Computing Life

马赛克，其实就是平时摄影里面说的接片。在望远镜视角不够的情况下，马赛克可以提供更大的视角。同样的对象，更小的镜子可能一张就可以搞定，马赛克就是用更大的镜子接片来拍摄。这样可以提供远远更多的细节，即使缩图后也可以一眼看出来。同时对器材星点的要求也要低很多。我进入深空马赛克摄影这个大坑中的大坑也有半年多了，被它的地狱难度折磨之余，也因为它的魅力一直坚持着。可是网上讲解马赛克的文章很少，就算有介绍基本技术流程的，也大都着眼具体步骤的操作而没有更实战的内容。在这篇文章里，我会比较详细地介绍一下马赛克摄影中间可能会遇到的问题，以及如何解决。希望可以成为一个比较完备的入门进阶的资料。

前期

我们器材党，开拍之前需要先问一个问题，到底什么样的器材才适合马赛克呢？马赛克的优势主要是分辨率和信噪比。分辨率方面比较简单，口径越大的镜子光学分辨率就越高。马赛克信噪比的分析和一般的对象比较不同，一般从etendue的角度进行计算。这里有一个比较直观的介绍。基本思路就是一个光学系统的集光能力不仅和口径相关，同时也和传感器的面积相关。在拍摄小对象的时候，我们总是可以保证传感器能装下这个对象，所以往往说信噪比仅和口径相关。但在分析马赛克的时候，同时还要考虑传感器的面积。经过一些计算，最终的结论是，在大家都用同种相机的情况下，马赛克系统的集光能力（效率）仅和焦比相关，越快的镜子效率越高。所以我们在做广域巡天的时候，在保证不秃头的情况下，一般都用比较快+成像圈大的镜子。具体需要计算一下镜子的etendue …

在天文摄影群里面经常看到几个月经问题，天文摄影要不要拍偏置？要不要拍暗场？要不要单帧长曝？上面所提及的这些问题的答案在CCD年代是比较明显的。因为读出噪声大，为了降低读出噪声的影响，大家一般都是采用长曝的方式。同时因为量子效率低，暗电流大，偏置和暗场的纠正也是非常必要的。但到了CMOS，尤其是6200/2600的现代CMOS时代，（峰值）量子效率动不动就90%多，读出噪声降到了CCD的1/10左右，暗电流几乎可以忽略，还没有辉光，这些问题的答案其实不那么显然。这篇文章主要想从实际的角度，通过做实验的方式探索一下，到底怎样才是使用现代CMOS比如6200MM的正确姿势，如果不幸错误地使用了6200MM，到底会有什么后果。对于有好奇心的同学们，在末尾我们也会提供一些理论计算来交叉验证这个实验的结果。

先放懒人包：不拍偏置的话会损失10%的信噪比，不拍暗场的话会损失12%的信噪比，两个都不拍的话校准会挂掉（平场完全不对）；现代CMOS不需要特别长曝。在合理的单帧曝光范围内（60秒或以上），同样的总曝光时间下，没有明显证据表明更长的单帧会带来更高的信噪比。

信噪比的测量

这个实验其实很简单，分成两部分。首先我们用一组30小时曝光的M31素材，偏暗平全部使用处理一遍，然后仅去掉偏执处理一遍，仅去掉暗场处理一遍，去掉偏执和暗场处理一遍，最后定量测量一下信噪比 …

一切缘起最近一个对M31的实验。最近才知道，原来在M31附近是有一些Ha云可以拍出来的（dalao说是银河系内的，具体是什么暂时不深究）。但这玩意非常难拍。我用中黄曝了25个小时Ha，2x2马赛克接片搞出来了这样的效果：

这对我的震撼很大。原来一直以为M31附近Ha是空荡荡的，拍Ha通道只是为了小红花而已。结果发现原来一块地方只要一直曝光，很可能都是可以拍出来一些东西的。这一方面让我对全天Ha马赛克有了更大的热情（以后详聊这个项目），一方面也让我找到了天文摄影方面的风格：这种超长曝把云气曝出来实在是太酷了。但这紧接着就带来另一个问题，什么样的镜子适合拍这样的题材呢？或者说，什么样的镜子可以最大化信噪比呢？

可喵写过一篇文章，从数学角度系统透彻地分析了这个问题。基本结论是，一个天体每角秒的信噪比，与口径成正比，与焦比无关。我非常赞同这个观点。一个直观的理解是，比如一个镜子原来是100mm口径，f/5.6，全幅。加了个减焦变成了f/2.8，M43画幅（裁减系数2.0，正好是全幅传感器的1/4面积），视角不变（其他因素也不变比如相机QE）。在这种情况下，后者的图像更亮了，但也更小了。如果把全幅和半幅拍出来的照片都放到同一个显示器上面全屏显示，半幅的图要放大更多倍才能充满屏幕 …

最近测试了锐星的小小房（13028HNT），是个很有意思的镜子。我也是第一次调牛反光轴，断断续续摸索了三个星期才差不多调好。写这篇文章总结一下一些思考和调整的心得。

(声明：我测试的望远镜来自锐星免费提供的样机，但没有因此获取任何报酬。)

图1. 小小房在全幅边缘的星点

在拿到小小房之前，我就有所耳闻这是一个光轴调到头秃的镜子。作为一个从来没有调过牛反光轴的萌新是很忐忑的（之前中黄不用调光轴）。但后来想通了，这跟平时工作生活一样，扬长避短比死磕短处更重要。我们又不用这个搞科研或者赚钱，最关键的是怎么从器材里面找乐子。结果后来拿到手，（在调了三个星期头发掉了无数以后）发现其实掌握技巧以后光轴不难调，而且一旦调好以后全幅的星点非常好。所以这篇文章主要一方面介绍一下怎么在歪轴的情况下找乐子，一方面也总结一下我的经验，如何快速地把光轴调出来。

关于找乐子，我个人的观点比较激进，我觉得初学者也可以在房牛里面找到乐子。先把你40米的大刀收起来，待我解释一下，这里面有多个原因。让我们退一步想，刚入门的萌新需要什么样的镜子呢？他们/我们一般都刚买了入门赤道仪比如cem25/26这种载重量比较低的；相机也是入门级的冷冻相机比如294/183这种；导星不熟练或者干脆没有导星；一般也没有进台，而是在外面打野。这种情况下最关键的是保持兴趣，把整个系统弄会用，弄熟练，出几个片。这比上来就追求全幅边角的完美星点重要得多。这也是为什么大都推荐小apo入门的原因：小apo轻 …

Bought a SharpStar FMA180 recently for wide field use. Probably because of the small aperture (40mm f/4.5, 180mm focal length), it doesn't come with a regular focuser, but has a focus ring just like regular lens. But the ZWO EAF I use only supports telescope-style focusers. So I …