Practice

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2014年1月29日 星期三

Binovue 除霉記

這支 Televue 雙目視裝置 Binovue 帶給我無窮的觀測樂趣, 能用兩隻眼睛看絕對比一隻眼睛看得多也看得久, 就算拿最銳利的目鏡讓你能仔細分辨 5km 以下的月坑, 也比不上那種雙眼立體 3D 的舒適感, 全身放鬆, 就像寒冬中泡進溫泉那一霎那, 觀測的樂趣就此而生... 哈~ 好誇張...
 
然而這支 BV 命運坎坷, 從進家門那一刻起就問題重重, 送回原廠校正以後, 本以為從此可以高枕無憂, 不料去年年中某一天整理裝備時不經意發現, 天啊... 居然發霉了? 而且還發得一蹋糊塗, 真是晴天霹靂. 不過接下來的詢問與處理經過才更讓人絕望啊啊啊...
 
 
Televue 公司很討厭的地方是他居然沒有 email 可以連絡? 拜託... 人類都要登陸火星了, 他老大哥要連絡的話只能打電話, 傳真, 或寫信... 貼郵票丟進郵筒. 那就先問問零售商 OPT, OPT 去年好像換了一批人客服, 遜得不得了... 至少去年就碰過, 給錯 tracking number, 弄錯品項... 當然這個問題丟去的結果也不太妙, 只是一串推託之詞而已, 放棄. 然後請老弟直接問 Televue 公司好了, 結果報了一個天價... 這下可好, 最後剩下的解決方案就是問問像 Earthwin, 或 Siebert 之類的公司代為處理了, 其實風險也不小, 這些天文工作室公司的老闆們都頗有個性, 高興就做, 有時旅遊, 流浪, 或接到大單... 等到天荒地老也有可能. 再想想... 國內也有人賣雙筒或顯微鏡呀, 東西雖然不同, 道理應該可以貫通吧? 或許有機會請他們幫忙, 因此輾轉委託一家天文器材公司幫忙, 不幸的是... 老闆可能真的生意興隆, 發霉的 BV 躺了 3 個月還是排不上, 快過年了還是把它領出院, 看來赴美就醫是逃不掉了.
 
在此還真要謝謝新竹上宸的店長蘇先生, 當我絕望的拿著發霉的 BV 給他看, 店長毫不囉嗦徵求我的同意以後... 我當然同意呀, 求之不得啊... 拆下菱鏡就開始用藥水除霉, 仔細的用 LED 燈反覆檢查, 確認把霉都清乾淨為止, 而且一切免費, 怎麼有這麼好的事情啊?
 
百聞不如一見, TV 的 Binovue 27mm 大號菱鏡:
 

但是看看上圖, 那兩塊塑膠外殼內塗的防光漆, 有沒有遜到爆? 簡直是隨便亂塗的成果... 如果這還不算糟, 看看下面這張:

 
這個塗漆不用多說也看得出有多馬虎了吧? 還有更慘的呢...
 
 

有沒有看見相片位置菱鏡右下角? 有兩枚指紋, 而且還在膠合處裡面清都清不到, 氣氣氣氣氣... 不過氣也沒用, 還有一個大難題, 調光軸, 既然都被大卸八塊了, 如此精密的光學器材, 光軸要如何調整呢? 這也是為什麼後來要買 Binotron27 的最大原因, 既然 BV 是觀月行星的必備, 光軸不正如何把倍率操到極限? Denkmiere 的 Binotron27 擁有簡單調光軸的機制, 就是最有價值的部份了.
 
CN BV板上精華區有一篇精彩的 Binovue 調光軸 DIY 法, 基本上它很異類去動那 8 顆菱鏡固定螺絲, 而非傳統一般位在目鏡座的調整螺絲, 而且方法很土, 就是無限耐心的 try-and-error. 在別無他法之下, 我也試著按圖索驥調整看看, 不過因為我沒有減焦鏡可以拿來做近距離測試, 所以只好依另一種土方法, 從屁股看過去, 看看是否遠方物體影像能夠二合一. 結果越調就越迷惑, 因為不管怎麼調, 兩個影像無法重疊的間距根本不會改變呀? 用雷射從屁股打出去在遠方牆壁的投影, 兩紅點依舊相距甚遠且不會改變. 我拿基本上是光軸準的 Binotron27 如法炮製測試一下, 居然一樣? 所以... 所以這兩種測試法根本是唬爛?
 
從過去調牛頓鏡光軸經驗裡的心得是, 如果不知道調光軸的道理只知道方法, 那麼永遠都會有問題的. 可是雙目視的調光軸理論根本付之闕如, 還好 Binotron27 附了厚厚一本說明書, 多多少少提到所謂的原理. 是的... 我還沒讀完, 只看幾個重點就迫不及待上手. 首先, 垂直的誤差一定要克服, 這是實際影像無法重疊的元凶; 水平誤差還好, 反而會增進立體感... 難怪, 用雷射測 Binotron27 時, 兩紅點的確是水平位移, 垂直方向兩點是平的. 所以也許菱鏡怎麼擺都還好, 只要目鏡座傾斜抓準也許就能調好光軸, 難怪官方調法都在目鏡座. 既然如此那就大致先擺好菱鏡吧, 注意一看... 哇, 原來有用鉛筆畫好線耶, 應該是當時送回去調光軸時師傅畫的, 我怎麼那麼笨拆的時候沒想到, 還好有那些線...
 

大概依鉛筆線把菱鏡位置固定, 然後目測前後左右調整至一切居中, 天氣這麼好, 本來今晚就有計畫用小折看超新星, 那就直接上樓測測看到底光軸有多偏? 剛好大紅斑出現, 對準天頂木星... 48X (24mm, OCS 2X) 沒問題喔, 相當銳利呢. 直接用高倍好了, 裝上新買的 Tak Abbe 6mm, 190 倍放大... 哇, 見鬼了... 影像穩穩疊合, 連大紅斑都明顯可見, 哪要調什麼光軸? 趕忙換了好幾個目標, 連地景的路燈也試... 毫無問題呀, 這是怎麼一回事? 中間有個插曲是, 既然大紅斑現身, TEC 140 又是人稱的行星殺手, 趕忙把 TEC 架起來對木星, 真的是 oh my god, 什麼叫大紅斑? 140mm 300X 的大紅斑長得就跟相片裡的 一樣, 有深淺層次, 甚至還有顏色, 真是驚人. 至於 3" 小折看得見 11點多等的超新星嗎? 答案是, 當然沒問題, 80X (xw 7mm) 就足以分辨, 115X (xw 5mm) 最清楚, 星點, 雲氣都好, 這還帶點黃色; 163X (xw 3.5mm) 星點非常清楚, 不過雲氣幾乎消失只剩微微一點, 星點顏色也分不出了. 這點符合之前的研讀, 正確來說倍率拉高並不能提高對比, 但會滿足兩個互有關連的變數, 一個是相同亮度下面積大者會比小者容易辨識, 另一個是亮度會因目標面積變大被稀釋, 兩個變數的升高或衰退程度不同而且與個人視覺結構高度相關, 因此 80 ~ 90 倍放大時, 對我的視網膜而言, M82 的亮度與背景天光亮度的對比是相當敏銳感知的數字; 而到達 163X 時, M82 的亮度被稀釋後與背景天光亮度被稀釋後的結果的比例則很不利我肉眼的感知. 但是星點亮度因面積變化小, 所以被稀釋的有限, 加上背景天光亮度被稀釋相較嚴重許多, 因此反而更容易看見.

總之 Binovue 暫時復活了, 還要再繼續找資料好好研究一下雙目視光軸問題.

2014年1月28日 星期二

變大了

日期: 2014-1-24 23:20 ~ 1-25 01:20;
地點: 自家屋頂
目標: NGC 2359, NGC2437/M46, SN 2014J/M82, Jupiter
主鏡: TEC140 / T-Mount
Seeing: 4~5 (Below Average ~ Poor); Transparency: 2 (Above Average); SQM (S:19.23 Top: 19.37 N: 18.34)

真開心, 2014 年一開始就可以架新鏡仰望星空, 而與過往經驗最大不同是... 一切都變大了喔... 但變大不只是換換短焦目鏡就行, 大還要大得夠清楚, 口徑要大, 光軸要準... 有很多方法都能達到目標, 各種器材都有其理論優越之處, 只怕自己沒有辦法施展開來而已. 那小鏡呢? 現在想想小鏡是最好的練習工具, 用小鏡克服困難的種種經驗, 必將得到甜美回報 ^^".

前幾天匆匆開完光, 今天再來體驗幾個 3" 鏡看得虛無飄渺的目標, 第一個就是位於 M46 的 NGC 2437. 通常尋星鏡會先認到 M47, 等看過多次之後, 大概就可以知道 M46 的位置... 也可以查覺得到... 不過 2 年前相同目鏡就算用 90mm 主鏡我還看不見 M46 呢, 不斷練習一定可以增進觀測能力. 不過 140mm 主鏡下 28X (Panoptic 35mm) 的 M46, 就算第一次看應該也不會認錯. 接下來直接上到 90X (Nagler T6 11mm), 竟就足以察覺到目標 NGC 2437 了 (SQM 19.23), 這是之前我用 200mm 牛反鏡做不到的... 與理論不符, 原因就是自己並無法把器材的能力全部榨出來, 總有一天我要好好再在反射鏡下功夫學習. 回頭試 41X (Panoptic 24mm), 有看到... 不過我想如果沒有剛剛 90X 的確認, 也許並沒那麼容易看見喔. 裝上濾鏡看看, O-III (Denkmeier) 沒問題, 目標穩穩在那裏, UHC (Denkmeier) 效果更好... 搭配的目鏡是 24mm (53X; OCS 1.3X), 用雙目視看, 整個行星狀星雲好大好清楚, 周圍外環比較明顯, 中空的.

然後移動一點, 目標是 NGC 2359. 這次也沒有用撈的, 老老實實從狗頭開始 hopping, 到達指標星附近先裝上 UHC, 28X (Panoptic 35mm) 可以察覺, 41X (Panoptic 24mm) 則相當明顯, 改 O-III 41X 比 UHC 優. O-III 90X (Nagler T6 11mm) 就遜掉了, 但是 90X 搭配 UHC 則是最佳組合. 拿掉濾鏡 90X ok, 不過我想應該要是相當有經驗的觀測者才能看見. 雙目視搭配 24mm (53X; OCS 1.3X) 整顆菱角超級大, 不過沒那麼好辨識. 140mm 主鏡下還會注意到一旁年輕的疏散星團 NGC 2374.

這兩個看完就轉到北邊找最近火熱的超新星, 編號 SN 2014J, 因為就在 M82 裡面所以也很有趣, 看資料說 11 等多, 本來是興趣缺缺, 不過實際看過之後覺得蠻亮的呀? 應該拿小支的來挑戰挑戰才對. 北邊光害較嚴重, SQM 是 18.34, 不過要在此區找到明亮如 M81/M82 的目標並不會太難, 但是 TEC 140 允許我把倍率上到 280X 還能看清楚細節並且素描, 這就很厲害了, 又大又清楚, 去年能看見較亮的星系核心就偷笑許久, 今年竟還能分出兩區較亮的核心細節. 最後我用 280X (XW 3.5mm) 與雙目視 116X (Nagler 11mm, OCS 1.3X) 畫圖.


左圖標錯了, 是 11mm 不是 24mm 喔.

對了, 開頭有看了一下木星, seeing 不佳所以細節有限, 不過正值 IO 凌越, 影子很清楚, 本體很難分辨. 好玩的是試著用 Nagler T6 2.5mm 操到 392 倍, 整個木星畫面白掉了, 少掉支支末末的細節, 不過南北赤道帶與 IO 投影反而更明顯的呈現, 這是為什麼呢?

喔... 還有拿回 TeleVue 的 Binovue, 與 T2 的 Baader 天頂菱鏡結合 1 倍對焦 OK 喔, 不過... Binovue 的故事還有一大篇, 而且還在發展中... 等所有的事告一段落再來記錄了.


2014年1月23日 星期四

140 初上場




新玩具搬回家的隔天一早... 天空居然蔚藍一片, 不想去晨泳了, 趕緊裝上各種瞄準器材, 調準對齊預備晚上好好開個光.

入夜後也沒讓人失望, 除了風大了一點, 透明度好得不得了, 連冬銀河都微微可見, 但是搬鏡子上樓變成今晚最恐怖的任務了, 過去搬比它重的器材上屋頂經驗多得不得了, 問題是比它貴的就沒有了... 貴還其次, 光等它做好就要等快一整年. 我是連著鋁箱一起搬上去, 如果有什麼三長兩短, 我想我應該會以肉身先跳下去墊著吧? 哈哈~


 
第一個目標該選誰呢? 嗯... 好目標再多, 也比不上 M42 之於冬夜的意義, 那就先挑戰 theta 1, tranpezium 四合星. 目鏡對到目標那一霎那的感覺是... wow, 怎麼變這麼大? 雲氣範圍可能比以前看的大一倍有, 而且深深淺淺, 層次雖然說不到 "分明", 也有立體十足的感覺. 不過 seeing 實在很差, 我覺得有到 4~5 (below average ~ poor) 的程度, 也因此介於比較暗 C, D 之間的 F 勉強可見以外, 位於最亮 A 星附近的 E 根本沒機會, 那個繞射環晃到看久都會頭暈. seeing 會不會影響 DSO? 還是會啦, 低倍時還好, 要是高倍下暴露多一點細節時, 搖搖晃晃的畫面反而更慘.
 
M37 是第二個 wow, 之前從沒想過全面解開星點 M37 的模樣, 14cm 下的 M37 星點密密麻麻, 加上 seeing 差, 活像顯微鏡下無數蠕動的小菌... 不能講小蟲, 大牛下才有蟲樣. 同樣 OC 的 M35 也頗為壯觀, 別有一番風貌, NGC 2158 附近星點全開, 不過說要 "一眼" 認出 NGC 2158 是不可能啦. M1 也變成輕鬆簡單的目標, 其實尋星鏡就看見, 可能是透明度實在太好了吧? 而且我得說高橋的 7x50 根本就是一隻不錯的小折, 超犀利.
 


試過幾個簡單的目標以後, 裝上 H-beta 濾鏡, 接下來也是專屬冬夜的目標, 加州星雲與馬頭星雲. NGC 1499 很容易, 濾鏡下厚實的雲氣有點面積太大, 2.5 度的視野 (Panoptic 35mm) 有見樹不見林之感. IC 434 可以發覺沒問題, 但是邊界不容易認出, 裡面的 B33 "似乎"可以辨識, 不過沒有十足的信心認定.

最後是木星, 兩極可以分辨, 南北赤道帶 (SEB/NEB) 當然 ok, 帶上顏色的不同深淺, 邊緣的不規則可區分, 但 seeing 太差, 應該有差到難以素描的地步. 南溫帶 (STB) 若隱若現, 北溫帶(NTB) 不行. 四大木衛低倍即可區別大小.



就這樣... 完成 140 的初登場. 還是有些問題要克服, 比如說高倍調焦會抖晃, 腳的強度不夠? 國際光器買的尋星鏡座架太遜會晃, Binotron 2倍以上居然 out focus 不夠? 我看可以拆掉 Powerswitch 來試 1 倍對焦了, 沒有 Powerswitch 那我還買 Binotron 幹嘛?

2014年1月21日 星期二

TEC 140 開箱

器材開箱文通常是最沒營養的文字, 就作者自嗨而已...
是呀,  不過好高興喔 ^__^


差不多就在去年三月燃生想換大點口徑的念頭, 也因為偏好折射鏡, 就繞著折射鏡的規格比較, 要儘量大, 但要扛得動; 既然要狠下心花錢,那一定要 APO 等級; 既然沒要攝影, 結構就儘量簡單, 那種 4片5片做平場的就免了... 一輪看下來 6" 的肯定難扛, 那麼 130mm 似乎是最折衷的選擇: TOA130, AP starfire 130, APM LZOS 130 都是選項, 結果最後看上的是 TEC 140, 它比 TOA130 輕, 口徑大了 1cm, 價格還便宜一些... 還有一個奇怪的原因是, 撇開 AP 可能要排 10 年才能交貨, APM 與 TOA 很好買, 所以沒那麼誘人... TEC 我猜終有一天不是排幾個月就搞得定... 至少某種程度還算是手工打造的鏡子, 當然其他原因還有很多啦... 不過就這樣決定了, 這算不算一種 "緣分"? 哈哈~ 緣個大頭鬼, 根本就是愛買而已...


接下來就寫信給 TEC, 一如過去購物經驗, 老闆 Yuri 先生親自回信, 趕得上這批玻璃的話半年交貨... 規格談完, 托老弟美國付訂金, 然後大致上就幾乎忘了這件事, 直到美國感恩節前夕接到 Yuri 的通知說快要完工了, 然後再確認一番交貨規格... 確認什麼? 其實很芝麻綠豆啦, 像我的 Binoviewer 要對得到焦的話, 鏡筒要不要縮短, 縮短的優點缺點? 尋星鏡要不要用他們家挖一個洞的? 要配 Baader, Vixen 還是什麼? 可以再預留幾個孔給我裝 RDF 嗎?...  最後, 付完尾款就出貨啦.


其實速度很快, 拿到 tracking# 隔三天 UPS 就把東西送到台灣了, UPS 報關小姐跟我對清楚品項, 填完報關委託單就等通關, 剛好碰到週末所以又多等了 2 天, 星期一真想到海關全程陪同驗關啊... 很不幸, 昨天要開一整天會, 而且我還有一場要用英文報的排最後... UPS 小姐跟我說倉庫可以等我等到 19:00, 那有什麼問題? 會議一結束立刻飛車前往機場, 這還是我第一次到空運倉儲呢. 進口倉人山人海, 運貨的車子併排不知道幾排?反正只剩小小一條通道, 好不容易擠進 15 號碼頭找到貨運先生, 終於看見日夜盼望的箱子了. 當時可能是腎上腺素分泌太多, 碼頭跳上跳下像會飛一樣, 單手抱著重箱開車門, 直到把東西塞進後座才發現... ㄜ , 閃到腰了.


回家後開箱, 原來覆蓋了一層很優的緩衝材質...


我有買他們家的鋁箱, Made in Germany 喔...


哇... 好大一隻, 真的很粗耶...



每次看別人 TEC 開箱照一定會提到的...
1. 相機卡榫式鏡頭蓋...


2. 幾乎透明的鍍膜...


3. 扣環式筒箍


我沒選羽毛, TEC 原廠調焦座據說也是一等一...



以前新買一顆目鏡就下好幾天雨, 現在可好, 不知道要烏雲幾天了... 

2014年1月13日 星期一

夜空觀測品質 -- Sky Quality (Meter)

講 "品質", 題目就太大了些, 如果講 "透明度" 好像又不太夠. 複雜的先不研究, 如果有一個簡單的指標, 可以當深空目標觀測參考的話那就太好了, 當然 "寧視度" 也很重要啦, 不過"相對"於行星月面細節,  "寧視度" 對 DSO 的影響是小了些. 而所謂的 SQM (Sky Quality Meter) 值正是很有用的一個參考數值.

SQM 是度量夜空亮度, 以每秒角(arcsecond) 平方單位上的亮度值表示, 這個定義是不是很熟悉呢? 之前有亂寫一篇 "星系的觀測亮度與大小" 企圖解釋自己看不見某些星系的原因, 裏面談到那個目標的平均表面亮度(surface brightness) 應該就是一樣的, WIKI 裏有詳細的數學解釋. 換句話說, 夜空的 SQM 值, 想像一下, 就是把整個夜空當作一個超大目標, 然後計算一下其平均表面亮度, 很容易理解吧? 所以, 如果你想看的目標之平均表面亮度, 大(亮)於背景夜空之平均表面亮度, 這樣就比較容易看見; 如果比背景暗, 當然就稀釋在背景中難以分辨... 這點是過於簡化啦, 雖然我也還沒弄清楚, 但是實務上比較複雜, 後面會提到一些...

對了, 到底是 "秒角" 或 "角秒"? "分角" 或 "角分"? 個人認為... 既然是主意是在描述 "角", 所以秒或分放前面比較對啊? 不過我看很多教育網站是把 "角" 放前面. 我也不知道...

量測夜空觀測品質的器材, 最平易近人... 以方便性與價錢而言, 應該是 Unihedron 公司生產, 就直接叫做 "SQM" 的產品了. 我也趁老美的耶誕亂買假期買了一個.


這個東西真是簡單好用, 對著目標方向, 按下紅色按鈕, 然後聽到 "嗶" 一聲就量好了. 以鎮上夜空而言, SQM 通常是 19 點多, 好一點可以過 20. 半滿月時, 月亮附近低到 16 點多, 離遠一點的空域好一點可以過 18.


有一種 說法 是這樣: 22 以上就是理想的夜空了, 17 是連身處市區都算很淒慘的夜空, 18 對市區來說不錯, 對郊區而言算不好, 19 是還不錯的郊區, 20 就算是頗優的郊區環境了. 這樣看來目前關西鄉下還不錯, 不知道能撐幾年, 路燈插個不停的... >"<

還有一種常見的說法, 如果常逛國外的觀星論壇, 會發現很多人敘述其觀測條件時形容: 紅區, 橘區, 白區... 之類的顏色分法, 那又代表怎樣的天況程度呢? 說法也有好幾種, 蠻多人會引述刊自 sky and telescope 裏這篇 經典文章, 作者簡化後的分類是這樣的: "白區" 最爛 , SQM < 18.8; 其次是 "紅區", SQM: 18.8~19.8; 橘區是 19.8~20.5; "黃區" 是 20.5~21.2; 最好的是 "綠區" SQM:  21.2~21.6; 另外一種顏色分區標準是很多人從 "CleaeDarkSky.com" 引用來的: 不過它的色區分了十幾種, 還對照了 "Bortle 分類法", 對懶惰的趣味觀星人而言有點太繁複... 所以就不在此贅述.

再回到 "什麼看得見什麼看不見" 的問題, 前面所引述 Tony Flander 的文章中, 作者也知道 "平均表面亮度" 其實缺點多多, 因為表面亮度既不可能"平均", 所謂的 "大小" 也很難定義清楚, 所以他以中央核心最亮的 30 秒角範圍當作計算的面積大小... 這點我也覺得大有問題, 星系可以, 因為通常星系核心最亮, 但是其它種類不一定呀? 作者找了很多資料做計算, 並以幾個梅西爾的行星狀星雲為例, 計算出其最高亮度 (Peak brightness: PBrt): M27=18.4; M57=17.6; M76=18.6; M97=21.1, 我把表放下面, 加上一欄平均表面亮度值做參考:

    size VM 表面亮度: VM+2.5*Log10(size) PBrt
M27 3.7'X2.3' 8.51 7.4 9.72 18.4
M57 1.2'X1.0' 1.2 8.8 9.00 17.6
M76 1.3'X0.7' 0.91 10.1 10.00 18.6
M97 3.3'X3.3' 10.89 9.9 12.49 21.1

上面 "平均表面亮度" 值, 跟一般看見的SQM值有很大差異, 是因為一般我們習慣看見DSO所謂的表面亮度的計算都是用 “分角” 為單位算, 而 SQM 都是用 "秒角" 為單位, 所以我把它換算成 "秒角", 看起來就會跟 SQM 的定義差不多:

    size VM VM+2.5*Log10(size)
M27 480"X340" 163200 7.4 20.43
M57 86"X63" 5418 8.8 18.13
M76 163"X107" 17441 10.1 20.7
M97 202"X196" 39592 9.9 21.39

從計算中不難發現 M57 就算在市區也是一個容易的目標 (從 Peak Brightness=17.6, 或平均=18.6 論), M27 與 M76 的難度差不多, 這點也可以從觀測實務中確認. 比較怪的是 M97, M97 的 PBrt 達到 21.1, 是你就算身處綠區也難以辨識的目標? 但實際上 M97 並沒這麼難. 這裏點出兩個特性, 一個我能理解, 另一個不行. 能理解的是, M97 的中心不亮, 但是邊緣很亮... 這是蠻多行星狀星雲的特色... 因此上述的計算根本就反映不出此類目標真正的可視性, 而人眼對大面積, 由中央逐漸向四周邊緣變暗的目標... 如 M33... 通常不敏銳; 而對倒過來是邊緣亮於中央的目標敏銳許多. 不能理解的部分是, 文中談到人眼可以辨識出 PBrt 大約比背景大 2~3 等級的目標, 比如說 M97= 21.1, 在 18 的背景下可以辨識出來... 為什麼呢? 不解不解...

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為了這個 "不解" 又找了一些資料, 不找還好, 一讀之下, 新知(對我而言啦...)又如滔滔江河般出現, 趁還能理解一二之時趕快記一記免得忘光光.

絕大部分我所閱讀的討論幾乎都源出於 Roger N. Clark 的 "Visual Astronomy of the Deep Sky"這本書. 有人說, DSO 的目視基本上就是 "對比" (Contrast) 的一種技術, 我覺得還蠻有道理的. 想像一下, 辨識這些微光目標, 不就是在與背景天光製造出差異, 進而分辨出來嗎? 不過講 "製造" 是有點言過其實啦, "差異" 基本上是一個改變不了的常數... 雖然有人斤斤計較要用 "星等(magnitude)對數(Log)差" 表示, 還是用 "照明度(Luminance)相減的差" 來表示? (照明度是線性的, 星等亮度是指數的), 不過基本上不會差異太大, 說"常數"應該可以接受. 如果真要說到 "製造", 那就先要了解所有可能的變數, 這樣才可能 "製造" 出正確的方向呀. 這些 "變數" 主要又牽涉到人眼整體視覺系統, 比如說眼角膜對各種不同光譜的感知能力, 對不同亮度(主要是出瞳徑)的感受... 有經驗的觀測者可以說出自己最敏銳的出瞳徑甜蜜點, 大多數人會落在 1mm 左右... 這也是為什麼不可能有任何數學公式可以幫我們計算出來哪些目標看得見或看不見的原因了. 反過來想, 也要感謝老天爺讓這個嗜好如此不可預期而樂趣無窮啊... ^^".

透過望遠鏡的放大(出瞳徑縮小), 可以讓背景天光變暗進而提高目標辨識度, 所以你看見更多肉眼 0 倍看不見的星星. 等一下... 背景天光變暗, 目標沒有理由不一起變暗啊? 而且前面不才剛說過 "對比差異基本上是一個改變不了的常數" 嗎? 這就出現另一個也與人眼視覺系統高度相關的重要變數, 目標大小. 其實也不難想像, 想想看如果望著遠方一面白牆, 一個小灰點容易看見還是一片灰區容易看見? 人眼的確能對相同對比程度但面積較大的目標有更敏銳的辨識力, Roger N. Clark 研讀二次大戰時, 士兵對夜戰目標辨識能力的大量研究資料, 提出他所謂的 OMVA (Optimum Magnified Visual Angle) 理論, 並寫在書裏. 不過畢竟人眼對照明度的感知能力也有極限, 不是無止盡的暗下去都看得見的, 所以有人能看到出瞳徑 0.4mm 以下, 有人甚至到 0.3mm, 有人連 0.5mm 都不行. 因此我們常聽到的說法... 放大倍率以增加對比, 進而發現目標... 這個說法以結論而言是對的, 但以 "解釋原因" 的角度卻不正確, 因為目標與背景天光間的對比不會增加, 增加的是人眼對 "不同對比程度" 的辨識度; 然而 "放大" 這個行為會稀釋掉目標(背景天光也是)的表面亮度... 表面亮度是人眼感受的一種表現... 所以放大到一種程度之後就會看不見了, 正因此, 望遠鏡的放大倍率才有所 "最佳值", 而且因人而異, 這也是為什麼每次看見有人問 "倍率" 問題時, 自己總會覺得真的很難回答的原因了. 亮度, 目標大小, 對比, 出瞳徑, 倍率... 種種變數左右著人眼對 "對比" 程度最佳的範圍, 讓這個嗜好充滿挑戰, 也讓愛好者樂此不疲.

回到前面的 "不解" 之處, 原來是這樣... 假設目標亮度是 23, 背景天光是 22, 照理說目標會被背景洗掉, 但是... 因為亮度是疊加而上的, 注意 "星等" 與 "亮度" 是不同定義喔... 假設目標的 "星等" 是 "1" 好了 (當然不是絕對星等, 是為了好解釋所以假設為 1), 因為 "星等" 是對數, 所以以 "亮度" 而言, 目標比背景天光的 "照明亮度" 暗了 2.512倍的結果就是 1/2.512=0.398; 顯示在人眼的亮度就是 1+0.398 = 1.398, 換算成星等差異就是: 0.37 "星等", 所以... 目標比背景亮 0.37 等呢. 雖然 "對比" 不大, 如果能... 例如透過增大口徑 (不是一味拉高倍率, 這樣會拖低出瞳徑), 來達到個人最佳出瞳徑, 這樣是有機會看見這個暗淡的天體目標喔.

2014年1月3日 星期五

疏散星團除了圖案以外

日期: 2014-1-2 23:10~ 1-3 00:20
地點: 自家屋頂
目標: NGC 1499, M45
主鏡: Trinovid 10x42
觀測條件: Seeing: 3/5 (Average); Transparency: 4/5 (Below Average); SQM: 19.28

找疏散星團, 應該是最容易建立成就感的一種深空目標了. 有很綿密星點的, 有稀疏卻排列出有趣圖案的, 之前看過很多也作了一些記錄, 像:
偽彗星 -- NGC 6231, Cr 316 (Trumpler 24);
牧夫裡的袋鼠與附近一些冷門目標;
大眼睛的 ET 星團: NGC 457 素描初試;
盛開在 0.5 度視野內的白玫瑰 -- NGC 7789;
6cm 下的 M11 野鴨星團...
因為容易, 挑戰性相對低, 所以也少見同好對疏散星團有較多描述, 攝影作品就更少見, 像 Sue french 每篇都介紹許多疏散星團目標的文章就蠻難得了. 恰好一月份雜誌有篇由 Rod Mollise 寫有關冬天梅西爾疏散星團介紹, 裏面有些內容對不只想看熱鬧, 還想看一些門道的目視同好來說還挺不錯的.

昨晚沒想到天空有開, 雖然雲來雲往, 不過在冗長陰霾的冬夜裡已經相當難得, 因為也不知道能看多久, 所以就只帶一隻雙筒與腳架上屋頂.

最後終於畫了一直很想畫, 卻遲遲沒有去做的七仙女 M45 (Pleiades), 可惜中央星點快畫完雲就蓋上了, 留下一張未完成的素描... 好不容易跨出第一步.


M45 是最近幾次嘗試畫疏散星團裏, 相對容易的目標, 原因我猜一是因為星點較少, 二是星點亮度差異大, 比較好分類, 三是背景比較乾淨. 像 M44 畫了好幾次都半途而廢, 星點太多而且亮度差異沒那麼明顯, 像 M50 落在銀河背景裏面, 看了好幾次都不知道要如何下手開始. 畫了幾次以後再參考最近買的書, 有幾個小技巧還蠻有幫助的. 首先, 星點亮度可以大致用亮, 中, 暗三種分類來標就好, 免得標到頭昏腦脹. 其次草稿可以先把樣板圈圈像切比薩一樣先畫多條等角度的線, 然後實際標星點時會比較好標位置, 當然... 像比例法, 小 pattern 法, 多星定位法... 都很好用. 不過描這麼多星點實在要很有耐心, 一個一個刻上去, 而且手腳還要盡量快. 最後, 所有素描前輩一定會說的三個字: 多。練。習。 自然會越畫越好. M45 的相片裏還有很多攝影同好會展現星點其間的雲氣, 被年輕高熱恆星反射的星際塵埃, 尤其是在昴宿五 (Merope) 旁邊的 IC349 也是目視同好挑戰的終極目標之一.

M35/NGC 2158 是目前最想畫的一組目標, 不過我看也不容易. M35 很年輕, 星團裏的星點亮度從暗到亮差異甚寬, M35 離我們僅僅 3000 光年, 但是 NGC 2158 離我們卻有 11000 光年遠, 畫面擺在一起是不是非常有深淺的立體感存在? 畫出來一定很棒.

圖片來自 NASA APOD (http://apod.nasa.gov/apod/ap021129.html)

最近常拜訪的 M47/M46, M46 比起 M35 就年長許多, 主要最明亮的一些恆星多已燃燒殆盡, 所以剩下的星點看起來亮度就都差不多. 當星團年紀漸長, 比較重的恆星傾向往星團中心移動, 所以比較老的星團亮星通常往中心擠. 另一組在御夫的 M37/M36/M38 中的有著密密麻麻星點, 密到有點像球狀星團的 M37, 仔細看它中央的星點多是偏橘紅, 就是已經走到紅巨星階段的恆星, 年紀輕輕的 M36 跟老扣扣的 M37 對比起來, 星點分布顯得就疏散許多. 有些年輕星團星點也多喔, 像雙星團就是. 不過星點多密大部分是年老星團的專利, 因為它們活得夠老的原因之一就是因為數量多且密, 彼此互相吸引的力量足夠抵消銀河潮汐拉扯的力量, 免去被撕碎的命運.

嘗試去畫疏散星團以後, 會發現更多的驚奇, 除了圖案以外, 顏色, 星點數量, 星點分布狀況... 這些特徵都與星團年紀, 位置... 等等因素有很大的關係, 如果把這些資訊連在一起, 觀賞疏散星團另有一番美妙的經驗呢.

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套在雙筒上的濾鏡架終於完工了, 鐵工廠幫我訂做一對, 相當滿意...

 
  
不過昨晚用 H-beta, NGC 1499 只有略略顯現, 試過巴納德環... 是有那個樣子, 不過辨識出來的環邊界離獵戶腰帶有超過 6 度遠? 有點懷疑, 還沒去對過相片, 不知道對不對?
 
 
O-III / UHC 掃薔薇星雲也能略略辨識, 下次天況好再來畫.
 
也敗家買了玻璃太陽白光濾鏡看太陽...