Инструменты
Словарь астрономии
62 слова, которые встречаются в карточках, подписях и приложениях. Каждое определение открывается простой фразой. Подробности идут следом. Это написано для того, кто только что распаковал свой первый умный телескоп, а не для опытного астронома.
A
- Abell
-
Каталог из 86 планетарных туманностей, составленный George Abell в 1966 году. Эти объекты очень слабы, и их оставляют на конец пути. Тот же автор опубликовал второй каталог, посвящённый скоплениям галактик.
- Alignement
-
Инструмент смотрит на звёзды перед собой и узнаёт их. Из этого он выводит, куда направлен. На умном телескопе действие это автоматическое и занимает несколько секунд.
Смотрите также Résolution astrométrique
- Amas globulaire
-
Шар из нескольких сотен тысяч очень старых звёзд. Он обращается вокруг галактики. В Млечном Пути их около 160.
- Amas ouvert
-
Группа молодых звёзд, родившихся вместе и ещё не сжатых плотно. В ней от нескольких десятков до нескольких тысяч звёзд. В нашей галактике их насчитано около 1 100. Плеяды самый известный пример.
- Amp glow
-
Цветной ореол в углу изображения, порождённый теплом электроники матрицы. Он растёт с длительностью выдержки и с температурой. Недавние матрицы дают его мало, а дарк его убирает.
Смотрите также Capteur CMOS Dark (image de)
- Année-lumière
-
Расстояние, которое свет проходит за год. Им выражают расстояния до объектов дальнего космоса. Видеть объект в тысяче световых лет значит видеть его таким, каким он был тысячу лет назад.
Смотрите также Ciel profond
- Ascension droite
-
Первая из двух координат, которые задают положение объекта на небе. Это аналог долготы, спроецированный на небо. Её считают в часах, минутах и секундах, от 0 до 24 ч.
Смотрите также Déclinaison
- Azimutale (monture)
-
Монтировка, которая ходит вверх-вниз и влево-вправо. Она проста и компактна. Но она вращает поле в течение ночи. Поэтому единичные выдержки должны оставаться короткими.
Смотрите также Équatoriale (monture) Rotation de champ
B
- Bias
-
Английское название снимка offset, для ровно того же объекта. Слово ходит и во французском, потому что программы обработки англоязычны и называют так эту серию выдержек. Есть и второй смысл, не связанный с калибровкой: смещение Malmquist, из-за которого вдали обнаруживаются только самые яркие объекты.
Читать полное определение
В астрофотографии: снимок offset
В цифровой съёмке глубокого космоса bias служит важнейшим калибровочным снимком, который помогает очистить исходные кадры.
Что это такое: электронный шум считывания, который матрица, CCD или CMOS, создаёт в тот самый момент, когда передаёт данные изображения. Даже в абсолютной темноте и при нулевой выдержке матрица не показывает на своих пикселях значение 0: она добавляет небольшое постоянное смещение, bias, вместе с мелкими электронными колебаниями.
Как его снять: делают от 20 до 50 снимков в полной темноте, с крышкой на объективе, с самой короткой выдержкой, какую позволяет камера, например 1/4000 с или 1/8000 с. ISO, или усиление, должно оставаться строго таким же, как у снимков неба.
Зачем он нужен: из этих снимков составляют Master Bias, который программы сложения вычитают из исходных кадров, чтобы убрать этот постоянный паразитный сигнал.
В наблюдательной астрономии: смещение Malmquist
В космологии и при изучении звёзд это слово обозначает явление статистического отбора, описанное астрономом Gunnar Malmquist.
Что это такое: эффект отбора, который возникает при изучении выборок объектов, ограниченных по видимой яркости.
Проблема: чем дальше объект, звезда или галактика, тем слабее он нам кажется. Поэтому на больших расстояниях наши телескопы обнаруживают только объекты с очень высокой собственной светимостью, например гиганты или сверхновые, а более тусклые объекты становятся невидимыми.
Следствие: если не проявить осторожность, можно исказить статистические выводы и решить, что далёкие звёзды в среднем ярче близких, хотя это всего лишь эффект отбора.
Смотрите также Offset (image d') Empilement
- Binning
-
Соседние пиксели объединяют квадратами, чаще всего два на два, чтобы получить один. Изображение теряет в разрешении, но выигрывает в чувствительности. Это полезно на слабых объектах и под посредственным небом.
Смотрите также Capteur CMOS Échantillonnage
- Bortle (échelle de)
-
Шкала, которая говорит, насколько небо чёрное, от 1 до 9. Класс 1 это небо без единого следа искусственного света; класс 9 это центр города. Её читают невооружённым глазом, отыскивая самую слабую звезду, которую ещё различают. Это лучшее объяснение тому, почему два снимка одного и того же объекта, сделанные одним и тем же прибором, не похожи друг на друга.
-
Класс 1, Excellent ciel noir
Предельная величина от 7,6 до 8,0 · SQM от 21,76 до 22,0
Ciel vierge de toute lumière artificielle. La Voie lactée projette une ombre au sol.
-
Класс 2, Ciel noir typique
Предельная величина от 7,1 до 7,5 · SQM от 21,6 до 21,75
Voie lactée très structurée, halo faible près de l'horizon.
-
Класс 3, Ciel rural
Предельная величина от 6,6 до 7,0 · SQM от 21,3 до 21,6
Premiers signes de pollution lumineuse à l'horizon, zénith encore noir.
-
Класс 4, Transition rural, périurbain
Предельная величина от 6,1 до 6,5 · SQM не опубликовано
Dômes de pollution lumineuse visibles à l'horizon, au-dessus des villes.
-
Класс 5, Ciel de banlieue
Предельная величина от 5,6 до 6,0 · SQM от 19,25 до 20,3
Voie lactée à peine discernable, halo sur presque tout l'horizon.
-
Класс 6, Ciel de banlieue éclairée
Предельная величина от 5,1 до 5,5 · SQM от 18,5 до 19,25
Lumière zodiacale invisible, Voie lactée visible seulement au zénith.
-
Класс 7, Transition banlieue, ville
Предельная величина от 4,6 до 5,0 · SQM от 18,0 до 18,5
Ciel gris coloré dans toutes les directions, Voie lactée invisible.
-
Класс 8, Ciel urbain
Предельная величина от 4,1 до 4,5 · SQM менее 18,0
On lit les titres d'un journal sans éclairage.
-
Класс 9, Ciel de centre-ville
Предельная величина менее 4,0 · SQM менее 18,0
Presque plus aucune étoile, hormis la Lune et les planètes.
9 классов идут с постоянным шагом, по 0,5 звёздной величины каждый. Это и показывает верхний ряд, поэтому он равномерен. Нижний ряд измеряет то же самое прибором, и он не равномерен совсем. Шаг глаза и шаг прибора не совпадают, ради чего и существуют два измерения.
Чего этот рисунок не утверждает. Провал в нижнем ряду означает отсутствие данных, а не небо: источник, публикующий яркости, делит класс 4 надвое и не даёт ничего для класса целиком. Я его не заполнял. Блоки приглушённого тона справа обозначают открытые границы: у «менее 4,0» и «менее 18,0» нет нижнего предела, и их ширина нарисована, а не измерена. Наконец, яркости SQM сам публикующий их источник называет приблизительными, а в исходной шкале 2001 года колонки SQM не было.
John E. Bortle, « Introducing the Bortle Dark-Sky Scale », Sky & Telescope, février 2001 · Wikipédia, Échelle de Bortle · Wikipedia, Bortle scale, colonne « Approx. SQM »
Смотрите также Pollution lumineuse Magnitude limite Duo-bande (filtre)
-
C
- Caldwell
-
Каталог из 109 ярких объектов, составленный Patrick Moore в 1995 году. Это объекты, отсутствующие в каталоге Messier. Хорошее продолжение, когда лёгкие объекты Messier исчерпаны.
- Capteur CMOS
-
Чувствительная к свету поверхность, которая заменяет глаз и фотоплёнку. Важны три вещи: её чувствительность, размер её пикселей и её шум. Они определяют, чего может достичь инструмент, куда сильнее, чем диаметр.
- Champ (de vision)
-
То, что прибор видит разом, измеренное в градусах. Полная Луна занимает около половины градуса. Значит, в поле 3° помещается шесть полных лун подряд.
- Champ apparent
-
Угол, который изображение занимает для глаза, смотрящего в окуляр, в отличие от реально покрытого кусочка неба. Различие идёт от визуальных наблюдений. У умного телескопа окуляра нет: на этом сайте объявленное поле всегда реальное.
Смотрите также Champ (de vision)
- Ciel profond
-
Всё, что находится за пределами Солнечной системы: туманности, галактики, скопления. Эти объекты слабы и протяжённы. Они созданы для длинной выдержки, а не для глаза.
- Collimation
-
Настройка, которая возвращает зеркала или линзы точно на ось. Умные телескопы запечатаны и в ней не нуждаются. Настраивать остаётся только большие диаметры с открытой трубой.
- Comète
-
Шар из льда и пыли: вблизи Солнца её лёд возгоняется и высвобождает газ и пыль, которые отгоняет солнечный ветер. Во время выдержки она перемещается на фоне звёзд, так что при сложении приходится выбирать: совмещение по звёздам вытягивает комету, совмещение по ней вытягивает звёзды.
Смотрите также Suivi Empilement Temps d'intégration Messier
D
- Dark (image de)
-
Снимок, сделанный в полной темноте, с закрытой крышкой, чтобы записать то, что матрица производит сама. Его вычитают из настоящих выдержек: он уносит с собой темновой ток, горячие пиксели и amp glow. Та же длительность, то же усиление, та же температура, ведь темновой ток удваивается примерно каждые 6 °C.
Читать полное определение
Даже без света матрица фотокамеры даёт паразитный сигнал, вызванный нагревом её компонентов: это темновой ток. Снятый в полной темноте, с крышкой на объективе телескопа или рефрактора, дарк записывает только эти дефекты. Затем их можно математически вычесть из настоящих снимков космоса, которые называют лайтами, на этапе предварительной обработки.
Что исправляет дарк
- Темновой ток: общий тепловой фоновый шум, который растёт с увеличением выдержки и температуры окружающей среды.
- Горячие пиксели, или hot pixels: дефектные пиксели, которые аномально насыщаются и выглядят на снимке как очень яркие красные, зелёные или синие точки.
- Amp glow: паразитное свечение в углу или у края кадра, вызванное тепловым или электрическим излучением схем считывания матрицы.
Золотые правила
Чтобы вычитание сработало, дарк нужно снимать в точно тех же электронных и тепловых условиях, что и снимки неба.
- Та же выдержка: если кадры длятся 120 секунд, дарки тоже.
- Та же чувствительность: то же усиление или то же значение ISO.
- Та же температура матрицы: темновой ток удваивается примерно каждые 6 °C.
Сколько снимать
Рекомендуется снять от 20 до 30 дарков за сеанс. Программы для астрофотографии, такие как DeepSkyStacker, Siril или PixInsight, складывают их в чистый Master Dark, свободный от случайного шума.
Дарки, offset и флэты
Дарк входит в незаменимую тройку калибровочных снимков, которую часто называют DOF: дарки, offset или bias, и флэты.
Дарки, offset и флэты: сравнение Тип калибровки Условия съёмки Что исправляет Значение Дарк Крышка закрыта, та же выдержка, та же температура Тепловой шум, горячие пиксели, amp glow Крайне важен для длинных выдержек Offset или bias Крышка закрыта, самая короткая выдержка камеры Постоянный электронный шум считывания матрицы Снимается легко и быстро Флэт Перед равномерным источником света (флэт-бокс, небо на рассвете) Виньетирование (тёмные края) и пылинки на оптике Необходим для чистого фона неба Охлаждаемые камеры и умные телескопы
Охлаждаемая астрокамера держит матрицу при постоянной температуре, например −10 °C. Тогда можно раз и навсегда собрать дома библиотеку дарков и пользоваться ею несколько месяцев, не теряя времени на выезде.
По моему опыту, большинство умных телескопов не требует снимать дарки на месте. Исключение составляют телескопы Unistellar: калибровка матрицы запускается из настроек телескопа, при надетой крышке.
Источника:
Смотрите также Flat (image de) Offset (image d') Amp glow Empilement
- Déclinaison
-
Вторая из двух координат, которые задают положение объекта на небе: его высота над небесным экватором. Это аналог широты. Она идёт от минус 90° на южном полюсе до плюс 90° на северном. В сравнении с вашей широтой она сразу говорит, поднимается ли объект у вас достаточно высоко.
Смотрите также Ascension droite Latitude
- Dithering
-
Инструмент случайно смещают на несколько пикселей между двумя выдержками. При сложении постоянные дефекты матрицы больше не попадают в одно место и стираются. Фон становится чище, без единой лишней секунды выдержки.
Смотрите также Empilement Amp glow
- Duo-bande (filtre)
-
Фильтр, который пропускает только два очень точных цвета: водород-альфа и ионизованный кислород. Именно их излучают эмиссионные туманности. Фильтр задерживает почти всё остальное, включая световое загрязнение. Такие туманности тогда выходят за одну ночь.
Дуобанд не делает туманность ярче: он делает фон неба чернее. На 300 нм видимого диапазона он открывает лишь два узких окна, O III на 500,7 нм и Hα на 656,3 нм: ровно те, на которых излучает эмиссионная туманность. Всё остальное задерживается, а уличное освещение входит в это остальное: sodium на 589 и 589,6 нм, mercure на 405, 436, 546 и 578 нм. Ни одна из этих линий не попадает в эти два окна.
Чего этот рисунок не утверждает. Оба окна нарисованы с шириной, выбранной ради читаемости, а не измеренной. Данными является только их положение. Кроме того, дуобанд бесполезен на отражательной туманности или на галактике, которые на этих линиях не излучают.
Длины волн: Wikipédia en français, H-alpha : 656,3 nm · Wikipedia, Doubly ionized oxygen : raies interdites à 500,7 et 495,9 nm · RP Photonics Encyclopedia, Metal Vapor Lamps : raies du sodium et du mercure
Смотрите также Hydrogène alpha Nébuleuse en émission
E
- Échantillonnage
-
Кусочек неба, который покрывает один пиксель, измеренный в угловых секундах. Он зависит от фокусного расстояния и от размера пикселей. Слишком большой, и изображению не хватает деталей; слишком маленький, и один и тот же свет размазывается по большему числу пикселей без пользы. Полезный предел задаёт сиинг.
Смотрите также Focale Capteur CMOS Seeing
- Empilement
-
Много коротких выдержек складывают, чтобы получить одно изображение. Сигнал объекта прибавляется, шум взаимно гасится. Это и есть сам принцип умного телескопа.
Смотрите также Rapport signal sur bruit Temps d'intégration
- Équatoriale (monture)
-
Монтировка, одна ось которой параллельна земной. Поле больше не вращается, и выдержки могут длиться дольше. Взамен её надо установить по полюсу, то есть навести эту ось на полюс.
Смотрите также Azimutale (monture)
F
- Flat (image de)
-
Снимок равномерно освещённой поверхности, сделанный, чтобы выявить дефекты оптики. Он показывает пылинки и затемнение по краям. Затем настоящие выдержки делят на него, и фон снова становится ровным.
Смотрите также Dark (image de) Vignettage
- Focale
-
Расстояние между оптикой и точкой, где строится изображение. Длинное фокусное расстояние увеличивает, но сужает то, что видно разом. Короткое показывает широко.
G
- Galaxie
-
Совокупность миллиардов звёзд, газа и пыли, удерживаемая тяготением. Различают четыре формы: спиральную, линзовидную, эллиптическую и неправильную.
- Goto
-
Функция, которая сама выводит инструмент на заданный объект. Цель выбирают в списке, прибор туда идёт и центрирует её. На умном телескопе goto опирается на распознавание звёзд, а не на одну лишь механику: он попадает точно, даже если прибор двигали руками.
Смотрите также Alignement Résolution astrométrique
H
- Hydrogène alpha
-
Красный свет, излучаемый водородом. Это линия, то есть единственный и очень точный цвет, на 656,3 нанометра. Она даёт цвет большим эмиссионным туманностям. Она же проходит через световое загрязнение лучше остального спектра.
I
- IC
-
Index Catalogue, дополнение к каталогу NGC, опубликованное в 1895, а затем в 1908 году. Он содержит 5 386 объектов, открытых после него.
L
- Latitude
-
Положение по оси север-юг на земном шаре. Она определяет, что можно увидеть. С 45° северной широты весь южный дальний космос остаётся под горизонтом.
- Lumière zodiacale
-
Рассеянное свечение в форме конуса, видимое после сумерек или перед рассветом. Это свет Солнца, отражённый пылью Солнечной системы. Оно пропадает уже при классе 6 по Бортлю: увидеть его хорошая проверка черноты места.
Смотрите также Bortle (échelle de)
M
- Magnitude
-
Шкала яркости, устроенная наоборот: чем меньше число, тем ярче объект. Невооружённым глазом, под хорошим небом, доходят примерно до величины 6.
- Magnitude limite
-
Самая слабая звезда, которую ещё видно, в данном месте и в данную ночь. Чем больше число, тем чернее небо: 6 за городом, 4 в городе. Это самая простая мера качества неба и та, по которой ставят класс Бортля.
Смотрите также Bortle (échelle de) Magnitude
- Messier
-
Каталог, составленный Charles Messier в XVIII веке. Его последняя опубликованная версия, 1781 года, насчитывает 103 объекта. XX век довёл его до 110, добавив объекты, которые Messier и Méchain видели, но не внесли. Messier искал не чудеса: он перечислял то, что не следует путать с кометой. Это так и остался лучший список для начала.
- Mise en station
-
Настройка, которая выставляет ось монтировки по земной. Когда она сделана, поле больше не вращается и выдержки могут длиться. Она касается только экваториального режима: в азимутальном устанавливать нечего.
Смотрите также Équatoriale (monture) Rotation de champ
- Mosaïque
-
Сборка нескольких соседних полей в одно изображение. Так покрывают область шире той, что инструмент видит разом. Тонкость деталей остаётся исходной.
N
- Nébuleuse en émission
-
Газовое облако, которое светится собственным светом. Близкие звёзды его возбуждают, и оно переизлучает в нескольких очень точных цветах. Это семейство лучше всего откликается на дуобанд-фильтр.
Смотрите также Duo-bande (filtre)
- Nébuleuse obscure
-
Пылевое облако, которое не светится и не отражает никакого света. Поэтому его видно только на просвет, потому что оно закрывает звёзды за собой. Конская Голова учебный случай.
- Nébuleuse par réflexion
-
Пылевое облако, которое отражает свет соседней звезды, чаще всего в синем. Оно не откликается на дуобанд-фильтр. Ему нужен широкополосный фильтр.
- Nébuleuse planétaire
-
Газовая оболочка, сброшенная звездой средней массы в конце жизни. К планете она не имеет никакого отношения. Название идёт от ошибки первых наблюдателей.
- NGC
-
New General Catalogue, опубликованный в 1888 году John Dreyer. Он перечисляет 7 840 объектов дальнего космоса. Это опорный каталог, тот, который встречается чаще всего.
O
- Offset (image d')
-
Выдержка нулевой или почти нулевой длительности, которая измеряет уровень, показываемый матрицей даже без света. Её называют также bias. Это электронный ноль, вычитаемый прежде всего остального. Вместе с дарком и флэтом это третья из трёх классических калибровок.
Смотрите также Bias Dark (image de) Flat (image de)
- Opposition
-
Момент, когда планета оказывается напротив Солнца, если смотреть с Земли. Тогда она проходит выше всего около полуночи и оказывается ближе всего к нам. Это лучшее время для наблюдения, и относится оно только к планетам, более далёким, чем Земля.
P
- Pixel shift
-
Функция фотоаппарата: между двумя выдержками матрица смещается на долю пикселя, и программа заново собирает изображения. Тогда каждый пиксель измеряет три цвета вместо одного, и мозаика цветных фильтров, называемая байеровской, перестаёт ограничивать цвет. Дизеринг же смещает инструмент, а не матрицу.
Смотрите также Capteur CMOS Échantillonnage Binning Dithering
- Pollution lumineuse
-
Городское зарево, которое высветляет фон неба и топит слабые объекты. Оно не делает астрофотографию невозможной. Оно удлиняет выдержку и делает фильтр полезнее.
- Pose unitaire
-
Длительность одного снимка, до сложения. Она составляет от 4 до 300 секунд. Её ограничивают две вещи: точность ведения и вращение поля.
Смотрите также Empilement
R
- Rapport d'ouverture
-
Фокусное расстояние, делённое на диаметр, обозначается f/. Чем меньше число, тем быстрее строится изображение. Светосила f/2,2 набирает сигнал в несколько раз быстрее, чем f/5.
- Rapport signal sur bruit
-
То, что определяет итоговое качество изображения. Оно растёт как квадратный корень из времени. Удвоение общей выдержки даёт выигрыш всего в 1,4 раза. Чтобы удвоить качество, время надо учетверить.
Смотрите также Temps d'intégration
- Résolution astrométrique
-
Программа сравнивает видимые звёзды с каталогом. Так она узнаёт участок неба и выводит, куда именно направлен инструмент. Именно это позволяет умному телескопу самому возвращаться на цель.
- Rotation de champ
-
На азимутальной монтировке изображение медленно поворачивается в течение ночи. Слишком длинные выдержки сохраняют от этого вытянутые звёзды. В этом и смысл экваториального режима.
Смотрите также Azimutale (monture)
S
- Seeing
-
Дрожание воздуха над нами, которое размывает тонкие детали. Слово английское и употребляется в русском как есть, сиинг. Хороший сиинг иногда значит больше, чем чёрное небо, особенно на планетах.
- Sharpless
-
Каталог из 313 областей ионизованного водорода, составленный Stewart Sharpless в 1959 году. Эти объекты очень протяжённы и очень слабы. Они созданы для дуобанд-фильтра и широких полей.
- SQM (Sky Quality Meter)
-
Небольшой прибор, который измеряет яркость фона неба. Он даёт число в звёздных величинах на квадратную угловую секунду: около 22 под исключительным небом, менее 18 в городе. Это числовая версия шкалы Бортля, и она не зависит от зрения наблюдателя.
Смотрите также Bortle (échelle de) Pollution lumineuse
- STARVIS
-
Семейство матриц, которые изготавливает Sony. Они освещаются с обратной стороны, очень чувствительны в глубоком красном и мало шумят. Их ставят почти во все недавние умные телескопы.
- Suivi
-
Инструмент поворачивается со скоростью неба, чтобы удерживать объект неподвижным на матрице. Без него звёзды за несколько секунд превращаются в чёрточки. Его точность задаёт предельную длительность единичной выдержки.
Смотрите также Pose unitaire Mise en station
T
- Temps d'intégration
-
Общая выдержка по объекту, то есть сумма всех сложенных выдержек. Я показываю её везде. Именно эти данные объясняют разницу между двумя снимками одного и того же объекта.
Смотрите также Empilement Rapport signal sur bruit
- Transparence
-
Способность воздуха пропускать свет. Прозрачная ночь это ночь без дымки, без влаги и без пыли. Она определяет, чего можно достичь по глубине, тогда как сиинг определяет тонкость. Эти две величины меняются по отдельности: очень прозрачное небо может быть очень турбулентным.
Смотрите также Seeing Bortle (échelle de)
V
- Vignettage
-
Постепенное затемнение краёв изображения по сравнению с центром. Оно идёт от оптики, а не от неба. На ровном фоне неба оно видно сразу. Это ровно то, что правит флэт.
Смотрите также Flat (image de) Rapport d'ouverture
- Vision amplifiée
-
Складывать изображения вживую и показывать их на экране по мере накопления. За несколько секунд видно то, чего окуляр не показал бы никогда. Это исходный довод умного телескопа.
- Voie lactée
-
Наша галактика, видимая изнутри. Она образует молочную полосу, пересекающую летнее небо. Ей нужны чёрное небо и очень широкое поле, а не телескоп.