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《十步学会Guidemaster导星软件》 撰文/题头图摄影 湖州

第一步,什么是Guidemaster

自动导星软件的作用就是配合摄像头来驱动赤道仪,使之始终指向目标星。

自动导星软件有不少,此外还有PHD Guiding、GuideDog(很久都没更新的“老”家伙)和我比较喜欢的K3CCDTools等,但K3CCDTools需要付费,免费的Guidemaster和PHD Guiding自然就成为大家的最爱,最近推出的Guidemaster V2.0.25版日臻完美,功能方面也几乎涵盖了深空摄影的各个方面。

第二步,Guidemaster的优势

首先是免费。

其次是功能,除了能够自动识别导星焦距和赤道仪回程等参数外,赤道仪的极轴无需对的很准,导星用的摄像头也无需严格按照“水平-赤经、垂直-赤纬”这样的对应规则来摆放,再加上合理的导星算法和新加入的数码单反曝光时间列表功能,可以说是一个软件就能满足深空拍摄的工作了。

最后就是已经被网友 福建ltycho汉化了。

第三步,建立连接

用一个USB2COM将笔记本和南京GotoStar电跟的手柄连接起来(USB2COM设定为COM1,末端通过一条RS232转RJ11电缆连接电跟的手柄),再用一个USB2COM(设定为COM3)将笔记本和佳能400D的快门接口连接起来(USB2COM末端连接自制的电子快门线,电路参见周恒撰写的“佳能350D 快门控制系统的制作--B们程序控制系统”),最后将飞利浦的840K摄像头连接到笔记本上。

第四步,Guidemaster的设定

GM各个版本的界面会略有不同,下面按2.0.25进行说明。

运行后可以在弹出的主窗口的工具栏进行设定,主窗口左侧按钮都为灰色而不可选。

 

1,点击工具栏的Camera选定摄像头,840K只要选择第一行的Star Cam -MS WDM驱动即可,此后主窗口开始显示视频画面,调焦后确定被导星。


2,选对了摄像头后在工具栏的Camera栏内就可以设定画面增益等,让被导星亮度合适。

 

3,现在选择菜单栏的General中的Setup项。


在新弹出的Optionen窗口中切换到Telescope项对导星设备进行设定,南京Gotostar是通过标准的Ascom来驱动电跟的,这里就选Ascom,再点窗口右侧的Setup进行串口绑定。


下面是Ascom设定的窗口,不同电跟选择的型号是不一样的,比如信达的EQ6和南京Gotostar都选择Ascom,但接下来的选定就不一样了,信达EQ6的选择见网友zbydd撰写的“EQ6的导星配置方法”,要注意其中的串口设定一定要和对应的USB2COM对上才能连接成功:

 

4,回到Optionen窗口中切换到Guiding Scope项,这里要设定导星镜的焦距等参数,其实在做自动校正之后GM会按那个结果来导星,这里的设定并不会明显影响到后面的操作。

其他参数按默认设置即可,但对于想了解GM内涵的网友来说,也许会对这些设定的具体含义更感兴趣,但GM提供的中文帮助(Wen Yih, Wang王文益翻译)对这些参数解释的似乎还不够通俗,下图中的标注算是我个人的一种理解吧,仅供大家参考,希望大家能进一步补充。


5,在Optionen窗口中切换到DLSR Settings项,这里可以设定单反相机的曝光时间和接口类型,如果不设定接口类型则主窗口也不会出现对应的曝光计时器选项。

由于使用的是自制的串口电子快门线,这里就要按图中的参数进行设定才能成功,比如串口为3(与USB2COM对应)并选择RTS,与周恒网友提供的单反拍摄软件相比,不同的是这里无需选择电路的“反相”模式。

窗口右侧列出了常见的曝光时间,大家可以自行删减,这些参数以后在操作相机拍照的CameraTimer窗口内会被用到。

最后在Radius of dithering窗口填入每拍摄一张照片后导星镜故意偏移的像素,比如10像素,这样相底上固定的噪点就会与恒星星点彼此分离而在后期的叠加处理中被滤掉,GM真的很照顾大家的拍摄习惯哦!但要记住每张照片之间的等待时间要设定的长些,比如30秒以便GM能调整好位置。

 

6,在Optionen窗口中切换到Guiding Imager项,对于840K来说无需再更改,但对于其他摄像头就要设定像素间隔为等(QHY5需要安装专为GM准备的驱动),另外如果840K已经进行了改造来适合长时间曝光,也可以在这里进行并口设定来实现。

7,回到菜单栏的General中的Vectors项,新窗口中将列出上次校准后留下的参数,而Configurations选项则用来保存不同的校准结果以备下次使用,默认为激活第一项设置,要激活其他选项只要在对应项的后面打钩即可。

第五步,打开GM与电跟之间的连接

总算结束了“繁琐”的设定,下面选择工具栏中的Telescope中的Connect连接到电跟,如果导星时发现星点总是向相反方向偏移而无法导星时,就要选择对应的Inver RA或者DE反向功能才能正常,这是大家要经常记住的。

一旦连接到电跟,主窗口左侧的图标文字就从灰色变为可以操作的黑色字体了。

第六步,自动校准

回到主窗口,点击左侧的Calibrate进行自动校准,此时会弹出询问框,点确定后再选择视频窗口中靠近中间的亮星点,GM就会自动完成校准工作,时间大约为一两分钟,结束后会给出校准结果,点击Save保存。

 

如果赤道仪的回程比较大而超过1秒,自动校准结束后会给出提示。

如果回程比前面(General-Setup中Optionen-Telescope窗口)设定的回程最大校准时间还要长,则会出现错误提示,此时就要增加那里的时间,比如到2000ms。


第七步,开始跟踪

做好了一切,来享受自动导星的快乐吧,此时只要点击主窗口左侧的Guide,再点击新弹出窗口中的第一行,点中视频窗口中合适的亮星(也可以选择刚才用于校准的那颗星),软件机会打开跟踪窗口并自动进行跟踪。


Guide导星窗口显示了当前导星的状况,其中Aggressivness可以用来改变导星时进行修正的程度,如果调整到最右端则为100%,表示GM会按软件计算出的误差进行全部的修正,如果调整到50%则只提供50%的修正,让电跟的动作更缓和些,GM作者也是建议用户将这个值设定在30~50%。

导星是否准确可以看误差显示栏,如当前修正值和平均值等,最下面的动态窗口默认的显示范围(FullScaleRes)为5角秒,也就是RA和DE两个水平图的封顶/底就是+/-5角秒,而圆坐标的最大半径也是5角秒,其中的小圆圈则是+/-2.5角秒,如果您设定了5角秒的显示范围而跟踪的点点都出现在小圆圈内,表明您的跟踪结果相当的理想了(小于+/-2.5角秒),而如果偏的比较多也可以适当增加显示范围,比如10或者20。

 

第八步,开始深空拍摄

点击菜单栏上的CameraTimer,可以设定4组不同的曝光时间,具体的时间可以点击下拉菜单来选择(菜单内的常用时间参数前面已经提到如何增减),也可以直接填入其他数字,每组后面可以加入这组照片拍摄的张数。


如果需要打开反光镜预升功能则要选中Mirror Lockup,其默认的预升时间为10秒,此外Spoolingtime用来设定每张照片拍摄的间隔时间,如果每张照片都要修正下像素间隔,这个时间要设定的稍微长些以避免望远镜还没有稳定跟踪,最后点击Begin Exposure开始控制相机进行拍摄。


拍摄开始后窗口会显示当前任务的倒计时和整个任务完成的倒计时。


第九步,制作导星消暗场+增加画面亮度

有的摄像头噪点较多,通过GM提供的Darkframe可以削除这些噪点,操作时只要盖上镜头盖后点击主窗口左侧的Darkframe(按钮变成绿色),然后再点击一下让它回到黄色,再打开镜头盖,以后开始导星时就会自动消掉那些固定的噪点而让视频窗口更好的显示恒星星点。

如果拍摄区域亮星太少,也可以通过GM提供的叠加功能适当的提升画面的亮度,此时只要点击主窗口左下的Stack picture,将其从0改变为1,画面亮度就会提升,但画面刷新时间也会降低一倍,比如原来是每秒10帧的视频现在就只有5帧了,如果叠加提升到2则只剩下2.5帧/秒。



第十步,视频画面的放大与缩小
主窗口工具栏上的Image用于调整视频画面的放大倍数(数码放大和缩小),一般按默认的设定即可满足工作。

最后,GM使用感想

使用的GM的时间还很短,其中的诀窍和妙处还没有更深刻的体验,个人感觉这个软件功能上已经接近完美,如果还能再增加些相机拍摄的组数并将赤经和赤纬回程独立显示就好了。

与K3CCDTools相比稳定性还有待提高,经常是关闭与电跟的连接后再次连接会报错,多次校正是软件崩溃或者计算出完全错误的运动方向等,实际使用的漂移误差似乎还不是很理想,有时还会出现反方向加速移动的问题(通过手动设定反向来解决),与低端赤道仪的配合似乎还不是很完美,这方面还没有明显超过K3CCDTools,但K3CCDTools的设定参数需要用户手动进行调整,错误的选择很可能导致很差的结果,而GM则相对自动化一些,对摄像头的角度要求也不高(虽然GM作者建议用户还是事先做好漂移法来对极轴并将摄像头水平方向对齐赤经)。

此外,进行自动校准时,如果用户已经选择了加入回程(默认设定),GM会驱动电跟做S、N、N、S、S、W、E、N的动作用于计算导星镜的焦距、赤道仪赤经赤纬的回程和摄像头的夹角,从中能看到其中的判断方法。

这里还要感谢Guidemaster的作者、平民天文之窩的王文益、网友周恒和zbydd先生等提供的软硬件和相关的文章,前面文章中的不妥之处还请大家多多指教。

Guidemaster网站和下载地址:http://www.guidemaster.de/
平民天文之窩的地址:http://tw.myblog.yahoo.com/abracad100
网友周恒撰写的“佳能350D 快门控制系统的制作--B们程序控制系统”和软件
网友Zbydd撰写的“EQ6的导星配置方法”
网友福建ltycho提供的汉化脚本“guidemaster2.0.25b汉化包” 简体版 繁体版