FAQ - Imaging through City Lights: Narrow Band Image 簡介

[funoooo]

Imaging through City Lights: Narrow Band Image 簡介
Summary: Sky and Telescope Dec 2010的 Neil Fleming

在城市裡一般業餘天文同好面對光害問題而未能拍出好照片。而大家亦不可能時常出去郊外深山去拍攝，因而浪費很多機會。但因現今科技進步有解決城市拍攝問題: CCD photography through narrowband filters. 不單拍到星空，還有機會發現到小行星。

What is “Narrow Band”?
在宇宙中除了恆星外，有很多物質都會吸收能量，而發放特別 Wave Length 光。特別 Emission Nebulae 就是組成不同氣體，當這些氣體吸收了能量，就會發放特別 Wave Length 光線。當中包容: Hydrogen, Oxygen, Sulfur, 和 Nitrogen.
而每一個氣體發放 Wave length 如下：
Hydrogen – alpha (Hα) – 656.3 nanometer (nm) (紅色光)
Doubly-ionized oxygen (O-III) – 500.7nm 和 495.9nm
Ionized Sulfer (S-II) – 671.6 和 673.1nm
少題到 Ionized Nitrogen (N-II) 是 654.8nm 及 658.3nm. 因太接近 Hα ，所以一般是分不開。

而 Narrow Band Filter 就是設計專容許特定 Wave Length 光線通過，而其他就會 Block 了。一般 Narrow Band Filter 只容許 3 至 13 nm 空間間隙光線進入，所以其他不想要的光線如人做光線，煙霞反射的光線都會一一被 Block 了。 因間隙細少，就算在此間隙以外的星光都會被 block。因此用 Narrow Band Filter 拍攝需要超長曝光時間。

Narrowband Color
如果用Hydrogen – alpha (Hα) filter, Doubly-ionized oxygen (O-III) filter, 及 Ionized Sulfer (S-II) filter 分別拍攝，能產生到 tri-color images。 只要將以上用 Narrowband Filter 拍攝出來片代入分別紅綠藍三色，就成為 Hubble Palette 彩色相。(註: 因科學家一般用 Hubble Space Telescope 拍攝 Narrowband 相用作研究，並且是用此方法合成彩色照片。因此而命名！)
大衆常用合成相方法有三種：
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第一種方法：
Hydrogen – alpha (Hα) 為 Green Color Chanel
Doubly-ionized oxygen (O-III) 為 Blue Color Chanel
Ionized Sulfer (S-II)為 Red Color Chanel

用此方法一般顏色會偏綠，因為星雲一般是充滿大量 Hydrogen 氣體，而其他 Oxygen 及 Sulfer 氣體會比較少。為此 O-III 及 S-II 相片量要比 Hα 多至倍數，求至得到平行。或者在 Photoshop 內將 Green channel 壓下，並將 Red 及 blue channel 拉上亦可。最基本要缺 (A general rule of thumb) 是盡量使 Sky Background 變成正常顏色，而在各 channel 分別拉上壓下達到想要效果。
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第二種方法：
如果你己確認那個放射星雲 (emission nebulae) 主要顏色是紅色，你可用另一種方法去配色而產生另類效果。今次只要用Hydrogen – alpha (Hα) filter 及 Doubly-ionized oxygen (O-III) filter，不用Ionized Sulfer (S-II) filter。而用Hα 及 O-III 去做第三 channel 相片。

Hydrogen – alpha (Hα) 為 Red Color Chanel
Doubly-ionized oxygen (O-III) 為 Blue Color Chanel
平均 (Hydrogen – alpha (Hα) + Doubly-ionized oxygen (O-III)) 為 Green Color Chanel

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第三種方法：
另一個比較多人用的方法: (Natural-color narrowband imaging)
Hydrogen – alpha (Hα) 為 Red Color Chanel
Doubly-ionized oxygen (O-III) 為 Green Color Chanel
20% Hydrogen – alpha (Hα) + Doubly-ionized oxygen (O-III) 為 Blue Color Chanel
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Making Discoveries
在一般彩色 CCD 是拍攝 galaxies, clusters, and Stars 最好選擇，但如果拍攝 Nebulae (特別 Emission Nebulae) Narrowband 拍攝能提供清晰細節。此一般彩色 CCD 未能及上。

“Whether you live under the orange shroud of light pollution, or are hunting down unnoticed objects, narrowband imaging can add a whole new level of interest to your astrophotography. And who knows, you just may find something new.”

[鄧登凳]

這個窄頻拍攝, RogerRao師兄有很詳細的介紹:
http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=21395 (奴貴人也引過入FAQ, 可能貴人善忘...)

其實小弟也介紹過有關的器材: http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=20750
當有有個http://www.youtube.com/watch?v=E842Rs-iB2I片子是很好看的, 但重要的是Mark Hellweg介紹的是用數碼單鏡反光機(DSLR, 他是用Canon20Da)拍的, 以下還有好些用DSLR的窄頻例子: http://flickrhivemind.net/Tags/narrowband/Interesting

這個數碼單反的器材問題在這裡討論過: http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=21316

而後期處理的探討, 可見: http://www.hkastroforum.net/viewtopic.php?t=21664

[funoooo]

Ha濾鏡拍的資料加到RGB影像上的方法
http://www.astrohome.cn/portal.php?mod=view&aid=655