國內天文發燒友自磨鏡片 打造大口徑望遠鏡拍攝月球

隨著國內天文攝影熱的興起，越來越多的對天文和探索宇宙感興趣的朋友開始購買成品望遠鏡，赤道儀和天文攝像頭進行天文攝影，進行宇宙探索。除了購買成品望遠鏡以外，自己磨製打造大口徑的反射式望遠鏡也是一種方法。通過購買價廉物美的玻璃鏡胚，按照一定的方法進行磨製，經過自己的努力就可以收穫一個大口徑的主鏡，也是一個非常有成就感的事情。

國內天文愛好者顏明哲就自己磨製了一面16寸的主鏡，並且成功的實現高清晰度的月面拍攝。我們來看一看他的成果吧。以下是顏明哲本人的描述

我從小就保持對天文愛好的熱情，至今每年都訂購《天文愛好者》，也經常通過北京天文館郵購科普書籍，直到2013年，突然有個自製牛反的想法，決定自己動手磨玻璃製作拋物面牛反，為此網上到處搜尋有關磨製牛反的資料，認真學習領會反射鏡的光學原理以及如何磨製反射鏡主鏡。

經過研究，發現磨床大砂輪是白剛玉砂粒，硬度跟玻璃差不多，可以當工具板，就採用獨特的砂輪工具板磨鏡片，不是傳統的玻璃對磨，事先用手磨機把鏡片玻璃磨凹弧面，砂輪磨成凸面，而且通過線切割加工準確的凸凹薄鐵板弧度卡板各兩個，來檢驗主鏡玻璃，工具板弧面準確性，手磨機磨好弧面後，加粗粒研磨膏進行粗磨，當玻璃鏡面跟工具板的坑坑窪窪都磨完吻合後開始磨料細磨，完成後在砂輪工具板上製作瀝青模拋光，首先拋光到刀口儀焦點處一切全黑的球面再改變手法求拋物面，並且在鏡片上掛固定尺寸的帶齒十字鐵條來檢測陰影法線符合情況，最後精磨到準確拋物面面型，然後製作鏡筒，自製調焦座，三腳架手動經緯儀，開始邊未鍍膜觀測高倍清晰度邊修磨精度，當情況非常理想才給鏡片鍍反射膜。

接著開始目視以及目鏡後數碼相機拍攝一些月亮等天體，但數碼相機單幀效果遠不如攝像頭拍攝視頻疊加的，2016年購買了中國天文相機製造商QHYCCD剛推出不久的QHY290M攝像頭,該產品是200萬高清，採用背照式圖像感測器，並且幀率很快，拍攝天體很有優勢，特別是拍攝月亮，高幀率可以很大抵消視寧度不佳的影響，為此，自己設計並手工製作一台大型，可以勝任承載16寸牛反的跟蹤系統，這套跟蹤裝置採用單根極軸轉動方式，就是通過一些減速器串聯高倍減速，最後帶動一根帶極軸鏡的轉動軸，軸上面安裝一個經緯儀給望遠鏡調整指向，這樣就可以讓望遠鏡使用QHY290M攝像頭拍攝製作作品。

使用攝像頭拍攝算剛入門，經驗嚴重不足，所以諮詢了很多天文論壇的高手拍攝製作方面技巧，剛開始拍攝製作一些天體作品，主要是月貌，發現重影比較厲害，經有經驗的同好提醒，使用星點法發現是主鏡安裝不妥，鏡片被壓迫變形，調整後情況明顯好轉，11月18日凌晨，天空透明度非常好，十九的月亮清潔明浩掛在頭頂，視寧度很好，用16寸牛反，QHY290MM,ES2X巴羅拍攝月亮表面，都是全像素1920X1200,增益10幾，曝光不超過10，這時的幀率只有25左右，一般幀率需要30以上才不會因為視寧度問題導致圖像膠著模糊，叫果凍效應，所以拍攝月面需要小點像素，爭取高幀率。後來才知道，對於這台相機而且如果採用USB3.0介面，將USB帶寬限制的值調小一些，則幀率能到100多幀每秒的高幀率，因為拍攝方面還在學習熟悉階段，這技巧是這次之後同好介紹的，好在那天早晨天氣超好，低幀率拍攝出來的效果很好，細節非常清晰，作品發表在牧夫論壇後，很多同好都給於佳評。

月亮的阿爾俾斯谷中月溪是很多天文愛好者挑戰拍攝的目標，只有口徑大解析度足夠才可以拍攝出來，12月7日農曆初九，初九月亮剛好是拍攝這個月溪的理想時間，用16寸，QHY290M攝像頭加3X巴羅拍攝幾段視頻進行製作，出來的每個作品都可以清楚看出這條月溪。（見圖月溪）

12月10-11日的晚上天氣不錯，月亮升到一定高度就開始拍攝，10日拍攝製作了月亮虹灣，哥白尼坑，柏拉圖等，還是16寸加QHY290M，這次視寧度非常好，QHY290M的全像素低幀率效果非常不錯，細節清晰。

2017年元旦天氣非常好，傍晚月伴金星上場，初四月牙與金星都很明亮清澈，兩個天體在太陽剛下山已經比較低空，理想拍攝時間不超過半小時，

因為16寸望遠鏡加上大的跟蹤系統非常龐大，對準一次目標穩住就得花點時間，所以只能拍攝一個，考慮到初四月牙同時好天氣的不多，金星天天有，決定拍攝月亮，還是QHY290M，加2X巴羅，結果出來後感覺效果很棒，細細月牙拍攝出很多月貌細節，在牧夫論壇發表後，大家說有登陸月球的感覺。（見圖初四月牙）

過完2017年春節的天氣一直不好，直到元宵節晚上才天氣不錯可以拍攝，天文愛好者都知道滿月的光暗反差最小，細節幾乎沒有，沒什麼月面細節好拍，但那天是元宵節，想拍個元宵滿月看看，還是同樣16寸，QHY290M，加個2X巴羅，因為太亮，增益調0，專門拍攝月亮邊緣有光暗區域，結果出來發現滿月可拍的細節蠻多，而且邊緣那些月貌有種深幽神秘感覺。

2017年2月14日晚上天氣不錯，傍晚透明度視寧度很好，太陽還沒下山就把設備準備妥當，等待太陽下去後開始金星最佳拍攝時段，當天開始黑，金星發亮馬上開拍，還是QHY290M攝像頭，加3X巴羅，685濾鏡，拍攝幾段視頻進行製作，金星外形不錯，就是表面沒細節，需要加專門拍攝金星的UV濾鏡才有色彩細節，期待下次添個UV濾鏡拍攝金星，半夜後月亮升的高度接近中天，開始拍攝初虧月亮邊緣一些陰影反差區域，因為視寧還可以，包括危海以及周圍，加個2X,3X巴羅拍攝出來效果還不錯，QHY290的靈敏性極佳，可以拍出很小細節，比較給力，（見圖2月14日，危海系列等

但因為我攝像頭拍攝製作剛入門不久，還在學習技巧階段，所以作品不太專業，相信多向些高手前輩學習了解，以後作品會越來越好，目前開始在磨製一個20寸牛反望遠鏡系統，支撐設計為極軸轉動跟蹤，希望能夠製作出高精度望遠鏡，拍攝出更好。

此篇文章轉載自牧夫天文論壇

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