想了一下乾脆來紀錄一下人生第一張深空後期心得。
完全新手,才沒學幾天。

M20 三裂星雲:左邊粉紅色的發射星雲、右邊藍色的反射星雲,中間被暗星雲分成三塊

有關數據

這次使用的免費數據來自 MOANA project。

閱讀了一下 MOANA 的簡介。遠程牛頓式天文望遠鏡(Newtonian Astrograph)是作者自己做的,焦距約 114.2 cm。拍攝相機為 ZWO ASI1600MM 單色冷卻相機(好像是很古早的型號?),地點在美國德州 Fort Davis 附近。望遠鏡跟一堆有的沒的搭配 Windows 電腦與遠程遙控系統,看了一下 event logs,除了相機本身的問題,天氣也是不小的挑戰 XD
(全部都自己做太強了好羨慕,我也好想玩喔幻想中 :’))

之前一直想租遠程台來玩,但某天突然發現 MOANA project 有不少免費數據,先下載來練習感覺很不錯,因此暫時擱置了租遠程台自己拍攝的計劃。免費數據裡面的 objects 不少害我糾結了好一陣子,後來還是決定先挑戰 M20 三裂星雲(Trifid Nebula),絕對不是因為它適合新手,只是單純覺得它很漂亮。(如此膚淺又樸實無華的理由)

有關顏色

深空攝影後期有一定的主觀藝術風格,但我個人對藝術沒有太多特別的感想 :P
反而更在意影像是否能反映真實的物理現象,覺得學習這部分非常好玩!
但真的做不到非常嚴謹,只能盡力嚴謹。

簡單說明這張照片顏色的部分。
這張照片由 LRGB 四種不同的數據所組成。
L 通道是亮度,只紀錄照片裡的細節不紀錄顏色。
RGB 通道分別紀錄紅綠藍的色彩。

作者提供數據細節如下:

  • L 通道:120s × 127 張(4.23 小時)
  • R/G/B 通道:各 120s × 106 張(3.53 小時)
  • 總曝光時間:14.8 小時

使用的寬帶濾鏡捕捉波長範圍:(Baader LRGB CMOS 濾鏡的規格,畫成下圖)

  • R:595 – 690 nm
  • G:490 – 580 nm
  • B:400 – 510 nm
  • L(UV/IR-Cut):420 – 685 nm

四個濾鏡各自通過的波長範圍:L 420–685、R 595–690、G 490–580、B 400–510 nm,並標出 Hβ、OIII、Hα、SII 的位置
四個濾鏡各自讓哪些波長通過,虛線是幾條常見的發射線

M20 星雲顏色組成

挑了一篇比較老的 M20 論文稍微看了一下。
THE TRIFID REFLECTION NEBULAE (Lynds and O’Neil, 1986)

簡單來說 O 恆星 (HD164492A) 位於 M20 中間白色的部分,它本身會產生強烈的紫外線,影響周圍的氣體。

紅色區域稱為 HII 區(電離氫區),因為那個區域有很多氫原子,中間 O 恆星的紫外線電離氫原子,H+ 與電子重新結合之後產生 Hα(656.3nm),而發出紅/粉紅光,因此這部分是發射星雲。

旁邊藍色的區域有許多塵埃,這篇論文認為塵埃不只有反射中間 O 恆星的光,也有受到附近超巨星 HD164514 的影響,因此稱為反射星雲。(我沒看最新的研究不知道現在這個論點是否還成立。)

暗星雲遮住後面的恆星讓這個星雲分裂成三部分。(名稱的由來)

綠色的部分,研究了老半天感覺有可能是來自於被電離的氧氣 OIII(495.9nm, 500.7nm)
但這樣子的話 OIII 應該在紅色附近跟氫一起被電離?不應該在藍色附近啊?(我應該是錯的有人知道是怎麼回事嗎?)
這部分找不到論文解釋,我又有點懶,所以目前還是個難以理解的謎。

補充(2026/10):後來把濾鏡波段畫成圖才發現,OIII 的 495.9 和 500.7 nm 剛好落在 B(400–510 nm)和 G(490–580 nm)重疊的那一段,所以 OIII 的光會同時被藍、綠兩個濾鏡收到,照片上就會是藍綠色。
這可以解釋它為什麼偏綠,但還是解釋不了它為什麼出現在藍色那一側。謎題解開一半XD

總之 M20 數據簡單處理過後,我左看右看總有一種藍中帶綠的感覺。雖然 Siril 基於星表校正的功能(Photometric Color Calibration, PCC)理論上能讓顏色更接近物理事實,但我發現校正後 M20 的綠色部分幾乎完全消失,讓我有點懷疑它 PCC 校正是否合理。(見下圖)
或許 M20 本來就應該有些許綠色?
因為 NASA 網頁有個 M20 影片,顯示藍色的部分有點偏藍綠。

Siril 做完 PCC 色彩校正之後的畫面,右邊是處理紀錄
Siril 的 PCC 校正結果:綠色幾乎不見了

PCC 處理的過程一直跳出這句話:“The photometric color calibration seems to have found an imprecise solution, consider correcting the image gradient first.” 但我明明就已經移除背景梯度了,完全不知道是哪裡出事。

結論:色彩校正真是令人崩潰。

有關觀測

M20 視星等 6.3 有望遠鏡感覺就沒問題,位於人馬座附近,靠近銀河中心的位置,所以八月觀測最好。

有關後期改進方向

沒有縮星!下次一定要學會縮星!
背景對比度有點高,整體視覺有點怪異。
L 通道的疊圖忘了先降噪真是大失敗。顆粒感過於明顯。

還有好多要學,但覺得很有趣就是了XD
下次再挑別的來修吧 :)

Reference

Lynds, B. T., & Oneil, E. J. J. (1986). The Trifid reflection nebulae. The Astronomical Journal, 92, 1125. https://doi.org/10.1086/114242

#AveMujica真是不看難受看也難受 #寫完這堆我累了 #本來還想寫英文版本暫且放棄