木星(Jupiter),或者歲星,太陽系的最大行星,直徑為地球11倍,但自轉週期卻僅需十小時,快速的自轉造就木星絢麗條紋的表面,以及扁圓的外型。

 木星是人類最早使用望遠鏡觀測的天體之一,四百年前加利略觀測木星衛星的運行,挑起天文思想的大震盪,這四顆木星最大的衛星,木衛三「加尼美德(Ganymede)」、木衛四「卡列斯托(Calisto)」、木衛一「伊奧(Io)」及木衛二「歐羅巴(Europa)」,它們亦被稱作「加利略衛星」。這四顆衛星繞行木星公轉的週期很短,伊奧僅需1.8天,歐羅巴僅需3.6天,就算是距木星最遠的卡列斯托也僅需要16.7天,因此就算在同一個晚上拍攝的木星四大衛星,他的衛星位置也可以明顯看出位置的不同。

 木星自轉的速度非常快,僅需十小時即可旋轉一圈,在柯氏力的影響下形成他變化萬千的條紋表面,以及更細緻的風暴結構。木星表面有個持續數百年的大型風暴結構 - 大紅斑,在加利略時代便有觀測紀錄,是木星顯著的表面特徵之一。
    (糰鬼云:大紅斑用這年頭的望遠鏡去看都淡的跟鬼一樣,加利略那時候到底是看到了啥呀??!!!!)

 2010年09月21日,木星衝,「衝」指的是地球與木星達到軌道上的最近距離,而且據說是47年來木星距離地球最近的一次,雖然這個統計實質上沒什麼意義,但看著好像還不錯得晴朗天候,隔天還是啟動望遠鏡來乾過癮一番!


拍攝地經緯度(WGS84):121°32'08.32 E, 25°00'26.04" N, 海拔高度 39公尺, 師大地科系平頂天文台
拍攝鏡筒:Celestron C14 斯密特-蓋賽格林式折反射鏡(f=3910mm, f/11.0)+  or 25mm目鏡(擴大攝影時使用)
拍攝器材:Canon EOS 7D,Full HD錄影模式,每秒30幅影像輸出
處理軟體:Corel Visual Studio 轉檔, Registax影像疊合強化, PhotoShop最終處理與輸出


木星,伊奧,與它的影
相機感光度:ISO3200
單幅影像曝光時間:1/125s
拍攝時間(LST):2010/09/27 01h 15m 54s ~ 01h 19m 20s (UTC +8), 共計206 sec

此時正好衛星伊奧通過木星表面,形成一個明顯的陰影區,影像處理後竟然還看的到隱約的衛星本體,但可惜大紅斑不在這側。



木星,伊奧,與它的影 2
相機感光度:ISO3200
單幅影像曝光時間:1/160s
拍攝時間(LST):2010/09/27 01h 23m 51s ~ 01h 28m 17s (UTC +8), 共計326 sec

使用錄影疊合的方式擷取影像最大缺點就是不能忽略拍攝物自身的移動,想不到在不到10分鐘的間隔裡竟然衛星位置已經有明顯的移動!累積較多的畫格數不但無法獲得更清晰的影像,反而只會使畫面細節被模糊化(木星自轉很快呀囧)




木星,與加利略衛星 (直焦攝影)
相機感光度:ISO400
單幅影像曝光時間:1/160s
拍攝時間:2010/09/22...... 的上半夜,我懶得把檔案傳回相機讀取拍攝時間..... Orz, 總共約120sec左右

由左下往右上,依序為「加尼美德」「伊奧」「木星」「歐羅巴」,與非常暗不明顯的「卡列斯托」,由於拍攝重點是木星表面,因此衛星的曝光顯著不足。
這四顆衛星亮度分別為4.6、5.0、5.3及5.7等,而木星是-2.9等的亮度,亮度非常懸殊(星等相差一等,亮度相差2.5倍),因此可以同時有清楚的四大衛星與清晰的木星表面,那一定是HDR中的HDR.... (影像深度必需要非常非常深才拉的出來)

 

 

窮人的調適光學-高速攝影

 大氣擾動一直是地面可見光觀測所難以避免的干擾,縱使有理論解析力極高的鏡筒,在大氣的干擾下,鏡筒的解析力往往無法發揮,在良好的觀測地點擾動可以控制在2角秒內,但在惡夢般的臺北盆地......,我很不想承認,但出現這數值的十倍以上並不奇怪......,常常有「從水裡看木星」,或是「從水裡看月亮」的感覺......。

 國外大型望遠鏡用來應付大氣擾動的方法是調適光學系統,簡單來說就是因應大氣的狀態即時使用鏡片後方的調整棒給鏡片加壓改變外型來"適應"它,這系統除了價格貴翻天之外,我相信他在台北市還會盡力的想把鏡片戳破....... XD (這裡的擾動太可怕了 QQ)

 於是便有另一種想法出現,如果使用非常短暫的曝光時間把擾動影像瞬間"凍結",然後再想辦法校準位置疊合大量影像後放大訊噪比,那樣是否可以篩選出較高解析力的影像?(如果沒有... 我影像還是慘案 XD)

 後來這技術再發展出散斑干涉,還有業餘人士在玩的行星攝影這兩塊出來,散斑干涉是用來解析雙星軌道的我不想多講(看起來是個惡夢, 煙~),行星攝影就是我正在玩得東西 XD

 目前Registax這軟體可以應付還不差的狀態自動疊合,但如果在擾動更強的時候,單幅曝光時間下,目標天體如果已經有顯著的變形,像是哭臉木星變成笑臉木星,歪臉木星,或者是缺了角的扁橢圓之類的現象,在這情況之下的影像就算疊合也是跑不出個所以然來,需要使用更短的曝光時間來試圖凍結影像,然後就會卡到機身感光度極限的坑裡面去 XD

因為在原始畫面中只看的到木星的圓盤和它上面那條顯著的暗帶,看起來像個哭臉,但擾動強時會看到這條暗帶嚴重扭曲,可能會歪掉斜掉反過來什麼的,所以說是笑臉哭臉它笑我就哭 XD )

 以往在做這種事的是用還不算差的WebCam, 後來出現過高速動態CCD,但隨著數單機身錄影的普及,還有它自身具備的高感光度,怎麼看都很是何來搞這把戲
XD,但真要說缺點的話也很致命,數單的錄影不能輸出原始未壓縮格式,而且儲存格式被限定為單色8-bit的深度,錄影格式壓縮過的影像沒搞好FFT跑下去就變成一格格方網格,14-bit深度的感應器只儲存8-bit剩下的只能被浪費掉,不過在原始影像尚能取得不錯訊噪比的情況下,還是可以弄出不少影像細節出來。

    (糰鬼再云:數單根本是樂勝呀~ 真要逼可以逼到1/500秒快門,動態CCD逼到1/80就快爆炸了,而且它還可以輕鬆帶上山去亂拍不用去想電源的問題 XD)

最後來個擾動極強狀態下的木星和擾動普通(或者再台北該說是... 極佳狀況)狀態下的木星原始錄影檔.... QQ

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