深空摄影的萌新反面指南——前期坑

在上一篇文章中我们介绍了关于器材方面的很多萌新坑。这篇文章主要介绍一下我在前期拍摄中踩过的坑。因为坑都是很琐碎的，所以这个主要以FAQ的问答形式展现。每个问答先展示问题所在，然后阐述原因和解决方法。食用方法是，可以先浏览一下，等以后遇到问题的时候再来搜索。此外，这个文章仅仅包括在前期时候就能发现的坑，还有很多陷阱是要到后期才能发现的，我们之后再说。

• 寻星：小白如我，遇到的第一个问题就是如何寻星。如果赤道仪有goto功能还好，没有goto的话就只能star hopping慢慢找了。这个时候如果有一个红点寻星镜，并且之前用月亮或者远处的灯光把它调成同轴了的话会方便很多。但是我想推荐的方案不是这个。这里要强烈推荐一个工具，就是任何可以做plate solving的软件。比如我用的是ASIAir，app就有这个功能。电脑端也有很多软件有这个功能，比如Nina，SGP，MaxIM DL。Plate solving指的是，根据一张拍出来的图片，解析里面的星星的相对位置，然后告诉你它在天球上的坐标。如果赤道仪带goto的话，这个软件可以直接略过三星校准，控制相机拍一张照片，得到赤经赤纬。如果这个坐标和目标坐标不一致的话，就再控制赤道仪指向修正后的方向。在大多数情况下这一次就可以指向要拍的对象了，而且下面的goto也会非常精确大多可以一遍成功。如果赤道仪不带goto的话，解析出来的赤经赤纬也很有用，可以指导我们下面往哪个方向移，移多少。

• 构图：但仅仅用plate solving把图像放到图像中间还是不够的。比如下面的这张图，就是因为分了两天拍，中间因为种种原因把相机旋转了一下。然后就发现两边的视野对不齐了。所以要么记住不要旋转，要么就把plate solve的结果截个图，下次构图的时候也要把angle对齐。

• 对焦：我以前对焦的时候就偷懒，看着对焦界面的FWHM弄到好像最小了就停了。但后来发现这样的精度还是不如鱼骨板。但用鱼骨板也有不方便的地方。一个是用HyperStar的时候需要把相机取下来，装鱼骨板，把相机装上去，对焦，再把相机取下来，卸鱼骨板，把相机装上去，极其恶心。一个是鱼骨板会大幅降低星星的亮度，所以要增大曝光时间，很不方便。尤其是拍窄带的时候更是如此。后来我用两个方法解决了这两个问题。前者用一个分体式的鱼骨板就好。我是自己建模打印了一个，但网上也有卖的。后者是goto到一个亮星，对焦，然后再goto回来。因为有plate solving，所以这俩goto都很方便而且精确。要是以前没有plate solving的情况下，就算做了三星校准我也是很抗拒这么做的。
• 结露：有时候，尤其是刚换上相机的时候，拍的时候会发现画面中有一个黑洞一样的东西（见下图）。这个东西的轮廓相对分明。这往往是因为相机结露了。如果相机带抗结露加热功能的话，直接打开，一般半分钟之内就会好。不带的话可以用擦镜布擦擦。如果是单纯地变暗，同时星星的对比度降低，而不是像这种有分明轮廓的话，一般是物镜结露。物镜结露可以用外置加热带解决，或者折射/折返的话也可以套个遮光罩防止/减缓结露。如果已经用了遮光罩但还是结露的话，可以查一下是不是没套好，中间有缝之类的。

• 精对极轴：要延长单帧的曝光时间降低read noise的影响，极轴的精确性是非常重要的。但一般就算用了极轴镜对了极轴，单靠导星还是很难突破5分钟，所以还是需要更精确的方法来对极轴。据说电子极轴镜可以有效提高精度，但我没有用过，因为其实我们可以用导星相机来直接实现精对极轴。同样是前面提到的软件，我用的还是ASIAir。基本原理是，它在赤道仪的初始位置（指向北天极）拍一张照，然后控制赤道仪RA方向转60度再拍一张照。用这两个照片就可以计算出极轴偏移的角度。下面它会持续拍照，更新告诉你现在还差多少，往哪个方向移动。只要调整螺丝，让下图中的小黄点尽可能地靠近小绿点就好了。熟练了以后这个操作可以很快，一般可以在3分钟之内搞定。你看我这个只花了58秒，打败了全球92.6%的用户 >_<

• 单轴赤道仪的配平：对赤道仪来说，为了跟踪精度，配平是必须的。有的赤道仪比如艾顿大星野的DEC方向不能自由旋转，很难判断有没有配平。此时可以通过旋转RA方向来判断有没有配平。DEC方向配平了的标志是，RA方面只要在一个位置调整重锤让它平衡，随便怎么转（RA轴），（RA轴）也始终是平衡的，不需要移动重锤。
• 配平也不能太好：但我发现如果配平太好也会有一些问题。往往是回差（backlash）表现的比较明显，一阵风吹来，望远镜会微小地点头。导星也会出现某个轴矫正了但没有反应的情况。这个情况在稍微破坏平衡以后一般可以解决。
• 格格的响声：如果赤道仪在转向某些角度的时候发出了格格的响声的话，一般说明配平有很大问题。或者如果赤道仪有离合器（clutch）的话，也可能是离合器的锁紧螺丝没有拧紧。
• DEC停止响应：体现为用手柄/手机控制赤道仪goto，只有RA转了过去，DEC没反应。这往往是DEC的连接线没有连好。
• 艾顿大星野电机卡死：体现为，按左右箭头按钮电机不旋转。同时停止跟踪。我到现在没找到具体是什么原因，但发现1) 合理的配平可以大幅降低卡死的几率；2) 我把赤道仪拆开重置了一下电机，配合合理的配平就再也没有出现这样的问题。重置电机的方法在这里。

• 导星直接飞掉：有时候一启动导星，发现PhD2在正常发送指令，但导星误差不减反增，甚至直接飞掉（超过8"，曲线都看不见了）。这往往是因为用的是失效的校准（calibration）数据。导星的原理是比如发现星星往上偏了1"，就发指令给赤道仪让它向南转1"来补偿这个偏移。但注意相机看到的只有上下左右，不是东南西北。它需要通过测量来知道如果星星往上偏的话，需要给赤道仪发什么样的指令，让电机在RA和DEC方向转多少步。这个测量的过程就叫校准。导星飞掉往往是因为，比如前一天做好了校准，导星没问题。第二天重新装了赤道仪和导星相机，结果导星相机的方向变了，东南西北全乱套了，所以导星算法给赤道仪发的指令全是照着昨天的方向来的，南辕北辙，自然就失败了。解决方法很简单，把校准数据清空重新校准即可。
• 导星仅RA方向直接飞掉，但DEC方向是好的：这主要是因为RA方向的方向反了，但DEC方向是正确的。为什么会出现这样的情况呢，主要是因为赤道仪自己做了中天翻转，但导星程序不知道。解决方法很简单，在Calibration界面里面把flip勾上（或者取消）即可。或者用导星程序做中天翻转，这样它会自己知道把flip勾上。
• 导星校准失败：这个一般是因为选择了错误的DEC mode。比如在校准艾顿大星野的时候，因为它是单轴电跟，没有DEC电机。但如果DEC mode还是选auto而不是off的话，导星程序就会给它狂发DEC方向的指令，然后发现咦怎么没反应，校准就失败了。解决方法是把DEC mode改成off。
• 导星RA停止跟踪：我到现在还不太清楚这是什么原因。但发现几个措施有助于缓解这个情况：1) 重启导星或者重启ASIAir盒子往往可以短期解决这个问题，但有可能复发；2) 破坏RA方向过好的平衡以后这个状况更少发生了；3）换用更轻的镜子以后这个现象更少发生了。但偶尔还是会有。
• 导星正常发出纠正信号，但赤道仪不响应，如下图所示：这个是因为对应的轴（图中是DEC）的平衡没做好。把平衡调好就好了。

• 导星误差忽然增大，如下图所示：这个是因为忽然来了一阵风。基本上无解，只能找个避风的地方，或者换用更大的赤道仪。在Cloudy Nights也看到有人在问类似的情况后来发现是地震了。。

嗯，以上所有的坑，我一个一个全都踩了一遍。。希望能对萌新们有所帮助。下一期我们继续介绍后期里面的坑，和只有到了后期才能发现的前期的坑。这些坑并不可怕，关键是不要瞎试企图瞎猫碰上死耗子解决问题。而要用逻辑去分析，探求背后的原理，用一系列小实验来分割问题可能的来源，提出假设并且用实验去验证。当然我拍深空也只有一个月，很多理解也可能是错的。也希望各位dalao不吝指正。

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