Kinh nghiệm chụp và xử lý ảnh thiên văn bằng Webcam

Posted on by
Trả lời


Anh post lại hình sao Mộc sau khi xử lý lại một chút bằng ACD và sửa lại giờ chụp cho đúng (10h đêm).
To Luna. Theo Practical Amateur Astronomy Digital SLR Astrophotography để chụp ảnh chi tiết bề mặt hành tinh và mặt trăng thì webcam được xếp hạng cao nhất ++++ State of the art cùng với astronomical videocamera !!!!! Trong khi Digital SLR chỉ vào hạng + Usable !!!
Khi chụp ảnh hành tinh, yêu cầu về hệ thống bám nhật động không cần cao lắm, thậm chí còn nên để cho ảnh “trôi” chậm trong thị trường để tránh ghi lại các vết bẩn hay điểm chết trên CCD khi xử lý ảnh.
Thực tế, Kính TV cũng không cần phải thật lớn với điều kiện ghi hình trong TP ô nhiễm ánh sáng và bụi. Thậm chí kính càng lớn, hiệu ứng chập chờn do nhiễu loạn trên các tầng cao khí quyển càng rõ hơn. Với MT, có thể thấy rõ ảnh bị dợn sóng như khi nhìn ảnh phản chiếu qua mặt nước vậy, với hành tinh, ảnh lúc rõ, lúc nhòe, khó lấy focus.
Rất may là các CT xử lý ảnh tự động như Registax, có thể xử lý hàng ngàn Frame ảnh trong một file video, chắt lọc lấy những chi tiết rõ nhất của từng frame ảnh và nâng cao chất lượng ảnh cuối cùng.
Qua xử lý ảnh sao Mộc vừa rồi, anh có vài kinh nghiệm sau :
– Đừng chờ cho đến khi thời tiết thật tốt hay khi có kính, dụng cụ thật ‘xịn”. Hãy tận dụng mọi thứ đang có. Kính 150mm là đủ để có ảnh đẹp.
– Khi chụp hành tinh, nên dùng Webcam có cảm biến CCD. CCD có dải động cao hơn nhiều so với CMOS, ảnh sẽ rõ không bị “nhờn nhợt” như CMOS. CMOS chỉ dùng tốt với đối tượng tương phản và độ sáng cao như mặt trăng. Loại astronomical sensor CMOS khoảng 100USD của Tuấn cũng không tốt bằng webcam CCD. (Webcam Philips SPC 900NC giá khoảng 50-100USD) . Nhưng webcam Colorvis 30-100.000d cũng cho ảnh MT ở cấp độ ++++ State of the art !!!
– Nên dùng Barlow, dù hình ảnh nhìn qua barlow có xấu đi, nhưng ảnh sẽ có nhiều chi tiết mà ảnh nhỏ nét rõ (không barlow) không bao giờ có được.Registax sẽ lo phần còn lại. !!!
– Cho ảnh trôi chậm trên màn hình, trong thời gian ghi ảnh không nên chỉnh kính. Ảnh bị rung động do thao tác chỉnh kính sẽ khó xử lý bằng Registax. Nếu file video hơi dài và có những đoạn bị rung động, nên cắt thành nhiều file và cắt bỏ đoạn bị rung. Thời gian ghi càng dài càng tốt, nhưng không nên để ảnh trôi quá biên màn hình, Registax sẽ báo lỗi mất điểm aligne khi xử lý.
– Dùng CT capture nào đó cho file không nén, có dung lượng lớn nhất, khi đó tốc độ ghi sẽ nhanh nhất và ảnh sẽ có nhiều chi tiết nhất. Một file video khoảng 2-30sec có thể lên đến 3-400MB.
– Chỉnh Exposure time và gain sao cho ảnh hoàn toàn không bị lóa dù có hơi tối một chút cũng được. Ảnh tối có thể “kéo lên” được, còn dư sáng thì chỉ có nước bỏ đi thôi.
– Đừng thất vọng nếu ảnh xử lý không đẹp như mong muốn, hãy thử lại nhiều lần với các điểm aligne và các thông số khác nhau, sẽ có phần thưởng bất ngờ cho những ai đủ kiên nhẫn.
– Ảnh sau xử lý bằng Registax nên xử lý thêm exposure và khử nhiễu bằng một CT xử lý ảnh khác. Registax hơi kém ở khoảng hậu kỳ này.
Chúc các em thành công.

Sao Mộc và 2 vệ tinh

Posted on by
Trả lời

Gần 10h tối qua, mới đi “công tác” về, nhìn trời thấy sao Mộc đẹp quá, tuy trăng gần tròn hơi bị lóa, anh tranh thủ chụp thêm vài tấm sao Mộc để tiếp tục hoàn thiện kỹ thuật . Có lẽ tại mấy chai bia, mắt hơi mờ, tay hơi rung nhưng cũng cố lấy cho được đồng thời 2 vệ tinh Ganymede và Io và đốm đỏ trên sao Mộc. Đốm đỏ lúc này có lẽ thiếu bia nên xuống sắc quá. Anh em xem đỡ nhé !!!!

Sao Mộc

Posted on by
Trả lời

Làm thêm vài tấm ảnh sao Mộc để luyện tay nghề.
Chuyển động tự quay của Sao Mộc. Ảnh gif tổng hợp từ 8 đoạn video ngắn ghi hình trong vòng 40′ ngày 4/10/09

Tay nghề lên được một chút xíu nữa. Ngày 21/10/09.

Kinh nghiệm : chỉ chọn chế độ 10frame/s, tốc độ 1/25s (chậm nhất), giảm gain cho đến khi các vùng sáng không còn lóa trắng, mức brighness và gamma chỉnh sao cho mức nền thực sự đen. Ảnh sẽ ít nhiễu và rõ nhất.

Mặt trăng qua kính Khúc xạ HAAC

Posted on by
Trả lời

Tối qua (18/4/2011), trời khá trong, lần đầu tiên anh thử chụp ảnh với kính khúc xạ lắp với vật kính 60-F12 của HAAC. Ảnh xử lý từ 1 file avi ngắn (khoảng 50 frame) bằng Registax 5.0.


Còn mấy file avi nữa (hơn 1Gb) đủ để xử lý và ghép thành ảnh toàn bộ MT nhưng anh chưa có thời gian xử lý.
Có thể đánh giá kính KX tự lắp với vật liệu do HAAC cung cấp là khá tốt, đủ để “so” với KTV hàng “xịn”.

Các em chú ý :
– Kính KX vẫn có yêu cầu chuẩn trực thật tốt như kính PX.
– Focuser phải thật êm để có thể lấy focus đúng mức.
– Quay 1 file avi, cắt lấy những đoạn đẹp để xử lý cũng là 1 pp chống rung tốt cho những giá kính yếu.

Dùng WC colorvis rẻ tiền vẫn tốt với ảnh MT. Anh dùng Philips chỉ vì đang có sẵn thôi.

Thử nghiệm Mead2114 và chụp ảnh qua Reducer 0.54X

Posted on by
Trả lời

Tối qua (11/4/2011), thời tiết có khá hơn một chút, anh nghịch thử nghiệm cái Meade2114 của Huy. Nó bám nhật động khá tốt, motor chạy có tiếng rít nhỏ nhưng vẫn êm. Anh chụp vài tấm MT nhân tiện thử luôn cái Reducer mới chế lại.
Không reducer
http://i300.photobucket.com/albums/n…uy/Moon/Mt.jpg


Có reducer
http://i300.photobucket.com/albums/n…y/Moon/MtR.jpg


Tính ra hệ số reduce khoảng 1.86. Chất lượng cũng khá tốt. Anh định dùng nó để săn ảnh tinh vân.

“Tripod Barn dorr tracker”

Posted on by
Trả lời

Tối qua (22/5/2011), anh đã chế tạo và thử nghiệm thành công “cái gọi là” “Tripod_Barn dorr”, một loại giá xích đạo đơn giản dành cho chụp ảnh thiên văn bằng máy ảnh thường. Định làm xong sớm trước 19/5 để gửi cho anh em, mừng SN HAAC, nhưng không kịp. Trễ mất 2 ngày, cộng thêm thời tiết không tốt lắm, mãi đến tối qua mới thử được.
Tripod_Barn dorr tracker.
Barn dorr tracker hay còn gọi là Haig mount hay Scotch mount do George Haig sáng chế năm 1975 là một loại giá xích đạo đơn giản dành cho chụp ảnh thiên văn bằng máy ảnh. Ưu điểm của nó là rất dễ chế tạo và xử dụng nhưng vẫn đạt mức chính xác bám nhật động rất cao (với cải tiến 2 tay đòn 1997 và 2008). Xem thêm thông tin và cách tính toán tại http://en.wikipedia.org/wiki/Barn_door_tracker.
Thông thường, tay đòn của nó nằm ngang và toàn bộ được đặt lên 1 giá tripod để tiện xử dụng.

Nhưng vì thế, nó dễ bị rung động và kém ổn định, đặc biệt là khi xoay giá bằng tay hay motor bước bị rung.

Và cải tiến của anh tạm gọi là Tripod_Barn door

Cải tiến của anh ở đây là xoay hướng tay đòn xuống và kết hợp nó thẳng vào 1 tripod . Như vậy tay quay với bu lông M6 làm trục vít sẽ nằm thấp hẳn về phía dưới giá sẽ chống rung và ổn định hơn nhiều .
Ưu điểm thứ 2 là gọn nhẹ. ta sẽ có luôn 1 tripod cứng vững có thể xếp gọn với chi phí khoảng 15.000d !!!!


Chi tiết chính của giá là bản lề đặt nghiêng có thể chỉnh được góc nghiêng tùy theo vĩ độ để làm trục cực

Ổ bạc cầu có thể xoay và cố định máy ảnh theo đủ mọi hướng tháo từ giá camera cũ.
Vì thời gian phơi sáng tối đa trên máy ảnh của anh chỉ có 60s nên anh chỉ làm theo kiểu 1 tay đòn và xoay bằng tay (không motor). Chỉ cần đặt 1 đồng hồ có kim giây bên cạnh làm chuẩn, sau đó, xoay tay quay theo đúng tốc độ kim giây trong 1′ là xong.
Và đây là kết quả thử nghiệm :
Không theo nhật động


Và chịu khó …. quay tay 1′


Trời không đẹp lắm, mắt anh chỉ thấy được 3 sao đuôi Leo, sao Thổ và Acturus, nhưng trên ảnh, có thể thấy được các sao cấp 5.7 trong chòm Coma Berenices.
Ảnh crop vùng đuôi chòm Leo để thấy rõ nhật động. Đường đen trên hình là ….sợi dây phơi đồ !!! Có thể thấy trường bị xoay rõ rệt chỉ sau khoảng 2-3 phút.
Không quay


Và


Đây là 1 công cụ đơn giản, rẻ tiền giúp ta có thể chụp ảnh bầu trời, các chòm sao và dải Ngân hà ngay cả với máy ảnh P&S thường.
Với máy ảnh SLR có thời gian phơi sáng dài hơn, có thể dùng loại 2 tay đòn và lắp thêm motor .

Bản thiết kế :

Như đã giới thiệu ở trên, barn door tracker chỉ là 1 kiểu giá xích đạo đơn giản giúp ta có thể chụp ảnh bầu trời sao với thời gian phơi sáng dài mà không bị kéo thành vệt (star trail). Thực tế, với máy ảnh có ống kính wide (35mm) thời gian phơi sáng chỉ có thể đến 5s, không thể chụp được các sao có độ sáng thấp (>3). Khi dùng ống tele thì còn tệ hơn nữa, thời gian phơi sáng chỉ khoảng 1s .
Nguyên lý giá barn door : Lấy hình từ wiki cho gọn


Máy ảnh được gá trên tay đòn trên. Khi xoay trục vít, góc A sẽ tăng dần lên.
Nếu trục xoay ( trục bản lề) hướng theo trục cực trái đất và vận tốc góc A đúng bằng tốc độ nhật động (15độ/h hay 0.25 độ/min) thì máy ảnh sẽ “bám” chính xác theo bầu trời sao. Thời gian phơi sáng lúc này có thể kéo dài đến vài phút hay vài chục phút (kiểu cải tiến dùng 2 tay đòn).

Gọi r là bước ren của trục vít, R là khoảng cách từ trục vít đến trục xoay.
Khi xoay trục vít 1 vòng, góc A sẽ tăng từ 0 đến 1 giá trị A nào đó và tan (A) = r / R.
Nếu trục vít có tốc độ xoay 1 vòng /min và vận tốc góc nhật động là 0.25o’/min thì
R = r / tan0.25
Khi dùng motor và bộ giảm tốc để quay trục vít, ta có thể tính lại R cho phù hợp. Ở đây ta chọn tốc độ xoay 1 vòng /min là để thuận tiện so theo kim giây đồng hồ khi quay bằng tay.

Trục vít đơn giản nhất là 1 con bu lông có bước ren chuẩn M6-1mm, M8-1.25mm hay M10-1.5mm.
Chỉ số M có nghĩa là ren theo hệ mét, số thứ1 là đường kính bu lông và số thứ 2 là bước ren r.
Anh chọn bu lông M6-1mm dài 50mm làm trục vít.
Như vậy khoảng cách từ trục vít đến trục xoay R = 1 / tan0.25 = 229.2 mm.
Nhân tiện tính luôn : nếu dùng bu lông M8-1.25 thì R = 286.5mm và M10-1.5 thì R = 343.8mm.

Với bản thiết kế gốc của George Haig thì tính toán như vậy là xong, nhưng với bản cải tiến của anh thì phải tính thêm 1 chút xíu nữa.
Anh đã tận dụng 1 chân (chính) của tripod làm điểm tựa cho trục xoay và tay đòn. Bản lề làm trục xoay được đặt lệch 1 góc A1 với mặt đất và khi mở tripod ra, góc nghiêng của trục xoay so với mặt đất là lúc này là A2 < A1.

Dùng hình học không gian, có thể tính được A1 = arcsin (sin A2 / sin (90-B) ) với B là 1/2 góc mở của tripod.
Góc nghiêng trục cực A2 = vĩ độ nơi quan sát. Vĩ độ TPHCM là 10.5oN . Chọn góc mở tripod là 50 độ thì A1 = 11.5o.
Nếu bản lề làm trục xoay, chỉ bắt vào má cố định (chân chính của tripod) bằng 1 con vít ở giữa, ta có thể xoay bản lề đi khoảng +-8o để phù hợp khi dùng ở vĩ độ khác mà không cần phải thay đổi thiết kế.
Đây là bản thiết kế


Vật tư :
– Gỗ mỏng 8-10mm. Không nên dùng ván ép vì nó rất yếu và dễ hỏng khi gặp nước. Các lỗ tròn trên bản vẽ chỉ là chỗ đánh dấu bắt bản lề, đừng khoan các lỗ này, tùy theo loại bản lề đang có mà bắt vít cho phù hợp. Chỉ riêng lỗ ren M6 là phải đo chính xác, khoan lỗ và ren sao cho thật vuông góc với mặt gỗ.
– Bản lề 70mm 02 cái : 1 dùng làm trục xoay. (Bản lề này nên dùng búa tán lại cốt để khử độ rơ.) và 1 dùng cho tripod
– Bản lề 40mm 01 cái , dùng để ghép tấm giằng chân vào tripod, như vậy tripod có thể xếp gọn vào mà không cần phải tháo rời tấm giằng ra như tripod KTV TQ.
– Tấm giằng chân tripod : tôn 1mm. Phần bẻ xuống 65o và xẻ rãnh là để bắt vít vào 2 chân phụ của tripod. 2 vít này siết hở khoảng 1mm để có thể cài tấm giằng vào ra dễ dàng mà không cần dùng tournevis.
– Ổ bạc cầu gá máy ảnh : tháo từ chân đế camera quan sát cũ. Nếu không có, có thể tự chế bằng sắt dày 2mm, chỉ cần có thể gá và xoay máy ảnh dễ dàng là ok.
– Bu lông M6-1mm dài 50mm làm trục vít. Lỗ ren M6 có thể ren thẳng lên gỗ mà không cần phải dùng đai ốc
Toàn bộ vật tư đều là đồ tận dụng, Anh chỉ phải mua 3 cái bản lề và vài con vít. Tổng chi phí < 10.000d.

Thiết kế cơ bản là vậy, nhưng tùy theo nhu cầu và vật tư có sẵn, ta có thể thay đổi sao cho phù hợp.
Ví dụ
– Kéo dài tripod đến 1-1.2m để không phải ngồi bệt xuống đất hay phải đặt giá lên bàn cao.
– Lắp thêm ống ngắm dọc theo trục cực để dễ chuẩn hướng.
– Lắp luôn 1 đồng hồ có kim giây và đèn chiếu sáng lên tay đòn xoay để dễ chuẩn tốc độ quay.
– Lắp motor thay vì quay tay để có tốc độ quay ổn định hơn.
– Chuyển thành dạng 2 tay đòn để có thể phơi sáng dài đến vài chục phút mà vẫn bám nhật động chính xác.
………….
Cách xử dụng :
– Mở chân tripod ra, gài tấm giằng chân vào chân phụ.
– Lắp máy ảnh vào giá, chuẩn bị sẵn đồng hồ (có kim giây) để chuẩn tốc độ quay.
– Chỉnh hướng trục cực đúng theo hướng Bắc và góc nghiêng đúng bằng vĩ độ nơi quan sát. Nếu nhìn được sao Bắc đẩu, đặt mắt theo trục cực và chỉnh sao cho nó hướng thẳng về sao Bắc đẩu. Bước này khá quan trọng, đặc biệt là khi dùng ống kính tele để chụp ảnh. Với ống kính wide, thì không cần chính xác cho lắm.
– Hướng máy ảnh về đối tượng, cẩn thận không làm sai lệch vị trí tripod. Chụp với thời gian trễ lớn nhất của máy ảnh để chống rung và để kịp chỉnh vị trí tay quay trục vít về đúng kim giây đồng hồ. Quay tay quay thật đều theo đúng tốc độ kim cho đến khi hết thời gian phơi sáng. Máy ảnh khi đó sẽ chuyển sang chế độ chụp và bù dark-frame. Ta có thể quay ngược tay quay về vị trí ban đầu để chuẩn bị chụp tấm ảnh kế tiếp.

Đây là 2 ảnh anh chụp tối CN vừa qua.
Ảnh các chòm sao Scorpius, Lupus, Centaurus và Crux. Ánh sáng lóa phía dưới là…hướng sân bay TSN, khu vực …không bao giờ cúp điện

Anh không ngờ nó ra nhiều sao như vậy trong điều kiện quan sát không tốt như vậy. Có thể thấy các sao mờ cấp 6.7 trong chòm Scorpius.
Nếu dải Ngân hà thấy được bằng mắt thường thì, anh nghĩ, nó có thể chụp ảnh lên màu ngon lành.