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光害環境下用於 EAA 的最佳濾鏡:短曝光實測結果揭曉
在光害嚴重的夜空下,實測五款天文濾鏡及兩款降噪工具,用於電子輔助天文觀測(EAA),為廣波段及窄波段目標帶來實用結果。
引言
電子輔助天文觀測(EAA)是利用相機將望遠鏡的即時影像傳送至連接的螢幕。相比目鏡觀測,它有實質優勢:影像對所有人都合焦、不受眼鏡影響、非常適合年幼、長者及殘障人士觀看,而且對大多數深空天體能呈現細節更豐富的彩色影像。一年內舉行了約 90 場 EAA 觀測活動後,一個問題不斷浮現:在光害地點觀測時,哪款濾鏡能為各類目標帶來最佳效果?
為何濾鏡對 EAA 如此重要
EAA 觀測一般分為兩類目標:廣波段天體如星系、疏散星團及球狀星團,以及窄波段目標如行星狀星雲和發射星雲。測試目的是了解各款濾鏡在短曝光下的表現比較——即 EAA 即時觀測所用的曝光方式——而非長時間疊加的天文攝影。
整個測試有一個重要前提。本文並非針對深空天文攝影的建議,因為後者透過大量疊加曝光收集遠為更多的總光量,濾鏡表現會截然不同。對於單張短曝光,結果令人意外。
測試設定
測試使用了兩套望遠鏡配置。第一套是 Celestron C9.25 Edge HD SCT 配 Hyperstar 於 f/2.2,搭載 ZWO 183MC Pro 相機,在光害達 Bortle 7 的後園拍攝,當晚月齡六日。四天後改用 Tech 140 f/7 折射鏡配 Apex L 減焦鏡於 f/4.6,搭載 ZWO 2600MC Pro,當晚月齡十日。兩套配置均以 AM5 赤道儀導星,通常在導星誤差優於 0.5 角秒、且必定優於 1 角秒時才開始曝光。
目標包括用 Celestron 拍攝 M13、M51、M27 及 NGC 7000,另用折射鏡拍攝 M11、M101、M31 及 Wild Duck Cluster。流程很簡單:為每款濾鏡重新對焦、等待導星穩定,然後在較快的系統拍一張 60 秒 sub,或在較慢的系統拍一張 120 秒 sub。全程沒有拍攝校準片。
廣波段目標:不用濾鏡、L-Pro 還是 Antlia
在星系、球狀星團及疏散星團上比較了三種條件:不裝濾鏡、Optolong L-Pro,以及 Antlia RGB Tri-Band Ultra 濾鏡。L-Pro 的賣點是在星系、反射星雲及球狀星團上提供更佳的色彩平衡及光害抑制,而 Antlia Tri-Band RGB Ultra 則針對拍攝同類目標的 OSC 相機,具出色的光暈抑制能力,並可用至 f/2 系統。
令人意外的是,即使有月亮在場,兩款廣波段星雲濾鏡在短曝光下都衰減了過多光線。在 EAA 條件下的廣波段目標,不用濾鏡的表現與 L-Pro 或 Antlia 同樣出色。
星雲目標:L-Enhance 對決 NBZ
針對行星狀星雲及發射星雲,比較中再加入兩款雙波段濾鏡:專為彩色 CMOS DSLR 及單色 CCD 相機設計的雙通帶濾鏡 Optolong L-Enhance,以及 IDAS NBZ——後者在增強氫 Alpha 及 O III 對比之餘,還能容納快速光學系統上的濾鏡光譜偏移。
L-Enhance 在行星狀星雲及發射星雲上都有良好表現。NBZ 在行星狀星雲 M27 上明顯更勝一籌,但對北美洲星雲衰減了過多光線,使其在短曝光下拍攝發射星雲的效果不及 L-Enhance。
只要累積足夠積分時間,NBZ 仍然是一款優秀的濾鏡,但對於 EAA 式的快速曝光,它在明亮的行星狀星雲上最能發揮。一個實用提示:L-Pro 與 L-Enhance 的設計可在相同或非常接近的對焦點操作,因此在廣波段與窄波段目標之間切換時可節省重新對焦的時間。
成就最終成果的後期處理工具
即使是單張 sub,後期處理同樣重要。AstroFlat Pro 在初步拉伸後立即處理漸變移除及平場建立,幾乎取代了所有已發布影像中的校準片。隨後比較了兩款降噪及銳化插件:Topaz DeNoise AI 及 RC Astro 的 NoiseXterminator。
在此測試中,NoiseXterminator 一般能提供較佳的降噪及銳化效果,不過測試只使用了一組固定設定,而 Topaz 在太陽攝影降噪方面仍然明顯較出色。不同數據集可能得出不同結果。
選購建議
對於在光害地點進行 EAA,最簡單的結論依然成立:廣波段目標無需濾鏡,而 L-Enhance 是拍攝星雲時更百搭的雙波段選擇,NBZ 則留給明亮的行星狀星雲或較長的積分時間。將 L-Pro 與 L-Enhance 配搭使用是明智之選,因為兩者共用對焦點,可加快即時觀測時的換鏡速度。軟件方面,NoiseXterminator 在深空工作上證明了自身價值,而 Topaz DeNoise AI 仍然是處理太陽影像的較佳選擇。
結語
短曝光改變了濾鏡的計算邏輯。能把疊加天文攝影脫胎換骨的濾鏡,卻可能令單張 60 秒影像變得暗淡;本次勝出的組合是對焦點匹配的 L-Pro 加 L-Enhance 配搭、處理漸變的 AstroFlat Pro,以及負責收尾清理的 NoiseXterminator。請根據你的曝光方式而非宣傳文案來選擇濾鏡。