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C42 设计解析

C42 极轴校准:快速开拍,或进一步提高精度

C42 如何结合 AR 与天文定位解析,通过屏幕引导帮助你快速开拍,或为深空摄影精细校准。

技术 作者 4 分钟阅读
极轴校准
星空背景下,C42 相机与赤道仪线框图的赤经轴中心线指向北天极。

C42 面向重视画质的天文摄影师,同时覆盖关联但不同的星景与深空摄影。设计极轴校准流程时,我们首先问:**为什么不用经纬仪?**我们希望摄影师在天顶附近也能顺畅拍摄,而持续跟踪天顶对经纬仪更具挑战。因此选择了赤道仪,也带来开拍前的一项任务:对极轴。

两类拍摄对速度与精度的优先级不同。星景摄影通常用较短焦距,在短暂时刻将天空、天体、地景和人物纳入一张照片,需要满足画面所需精度,同时尽快开拍。深空摄影用更长焦距对准目标,追求更长的单张曝光和整夜更多素材,优先考虑准确对极轴,再尽快进入拍摄。

C42 把 AR 与天文定位解析结合:**AR 快速确定方向,定位解析进一步减少残余误差。**完成 AR 校准即可拍摄,也可继续解析校准以满足深空需求。速度与精度之间的选择,对应真实的星空拍摄方式。

点击主屏幕右下角望远镜图标,在控制菜单中选择 Polar align(极轴校准)。按提示设置初始朝向、倾角和底座位置,进入 Star map alignment(星图校准),也就是 AR 极轴校准阶段。

主屏幕右下角控制菜单中的 Polar align

打开右下角控制菜单,找到 Polar align。

AR 极轴校准:先找方向,再用真实星点精调

对极轴是让赤道仪赤经轴平行于地球自转轴,以便更准确地跟踪天空视运动。北半球的目标方向是 NCP,即北天极。北极星恰好靠近它,但并不重合。地轴还会因岁差缓慢改变方向。仅把北极星放在画面中心,并不代表已准确对极轴。

AR 校准先通过星图帮助寻找方向。**红框标记以北天极为中心的目标位置,蓝框显示当前指向的视野。**旋转底座方位角与高度角旋钮,使两框重合,让设备接近目标方向。

随后出现类似无反相机夜间取景的 Live View(实时取景)窗口,叠加两个参考标记:α UMi 是北极星,λ UMi 是小熊座 λ 星。微调方位角与高度角,使实际星点与对应标记重合,进一步校准。

AR 第一阶段:红色目标框与蓝色当前指向框 AR 第二阶段:在实时取景中将 α UMi 与 λ UMi 对齐对应标记

先在星图上重合画框,再利用相机实际拍到的星点精调。

传统光学极轴镜需要通过目镜,对照分划板判断参考星位置再调整。C42 在屏幕上显示真实星场与参考标记,你可以看着图像调整,无需通过极轴镜目镜核对星位。

如果使用广角、时间紧迫且精度要求较低,完成 AR 后可点击 Done(完成)。如果需要更高精度,点击 **Next(下一步)**继续定位解析校准。

定位解析校准:测量误差,跟随提示调整

下一屏会询问东西两侧哪边天空无遮挡。选择 **West clear(西侧无遮挡)**或 East clear(东侧无遮挡),赤道仪自动转向该侧。确认视野后,点击 Start calibration(开始校准)。系统在三个不同指向拍摄星场,识别星点,再根据位置计算极轴误差。

选择西侧或东侧无遮挡天空进行定位解析校准

如果东西两侧均有遮挡,点击 Star map,在星图选择推荐位置,让设备转向后再开始解析。

测量完成后,屏幕会提示转哪个旋钮、往哪个方向、转多少圈。下图上方为调整左右方向的方位角,下方为调整上下方向的高度角。橙圈标识旋钮,箭头与圈数说明操作。0.1 turns 表示沿指定方向转动十分之一圈。

调整提示:上方方位角,下方高度角,底部 Refresh result

本次测量提示两个旋钮各调整 0.1 圈。请始终依据最新测量操作。

测量误差、转动旋钮、刷新结果,这一原理与许多天文控制器相同。我们也希望机械调整更顺手:控制回差,同时为方位角和高度角分别提供顺滑的单旋钮调节。看着提示转动对应旋钮,即可精细修正。

转动后点击 Refresh result(刷新结果),重新测量并显示剩余误差。如需继续调整,按新的方向与圈数操作,再次刷新。每次测量都检查上一步效果,逐步减少误差。

本次演示中,AR 校准后的首次解析测量显示总误差 10′38″,即 10 角分 38 角秒,**Star Sky(星景)**已有绿色勾选。进一步调整并刷新后,总误差降至 1′01″,即 1 角分 1 角秒,**Deep Sky(深空)**也出现绿色勾选。

精调后:1 角分 1 角秒,星景与深空均显示绿色勾选

以上是本次演示读数,并非每次达到同样精度的保证。所需精度也取决于焦距、单张曝光时间与导星条件。

两种方法在流程中前后相接,但不必每次都全部完成。快速广角拍摄可在 AR 后结束;需要更高精度则继续定位解析,根据实测精调。C42 把方向、调整量和剩余误差呈现在屏幕上,帮助你判断何时可以开拍。

接下来的计划:解析后无需继续手动精调

我们计划在定位解析完成后,通过三轴闭环控制进行补偿,无需继续精细手调。Pulsar 的赤经、赤纬轴与 HALO 构图旋转轴协同实现这一能力,期待通过 OTA 更新带给用户。

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