2016-07-07

(for everyone) iTelescope 遙控望遠鏡(遠端天文台)使用指南 -How-To

(updated 2017/08/09 updated  參考photoshop LRGB合成直接跳至這裡)



iTelescope - 為適合每一個人使用而設計的遠端天文台


The Telescopes (New Mexico, California, Spain, Australia)


   Siding Spring Observatory
(本篇文章內屬於iTelescope的照片部分皆經iTelescope授權使用)



個人使用過後覺得很超值的遙控望遠鏡租用服務 iTelescope 。


iTelescope(Who is iTelescope?)擁有位在美國新墨西哥、加州,以及西班牙、澳洲等四個天文台共二十部全自動化,可遠端遙控操作的望遠鏡。凡是購買點數的會員皆可以透過網路來使用這些望遠鏡,購買點數差不多一點就是一美金, 租用費用視曝光的時間(以分鐘計),不同的望遠鏡有不同的計價方式,但都有最低的基本操作點數,有的望遠鏡是五點有的則是十點。


使用者只要有瀏覽器就可以透過控制面板操作所有的功能,隨時隨地連上個別的望遠鏡(需再次輸入密碼),但只有購買Plan的會員才可以操作望遠鏡,即時拍攝,或製作計畫(Scripted Plan)、預約保留特定時段使用該望遠鏡(包括自動化執行指定的計畫)非常方便。

點擊itelescope首頁右上方的 [TELESCOPE LOGIN],輸入使用者名稱及密碼就可以進入這個[LaunchPad]。(從這裡可以連入各望遠
控制面板最下方會顯示你目前的Plan,以及在此Plan下的各望遠鏡的即時費率(Hour Rate),將Hour Rate 除以60就可以得到曝光每分鐘所需點數。

Hour rate 會隨著望遠鏡的不同、月光影響的程度,以及使用者購買的Plan(即一次購買的點數)的不同而不同。

註冊成為新會員會贈送60點但並不能操作望遠鏡使用點數,必須購買任一Plan才能使用望遠鏡。最少的費用是Starter-Trial,即購買20點。


上表是Starter-Trial 與 Plan-290(一次購買290點的)的Hour Rate差異,譬如購買Starter-Trial計畫的,使用T24 差不多是每分鐘扣3點,Plan-290的使用者使用T24每分鐘則只需2點左右。所以如果經濟允許的話,選擇購買較高的Plan是比較划算的。無論如何,請以自己感覺最自在的計畫來進行。

但請注意,Plan的有效期限是一個月,Subscribe一個Plan後,每個月到期日系統就會自動renew,也就是每個月會自動扣款購買同一plan。譬如你訂了Plan-290,就表示你訂了每個月扣約290元美金增購290點的會員(將於滿一個月時才扣款)。也因此,如果您不打算每月持續購買點數,要在下一次系統自動renew你的訂購之前取消Subscribe。取消Subscribe後點數還是可以使用一年,但在這次的Subscribe到期日之後(從訂購的28天之後)將恢復一般會員的扣點。




記得 『一定要』 訂閱它的電子報,經常會有 『點數自動加倍』 甚至三倍的會員升等或購買新點數的促銷活動,在有促銷活動時購買新plan或續訂是最划算的,等於你使用設備的終點費是你訂購的Plan打對折或三分之一

對於使用輕便觀攝星裝置來親近星空的朋友,如果想要把目標拍得更漂亮,或更大(當你需要更小的視角),或需要特殊的濾鏡,或大口徑來縮短曝光時間等,你不一定非得要花大錢去購買更好更重的設備(且使用者不可能只設置一套設備就能適合不同的目標與需求),然後千里迢迢地載到光害小的高山上,或甚至遠征國外(除特殊天象需求),辛苦的搬拆設置然後在嚴酷的環境下操作,尚還有天氣因素與現場設置的不確定性因素可能影響。iTelescope 是一個非常方便且超值的選擇,它有二十套不同的望遠鏡設置可供使用(註:尚未設置提供行星攝影使用,雖已測試過)。


萬聖節的巡星

Let grab-and-go stay easy (輕鬆地玩Grab and Go,粗重的工作交給iTelescope.)

當然,親臨星空下的震撼與感動,是在手機或iPad上點點螢幕操作遙控望遠鏡無法體驗到的,我的意思是,我們仍然可以以往常的方式帶或不帶著設備到星空下去享受浩瀚宇宙的洗禮,沐浴於星光之中,而不必增加自己的負擔與壓力。





到星空下與使用iTelescope是完全不衝突的。而且就個人而言,租用iTelescope來拍攝,應會比自己購買「昂貴、笨重的」望遠鏡來拍攝划算許多,尤其就位在氣候多變的台灣的我們而言,這點諸位可以慢慢去衡量看看是否有道理,您可以從你自己購買能應付各種需求的設備可能需要的成本,完成整套(或多套)設置到可以熟稔穩定運作的時間,每年會使用它的時數,交通及其他維護費用,設置與操作器材所花費時間、體力,天氣因素,拍攝成功率,需要花費的後製時間等等來與使用iTelescope比較。iTelescope擁有以下幾個主要的優勢:


☆它目前擁有四個分別位在南半球及北半球、暗空品質非常良好,且晴天率比台灣高上許多的天文台,幾乎在本地的二十四小時裡你都可以找到iTelescope有一處天文台是屬於在夜晚開放中可以操作的(除非天氣差)。





☆它有非常成熟的預約自動化拍攝功能,換言之,無論你在工作或睡覺時,它都可以幫你拍攝你的計畫。也因此你可以很快速地累積到你要拍的天體的總曝光時間。



從Launch Pad 的[Reservations]下拉選單中[Overview]一項可以瀏覽最近幾天的各望遠鏡預約情況。(若要進行預約必須登入各望遠鏡系統內)


預約系統(在登入望遠鏡的頁面後可以進入該望遠鏡的預約系統執行時段預約的動作)

預估所需的拍攝時間請參考How long should I make my Reservation or Image Run? 如果你不會估算也沒關係,請預約多一點充裕的時間。


☆此外,前面說過iTelescope目前擁有二十組不同的頂級望遠鏡(主要是Takahashi與PlaneWave兩個廠牌)與CCD(使用SBIG與FLI兩廠牌的冷卻CCD,其中T3與T13是彩色即俗稱one shot color,其他都是黑白,使用者可以不同濾鏡拍攝並在後製中以色版去合成不同的彩色影像),赤道儀則使用Paramount與PlaneWave。




望遠鏡口徑從最小的9公分(SKY-90)到70公分(27"),涵蓋不同的視野大小,據學術用途部分設有特殊濾鏡等,不同功能的設備可選擇是特點之一。

除了望遠鏡可選擇外,使用者也可以依照想拍攝的天體的特性同時考量不同CCD相機的適用性(例如ABG或NABG,請參考文末有關Blooming )。

(所有設備詳細規格一覽表請參考 Side by Side Telescope Spreadsheet)





☆另外值得一提的是它獨家量身設計的AutoFlat自動平場系統(除了目標太靠近月光時平場效果會打折),幫你省下了巨量繁瑣且不見得做得好的的工作,只要你單張曝光時間是1,2,3,4,5min 這些整數,拍完系統就會立刻(幾乎是)把平場前後的檔案ㄧ起存到FTP上你的目錄中(但請注意檔案保存一個月,所以最好拍完就找時間下載)。


使用者可以登入自己的檔案區,在Calibration-Library 目錄中找到這些修正檔,不過通常使用者並不需要去碰這些檔案,因為系統在儲存你的拍攝檔時已經自動幫你修正了,根據個人經驗,除非受嚴重的月光影響,否則自動修正的效果非常好。

bias, dark, flat .... 這些iTelescope都幫你處理了,就算是CCD 產生的RBI(註)也幫你處理。

使用者僅需要下載修正後的檔案,檔案名稱開頭為 「Calibrated」的才是修正過的檔案,請注意不要下載錯。





每個檔案的檔名即會詳細標示拍攝的目標、日期時間,以及使用的望遠鏡、濾鏡、併像元的方式、曝光時間等。


make your plan and let iTelescope take care of the rest



☆他們還有ㄧ項非常自豪的「滿意保證」服務,就是只要你對拍出來的成果不滿意,你可以申請把這張花掉的點數要回來,點選拍攝完後寄至你信箱的使用時數通知信中的refund連結 、填上原因,當然,是要合情合理的,只要對成果不滿意(看預覽的JPEG 不準,我覺得在螢幕上顯示的比例不是很正確,要下載FIT或tif檔),不需花時間去修它,可以申請退點然後重拍(請務必誠實使用,不要濫用美意以免導致信用破壞)。


VPhot (限AAVSO會員), 請參考real science


您不妨估計一下以上的系統如果是自己建構需要多少成本(請參考Why Go Remote?)。除了使用者不需要自己花上大筆資金來建構這樣的系統,幾乎會影響拍攝的所有不確定的因素也都被移除或在控制之中,可以說,技術門檻降低到只需要一些影像處理的後製技術(你也不需要額外的軟體來處理拍攝的FIT格式檔案,只需要DeepSkyStacker與Photoshop就可以進行所有的影像處理。也可以在拍攝時設定同時儲存tif檔)。
(當然,如果您想進一步進行更細緻的後製,可以考慮使用FlatAide來分離星點個別處理,或者使用PhotoMatix這類HDR軟體來輔助增加動態範圍等。)

相信這尤其對於交通不方便、體力無法負荷、經濟上無法負擔購買設備以及對設備的設置操作上有困難,想要進行天文攝影(或只是單純想把自己喜歡的天體拍下來)的朋友可說是一大福音。

在此同時,因為它使得人人都可以操作天文台等級的望遠鏡,只要懂得星圖、赤道座標,便能將望遠鏡指向星空中任何你感興趣的地方拍下照片欣賞或做為分析之用。這使得大眾參與天文觀測或研究的一部份成為可能,甚至是愛好者組成研究團體分擔拍攝經費或共享拍攝資料的合作方式也成為可能。


拍攝的方式:

A 即刻拍攝

1.一鍵拍攝(One Click Image),即點選今夜最佳目標(Tonight's Finest Objects)。這是由系統在當下位在45度仰角以上的目標中精選出來的。

如果您是初接觸天文,對一些基礎尚不熟悉的朋友,這也是您第一個可以嘗試的功能。請從選單中找你喜歡的天體,按下[Submit]後系統便會以預設的曝光時間(通常是5min或10min)來幫你拍攝下來。(請儘管放心的點擊,您不會損壞任何望遠鏡的。)


如果是進階的使用者,請注意一下這些目標並未考慮到月光影響的因素,所以使用者在操作前盡可能的先參考星圖(例如個人建議的SkySafari ),是否月亮目前在地平之上,如果是應避免選擇太靠近月亮的目標(通常建議距離60度以上,不過最好當然是沒有月光的影響,因為月光會影響拍攝的訊噪比)。


(當月亮出現在地平線上會有不同程度的月光折扣,並非有月光時就一定無法拍攝,但如果你要利用這個折扣,你就必須更熟悉地運用你的星圖與觀察天文台的Skycam拍攝到的即時星空狀況去選擇目標或判斷要拍攝的目標會受到多大影響)



另尚有一鍵拍攝彗星(One Click Comet )的功能。


2.單張影像拍攝(Single Image):輸入自己想要拍攝的天體編號,按下 [Get Coordinates or Ephemeris],如果天體編號有在系統目錄中且是目前望遠鏡可以拍攝的範圍,那麼系統就會自動在下方填入天體的座標,接著輸入曝光時間(以秒計),建議單張最多設300秒,設定濾鏡與像元合併(bin)選項,然後你便可以按最下方的[Acquire Image]進行拍攝。

Binning(CCD像元合併):請參考文末附註。如果您尚不熟悉此項,請選擇不合併,即保持在「1」。

Filter(濾鏡):如果是one-shot color即單張彩色的相機(T3/T13),那麼只會有Color濾鏡,其他使用黑白CCD的望遠鏡濾鏡種類就很多,包括L/R/G/B, U/B/V/R/I, clear,Ha,SII, OIII....是望遠鏡的不同而有些微差異。 如果您尚不熟悉這些濾鏡,尚未涉獵色版合成的概念,只想先拍單張下來看看。那麼不妨先從 Luminance 濾鏡開始, Luminance 濾鏡是只把紅外光濾掉的濾鏡。(請注意無論選哪種濾鏡拍下來都是黑白的,使用者須自行後製運用色版合成的原理來製作彩色影像)




3.如果天體編號不在系統中,當你按下 [Get Coordinates or Ephemeris]時會出現錯誤訊息:




這時你就需要使用自行輸入座標(赤經赤緯座標,目前是使用2000年分點)的方式來拍攝。座標的格式為 xx:xx:xx (或是xx.xxxx),例如我拍Sh2-106時,自行輸入20:27:27.1   37:22:39 (前面的名稱這時可以自己隨意定,系統只看你輸入的座標)。當構圖或有其他需要,你不想把目標擺在正中央也是用這個方法來定位。

4.一次拍攝多張[Run Image Series],與單張的使用方式類似,只不過這裡可以一次設定多張的曝光時間、濾鏡、是否合並像元。


5.如果你想要把這些拍攝的曝光設定儲存下來,下次直接以[Run Scripted Plan]叫出拍攝,那麼你可以使用線上的Plan Generator,那裡的介面與上方差不多,只不過是儲存成副檔名為txt的純文字檔於你的線上設定檔目錄中(My Observing Plans)。這個檔案也可以用來指定為預約自動化拍攝時執行的檔案。

拍攝選單的下方有進階選項可選擇,包括Dither,設定時間重新對焦,同時儲存tif檔,強迫啟動自動導星..... 等等,注意當設定強迫使用自動導星時,如果系統在找不到導星的情況會重複偏移然後尋找好幾回直到設定的迴圈都執行完都找不到導星才會切換至恆星時追蹤,當使用這個功能時,若執行多張拍攝時就會每拍完一張便再重新執行一次尋找導星,會浪費許多時間,其實,絕大多數的情況,使用恆星時追蹤都很準確,如果不準確您可以申請退回點數,所以是否使用這個功能請斟酌一下。(請參考How or when does the iTelescope guide?






Scripted可以線上產生,也可以自行編寫後上傳(需txt純文字檔)。不過個人建議先用線上功能建立一個範本再下載來修改。
ACP 指令請參考How do I write my own scripts or plans to control the telescopes?


在MacOs下可以使用[文字編輯]程式,並選擇[製作純文字格式]來存成txt檔

6.自己輸入彗星(或小行星等其他近地天體)參數來拍攝彗星[Acquire Comet/NEO]:
請在 Comet/NEO Ephemeris:(in MPC 1-line format) 欄內填入MPC一行格式的參數。
 一行參數請至 Minor Planet & Comet Ephemeris Service  取得。
請在下方填入必須的資料,包括:天體編號或名稱只要可以用來搜尋到的,天文台的MPC code,最後輸出的格式選擇 MPC-1line,請參考How can I image Comets or Asteroids?

例如C/2013 X1的一行參數長得像下面這樣:

CK13X010 2016 04 20.7207 1.314278 1.001016 164.4536 130.9566 163.2314 20160731 10.5 2.0 C/2013 X1 (PANSTARRS)


各天文台的 MPC code:
New Mexico Skies at New Mexico, USA (MPC Code - H06)
Sierra Remote Observatory at Auberry, California, USA (MPC Code - U69)
Siding Spring Observatory near Coonabarabran, New South Wales, Australia (MPC Code - Q62)
AstroCamp at Nerpio, Spain (MPC Code I89)





B.[Make a Reservation]預約時間

你可以只預約時間到時上線操作拍攝,或者直接指定到時執行自動化拍攝的計劃。





有任何問題可以上他的網站 support 網站 尋找已有的解答,或者利用他們二十四小時服務的信箱詢問。



望遠鏡的狀態頁[System Status]可以監看望遠鏡正在進行的動作。


以下是個人最近使用iTelescope來拍攝一些自己喜歡的目標,每個天體曝光的時間並不長(幾乎都在一小時以內,只曝光十幾分鐘的也有),如果累積更多的曝光時間可以得到更好的訊噪比(譬如至少曝光一小時以上,越多越好),即效果會更好。不同日期拍攝的檔案都可以放在一起處理(尤其是這種在固定位置,也幾乎是固定參數,包括除非維修調整否則幾乎固定的CCD的PA角度),所以使用者可以選擇如筆者般,先以短時間曝光得到的資料處理,日後再對其中特別有興趣的天體,陸續累積更多的曝光時間,然後把它們放在一起來處理進一步優化。

所以使用者影響影像成果的因素就是曝光時間,以及影像處理的能力。(最後的影像差異主要也是在於這兩方面)


使用例:
M33 (T11 L60minbin1, RGB30minBin2 )

M31 (T20 L70minBin1, RGB30minBin2)

這是我最喜歡的花,M63向日葵星系。(T3 20min 2xDrizzle)


這是有著淡淡的外環雲氣的M94星系。這張採用星點與天體分離處理再以圖層結合的方式。(T3 49min)




M13武仙座大星團是個人非常喜歡的一個球狀星團,其中一項原因是因為以前看/讀卡爾沙岡的《宇宙》時,裡面有提到科學家利用波多黎各的Arecibo 電波望遠鏡向M13發出了一串二進制的訊息(Arecibo Message),如果在那包含數十萬顆恆星的星團中有智慧文明存在希望他們能夠接受得到(不過此訊息尚需約25000年才會到達那裡)。(T24 ,L16 bin1/ RGB各8min bin2)

Arecibo Message



M27啞鈴星雲(T3 18min)


M64黑眼星系(T3, 37min)


Silver Coin Galaxy (NGC253) (L30minBin1,RGB15minBin2)



M16老鷹星雲,哈伯太空望遠鏡曾拍攝的一張著名特寫,「創生之柱」就位在此星雲的中央。(T13 10min)

 右邊就是哈伯太空望遠鏡(Hubble)拍的創生之柱,這照片是一次去聽Zoltan G.Levay 演講時買的。


M101風車星系(T24, L 15min bin1 /RGB 各7min bin2)

M104墨西哥帽(闊邊帽)星系(T24, L 3min)


NGC4631鯨魚星系,嘗試不同的色彩演繹。(L18min bin1/ RGB 各8min bin2)



NGC5128星系, 半人馬座A,是一個活躍星系,中央發出很強的電波,據信那裡有個巨大的黑洞。(T13 10min)



M42獵戶座大星雲以及running man,  T20 + T12  LRGB(L55minbin1. RGB10minbin1,30minbin2)



這也是我很喜歡的Sh2-106,有個雪天使的稱呼,個人稱之為 My Angel Dream。因為沒有哈伯使用的特殊紅外線波段濾鏡,所以個人採用不同的拍攝方式與色版合成、後製方式。 (T24, 2xdrizzle stacked, I 35min,SII 24min, Ha 20min)

我聯想到我很喜歡的一首歌,Tom Petty & The Heartbreakers的 "Angel Dream"



備註:

1.併像元的拍攝方式 Bin: 請參考ANDOR的這篇 CCD Binning
因為並像元之後的圖檔會縮小,譬如bin2(bin 2x2)的圖檔各邊只有原來的二分之一(也就是整個圖檔畫素是原來的四分之一),若要與原大小(bin1)拍攝的圖檔合成,就必須先把它放大。我的做法是在DSS疊合多張 bin2圖時使用2x Drizzle ,這樣疊出來的一張總和就會剛好是放大成原來的大小了。(請在多張拍攝時勾選Dither選項,這樣Drizzle疊合也會有增加解析的效果)



2. CCD Blooming,遇到強烈光源,譬如亮星,使得CCD像元過飽和而使電荷向上下鄰近像元溢出的現象。在影像上呈現上下垂直的亮線如下圖。
如果視野中有亮星,要避免這種情形發生,除了減少單張的曝光時間,或選用頻寬較窄的濾鏡以外,最好的方式就是選擇有防溢出功能的CCD,即Anti-Blooming Gate (ABG) 規格的CCD。請參考Side by Side Telescope Spreadsheet 一覽表中的 [Full well],裡面有標示該望遠鏡使用的CCD是屬於 ABG 或是 NABG(Non Anti-Blooming Gate,無防止溢出)。 上面的圖例是使用了T21拍攝,該CCD是NABG的,所以產生了溢出(blooming)的現象。






3.使用Photoshop來合成LRGB色版的基本步驟:


a.打開[視窗] 中的[色版]
b.新增一個檔案,色彩模式選擇RGB。


c.在RGB色版中分別貼上你以Red,Gree,Blue濾鏡拍攝,並且分別疊好的圖檔。如此就可以合成基本的RGB彩色照片。



d.在剛以RGB圖檔合成好的圖層(這裡即背景圖層)上貼上你以L(Luminance)濾鏡拍攝並且疊好的圖檔(此處為圖層1),並且選擇混合方式為明度。這樣最基本的LRGB彩色照片即完成了,接下來便可以做細部的調整。




4.  如何對齊各色版的星點?
如果您在 DeepSkyStacker的疊圖階段就已經先對齊好所有色版(請參考這篇),那麼讀入後直接貼到各色版上應該都已經是對齊的了。
如果沒有先用DSS等軟體對齊的話,先開個檔案用圖層透明度方式來對齊好各圖檔,然後才把它們貼過去色版。




5.個人建立的Skysafari +用的iTelescope FOV設定檔,有需要請自行download settings file






這個設定檔主要的功能是讓你可以規劃要用哪一台望遠鏡(多大的視角即FOV)來拍攝你想要拍的目標。另一個功能是可以從user Defined 選擇iTelescope天文台所在的位置為觀測地點。

4.如果您想要將自己的望遠鏡設置在它的任一個天文台中,或者請他幫您從無到有在他的天文台裡設置一組符合您要求的系統並且交給您的時候就像像在天文台中存在的系統一樣立即可用,或者您想要開放你在他的天文台中設置的望遠鏡給線上其他會員使用以此獲取一些補償,iTelescope都有這樣的服務。請參考telescope hosting solutions



對了,拍攝前別忘了先參考天文台的天氣資料與SkyCam,比對您的目標目前在夜空中的位置(請善用星圖軟體),看看是否適合拍攝。

各天文台都有自己詳盡的天氣資料可供參考


祝各位都有自己的美麗星空。
 6/29 SSO入夜後的SkyCam所拍攝到的美麗夜空。



最後分享一下蠻感動我的影片

2 則留言:

  1. 大哥,你似乎是台灣介紹itelescope 的第一人

    回覆刪除
  2. 就個人所知,之前有位自己家屋頂有天文台的天文同好阿炫有簡單介紹過

    回覆刪除

Welcome, please feel free to leave your messages 歡迎留言與指正

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...