프라운호퍼 선이 잘 보이는 분광기

3 Jun 2025



프라운호퍼선을 관찰할 수 있는 간단한 분광기를 만들어 보았다.
분산을 일으키는 부품은 회절 격자가 일반적이다. 회절 격자 필름을 구입해도 되지만 굴러다니는 CD를 써도 된다. DVD도 가능하지만 그건 집에 없네.


시중에 판매하는 이런 분광기도 분산기의 성능은 나쁘지 않지만...


이걸로는 태양 흡수선이 잘 보이지 않는다.

왜냐하면...
(1) 슬릿이 너무 넓은 탓도 있고
(2) 눈 아니, 정확히 망막에서 제대로 상맺음이 일어나지 않기 때문이다. 

우리가 눈으로 사물을 보는 방식을 먼저 이해해야 한다.
바늘 끝 만한 점광원을 맨눈으로 보고 있다고 해보자. 그 점에서 출발한 빛은 공간으로 퍼져나간다. 그 중 일부는 지름 4mm 정도의 동공을 통과하여 눈으로 들어간다. 광원에서 동공으로 향하는 광선의 묶음을 '빛다발'이라고 해보자. 
이때, 동공으로 들어가는 빛다발의 광선들은 거의 평행광에 가깝다. 점광원에서 눈까지의 거리가 최소 25cm(젊은 성인이 맨눈으로 초점을 맞출 수 있는 가장 가까운 거리; 최소 초점 거리; 명시점)라고 해도 이 원뿔은 높이와 밑변이 250:4의 비율이므로 사실상 빛 줄기들은 평행하게 눈에 들어가는 셈이다. 점광원과 눈 사이의 거리가 멀수록 당연히 더 완벽한 평행광이다.


그래서 일반적으로 우리 눈은 먼 곳의 물체를 보기 편하게 맞추어져 있다. 따라서 각막-방수-수정체로 구성된 볼록렌즈 복합체의 초점 조절 범위도 눈에 평행광이 들어가는 상황에 맞추어져 있고 그렇게 해야 망막에 또렷한 상이 형성된다. 

그럼 왜 저렴한 분광기로 태양의 흡수선이 보이지 않는 걸까?
결론부터 말하면 눈에 평행광을 넣어주지 않기 때문이다.

슬릿은 좁은 틈이므로, 틈새 방향으로는 점광원을 만들어주는 역할을 한다. 선광원이라고 하는 게 맞겠다. 슬릿을 통과한 빛은 점점 퍼지는 모양으로 빛다발을 이룬다. 그러므로 우리 눈에서 슬릿을 선명한 선으로 보려면 최소 초점 거리인 25cm보다 멀리 두어야 한다. 다른 광학 부품 없이 회절격자만으로 태양의 흡수선을 보려면 슬릿과 회절격자를 충분히 멀리 두어야 한다.

간단한 회절 격자로 프라운호퍼선을 관찰하기 위한 팁!
세 가지 정도 있을 것 같다.

(1) 슬릿을 매우 가늘게 만든다
설명 생략
다른 분이 만든 사이트 참고





(2) 슬릿과 회절 필름 사이의 거리를 25cm 이상으로 길게 만든다

아래는 길이가 30cm. (25~30 cm 가변)






눈으로는 아~주 잘 보인다. 
사진으로 찍기는 힘들지만... 나름 흡수선이 찍혔다고 주장하는 사진.


"경통" 길이를 길게 할수록 조금 더 확대되는 효과가 있다. 실용적으로 50cm 정도로 타협하면 좋을 것 같다.


(3) 길이를 짧게 하고 싶으면 콜리메이터를 사용한다
슬릿을 통과한 빛다발이 퍼져나가는 것을 굴절시켜 평행광으로 만들어주면 된다. 이와 같이 발산하는 빛다발을 평행광으로 만들기 위해 사용하는 교정기를 '콜리메이터'라고 한다. 빛다발을 나란하게(평행하게) 정렬시켜준다는 뜻이 되겠다. 
콜리메이터 역할을 하는 광학 부품은 볼록렌즈나 오목거울이다. 여기선 볼록렌즈를 사용한다. 사용법은 간단하다. 슬릿과 콜리메이터 사이의 거리를 정확히 볼록렌즈의 초점 거리가 되도록 조정해주면 된다.

이러한 방식으로 간이 분광기를 설계해보면 아래와 같다.
회절격자에서 분산광(스펙트럼, 무지개)이 나타나는 방향은 입사광에 대해 경사져 있다. CD를 이용할 경우 이 경사각은 20도이다. 따라서 슬릿의 위치를 의도적으로 중심축에서 벗어나게 두면, 분광기 뒤에서 눈을 대었을 때 바로 스펙트럼이 보여서 편리하다. 
광경로가 꺾여 있는 형태이지만 꺾인 튜브를 제작하는 것이 어려우니까, 애초에 널찍한 튜브를 이용하여 부품들을 한꺼번에 배치하면 제작이 더 쉽다.



콜리메이터 렌즈도 굳이 기울여 배치하지 말고 아래와 같이 중심축에 곧게 배치해도 괜찮다.


구조상 중요하게 생각해야 할 점이 있다.
● 슬릿과 콜리메이터 사이의 거리를 조정할 수 있어야 한다.
● 단, 이때 슬릿은 회전하면 안된다.
● 슬릿 방향과 회절격자 홈 선(groove)의 방향이 나란하게 배치되어야 한다. 


제작 과정 

(1) 튜브 선정
거리 조정이 가능하면서 회전하지 않아야 한다. 
딱 좋은 것이 1.25인치 헬리컬 포커서!
전방에 슬릿을 설치할 때는 주변부에 치우치게 설치한다.
회절격자는 후방에 덧댄 후 암나사를 가진 튜브로 조이면 고정된다. 아래 그림에선 생략.


(2) CD로 투과형 회절 격자 만들기
CD는 홈 선 간격(track pitch)이 1.6 μm로 정해져 있다. 따라서, CD를 회절격자로 사용할 때 격자상수는 625 lines/mm가 되겠다.
DVD는 홈 선 간격이 0.74 μm로, 격자상수는 1350 lines/mm이다.



CD 조각을 튜브의 지름과 같은 크기로 자른다. CD의 지름은 12cm이다. 
CD의 홈 선은 방향이 정해져 있으므로 방향을 표시해두면 편리하다.

맞는 크기의 홀쏘(hole saw)로 작업하면 좋지만... 그냥 튼튼한 가위로 조심스럽게 자르면 된다. 강한 힘으로 빠르게 자르면 부러지기 쉬우므로 부드럽게 천천히 자른다. 사포로 모서리를 트리밍하면 더 좋겠고.



이제 CD 조각을 투과형 회절 격자로 만들 차례.
잘라낸 CD 조각에서 도색된 면에 넓은 테이프를 붙였다가 조심스럽게 떼어낸다. 페인트와 금속 코팅이 떨어져 나온다. 격자상수 N=625짜리 투과형 회절격자가 얻어진다. 금속 코팅이 되었던 부분은 광학적으로 섬세한 부분이므로 어떤 물건으로도 접촉하지 않게 한다. 


어떤 CD는 금속 코팅이 완전히 벗겨지지 않는다.
금속 코팅은 염화철수용액(에칭 용액)에 몇 분 담가 제거한다.





* 회절 필름이 더 좋은데 왜?
회절 필름은 얇아서 자르기 좋다. 넓어지면 너무 힘이 없다는 게 단점.
가공하기 힘들어도 CD가 단단해서 좋다. 

* CD는 회절격자로 쓰기에 광학적으로 품질이 떨어지지 않나?
소재가 플라스틱(폴리카보네이트)이기는 하나 무시하면 안된다. 애초부터 광학 디스크에 적절한 품질로 제작되기 때문에 균질성, 투명도, 굴절률, 평탄성, 이방성 등에서 우수하다.

* CD의 홈 선은 곡선이라서 문제가 되지 않는가?
홈 선이 곡선이라서 스펙트럼 위 아래의 높이(폭)가 약간 달라지지만 거의 알아차리지 못할 정도다.

* CD 회절 격자면의 앞, 뒤 구별이 있는가?
분산을 얻는 데 있어서 앞, 뒤는 구별할 필요가 없다. 단, 회절 발(lines)이 그려진 면 즉, 금속 코팅을 벗겨낸 면이 분광기 내부를 향하게 제작해야 사용중 오염을 피할 수 있다.

(3) 콜리메이터 선정하기

콜리메이터는 작은 튜브에 먼저 마운팅하고 그것을 '경통' 내부에 삽입한다. 세트 스크루 구멍이 있어 외부에서 위치를 고정할 수 있다.



헬리컬 포커서의 전체 길이와 초점 조절 범위, 내부의 렌즈 마운트 위치 등을 고려하면 초점 거리 60 mm의 볼록렌즈가 적당하다. 
슬릿이 중심축에 있지 않아서 빛이 경사져 들어오므로 렌즈 지름이 너무 작으면 안된다. D=25 mm로 선정했다. 
광학적이 품질도 중요하므로 색수차가 적은 더블렛 아크로매트 렌즈를 선택했다.
사실, 집에 굴러다니는 더블렛 렌즈 중 적당한 크기의 것을 골라잡았는데 마침 딱이었음. ㅎ

(4) 슬릿 만들기
방법은 여러가지가 있을 것 같다.
* 검은색 절연 테이프 : 다루기 쉽지만 너무 유연하다.
* 알루미늄 테이프 : 다루기 쉽지만 유연하다. 뒷면 반사 있음. 후처리 필요.
* 면도날 또는 칼날 : 2장의 날을 가까이 마주 보게 배열한다.
* 거울에 선 긋기
* 전문 광학 메이커에서 만든 슬릿: 비싸다



작은 손거울의 후면(금속 코팅과 부식 방지 도색 된 면)에 칼로 선을 그어 만들었다.
중앙에 선을 긋지 말자. 입사각 20도를 고려하여 중심에서 벗어난 위치에 그어야 한다.
긋는 방향도 접선 방향(tangential)이어야 한다. 방사향(radial)으로 그리지 않도록.
아래 그림처럼 짧게 그리기 어려우면 현(chord)이 되도록 쭈욱 그어도 된다.
너무 세게 그어 유리 표면이 긁히면 안된다. 약한 힘으로 3~4회 정도, 정확히 같은 위치에 칼 선을 그어 코팅을 벗겨낸다.


(5) 결과




(6) 평가
분광기가 짧고 가벼워서 다루기 좋다. 
잘 보인다.
회절격자 특성상 기울여서 관찰해야 하므로 불편하다.

사진 촬영은...
나름 찍히기는 하지만 생각보자 잘 나오지 않고... 눈으로 보는 게 훨씬 좋다.
사진 촬영시 아래와 같이 어댑터를 이용하면 좋다. 수동 초점 조절이 되는 카메라가 유리하다.




프라운호퍼선 관찰용 간이 분광기 제작 팁 정리
* 슬릿을 가늘게 만들어야 한다. 태양은 광량이 충분하고도 남는다.
* 회절 격자는 CD가 저렴하고 튼튼하다. 격자상수 625 lines/mm로 좀 작은 편이다. CD보다는 DVD가 분산이 약 2배 큰 DVD 권장. 회절 필름을 쓰려면 격자상수1000 lines/mm 이상인 것을 권장. 
* 콜리메이터가 없다면 슬릿과 회절격자 사이의 거리를 30 cm 이상으로 길게 만들어야 한다.

Sol'Ex 리뉴얼 제작

 10 Dec 2024


Sol'Ex 개발자가 제공하는 기본형 또는 공개된 몇몇 3D 프린팅 버전의 제품은 정밀한 튜닝이 어렵다. 
분광기 튜닝이 한 번 맞춰놓으면 크게 변할 일은 없지만, 그 한 번이 너무 어렵다.
그래서 다음 사항들을 조정하기 좋은 방식으로 설계를 변경해보았다.

- 콜리메이터 위치 조정 : 스프링과 볼트로 위치 조절 가능

- 카메라측 렌즈 위치 조정 : 스프링과 볼트로 위치 조절 가능

- 슬릿의 회전각 : 슬릿과 콜리메이터가 들어간 튜브를 세트 스크루로 고정하도록 조정

- 가이더와 슬릿 사이의 거리 : 2mm 범위 내에서 조절 가능하도록 볼트 구멍을 길게 수정

- 가이더의 회전각 : 가이더 바디를 회전시키고 세트 스크루로 고정하도록 조정 (슬릿의 경사 방향이 정해져 있으므로 가이더의 회전 방향을 바꿀 일이 없음. 회전은 고려하지 않도록 정정. 가이더는 광축 상에서의 거리만 맞추면 됨.)





한꺼번에 제작할 비용이 모자라서 조금씩 금속 가공을 맡기고 있다.




21 Dec 2024
금속 가공 가격이 싸서 좋기는 한데... 나사산을 잘못 뚫었네.
조립이 안된다.


제대로 뚫린 볼트 하나로 단단히 고정하고 강제로 탭을 다시 냈다.

이게 또 나중에 문제를 일으킴. 완벽하게 맞지 않으니 슬라이드 구멍도 어긋난다. 그것도 줄로 쓱쓱 갈아냈다. 암튼 우여곡절 끝에 아래 그림처럼 초점 맞추기용 슬라이더가 움직이게 했다.


위 사진은 셸리악 가이더를 연결해 본 것.
내경 1.25인치의 드로튜브와 T2 male 쓰레드를 가진 어댑터면 딱 적당하다. 길이는 27mm면 된다. 고정 나사를 2개 정도 추가하면 될 것 같다. 
셸리악 가이더는 아래와 같은 치수로 제작되어 있다.



가이드 포커스용 렌즈의 초점 길이는 25mm이고, 이것을 분석해보니 가이더 바디의 후면에 슬릿 중심이 오면 딱 맞도록 제작되었다. 
슬릿-사경-렌즈-카메라로 이어지는 부품 간의 거리와 배치는 아래 그림과 같다.
이 시뮬레이션에 그려진 빛다발(파란선)은 경사각 0.45도로, 슬릿 가장자리 ~ 반사경 가장자리 ~ 카메라 가장 자리로 이어진다. 따라서 가이더 카메라에 슬릿 전체의 모습을 볼 수 있도록 한다.


가장 경제적이고 적당히 작은 크기로 만들어졌다. 이 설계를 본따서 가이더를 다시 제작해야겠다. 

그리고 아래는 파장 위치를 쉽게 잡기 위한 회전장치의 눈금판.
테스트 버전.

그리고.... 각 흡수선을 무얼 연구할 수 있는지 표로 정리.



27 Jan 2025

제작 의뢰한 부품이 왔다.
렌즈 고정 및 조정용 튜브다.
SM1 쓰레드라고 비표준 쓰레드 작업으로 요청했는데 정확하게 맞는다.
아래는 콜리메이션 렌즈를 결합한 과정.


렌즈의 양면은 곡률이 약간 다른데, 굽어짐이 심한 면이 평행광이 들어오는 부분이다. 보통 그쪽 면 방향으로 삼각형 표시(▷)가 되어 있다. 굽어짐이 심한 면이 회절격자를 바라보도록 설치하면 된다.





자 조립은 얼추 끝났고... 어렵고 지루한 튜닝 시간.

(1) 카메라 무한대 초점 맞추기.
포커서의 눈금 "2"를 기준점으로 잡고 ±1cm 씩 움직일 수 있도록 카메라 위치를 임시로 고정했다.
이제 무한대 물체를 보면서 정밀하게 초점을 맞춘다. 렌즈 마운트로 대략적인 초점을 잡고 정밀한 초점은 외부 조절장치를 이용한다. 외부 초점 장치는 ±2mm 씩 움직일 수 있는데 가급적 중심에서 무한대 초점이 잡히게 했다.
카메라 회전은 나중에 조정해도 된다.
아래는 결과.




(2) 카메라 튜브를 본체에 결합한다.

(3) 콜리메이터 튜브를 본체에 결합한다. 슬릿 방향이 본체에 수직이 되도록 맞춘다.
0차 상 즉, 슬릿 자체가 카메라에 잡히도록 한다.


카메라에 슬릿이 잡히면 노출을 줄이고 콜리메이터 렌즈 튜브와 외부 조절 장치를 적절히 조정하여 슬릿에 초점을 맞춘다.

(4) 회절격자 틸트 잡기
카메라 튜브와 슬릿 튜브(콜리메이팅 튜브)가 본체에 수직으로 결합되어 있다고 가정한다.
회절격자를 돌려 스펙트럼 띠를 카메라로 잡는다. 단파장에서 장파장으로 이동하면서 스펙트럼 띠가 카메라의 가운데에서 벗어나는지 실펴본다. 스펙트럼 띠 주변의 여백이 대칭으로 남아있어야 한다. 쉽지 않다.
가장 주된 요인은 회절격자가 본체에 대해 기울어져 있기 떄문이다. 
조정은 회전 장치 전체의 경사 > 회절 장치에 달린 회절 격자의 수직성 > 카메라 튜브의 틸트 순으로 우선 순위를 정하여 차례로 조정한다. 
지루하고 오래 걸린다. 쓸만한 수준이 되면 적절히 타협하고 작업을 마쳤다.

(5) 하늘 스펙트럼 보면서 파장별 초점 확인하기
스펙트럼을 보면서 파장별로 초점을 확인해본다. 스펙트럼 선이 선명하게 보이는 초점 위치와 띠의 가장자리(슬릿 끝)가 선명하게 보이는 초점 위치가 같아야 한다. Ca K 선으로 가니 초점 기준 위치 "2"에서 크게 벗어나 "3" 위치에서 초점이 맞는다. 만약 가장자리가 선명하기 않다면 콜리메이터 위치를 미세하게 조정해 본다.
이와 같이 전 파장에서 가급적 초점 위치 변동이 적은 것이 좋고, 어느 한 파장에서 초점을 맞추면 슬릿 주변부와 스펙트럼 선의 초점이 동시에 맞도록 해야 한다. 

H-alpha
스펙트럼 띠가 오른쪽으로 치우쳐있지만 참을만하다. 선과 가장자리가 동시에 선명하게 보인다.

Na D line

Mg triple line
스펙트럼 띠가 점점 왼쪽으로 치우친다.
가장자리와 흡수선이 동시에 선명하게 보이도록
콜리메이터 위치를 미세하게 조정했다.

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분광기 다시 만들기 작업 끝!!!




F8에서 F4.6으로 바꾸니 좋군

01 Dec 2024

이틀 연속 시도. 
위치는 광해가 꽤 있는 도시 근교. 보틀6

첫날에는 EM200 적도의 문제(적경축 드라이버로 확인)가 있어서 급하게 하모닉 적도의로 바꿨는데, 이번에는 USB 허브가 작동하지 않았다. 결국 안시 관측고 아포컬 촬영만 했다.
둘쨋날 USB 허브를 수리하고 재출동. 하모닉 적도의에 올리고 사진 촬영 시도. 시상은 아주 좋았으나 수증기가 많고 저지대에 극심한 안개가 있었다. 다행히 관측지에는 03시까지 안개가 올라오지 않았다.

M33
2024-12-01 01:00 KST
8" Newtonian F/4.6 + Custom Harmonic drive mount
IMX571 sensor camera(RisingCam),
L=11*2min(1bin), R/G/B=3/3/3*2min(2bin), Total 40min
Bias, Dark calibration. no flat calibration.
OAG, PHD2, MaxIm DL, Photoshop


가이드는 나쁘지 않았다.







광축이 완전히 맞지 않아 구석 별상이 좀 길다. 코렉터 거리도 좀더 면밀히 살펴봐야겠다.


Ha 연습으로 말머리도 찍어봤는데..,
초점을 신중하게 맞추지 못했더니 엉망이네... 광축 에러까지 겹치니 참담하구만.

Horsehead Nebula
2024-12-01 02:00 KST
8" Newtonian F/4.6 + Custom Harmonic drive mount
IMX571 sensor camera(RisingCam),
Ha=12*5min(1bin) Total 1 hour
Bias, Dark calibration. no flat calibration.
OAG, PHD2, MaxIm DL, Photoshop

일단은 F/8, F/5.6으로 쓰다가 F/4.6으로 바뀌니 정말 밝아서 좋다.
선예도 역시 아주 좋고 필터나 다른 광학 부분과 부조화도 없다.

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안시 관측할 때는 코마코렉터의 역할이 크다. 
둘쨋날에는 파라코어에서 옵션을 조금씩 바꿔가며 몇몇 아이피스를 비교해봤다.
대상은 목성과 산개성단, 오리온 대성운으로.
- Pentax XW 40mm aFOV=70 deg : 중심부와 주변부 차이가 약간 있으나 매우 평탄하고 고르다. 파라코어 2형과 조합도 잘 맞고 우려했던 만큼의 강낭콩 효과도 없다. 저배율이라 사출 동공은 당연히 넓어서 블랙아웃 영역이 거의 없고 아이릴리프도 충분하다. 저배율임에도 8인치 FL=930mm에서 트라페지움이 분리되어 보인다.
- ES 40mm aFOV=68 deg : 확실히 무겁다. 시야, 아이릴리프 모두 만족할만하다. 파라코어와 잘 맞으나 수차 교정 면에서는 좀 차이가 있다. 주변과 중심의 초점 차이가 펜탁스보다 미세하게 더 크다. 선예도가 뛰어나고 색수차도 없다.
- Pentax XW 20mm aFOV=70 deg : 시야가 약간 답답하고 어두워 보인다. 안경 사용자에게는 캡이 살짝 거슬린다. 성상과, 평탄성, 선예도, 수차면에서 아주 훌륭하다. 

음.... 8인치 광량이 많이 아쉽다. 12인치나 16인치 반사로 바꾸고 싶은 생각이 든다.

행성 어포컬 핸드폰 영상 처리(아이폰)

2024-11-24 00:16 KST
8" Newtonian F/4 + TMB 5mm + afocal with iPhone13 (3x zoom)
single frame from video file


stacked image (50% of 7805 frames)



맨날 까먹어서 좀 적어놓자.

아래 적은 거 이외의 방법은 없다. 현재로선.
QuickTime, VirtualDub, 온갖 종류의 컨버터, 별짓 다해도 소용없다.


1단계
최신판 다운로드: Autostakkert!4
- Registax를 써도 되지만 무압축(bmp형식)avi 파일로만 입력을 받는다. 그래서 핸드폰 영상은 거의 안된다. PIPP 써서 변환하라지만 아이폰 영상은 안열린다.

2단계
FFmpeg 플러그인 받는다.
- 실행파일을 austostakkert가 들어있는 폴더로 옮긴다.

3단계
autostakkert를 실행하고 ffmpeg 플러그인을 켠다.

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방법

오토스태커트에서 대화창 가운데 <Status> 탭의 FFmpeg을 체크한다.


파일 열기 화면에서 mov 형식을 선택한다.
변환 전에는 해상도가 0x0으로 표시되어 있다.


해당 영상을 선택하면 자동으로 FFmpeg이 실행된다.
처음에는 콘솔창이 컴컴하지만 당황하지 않고 기다리면 된다.
비압축 avi 파일이 생성되는 중이다.


영상 목록에 avi 파일이 생겨났다.
1080x1920 해상도로 인식되었다. 파일 용량이 크므로 여유공간이 필요하다.


파일이 인식되면 분석 창이 새롭게 생성된다.
나머지 작업은 분석 창, 제어 창에서 순서대로 진행하면 된다.




 
* 특이 사항
칼라 인식이 안되고 흑백으로 처리된다. 
avi 파일이 생성될 때부터 칼라 정보가 사라진다.
RGB 칼라로 작업하라고 옵션을 줘도 안되고 debayer 분리하라고 해도 안된다. 핸드폰 영상에 필터 정보가 없어서일까?

* 이 분야도 토끼굴이네. 너무 깊어.
오토스태커트 가이드 페이지. 나중에 보던가.

* 결론
핸드폰 카메라를 이용한 아포컬 촬영은 한계가 있다. 딱 영상 생성하고 기록 남기는 정도까지만 하고 스택 작업은 하지 말자. 별로 이득이 없다.
→ 행성 스태킹은 행성 전용 카메라로~~~~

28 Nov 2024
아이폰13mini에서 비디오 저장 형식이 HEVC로 되어 있었다. compitable로 옵션을 바꾸면 컬러로 인식될 모르겠다.


Sol'Ex 스캔 속도 정하기

10 Nov 2024

한 며칠 날씨가 계속 맑았는데 이런 저런 시행착오가 있었다.

장비는 아래와 같이 모두 동일.
망원경과 필터: 다카하시 FS60CB (초점길이355mm), 호야ND16필터
카메라: 라이징캠(톱텍) IMX178 센서 카메라
적도의: 자작하모닉, RST135
프로세싱: JSolEx

<10월 31일 촬영>



스캔은 좌상에서 우하 방향이다.
프로그램이 알아서 천구상 북쪽이 위로 가도록 돌려놓았다.
해상도가 너무 후지고.... 스캔한 방향으로 좍좍 늘어난 모양처럼 보인다.
스캔 영상의 로그 파일을 보니 전송속도가 12fps. ㅠ


<적절한 스캔과 비닝 값 계산해보기>
비닝을 하지 않았을 때 망원경-분광기-카메라 조합에서 공간척도가 0.89"/px이다.
태양의 크기가 약 32각분이므로 2150픽셀 정도로 찍힌다.
만약 프레임 전송속도가 110fps이면 2150/110=19.5(초)동안 스캔하면 된다.
적도의 이동 속도가 32각분/19.5초이므로 이 속도는 항성시의 6.5배속에 해당한다.

2x2 비닝을 한다면 해상도가 절반으로 줄기 때문에 전송속도가 늘어난다.
만약 전송속도가 110fps로 변함이 없다면 스캔 속도는 항성시의 13배가 된다.

​이날 카메라 설정이나 USB의 상태가 문제가 있던 것 같다.
USB2.0으로 잡힌 것 같기고 하고...
어쨌든 전송속도가 12fps로 매우 느렸다면 스캔 속도를 늦추던가 비닝을 해서 해상도를 낮추던가 했어야했다.

​다음 사항들을 종합적으로 점검해서 적정 속도로 스캔하거나 비닝하는 것이 좋습니다.
- 망원경 초점길이
- 카메라 픽셀 크기
- 비닝
- 전송 속도(샤프캡에서 좌하단에 확인)
- 스캔 속도(적도의 설정)

간단한 계산기를 만들었다.


프레임 전송 속도가 100fps라면 프레임당 최대 노출은 10ms(밀리초)가 된다.
노출시간은 그보다 짧게 잡아주시면 되고, 그 다음에 게인 값으로 밝기를 조절한다.
흑점 주변 플레어가 생각보다 밝아서 다음에는 게인 값을 조금 더 낮춰보려고 한다.

<11월 10일>
오늘 다시 시도.

매번 적도의 속도값을 바꾸는 것이 귀찮아서 일단 항성시 10배로 세팅하고 비닝만 다르게 했다. USB 속도를 최대로 올리고 캡쳐선택영역(ROI)을 좁게 잡아주었더니 전송속도가 194fps를 찍는다. 따라서 스캔 속도는 적정 속도를 초과하지 않는다.


계산상으로 노비닝 세팅일 때 오버샘플링, 2x2 비닝일 때 적정샘플링으로 나오긴 하지만 결과를 놓고 보면 비닝을 안하는 게 낫다는 생각이 든다.

​
아래는 2x2 비닝한 세팅에서 Ca II(프라운호퍼 K), He I(프라운호퍼 D3) 사진
.





아직 갈 길이 멀다. 시상, 초점과 싸우는 일도 그렇고.

카메라가 문제인지 노트북이 문제인지 고속 전송에서 자꾸만 먹통이 된다. 으읔.