ฉันต้องการเริ่มถ่ายภาพทางดาราศาสตร์

สมมติว่าฉันต้องการถ่ายภาพดาวเคราะห์เมื่อพวกมันอยู่ใกล้กับโลกมากที่สุดดาวเคราะห์ดวงไหนที่จะคิดว่าเลนส์เทเลโฟโต้ที่ยิ่งใหญ่ที่สุด? ดาวเคราะห์บางดวงมีขนาดเล็กกว่า แต่อยู่ใกล้กับโลกมากขึ้น (ดาวอังคาร) บางแห่งอยู่ไกลออกไป แต่ใหญ่กว่า (เหมือนดาวพฤหัส) ดังนั้นฉันจึงไม่รู้ว่าดาวเคราะห์ดวงไหนที่ง่ายที่สุดในการถ่ายภาพ ฉันรู้ว่าเลนส์ 800 มม. พร้อมกล้อง APS-C เพียงพอที่จะดูรายละเอียดเล็ก ๆ ของดาวพฤหัสบดีได้ แต่ดาวเคราะห์อื่น ๆ ล่ะ?

เนื่องจากระยะทางจากโลกถึงดาวเคราะห์อื่น ๆ แตกต่างกันไปเนื่องจากกลไกการโคจรขนาดของดาวเคราะห์แต่ละดวงที่เห็นจากโลกอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ดาวเคราะห์ดวงใดที่ใหญ่ที่สุดและลำดับของขนาดสัมพัทธ์จะเปลี่ยนไปบ่อยครั้ง

ตัวอย่างเช่นตอนนี้ ณ วันที่ 1 เมษายน 2018 ต่อไปนี้เป็นขนาดเชิงมุมของดาวเคราะห์เมื่อมองจากโลก:

• ดาวพฤหัสบดี - 42.69 "(arcseconds)
• ดาวเสาร์ - 16.68 "
• ปรอท - 11.27 "
• ดาวศุกร์ - 10.59 "
• ดาวอังคาร - 8.49
• ดาวยูเรนัส - 3.38 "
• ดาวเนปจูน - 3.21

ดาวศุกร์จะผ่านดาวพุธในขนาดที่เมื่อวันที่ 12 เมษายน 2018
ดาวอังคารจะผ่านดาวพุธในขนาดที่เมื่อวันที่ 19 เมษายน 2018
ดาวอังคารจะเติบโตมีขนาดใหญ่กว่าดาวศุกร์ในวันที่ 7 พฤษภาคม 2018
ดาวอังคารจะเติบโตมีขนาดใหญ่กว่าดาวเสาร์ที่ 18 มิถุนายน 2018
ดาวศุกร์จะ แซงดาวเสาร์ในขนาด 20 กรกฏาคม 2018
ดาวศุกร์อีกครั้งจะมีขนาดใหญ่กว่าดาวอังคารเมื่อวันที่ 15 สิงหาคม 2018
ดาวศุกร์จะเติบโตมีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีที่ 12 กันยายน 2018
ดาวอังคารจะหดตัวจะมีขนาดเล็กกว่าดาวเสาร์ที่ 26 กันยายน 2018
ดาวศุกร์ จะสูงสุดในขนาดเชิงมุมที่ 1'1.33 "(หนึ่ง arcminute และ 1.33 arcseconds) ในวันที่ 27 ตุลาคม 2018

ภายในวันที่ 27 ตุลาคม 2018 (น้อยกว่าเจ็ดเดือนนับจากนี้) รายการจะมีลักษณะดังนี้:

• Venus - 1'1.33 "
• ดาวพฤหัสบดี - 31.44 "
• ดาวเสาร์ - 15.79 "
• ดาวอังคาร - 12.28 "
• ปรอท - 5.70 "
• ดาวยูเรนัส - 3.73 "
• ดาวเนปจูน - 2.33 "

ภายในกลางเดือนธันวาคมของปี 2018 ดาวศุกร์จะเล็กกว่าดาวพฤหัสอีกครั้ง

ณ สิ้นเดือนกรกฎาคม 2019 ลำดับการจิกจะมีลักษณะดังนี้:

• ดาวพฤหัสบดี - 42.68 "
• ดาวเสาร์ - 18.25 "
• ปรอท - 9.68 "
• วีนัส - 9.66 "
• ดาวยูเรนัส - 3.56 "
• ดาวอังคาร - 3.53 "
• ดาวเนปจูน - 2.34 "

เมื่ออยู่ใกล้กับโลกมากที่สุดดาวศุกร์จะมีขนาดเชิงมุมที่ใหญ่ที่สุดของดาวเคราะห์ใด ๆ เท่าที่เห็นจากโลก สูงสุดของมันคือวีนัสที่มีความกว้าง 0.01658 องศา นี่อยู่ใกล้กับหนึ่งส่วนโค้งมากซึ่งก็คือ 1/60 ขององศา ดาวศุกร์มีขนาดใหญ่กว่าดาวพฤหัสบดีเพียงไม่กี่สัปดาห์ (ประมาณ 13-14 สัปดาห์จากกลางเดือนกันยายนถึงกลางเดือนธันวาคมในปี 2018) หนึ่งครั้งต่อปีครึ่งหรือมากกว่านั้น เวลาที่เหลือของดาวพฤหัสนั้นใหญ่กว่าดาวเคราะห์ดวงอื่น

โชคไม่ดีที่เมื่อวีนัสอยู่ใกล้โลกมากที่สุดและมีขนาดมุมที่ใหญ่ที่สุดนั่นหมายความว่าวีนัสเกือบจะอยู่ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์และส่วนใหญ่ของดาวศุกร์ที่หันหน้าเข้าหาโลกนั้นมืดในขณะที่ดวงอาทิตย์ที่สว่างเกือบอยู่ด้านหลัง . ในโอกาสที่หายากมากวงโคจรของดาวศุกร์และโลกอยู่ในแนวเดียวกัน เราเรียกเหตุการณ์นี้ว่าการเปลี่ยนผ่าน การเปลี่ยนผ่านครั้งสุดท้ายของดาวศุกร์เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 5 มิถุนายน 2012 การเดินทางครั้งต่อไปจะไม่จนถึงเดือนธันวาคมในปี 2117 ตามด้วยอีกในเดือนธันวาคม 2125 พวกเขาเกิดขึ้นเป็นคู่ประมาณ 8 ปีห่างกันแล้วมีช่องว่างที่สลับกันระหว่าง 121.5 ปี และ 105.5 ปีก่อนที่คู่ต่อไปจะเกิดขึ้น

_{จุดใหญ่ใกล้กับด้านบนขวาคือดาวศุกร์ จุดเล็ก ๆ ที่อยู่ตรงกลางคือจุดดับ มีเมฆบาง ๆ ที่ด้านล่างของแผ่นดิสก์แสงอาทิตย์}

เนื่องจากดาวศุกร์และโลกเป็นทั้งดาวเคราะห์ภายในระยะห่างสัมพัทธ์ของมันจึงแตกต่างกันอย่างมาก ในระหว่างการรวมพวกมันอยู่ห่างกันเพียง 41.4 ล้านกิโลเมตร ที่ฝ่ายค้าน (เมื่อวีนัสอยู่อีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์จากโลกโดยตรง) พวกมันอยู่ห่างกัน 257.757 ล้านกิโลเมตร ที่ระยะห่างนั้นดาวศุกร์น้อยกว่า 10 อาร์ควินาที (.16 arcminutes หรือกว้าง 0.00278 องศา) เล็กน้อย

ดาวพฤหัสบดีแปรผันจากประมาณ 32 อาร์เซecondsที่คัดค้านถึง 49 อาร์เซeconds (0.817 อาร์คมินวินาทีหรือ 0.0136 องศา) ที่รวมกัน เวลาส่วนใหญ่ของดาวพฤหัสบดีมีขนาดใหญ่กว่า 40 อาร์ควินาที เนื่องจากดาวพฤหัสเป็นดาวเคราะห์ชั้นนอกและอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกห้าเท่าระยะทางระหว่างโลกกับดาวพฤหัสจึงแปรปรวนน้อยกว่ากรณีที่เกิดกับดาวเคราะห์ชั้นในดวงอื่น นอกจากนี้ยังหมายความว่าเมื่อดาวพฤหัสบดีและโลกอยู่ใกล้ที่สุดดวงอาทิตย์อยู่ที่ 180 องศาในอีกด้านหนึ่งของโลกและส่วนหนึ่งของดาวพฤหัสบดีที่มองเห็นจากโลกเกือบจะส่องสว่างจากแสงอาทิตย์และดาวพฤหัสบดีก็สว่างที่สุดเมื่อมันใหญ่ที่สุด

_{ดาวพฤหัสบดีตามที่สังเกตเมื่อวันที่ 21 มกราคม 2013 มันกว้างประมาณ 44 อาร์ควินาทีในเวลานั้น Canon 7D + Kenko 2X Teleplus Pro 300 DGX + EF 70-200mm f / 2.8 L IS II ภาพนี้เป็นภาพที่ตัด 100%}

ดาวอังคารแปรผันจากประมาณ 25 อาร์เซคคอน (0.00694 องศา) ที่ร่วมกับ 3.5 อาร์เซคคอน (เอสอาร์ซี) ต่ำกว่า 0.001 องศา บางครั้งหมายความว่าดาวอังคารมีขนาดเล็กกว่าดาวยูเรนัสในการต่อต้าน เนื่องจากวงโคจรของดาวอังคารอยู่นอกวงโคจรของโลกมันจึงส่องสว่างอย่างเต็มที่เมื่อมองจากโลกเมื่อมันมีขนาดใหญ่ที่สุดและซ่อนตัวอยู่ด้านหลังหรือใกล้กับดวงอาทิตย์เมื่อมันมีขนาดเล็กที่สุด

ค่าเฉลี่ยของดาวเสาร์ประมาณ 16-20 อาร์ควินาที (ไม่รวมขนาดเชิงมุมที่กว้างขึ้นของระบบวงแหวนของดาวเสาร์) เท่าที่เห็นจากโลก เนื่องจากวงโคจรของมันมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของดาวพฤหัสบดีความแปรผันของขนาดระหว่างการรวมและการคัดค้านจึงน้อยกว่าของดาวพฤหัส

ดาวเคราะห์ดวงอื่นนั้นมีขนาดเล็กกว่าขนาดเฉลี่ยของดาวเคราะห์ที่ระบุไว้ข้างต้นในแง่ของขนาดเชิงมุมที่เห็นจากโลก ดาวพุธ (สูงสุดประมาณ 10 อาร์ควินาที) และดาวยูเรนัส (สูงสุดเพียง 3.5 อาร์กคอนวินาที) สามารถมีขนาดใหญ่กว่าดาวอังคารในเวลาที่ดาวอังคารอยู่ไกลที่สุด (ต่ำกว่า 3.5 อาร์ควินาที) ดาวพฤหัสบดีไม่เคยลดลงต่ำกว่าสถานที่ที่สองในขณะที่ดาวศุกร์สามารถเปลี่ยนแปลงได้จากทุกที่ที่ใหญ่ที่สุดถึงห้าที่ใหญ่ที่สุด (แม้ว่ามันจะตกผ่านสี่ที่ใหญ่ที่สุดในโอกาสที่หายากเมื่อทั้งดาวพุธและดาวอังคาร ดาวอังคารสามารถอยู่ที่ใดก็ได้จากสองถึงเจ็ดที่ใหญ่ที่สุด ขอให้สังเกตว่าดาวเคราะห์ที่ผันแปรมากที่สุดนั้นเป็นดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรอยู่ใกล้กับวงโคจรของโลกมากที่สุดและดาวเคราะห์ที่แปรผันน้อยที่สุดนั้นเป็นดาวเคราะห์ที่มีวงโคจรที่ใหญ่กว่าวงโคจรของโลกมาก

ในทางตรงกันข้ามดวงอาทิตย์และดวงจันทร์นั้นมีทั้งประมาณ 0.5 องศาหรือ 30 อาร์คนาทีและ 1,800 อาร์ควินาทีที่มองจากพื้นผิวโลก นั่นคือความกว้าง 30 เท่าของดาวศุกร์ที่อยู่ใกล้ที่สุด (และสว่างน้อยที่สุดร้อยละ) และกว้างกว่าดาวพฤหัสบดีถึง 36 เท่าที่ใกล้เคียงที่สุดและสว่างที่สุด

_{ดาวพฤหัสบดีอยู่ทางซ้ายและดวงจันทร์อยู่ทางขวา หมายเหตุขนาดเปรียบเทียบ ต่อมาในตอนเย็นเมื่อถ่ายภาพนี้ในวันที่ 21 มกราคม 2013 พวกเขาผ่านภายในระยะเวลาน้อยกว่าหนึ่งองศา ดาวพฤหัสบดีมีความกว้างประมาณ 44 อาร์ควินาที}

แน่นอนว่าถ้ามีใครยืนอยู่บนโลกแบนมันมีขนาดมุม 180 องศา (10,800 อาร์คมินหรือ 648,000 อาร์เซกอนต์) ซึ่งมากกว่าดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ 360 เท่า!

โดยปกติดาวพฤหัสนั้นใหญ่ที่สุดที่มองเห็นได้ง่ายจากโลก แต่ขึ้นอยู่กับวงโคจรบางครั้งมันอาจเป็นดาวศุกร์ (ครั้งต่อไปในเดือนกันยายนและถัดไปในปี 2020)

เว็บไซต์นี้จะตอบคำถามเกี่ยวกับรายละเอียดเกี่ยวกับวันที่ที่แน่นอน: https://www.timeanddate.com/astronomy/planets/distance

แม้ว่าขนาดเชิงมุมของดาวศุกร์ในท้องฟ้าโลกมีขนาดใหญ่กว่าดาวเคราะห์อื่น ๆ เนื่องจากดาวศุกร์เป็นดาวเคราะห์ที่ด้อยกว่าขนาดเชิงมุมที่ใหญ่ที่สุดจะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อดาวศุกร์ในทิศทางของดวงอาทิตย์ ดาวพฤหัสบดีมีขนาดเชิงมุมที่ใหญ่ที่สุดถัดไปและมันเกิดขึ้นเมื่อดาวพฤหัสบดีอยู่ในการต่อต้านดังนั้นจึงอยู่ในสภาพที่มีแสงสว่างมากที่สุด (สำหรับผู้สังเกตการณ์บนโลก) นอกจากนี้ขนาดเชิงมุมของดาวศุกร์จะแตกต่างกันไปตามลำดับของขนาดขณะที่มันและโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์ในขณะที่ดาวพฤหัสไกลออกไปมีการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดยิ่งขึ้น สิ่งนี้ชัดเจนมากในกล้องโทรทรรศน์และกล้อง

โปรดทราบว่าดาวพฤหัสบดีมีคุณสมบัติที่มีขนาดใหญ่มาก (วงดนตรีจุดสีแดงใหญ่ ) ที่ดาวศุกร์ขาดดังนั้นหากคุณสนใจที่จะเห็นรายละเอียดเมื่อเทียบกับวงกลมว่างเปล่าดาวพฤหัสสามารถให้รายละเอียดนั้นได้ อย่างไรก็ตามดาวศุกร์จะแสดงจันทร์เสี้ยวที่คล้ายกับเฟสของดวงจันทร์ในขณะที่ดาวพฤหัสบดีจะไม่แสดง

โปรดทราบว่าดาวพฤหัสบดีมีดวงจันทร์ขนาดใหญ่สี่ดวงและสิ่งเหล่านี้ง่ายต่อการถ่ายภาพ ดังนั้นแม้ว่าคุณจะสามารถแก้ไขวงดนตรีหรือจุดแดงใหญ่บนดาวพฤหัสบดีได้หรือไม่ก็ตามคุณอาจจะสามารถถ่ายภาพดวงจันทร์และดูว่าตำแหน่งของพวกเขาเปลี่ยนไปอย่างไรในเวลากลางคืน คุณไม่จำเป็นต้องแม้แต่ดาวพฤหัสบดีที่จะคัดค้านการถ่ายภาพพวกเขาจะมองเห็นได้อย่างชัดเจนตลอดทั้งวงโคจรของดาวพฤหัสบดี

ตัวอย่างเช่นนี่คือภาพถ่ายของดาวพฤหัสบดีที่ทำด้วยภาพซ้อนที่ถ่ายผ่านเว็บแคม Logitech ที่ต่อกับกล้องโทรทรรศน์:

แหล่งที่มาของรูปภาพประกอบด้วยรูปภาพอื่นของดาวพฤหัสบดีที่ถ่ายผ่านกล้อง DSLR ทั่วไปจาก Nikon และ Canon

คำตอบสั้น ๆ : Venus รองรับมุมที่ใหญ่ที่สุดตามด้วยดาวพฤหัสบดี

คำตอบที่มีความยาวระดับกลาง: Randall Munroe มอบการสร้างภาพข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อไปนี้ (แยกจากการสร้างภาพข้อมูลขนาดใหญ่ที่https://xkcd.com/1276/ ):

คำตอบยาว: มีการเปลี่ยนแปลงเนื่องจากตำแหน่งสัมพัทธ์ในวงโคจร ดูคำตอบของเวย์นสำหรับอนิเมชั่นซึ่งแสดงให้เห็นว่าขนาดที่สัมพันธ์กันเปลี่ยนแปลงไปอย่างไร

อย่าซื้อ 800mm f / 5.6 เลย

โดยทั่วไปแล้วการถ่ายภาพด้วยกล้อง DSLR ก็ทำได้เช่นกัน:

• กับรวดเร็วเลนส์มุมกว้างเพื่อหลีกเลี่ยงเส้นทางดาว
• หรือติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ด้วยอะแดปเตอร์

วิธีแรกเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการจับภาพโครงสร้างขนาดใหญ่บนท้องฟ้า (เช่นทางช้างเผือกกาแลคซีแอนโดรเมด้ากระจุกดาวหรือเนบิวลา ... )

อันที่สองสามารถใช้กับดาวเคราะห์ได้

ที่จริงแล้ว 800 มม. นั้นไม่นานสำหรับกล้องโทรทรรศน์และค่ารูรับแสงที่เกี่ยวข้องที่ f / 5.6 คือประมาณ 145 มม. ซึ่งไม่ใหญ่มากเช่นกัน 800 มม. f / 5.6 นั้นใหญ่มากแพงและยากที่จะใช้สำหรับการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์

เพลิดเพลินกับดาราศาสตร์เชิงภาพก่อน

จากคำถามของคุณฉันรวบรวมว่าคุณไม่มีประสบการณ์มากในการดูดาวเคราะห์ ดาราศาสตร์เชิงภาพสามารถให้ประสบการณ์ที่จำเป็นแก่คุณเพื่อให้ได้ภาพที่ดี

การถ่ายภาพดาราศาสตร์นั้นยากและต้องใช้เงินมากประสบการณ์และความอดทน คุณจำเป็นต้องรู้ว่าจะให้ชี้ที่ไหนเวลาและภายใต้เงื่อนไขของท้องฟ้า

มีกล้องโทรทรรศน์มือสมัครเล่นที่ยอดเยี่ยมและราคาไม่แพงราคา $ 250 (เช่นdobsonian ขนาดเล็กนี้900 มม. f / 8) อะแดปเตอร์ astrophotography จำนวนมากเสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น คุณสามารถเห็นทุกดาวเคราะห์กับมันส่วน Cassini ในวงแหวนของดาวเสาร์ที่จุดที่ดีสีแดงบนดาวพฤหัสบดีเช่นเดียวกับดวงจันทร์ดาวพฤหัสบดีหรือสถานีอวกาศนานาชาติ ด้วยท้องฟ้าที่ดีคุณจะเห็นวัตถุท้องฟ้าอันน่าอัศจรรย์ (เช่น Andromeda Galaxy, Orion Nebula, กระจุกดาวคู่ ... )

ในการเปลี่ยนกำลังขยายคุณเพียงแค่ใช้ช่องมองภาพอื่นซึ่งมีราคาไม่แพงกว่าเลนส์ DSLR

เปลี่ยนเป็นการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์

คุณสามารถใช้เว็บแคมหรือกล้อง DSLR เพื่อถ่ายภาพผ่านกล้องโทรทรรศน์ นี่คือตัวอย่างของดาวพฤหัสบดีที่มีจุดสีแดงที่ยอดเยี่ยมการส่องดวงจันทร์ 2 ครั้งและ Io:

มันถูกนำมาใช้เป็นสัมผัสเดียวกับฟูจิ X100 ผ่าน $ 600 dobsonian (1250mm f / 5) 1 / 50s, f / 4, ISO 1600 ฉันต้อง:

• ติดตามกล้องโทรทรรศน์ด้วยตนเอง
• โฟกัสด้วยเลนส์ใกล้ตา (6.7 มม.)
• ถือกล้องให้เล็งผ่านช่องมองภาพ
• มุ่งเน้นกล้อง
• ปล่อยชัตเตอร์

นักโหราศาสตร์มือสมัครเล่นบางคนจัดการถ่ายภาพดาวเคราะห์อย่างไม่น่าเชื่อ นี่คือบางส่วนเป็นตัวอย่าง

เช่นเดียวกับที่ไม่มีกล้อง "ดีที่สุด" หรือเลนส์ "ดีที่สุด" ... ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ "ดีที่สุด" - มีเพียงกล้องโทรทรรศน์ที่เหมาะสมกับงานบางอย่างมากกว่างานอื่น ๆ

ในขณะที่คุณสามารถแนบกล้องชี้กล้องโทรทรรศน์ไปยังดาวเคราะห์และจับภาพคุณภาพของภาพนั้นจะขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่น ๆ อีกสองสามอย่าง

สภาพการมองเห็นบรรยากาศ

เนื่องจากมีขนาดที่เล็กมากของดาวเคราะห์ดวงอื่นเมื่อมองจากโลกคุณภาพของภาพจึงไวต่อความเสถียรของบรรยากาศในโลกนี้มาก นักดาราศาสตร์อ้างถึงสิ่งนี้ว่า "การมองเห็นเงื่อนไข" การเปรียบเทียบที่ฉันชอบที่จะใช้คือจินตนาการเหรียญที่วางอยู่ใต้สระน้ำใส หากน้ำยังคงอยู่คุณสามารถเห็นเหรียญ หากใครบางคนเริ่มสร้างคลื่น (ทั้งคลื่นเล็ก ๆ หรือคลื่นขนาดใหญ่) มุมมองของเหรียญจะเริ่มบิดเบือนและโยกเยก ปัญหาเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับบรรยากาศของเราเมื่อดูดาวเคราะห์

เพื่อให้ได้บรรยากาศที่มั่นคงคุณต้องการให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้อยู่ในระยะสองสามร้อยไมล์ของเจ็ตสตรีมหน้าอุ่นหรือหน้าหนาว นอกจากนี้คุณยังต้องการที่จะอยู่ในสถานที่ที่มีสภาพทางภูมิศาสตร์ที่ราบเรียบ ดินแดนร้อนจะสร้างความร้อน ... ดังนั้นดินแดนที่เย็นสบาย (สูงขึ้นไปบนภูเขา) หรือมองข้ามน้ำเย็นจะเป็นประโยชน์ นอกจากนี้พื้นผิวแสงของกล้องโทรทรรศน์ควรมีเวลาปรับให้เข้ากับอุณหภูมิแวดล้อม ไม่เช่นนั้นภาพจะไม่คงที่ ... มันจะโยกเยกและบิดเบือนคุณภาพของภาพ

ทฤษฎีบทการสุ่มตัวอย่าง

นอกจากนี้ยังมีคำถามของการขยายและมีบิตของวิทยาศาสตร์นี้ ... ตามทฤษฎีการสุ่มตัวอย่าง Nyquist-Shannon

กล้องโทรทรรศน์จะมีข้อ จำกัด ในการแก้ปัญหาพลังงานตามขนาดรูรับแสง เซ็นเซอร์กล้องมีพิกเซลและสิ่งเหล่านี้ก็มีขนาด ทฤษฎีบทการสุ่มตัวอย่างแบบย่อคือเซ็นเซอร์ต้องมีความละเอียดเป็นสองเท่าของกำลังแก้ไขสูงสุดที่กล้องโทรทรรศน์สามารถให้ได้ วิธีคิดอีกอย่างคือมันขึ้นอยู่กับลักษณะของคลื่นแสง "จุด" ของแสงนั้นเน้นไปที่สิ่งที่เรียกว่า Airy Disk ขนาดพิกเซลของเซ็นเซอร์กล้องควรเป็น 1/2 ของเส้นผ่านศูนย์กลางของ Airy Disk คุณจะใช้การขยายภาพบางรูปแบบ (เช่นการฉายภาพช่องมองภาพหรือเลนส์บาร์โลว์ (ควรเป็นบาร์โลว์แบบเทเลศูนย์กลาง) เพื่อให้ได้ขนาดภาพที่ต้องการ

ทฤษฎีการสุ่มตัวอย่างนี้ช่วยให้คุณได้รับประโยชน์สูงสุดจากข้อมูลที่ขอบเขตของคุณสามารถจับได้โดยไม่สุ่มตัวอย่าง (สูญเสียข้อมูล) หรือการสุ่มตัวอย่างมากเกินไป (การสูญเสียพิกเซลที่ไม่สามารถแก้ไขรายละเอียดได้อีก)

ตัวอย่าง

ฉันจะเลือกชุดกล้อง & กล้องโทรทรรศน์เป็นตัวอย่าง

ZWO ASI290MC เป็นกล้องถ่ายภาพดาวเคราะห์ยอดนิยม มันมี 2.9µm พิกเซล

สูตรคือ:

f / D ≥ 3.44 xp

ที่ไหน:

f = ความยาวโฟกัสของเครื่องมือ (เป็นมม.)

D = เส้นผ่านศูนย์กลางของเครื่องมือ (หน่วยเป็นมม. เพื่อให้หน่วยเหมือนกัน)

p = ระยะพิทพิกเซลเป็น µm

โดยทั่วไป f / D คืออัตราส่วนโฟกัสของกล้องโทรทรรศน์ - หากเป็นวิธีที่ง่ายกว่าที่จะคิดเกี่ยวกับมัน สูตรนี้บอกว่าอัตราส่วนโฟกัสของเครื่องมือของคุณจะต้องมากกว่าหรือเท่ากับพิกเซลสนามของเซ็นเซอร์กล้องของคุณ (ตามการวัดในหน่วยไมครอน) คูณด้วยค่าคงที่ 3.44

หากคุณเชื่อมต่อตัวเลขสำหรับกล้องโทรทรรศน์ 14 "f / 10 โดยใช้กล้องที่มีพิกเซลขนาด 2.9µm คุณจะได้รับ:

3556/356 ≥ 3.44 x 2.9

ซึ่งจะช่วยลด:

10 ≥ 9.976

ตกลงดังนั้นจึงใช้งานได้เพราะ 10 มากกว่าหรือเท่ากับ 9.976 ดังนั้นนี่อาจเป็นการรวมกันที่ใช้ได้

ปรากฎว่ากล้องถ่ายภาพที่แท้จริงของฉันไม่มีพิกเซล 2.9 doesn'tm ... มันมี 5.86µm พิกเซล เมื่อฉันเสียบหมายเลขเหล่านั้น

3556/356 ≥ 3.44 x 5.86 เราได้ 10 ≥ 20.158

นั่นไม่ดี ... นี่หมายความว่าฉันต้องขยายขนาดภาพบนกล้องโทรทรรศน์ ถ้าฉันใช้บาร์โลว์ 2x ที่นี่นั่นจะเพิ่มความยาวโฟกัสและอัตราส่วนโฟกัสเป็นสองเท่า ... เพิ่มขึ้นเป็น 20 ≥ 20.158 หากฉันไม่กังวลมากเกินไปเกี่ยวกับ ".158" ฉันก็ใช้งานได้ แต่จำไว้ว่าสัญลักษณ์ระหว่างด้านซ้ายและด้านขวาคือ≥ ... ซึ่งหมายความว่าฉันจะสูงขึ้นได้ ถ้าฉันจะใช้บาร์โลว์ 2.5x มันจะเพิ่มอัตราส่วนโฟกัสเป็น f / 25 และตั้งแต่ 25 ≥ 20.158 นี่ก็ยังเป็นการรวมที่ถูกต้อง

หากคุณใช้กล้อง APS-C (สมมติว่าคุณใช้รุ่น Canon หลายรุ่นกับเซ็นเซอร์ 18MP ... เช่น T2i, T3i, 60D 7D เป็นต้น) ขนาดพิกเซลคือ 4.3µm

สมมติว่าคุณใช้ขอบเขตที่เล็กกว่าเช่น 6 "SCT นั่นคือรูรับแสง 150 มม. และทางยาวโฟกัส 1500 มม. (f / 10)

1500/150 ≥ 3.44 x 4.3

ที่ได้ผลออกมา

10 ≥ 14.792

ไม่เพียงพอ ... คุณจะได้รับผลลัพธ์ที่ดีขึ้นโดยใช้บาร์โลว์ขนาด 1.5x หรือสูงกว่า

Lucky Imaging (การใช้เฟรมวิดีโอ)

แต่ ... ก่อนที่คุณจะหมดและซื้อเลนส์บาร์โลว์ (และ ... บาร์โลว์แบบ tele-centric เช่น TeleVue PowerMate) คงดีกว่าถ้าคุณจะพิจารณากล้องตัวอื่นและหลีกเลี่ยงการใช้กล้องแบบดั้งเดิมที่มีเซ็นเซอร์ APS-C

ดาวเคราะห์มีขนาดเล็ก มันจะครอบครองจุดเล็ก ๆ ที่อยู่ตรงกลางของกล้องเท่านั้น ดังนั้นขนาดของเซ็นเซอร์ส่วนใหญ่จึงสูญเปล่า

แต่ยิ่งไปกว่านั้น ... การได้รับสภาพบรรยากาศในอุดมคตินั้นเหมือนกับการชนะลอตเตอรี่ ไม่ใช่ว่ามันไม่เคยเกิดขึ้น ... แต่มันก็ไม่เกิดขึ้นบ่อยนัก ขึ้นอยู่กับว่าคุณอาศัยอยู่ที่ไหนมันอาจจะหายากมาก แน่นอนว่าถ้าคุณเป็นคนที่สูงในทะเลทรายอาตากามา ... นี่อาจเป็นสภาพอากาศของคุณทุกวัน

อิมเมจของดาวเคราะห์ส่วนใหญ่ไม่จับภาพเดียว แต่พวกเขากลับคว้าเฟรมวิดีโอมูลค่าประมาณ 30 วินาที จริง ๆ แล้วพวกเขาไม่ได้ใช้เฟรมทั้งหมด ... พวกเขาเพียงแค่จับเปอร์เซ็นต์ของเฟรมที่ดีที่สุดและใช้สำหรับการสแต็ก บางครั้งเทคนิคนี้ถูกเรียกว่า "การถ่ายภาพที่โชคดี" เพราะคุณปฏิเสธข้อมูลที่ไม่ดีส่วนใหญ่ ... แต่ในบางเวลาคุณจะได้เฟรมที่ชัดเจน

DSLR ที่สามารถบันทึกวิดีโอมักจะใช้เทคนิควิดีโอบีบอัดที่สูญเสีย ไม่ดีเมื่อคุณต้องการเฟรมที่ดีเพียงไม่กี่อย่าง คุณต้องมีเฟรมแบบไม่สูญเสีย (โดยเฉพาะข้อมูลวิดีโอ RAW ... เช่นรูปแบบ. SER) เพื่อให้ใช้งานได้คุณต้องการกล้องที่มีอัตราเฟรมวิดีโอค่อนข้างเร็ว กล้องที่สามารถทำวิดีโอผ่านชัตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์ระดับโลกนั้นเหมาะอย่างยิ่ง ... แต่ก็มีราคาแพงกว่าเล็กน้อย

ก่อนที่ฉันจะดำเนินการต่อ ... ข้อความสำคัญ: ฉันจะใช้รุ่นกล้องที่เฉพาะเจาะจงเป็นตัวอย่าง ZWO ASI290MC เป็นกล้องที่ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับภาพดาวเคราะห์ในขณะที่เขียนนี้ เป็นไปได้ว่าปีหน้าหรือปีถัดไป ... มันจะเป็นอย่างอื่น โปรดอย่าถอดข้อความที่คุณต้องการซื้อกล้อง / รุ่น _____ แทนที่จะนำความคิดเกี่ยวกับวิธีการทำงานของคุณสมบัติที่สำคัญที่ทำให้กล้องเหมาะสำหรับการถ่ายภาพดาวเคราะห์

ASI120MC-S เป็นกล้องราคาประหยัดและสามารถจับภาพเฟรมที่ 60fps มันมีขนาดพิกเซล 3.75µm 3.44 x 3.75 = 12.9 ... คุณต้องการขอบเขตที่มีอัตราส่วนโฟกัสที่ดีกว่า f / 13

นี่คือสิ่งที่ทำให้ ASI290MC เป็นตัวเลือกที่ดี ... มันมีอัตราการจับภาพที่ 170fps (สมมติว่าบัส USB และที่เก็บข้อมูลบนคอมพิวเตอร์ของคุณสามารถติดตามได้) และระยะพิเซลพิกเซลเล็กเพียง 2.9µm (3.44 x 2.9 = 9.976 ดังนั้น มันทำงานได้ดีที่ f / 10)

การประมวลผล

เมื่อมีการจับเฟรม (และสำหรับจูปิเตอร์คุณต้องการที่จะลดให้เหลือประมาณ 30 วินาทีของเฟรม) คุณจำเป็นต้องประมวลผลเฟรม เฟรมมักจะ "ซ้อนกัน" โดยใช้ซอฟต์แวร์เช่น AutoStakkert โดยทั่วไปแล้วผลลัพธ์ของการนำเข้าจะเป็นซอฟต์แวร์ที่สามารถปรับปรุงภาพผ่านทางเวฟเล็ตเช่น Registax (btw, AutoStakkert และ Registax เป็นทั้งแอปพลิเคชั่นฟรีและยังมีแอพเชิงพาณิชย์ที่สามารถทำได้เช่นกัน)

นี่อยู่นอกเหนือขอบเขตของคำตอบ มีบทช่วยสอนจำนวนมากเกี่ยวกับวิธีการประมวลผลข้อมูล (และนี่กลายเป็นเรื่องส่วนตัว - ซึ่งไม่ใช่จุดประสงค์ของการแลกเปลี่ยนแบบสแต็ก)