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最佳3D列印天文器材:六款值得一看的配件及腳架雲台
由理線配件到完整的goto赤道儀,六款真正實用、容易購買或自行列印的3D列印天文攝影產品。
簡介
3D列印天文攝影器材在短時間內已有長足發展。以往只限於簡單的對焦罩,如今已發展出完整的追蹤雲台、導星鏡,以及專為相機鏡頭而設的定制裝接系統。部分項目屬開源,你可以自行列印零件或加以修改;另一些則以成品出售,填補特定利基,在該範疇是唯一或最佳的現成選擇。本文介紹六款值得認識的3D列印天文器材,由小型配件講起,一直到完整的goto雲台。
天文用3D列印快速入門
3D列印始於以CAD軟件製作的設計。Tinkercad是適合初學者的免費網上工具,而Autodesk Fusion功能更全面,個人使用亦免費。切片軟件其後將模型轉換為打印機能理解的指令,把模型切成多層薄片,打印機以熔化的塑膠線材逐層堆疊成型。
以Bahtinov罩這類簡單物件為例,整個過程十分直接:設計、切片,約三十分鐘後你便有一件可用的對焦輔助工具。較複雜的器材如追蹤雲台或導星鏡,則涉及多個需要精準吻合的列印零件。

如果你想入門,有兩個貼士很有幫助。第一,先從Bahtinov罩或小型支架等只有一至兩個零件的簡單項目開始,再嘗試製作雲台。第二,購買打印機之前,先查詢附近的公共圖書館或社區創客空間有否提供列印服務,通常免費或只收象徵式費用。
Smart Components理線配件
這些小型3D列印理線配件可直接套在你的天文相機或ASI Air上,大大整理雜亂的線材。這比聽起來更重要:鬆脫的線材勾到雲台、或在拍攝途中扯脫接頭,是天文攝影的經典災難。
本文所用的是Etsy上Smart Components的產品,適用於QHY、ZWO及Touptek等所有主流相機品牌,價錢十分合理。如果你的攝影器材一直受線材困擾,這是其中一項最便宜、最簡單的解決方案。
鏡頭裝接系統:HyperPod及nrStellar
相機鏡頭在深空天文攝影中十分流行,但要為鏡頭為鏡頭裝上Vixen鳩尾板、導星鏡或自動對焦器,向來都不容易。3D列印裝接系統改變了這一點,一手包辦所有裝接需求。
Etsy上Thinkable Creations有售的Rokinon 135用HyperPod表現非常好,有基本配置,亦可選配自動對焦支架及齒輪。

若想走更定制的路線,nrStellar可根據你自行量度的幾項卡尺數據,為你的確切鏡頭型號製作鏡頭環、配件導軌、墊高座及自動對焦齒輪。以此方式已為Canon 200mm及800mm定焦遠攝鏡製作過定制套裝,部分nrStellar零件亦可在Agena Astro購得。
無論選擇哪個系統,你都會需要一條金屬通用Vixen鳩尾板作為裝接點,以便滑入雲台的鞍座。多位製作商以相宜價錢出售此類產品。Etsy及Agena Astro一般是尋找小型3D列印天文零件的兩個最佳地方,Agena亦有售Buckeye Stargazer支架。
OpenAstroGuider:內置相機的導星鏡
OpenAstroGuider是一款開源導星鏡,你可以自行列印,或在OpenAstroTech網站購買已列印及組裝完成的版本,並可選配內置除霧加熱器。聽過這個除霧加熱器選項後,你會覺得顯而易見:為何不是每支導星鏡都配備?

它更把導星相機感光元件直接內置於鏡筒內,是一顆mono IMX 290,為導星界口碑甚佳的感光元件。考慮到你獲得一支50mm導星鏡、一個除霧加熱器及一枚內置導星相機於一身,$98或約$112的定價相當驚人。同級配置若向大品牌分開購買迷你導星鏡、導星相機及除霧加熱器,價錢約為三倍。
OG Star Tracker V2:便攜式皮帶傳動追蹤器
Ondřej Gejdoš出品的OG Star Tracker V2在已經相當出色的第一代基礎上改進,大幅提升便攜性。它配備更小巧的緯度調校底座,容易收納,列印檔案亦可免費下載自行列印,同時亦有完整組裝版發售。
這款追蹤器會建立自己的Wi-Fi網絡,你可以透過手機瀏覽器的網頁介面控制:開關追蹤、手動GOTO、 slew移動等。以間隔線纜接上DSLR或無反相機後,介面亦可充當相機快門觸發器,支援dithering功能,可在疊合影像時減少規律性雜訊。
Open Astro Explorer:完整的Go-To雲台
Open Astro Explorer與OpenAstroGuider出自同一設計師,是一款完整的goto赤道儀,配備電動底座以進行自動極軸對準。你需將它連接至電腦,而目前要發揮其最大效能,需要一部已安裝NINA的Windows PC,以及NINA的三點極軸對準外掛。
電子零件及五金件售價約€250,包含所有3D列印零件的套裝則約€350。目前暫未提供完全組裝版本,但設有登記興趣的頁面。
實地使用Open Astro Explorer
架設完整的Explorer器材需要一些軟件設定功夫:ZWO驅動程式、NINA、三點極軸對準外掛、用作導星的PHD2,以及控制雲台本體的OAT Control。OpenAstroTech的英文wiki非常有用,附有圖解設定說明,但請預留數晚時間完成所有配置。
有幾項設定陷阱值得留意。先在Windows裝置管理員中找出雲台的COM port,並注意若自動極軸對準在其中一軸移動方向錯誤,你需要在OAT Control的autoPA設定中反轉該軸的修正方向。完成這項一次性修正後,之後每次都應該正常運作。自動極軸對準會移動雲台、拍照、計算誤差並以馬達修正;在總誤差約30角秒時停止,可避免無休止的搜尋。
在良好的晚上,導星總RMS誤差約達0.7至0.8角秒,大部分晚上則接近一角秒。這適合廣角器材、焦距400mm以下的遠攝鏡,以及小型50至70mm折射鏡,與Star Adventure GTi的承載能力大致相同。

其中一項巧妙設計:雲台並非附送配重,而是附上3D列印轉接件,可配搭普通啞鈴配重使用。實際上的主要缺點是平衡與搬運,因為每次拍攝都要拆下皮帶及其兩塊列印導軌翼板,略為繁瑣。在後院拍攝不成問題;但若經常外出,拆卸較少的雲台或許更適合。
總體購買建議
從小處著手。理線配件及鏡頭環價錢便宜、風險低,而且能即時解決實際問題。OpenAstroGuider可謂性價比之選,以大品牌同級產品的一小部分價錢,集導星鏡、除霧加熱器及相機感光元件於一身。對剛接觸天文攝影的攝影師而言,OG Star Tracker V2是理想之選,因為它能配搭你已熟悉的相機,價錢亦低於任何智慧望遠鏡。Open Astro Explorer則以goto指向及自動極軸對準,回報有耐性並採用Windows工作流程的用家。無論購買甚麼,若要裝接相機鏡頭,請預留預算購買金屬通用Vixen鳩尾板。
結語
3D列印已由新奇的对焦罩,發展至真正具競爭力的雲台及配件。無論你自行列印開源設計,還是購買現成品,這六款產品都證明列印天文器材已成為這門興趣中實用的一環,值得持續留意這個領域。




