2017年8月16日 星期三

不失約的英仙座流星雨/ Perseid meteor shower/ 流星雨的拍攝(2017)

(2023 updated)



2017



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英仙座流星雨備忘:
1.峰值的ZHR(天頂每小時流星數)= 100, 指在無光害(極限星等6.5),假設輻射點在天頂,無雲無遮蔽時一個觀測者的每小時可見流星數。如果要從歷年的ZHR去估算自己所在觀測條件能見到的流星數,那麼沒有符合任一條件都要做修正,譬如,在天空暗度屬於bortle 5等級的郊山,如在陽明山擎天崗、七星山、大屯山、鞍部等地方,數量要先下修約除以 6 ,100/6 = 16顆每小時(極大期峰值時),有月光則要再下修。除了極限星等的修正以外,另外,遮蔽亦要扣除,最後輻射點天頂離角也要修正,譬如輻射點不在天頂的情況,所能見的流星數評估要向下修正 sin(輻射點仰角)。所以實際上可以看到的數量不會有某些聳動新聞或網路渲染的那麼誇張,要有心理準備,但數量仍是比平日多很多。 
從實際觀測的流星數去推算觀測當時的ZHR的公式請見 wiki,其中要做極限星等修正,有效觀測時間修正、流星雨輻射點的天頂距修正,視野遮蔽率也要修正,這些都會使理想的ZHR比觀測到的數量要增加,如果在完美的觀測地點將會觀測到估算的ZHR相當的數量。實際範例可參考這份 2018英仙座流星雨觀測分析。 
2.每年的極大期(數量最多的時間)約在八月十二日至八月十四日 間,然而不是在極大期也能看得到流星,只是每隔一日的理想ZHR值就會快速遞減,約隔4~5日後時英仙座流星雨的ZHR約會降至20以下。 
3.流星雨的流星可能出現在四面八方,只是他們的軌跡的尾巴延伸的假想線會匯聚於該流星雨的輻射點,看起來流星是從輻射點呈放射狀的向四周射出,所以觀賞時不要只盯著輻射點看。  但大致上來說面向輻射點方向所見的天空範圍看到流星的機率最高,而輻射點升的越高所能見到的流星數越多,因為被地平擋住的流星越少(對英仙座流星雨來說即下半夜)。另,距輻射點越近的地方出現的流星越短,觀測者很容易會錯過,通常距輻射點約40度的地方是最容易看見流星的地帶,此外,面向地平仰角約50度視野所見的流星層 (meteor layer)會比面向天頂所見更廣,所以也建議將視線的中心設在地平仰角約50度附近(參考國際流星組織IMO 流星觀測手冊)。
4.英仙座流星雨多明亮的流星,所以只要沒下雨,就算有雲,只要雲層有破洞就很有機會能看到。 
5.若要以相機拍攝,建議使用大光圈(如果使用手動鏡務必再三確認光圈環在正確位置,即光圈盡可能開至最大)、高ISO做間隔攝影,記憶卡速度越快間隔可越短。因為流星實際曝光的時間只有流星劃過的那一瞬間,其他的曝光時間都只是讓背景更亮,所以單張曝光過長並沒有意義,視光害狀況與使用鏡頭焦距評估單張曝光時間約15~30秒即可。 如果相機沒有內建間歇攝影功能,請使用排程定時快門線(強烈建議使用排程快門線,相機內建的間歇攝影功能的兩張間隔時間使用者可能無法自定,譬如Pentax K5及K3II便無法自定兩張之間的間隔時間,個人覺得間隔時間太長。),設定好後按下快門即可讓它自動拍攝,不必一直顧著相機,眼睛請用來欣賞流星雨。 

需要器材:大光圈鏡頭、大容量記憶卡 、最好相機能外接電源、行動電源、排程快門線、除霧線。

6.不是用廣角也能拍流星雨。  
7.使用相機攝影(大光圈高ISO)經常可以拍到這些明亮流星的顏色變化,譬如由綠轉黃至紅色(天文、全光譜等改機能使紅色更為明顯),那是由不同元素發出的光線,請參考NASA的  Background facts on meteors and meteor showers
8.觀賞流星雨建議攜帶野餐墊,躺著觀賞更舒適。 
9.英仙座流星雨的母體為週期133年的 Swift–Tuttle彗星 ,每年當地球穿越Swift-Tuttle軌道附近時便會吸引軌道上的塵埃落入地球大氣層形成英仙座流星雨。 Swift-Tuttle是目前已知的最大的近地小天體(NEO),直徑估計有26公里,它的下一個回歸年是在2126年,屆時最接近地球時會是在8月5日的距離 0.153AU,估計將會達到裸眼可見且非常明亮的 0.7等。



2017英仙座流星雨攝於陽明山鞍部,共十四幀馬賽克接圖。若在不受月光影響的年份(譬如2023)極大期每小時肉眼約可看到10~20顆流星,極大期的前後一天平均每小時約可見8~10顆。




從歷史紀錄來推估的最佳觀測期:






根據過去的觀測統計(見上表),在峰值約五天前開始ZHR就已經有20,所以在五天前開始就已經很大的機會可以看到英仙座流星。另外,如果沒辦法在峰值之夜觀賞,從統計圖表上可看出前後一天的ZHR仍頗高,峰值後的兩天內仍是很適合觀賞的日期,但之後ZHR就會快速下降。(注意這裡的ZHR是指完美觀測條件的每小時天頂流星數,如果在鞍部這樣bortle 5的郊區光害下這個數字要除以六)

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2020/08/12~13 擎天崗

十枚流星共十二幀疊圖。再現背景星空時間 2020/08/12 PM10:37 。除了包括竹子山頂的三枚非英仙座流星群的流星以其出現的位置疊合以外,其他流星皆以出現時的天球座標與方向疊合。


在擎天崗草原從12日晚九點多看到13日清晨約一點半超過十五顆(後來就沒數了),其中有幾顆不屬於英仙座流星雨的也蠻亮的,譬如有顆直接出現在竹子山雷達站後方的相當令人驚艷。昨天似乎沒看到交管,但卻也沒塞車,八點多先到麥當勞附近吃晚餐,約九點多上到停車場時汽、機車停車格幾乎已經差不多滿了。
英仙座流星雨相當多的明亮流星,有些在雲縫中也能看到。隨著流星的出現草原裡不時傳來驚呼與人們彼此的玩笑聲 ,氣氛非常歡樂。
近午夜遠方車道還是車流不斷,或許有人剛忙完工作趕上來, 旁邊一群陌生的上班族看了三、四顆就心滿意足地回去了,這樣也很好,不在意數量多少,看到流星的心願達到了,帶著一個心滿意足的,幸福的心情回家可以好好睡個覺迎接明天的挑戰。
明年英仙座流星雨再見。


On the night of Aug. 12, we lay the picnic mat on the prairie of 擎天崗, I saw more than fifteen meteors in about 4 hours, some of which were not components of the Perseids but still quite amazing such as the meteor appeared behind the radar station on the top of 竹子山 . With the appearance of meteors, people cheered and joked with each other from time to time, and the atmosphere was very happy.

There was still a constant flow of traffic on the lane to 擎天崗 near midnight. Maybe someone just came up after work. A group of unfamiliar office workers next to us went back home contentedly after watched three or four meteors. This is also very good. You don’t need to care about the number. just go home with a contented and happy mood, and get a good night's sleep to get ready to meet tomorrow's challenges.
2020/08/12 擎天崗  (F2 ISO1600 15sec , SAMYANG 16/2.0, Pentax K5 mod., ir-cut, 裁切 )











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(2018/12/14 註:使用Registar輔助自動疊合見此篇)


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2017/08/12~/13 大屯山鞍部


8/13 AM 12:25-01:49 疊合



8/12



這顆在輻射點剛升上山頭後出現的小小顆的流星我覺得頗有味道。
 ISO2500 F2.2 20sec, Ir cut + RedHancer

今晚使用 Pentax K5(mod.)+ FA31 , 不使用追蹤而採固定攝影,每張曝光20秒,間隔三秒持續拍攝。使用排程快門線。(K5相機也有內建間隔攝影功能,不過我還是習慣使用排程快門線)

此夜也有許多流星在構圖之外的,包括好幾顆穿越天鵝座一帶,以及向東穿過金牛座的,就純粹用眼睛欣賞了,事實上,設定好構圖與排程快門線後就或躺或坐專心用眼睛觀賞。至於能捕捉到幾顆就交給運氣。只要稍微注意快門線讀秒的嗶嗶聲是否有持續,相機電池若沒電要換。


 PM10:30-11:30 疊合  ( 右上方的是仙女座星系)




有好幾顆都蠻漂亮的。


兩張拼接





今晚有舊雨新知,黑壓壓沒打到招呼的請見諒。(感謝小高的泡麵。)

除了偶而從西北方飄來的山嵐之外,有些薄雲外,狀況還算不錯。
不過到了接近極大期的凌晨三點時,突然整個夜空都被雲覆滿了,其實看了許多漂亮的流星大家也很心滿意足,可以收拾東西下山了。

 尾聲的兩顆 (AM2:41 & 2:47 疊合)






PS.
根據以往的經驗知道,在乾淨的夜空下,差不多與今晚同樣75%月相的月亮,距離月亮九十度的北方,SQM仍有19.2左右。今晚輻射點距月亮約54度,在今晚拍攝的過程中測量仙后座與英仙座一代SQM,全程仍有18.9-19.1,不算差,拍攝流星沒有問題(至少對英仙座的流星來說)。



將沒有曝到流星的圖檔,取100張通通裁掉地景後使用DSS作馬賽克疊合,以作為進一步疊合流星的星點對齊基準背景。意外的DSS還疊得起來,而且也沒有非常誇張的拖線情況,也許是我拍攝時相機有設定鏡頭變形校正而有效果?(尚待進一步確認)。

接著,利用Photoshop手動疊合每一顆流星。方法見此篇

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關於流星雨的拍攝:

流星要拍出顏色,依個人的經驗是,光圈越大越好(能有F2尤佳),因為流星實際曝光就只有它閃現過的那短暫時間,無論你曝光時間多久(單張曝光久一點的目的只是為了減少在間隔之間錯過的流星),若為了讓曝光時間久一點而縮光圈反而會讓流星更難拍攝。所以若光害較大時,比較正確的方式是縮短曝光時間到單張15~30秒間,而不要去縮光圈或降ISO。(ISO盡量使用1600-3200間)

這兩年嘗試都開F2.2拍(FA77和FA31兩隻鏡頭),顏色都很容易顯現。綠色是流星中有鎳、鎂的成分,黃色是鈉,紅色是空氣中的氮、氧發出的光。不過不是只有上述元素才會發出那些顏色。

有改機的話,紅色會比較容易拍出來。(我的是全光譜改機,拍流星時,我加的是700nm的IR cut,換句話說,只濾掉700nm波長以上的光線。

另外從拍攝經驗歸納,如果是像英仙座這類較大的流星雨(天頂小時率 ZHR=100以上),在郊山的環境中基本上極大期附近用FA31拍到的數量也不少,雖然視野比較小,但是廣角拍攝時小顆的流星反而不明顯(如果廣角鏡也有F2.0可能會比較好點),而焦距稍微長一點譬如FA31,FA77 拍攝時小流星在這兩隻鏡頭拍出來卻很明顯。去年使用的FA77焦距雖然有點長,其實是配合特殊地景,碰運氣看會不會拍到掠地流星在視野中,輻射點剛升上來時段,可能會有橫向貼著地景的掠地流星。其實機會還蠻大的。不過,我同時有使用另外一台廣角拍攝,使用兩台不同焦段是可行方式(並不是要把兩台的影像疊在一張上,純粹只是取景不同,另外廣角也是買個保險若你擔心用標準鏡頭或長焦賭注太大,怕拍不到半顆)。

下面兩張照片是同時在兩台相機中拍到的同一顆流星,可以發現在長焦下面,即使是小流星也顯得非常美麗,在廣角中如果不注意看幾乎會忽略掉。

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