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  1. 马赛克深空摄影入门进阶

    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 …

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  2. 如何错误地使用ASI6200MM及其后果

    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 …

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  3. 如何选镜子来最大化信噪比

    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:

    M31 Ha Cloud

    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 …

  4. 如何用小小房找乐子——以及如何调光轴不头秃

    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。)

    Stars at the edge of a full-frame sensor

    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 …

  5. 四种不同职业的工作内容和面试标准

    我有几个好基友,大家一起留学,但因为专业不同,最终也分别选择了不同的职业方向。有的在耶鲁做教授,有的在华尔街做quant,有的在amazon做data scientist,有的在pinterest做machine learning engineer。这周末,我做了个简短的采访,主要问了两个问题,第一是能不能用给外行的浅显易懂的语言解释一下你的工作内容是干什么的,第二是你们领域面试的标准是什么样的?感觉很有启发,原来如此不相同的领域之间有这么多共通的地方,当然也有很多不同。我把采访的提纲放在下面,希望能给不同领域的人以启发。那些还在纠结迷茫未来职业方向的同学也许也可以从中获益。此外,如果你是其他领域的有经验想分享,也欢迎投稿鸭!

    (注意下面的title仅仅是为了说明职位的种类,不区分级别,比如助理教授vs正教授,VP vs Director等等)

    大奔,教授 @ 耶鲁

    • 工作内容
      • 先进材料的性质受电子结构决定。研究材料属性的微观机制,从而指导材料科学的发展。
      • 研究方向主要是超导体和磁体,尤其是单原子层材料,因为这些材料可以做到高密度堆积,同时可以受益于迅猛发展的半导体技术。
      • 研究方法主要是用高能光子(X射线,深紫外光)打进材料里,分析打出来的电子的方向和能量,从而反推电子在材料里面的性质。比如探索铜氧化物高温超导的原理,用非接触的方式改变磁体材料的磁性 …

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