自制天文摄影计算器分享

自制天文摄影计算器分享

电脑上看这篇文章的第一个字很大,所以我要占用掉第一行的空间。

好了进入正题。

两年前,没有赤道仪的我苦于压榨器材的性能。在摸清了无赤道仪短曝的门道之后,用刚学的C#写了一个星空计算器,发在牧夫和贴吧无人问津。随后就买了赤道仪。现在又学了一下WPF,更新一下,发个巡星客。

头图中的公式即为短曝的核心公式。理想状态下,星点的像在感光元件上移动其半宽所用的时间,即为可接受的最长曝光时间。曝光(秒),分辨率(角秒/像素),半宽(像素)。目标天体的赤纬很好查,半宽可以无脑认为是2-3。为了得到分辨率,就写了用焦距和像素大小来计算的逻辑。为了得到像素大小,又写了用传感器尺寸和像素数来计算的逻辑。这堆功能组装成一个小软件。

软件中还可以计算一个我自认为的效率指数。效率指数代表一次曝光中每个像素获得的能量。定义一个1米口径的镜子,每个像素收集1平方角秒天空的光,曝光1秒,获得的能量为1。那么有:效率指数 = 口径(米)^ 2 * 角分辨率(角秒/像素)^ 2 * 曝光时间(秒)。

下面演示的是大名鼎鼎的55ed DIY望远镜,配上大名鼎鼎的IMX410,拍摄大名鼎鼎的M31,妄想星点半宽2.5,计算得到最长单张曝光时间1.27秒:

M31的长边有大约3度大,那么它在画面中就会占据1878个像素的长度:

开源在 https://github.com/GarthTB/AstrophotoCalculator ,用中文当变量名真是整齐又简洁。


完整功能列表:

  1. 根据焦距、焦比算入瞳;根据焦距、入瞳算焦比;根据焦比、入瞳算焦距。
  2. 根据入瞳、波长算瑞利极限。
  3. 根据传感器尺寸、像素数算单个像素尺寸(边长)。
  4. 根据焦距、传感器尺寸算视场。
  5. 根据焦距、单个像素尺寸算角分辨率。
  6. 根据角分辨率、目标赤纬、拖线程度算曝光时间;根据角分辨率、目标赤纬、曝光时间算拖线程度。
  7. 根据入瞳、角分辨率、曝光时间算效率指数。
  8. 根据角分辨率、目标大小算占据像素数;根据角分辨率、占据像素数算目标大小;根据目标大小、占据像素数算角分辨率。

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