是很爽,前几天都好好的,那天突然阴天乌云,后来云彩稍微薄了点才看到太阳。一开始天逐渐有些昏暗,太阳么像个月牙,全食那下真呢是天迅速黑下来,和晚上一样了,壮观呢,城市里的路灯提前一会儿开了,霓虹灯没开,就是只有路上亮着。然后么就看到周围的日冕了。五分钟啊,还是满长呢,可惜没有望远镜,也没有相机...快要出来的时候就觉得远处的天和云先看到亮起来了,然后逐渐扫过来,然后么就是明亮呢一丝太阳光射出,天就很快亮了~距他们跑出去的人说,日食的时候外面气温下降还是很明显的。我也是第一回见到全食,还是壮观呢,让我一直在那里感叹着...”

2009-7-22_zhangying.jpg

上图:2009-7-22中国日全食,李智弘、张寅(小石头)拍摄于昆明

偏食地区的效果就大打折扣了,失去了日食最精彩的食甚阶段,偏食仅是一个缓慢的圆缺变化过程。在昆明的好友小石头回答比较消极:“你要哪张我发原版给你~~~天没有预想的黑,不用肉眼看的话真不知道是日食~~~”

本次日食全食阶段最美的天光变幻,目前精选出这段视频供各位观赏:

2009-7-22日食,绝美过程

以上视频:2009-7-22中国日全食,食甚阶段,完整记录了光线绝美的变幻(版权归原作者)

在线星图!

在线星图预备发布,敬请期待。若您有任何建议,请在本页留言,我会认真参考并给予回复,谢谢!

下面是实时渲染的试验进展,改变选择框中的值可以看到不同角度的地球哦:

手动动画

online_sample

在线版星光飞扬的最终目标是输出如下的图片,大家只要设定简单的参数即可得到预测图片,能显示图片的任何终端设备均可使用在线版星光飞扬!

日全食多路联合直播招募现场服务人员(已结束)

“2009国际天文年日全食多路联合直播”(http://eclipse.astronomy2009.org.cn)是国际天文年中国区的一项核心活动。届时,将通过设在昆明、重庆、宜昌、武汉、苏州、上海、台北等地的观测点进行联合直播。为了活动的顺利推进,现公开招募直播活动志愿者5-10名。被选中的人员经过培训后将派往上述(台北除外)观测点,作为现场工作人员。志愿者的路费和当地食宿将由直播活动组委会承担。

对志愿者的必要要求是:
熟悉望远镜和赤道仪
熟悉日全食和四季星空的知识

优先考虑的条件是:
有过日全食观测或者太阳观测的经验
熟悉Windows Media软件
有很好的团队合作精神

请有意者在6月14日前发送Email至:“ccz@bao.ac.cn,zhcao@lamost.org”,需要在邮件中说明自己的情况(包括个人基本情况、对上述要求的满足情况等)。我们会在6月底前完成志愿者的招募活动。

辰州

在Windows中加载组件的“998”错误

最近老是遇到这个很没有头绪的问题,LoadLibrary返回错误号998——“内存分配访问无效”,有的自定义组件无法加载,这次轮到lines和telescope,Windows真是让人郁闷,什么叫“内存分配访问无效”嘛……再详细的信息一点没有,网上也没有相关解答。

只有用排除法,把问题分解成正交的方面,看是那方面出的错了。电脑特性性问题?赶快把开发目录拷到老婆的电脑上,运行,居然没问题!找到不同的实验结果,问题就解决大半了。现在来着重看看,是什么差异导致的不同结果。

说这是每台机器的“个别”问题,那也太玄了吧,仔细一想,还有个不一样的地方——两边的GTK版本不一样,果然,在我机器上用了老版本的GTK之后,组件成功加载了。

说这是GTK版本的问题,那也还是太玄了吧,仔细一想,GTK版本不一样,具体是什么东西不一样呢?导致lines和telescope插件无法加载的改动是,增加了user_object插件,这个插件很普通,但是记得他额外引用了GTK的libglade库,那就在新的GTK下面用老的libglade库,结果问题依旧。突然想起libglade引用了libxml2,再次替换,果然,组件成功加载了!看来就是这个libxml2引起的问题。

说这是libxml2问题,那还是还是也太玄了吧,仔细一想,这两个版本的libxml2有何不同呢?用ProcessExplorer看看,果然,隐约的感觉是对的,他们的Image Base不一样,也就是他们默认加载到进程空间的位置不一样,而新的libxml2加载到了lines和telescope本来应该在的位置!lines和telescope加载的时候,他们默认的Image Base已经被占用,于是有了那个含糊的“内存分配访问无效”!

这就奇怪了,如果加载位置冲突,windows应该会自动的重定位啊,难道只有隐式链接的时候才会重定位?查了一下LoadLibrary,果然是这样。万恶的Windows啊……

那么,解决的办法无非就是吧lines和telescope的Image Base改成其他不冲突的地址,星光飞扬现在使用GNU工具链进行编译,只要在dllwrap.exe的参数中加上“--image-base 0x50100000”就ok了。但是……谁能预料还会有什么dll侵占了新的地址呢?华丽的Windows有着残缺的底层支持。

CMOS图像传感器比较(适合天文摄影)

研制天文专用像机的过程中,对CMOS图像传感器的各种参数有了一个了解,入门级天文像机不在于解析的多高,关键是灵敏度(QE)、长时间曝光性能和成像质量(热噪声/读出噪声)。普通CMOS图像传感器不能用于深空天体摄影,因为大部分是逐行曝光的滚动快门(Rolling Shutter),这有什么不能接受的呢?假如你打算对猎户座大星云曝光60秒,那么这种逐行曝光的CMOS将是每行60秒,如果分辨率是640x480,那么整幅图像拍摄的时间就是480*60秒,整整8个小时!这是根本无法接受的,我们需要可以一次对所有象元进行曝光的芯片,好在“全局快门”技术已经出现在一些工业级CMOS芯片中了,2005年开始研制天文像机的时候,只有美光一个系列的芯片有全局快门,现在已经有数家厂商使用了该技术。

感谢评论的朋友指出理解的错误,滚动快门精确的理解应该是“读出一行的时候,其他行还在(不可避免的)接受曝光”,所以回头看6年前写的这个例子,确实完全理解错了。实际上,假如曝光60秒的话,每一行只晚上一行很短的时间(几个us)开始曝光,而读出的时候,每靠后一行都会晚一些被读取。这个时间就是“Line time”,即内部A/D转换一行所需要的时间。

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参见:Rolling Shutter vs. Global Shutter

3T_4T.png

美光的芯片在画质和长时间曝光噪音方面都非常出色,也是最早使用全局快门的厂商,目前,我研制的天文专用像机就是使用美光的芯片,电路板设计正在进行最后一次的修改,希望不久就能产品化,估计成本在400元左右,比较适合入门级的深空摄影应用。

这几天整理了一下具有全局快门的CMOS图像传感器芯片,如下表:

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