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拾光记 Lumina

术语表

本页收录天文观测与天文摄影中较常用的术语,按主题分组,中英对照。每条给出一句话定义,必要时附单位、取值范围、典型数值或公式;需要系统学习时,点击链接进入对应正文页。新手可从 入门导航 开始。术语后括号内为英文全称与缩写。

坐标与时间

Section titled “坐标与时间”
术语英文 / 缩写定义与说明
赤经Right Ascension, RA沿天赤道自春分点向东量度的坐标,类比经度;以时分秒计(0h–24h,每 1h 对应 15°),见 天球坐标系。
赤纬Declination, Dec天体相对天赤道的角距离,类比纬度;取值 −90°(南天极)至 +90°(北天极),天赤道为 0°。
地平高度Altitude, Alt天体相对地平线的仰角,−90°(天底)至 +90°(天顶),0° 在地平。
方位角Azimuth, Az沿地平线量度的方向角,通常自正北顺时针计;90° 为正东,180° 为正南。
时角Hour Angle, HA天体相对当地子午线的角距离,以时计;HA = 当地恒星时 − 赤经,过中天时为 0。
黄道Ecliptic太阳周年视运动在天球上的轨迹,与天赤道交角约 23.44°(黄赤交角)。
春分点Vernal Equinox / First Point of Aries黄道与天赤道的升交点,是赤经的零点起算位置。
中天Culmination / Meridian Transit天体经过当地子午线、达到最高地平高度的时刻,见 周日视运动。
岁差Precession地轴缓慢进动导致春分点西移、坐标历元变化,周期约 25,800 年。
历元Epoch坐标参照的特定时刻,当前标准为 J2000.0。
恒星时Sidereal Time以恒星为参照的时间,数值等于当前过中天恒星的赤经,见 时间系统。
当地恒星时Local Sidereal Time, LST观测者所在经度的恒星时,等于此刻位于子午线上的赤经。
协调世界时Coordinated Universal Time, UTC全球统一的民用时间基准,天文记录与计划常以 UTC 标注。
儒略日Julian Date, JD自公元前 4713 年起的连续计日数,便于精确计算时间差;JD 从正午起算。

天体与物理量

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术语英文 / 缩写定义与说明
视星等Apparent Magnitude, m从地球看到的天体亮度对数标度,数值越小越亮;太阳约 −26.8,肉眼极限约 +6.5,见 星等与亮度。
绝对星等Absolute Magnitude, M把天体置于 10 秒差距处所呈现的视星等,反映内禀亮度。
普森比Pogson Ratio星等与亮度的换算关系:相差 1 等约为 2.512 倍,相差 5 等恰为 100 倍,亮度比 = 10^(0.4·Δm)。
面亮度Surface Brightness展源单位面积的亮度,以等/平方角秒计,决定弥散天体的可见性。
极限星等Limiting Magnitude给定器材与天况下能探测到的最暗星等。
光度Luminosity, L天体单位时间向各方向辐射的总能量,单位瓦(W),常以太阳光度 L☉ 表示。
秒差距Parsec, pc周年视差为 1 角秒对应的距离,约 3.26 光年。
视差Parallax因地球公转产生的近星位置周期性位移,用于三角测距。
自行Proper Motion恒星在天球上垂直于视线方向的角位移率,以角秒/年计。
红移Redshift, z谱线向长波移动,z = Δλ/λ,反映退行速度或宇宙膨胀,见 宇宙学概览。
光谱型Spectral Type按表面温度排列的恒星分类序列 O B A F G K M(由热到冷)。
赫罗图Hertzsprung–Russell Diagram, H–R恒星光度对温度(或光谱型)的分布图,揭示演化阶段,见 恒星物理。
主序Main Sequence赫罗图上由核心氢聚变恒星构成的主带,太阳位于其上。
角直径Angular Diameter天体在天空中张开的角度,以角分或角秒计;满月约 31 角分。

观测条件

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术语英文 / 缩写定义与说明
视宁度Seeing大气湍流造成的星点抖动与模糊,以星点半高全宽(FWHM)的角秒计;1″ 或更优为良好,优良台址可达 0.4″ 以下,见 观测条件。
透明度Transparency大气对星光的通透程度,受云、湿度、气溶胶影响,决定能看到的最暗星等。
大气消光Atmospheric Extinction星光穿过大气被吸收散射而减弱,随气团数增大;低空目标更显著。
气团数Airmass视线方向大气厚度的相对量,天顶为 1.0,随天顶距增大而增加。
闪烁Scintillation大气湍流引起的恒星亮度快速起伏,即肉眼可见的「星星眨眼」。
波特尔暗空分级Bortle Scale把夜空光污染分为 1–9 级,1 级为极暗原始夜空,9 级为市中心。
天空背景亮度Sky Background / SQM夜空本底亮度,常以 SQM(等/平方角秒)量化,数值越大越暗。
暗适应Dark Adaptation眼睛在黑暗中逐渐增敏的过程,约需 20–30 分钟,见 目视技巧。
余光视觉Averted Vision用眼角余光观察暗弱目标,利用视杆细胞更高的灵敏度。
可见性Visibility / Observability目标在给定时间、纬度下能否升至足够高度,见 南北半球可见性。

器材与光学

Section titled “器材与光学”
术语英文 / 缩写定义与说明
焦距Focal Length, FL光学系统汇聚平行光的距离,以毫米计,决定放大率与视场,见 光学基础。
口径Aperture主镜或物镜的有效直径,决定集光力(正比于面积)与衍射分辨率。
焦比Focal Ratio, f/f/ = 焦距 ÷ 口径,数值越小越「快」,同曝光下面亮度更高。
视场Field of View, FoV一次成像覆盖的天空角范围,由焦距与传感器尺寸共同决定。
分辨率 / 角分辨率Resolution / Dawes Limit可分辨的最小角距离,受口径衍射限制;道斯极限约 116″ ÷ 口径(mm)。
采样率Sampling / Image Scale每像素对应的角秒,"/px ≈ 206.265 × 像素尺寸(µm) ÷ 焦距(mm),应与视宁度匹配。
出瞳Exit Pupil目镜射出光束的直径,出瞳 = 口径 ÷ 放大倍率,目视效果的关键参数。
赤道仪Equatorial Mount, EQ一轴对准天极的支架,可单轴跟踪抵消周日视运动,适合长曝光。
经纬仪Alt-Azimuth Mount, AltAz沿高度与方位两轴运动的支架,结构简单但会产生场旋。
极轴校准Polar Alignment使赤道仪极轴精确对准天极的过程,直接影响跟踪精度。
平场镜 / 减焦镜Flattener / Reducer校正像场弯曲、或缩短焦距以扩大视场并提高焦比的光学附件。

相机与传感器

Section titled “相机与传感器”
术语英文 / 缩写定义与说明
CMOS / CCDCMOS / CCD两类成像传感器;当前天文多用低读出噪声、高帧率的 CMOS,见 传感器。
单色 / 彩色Mono / One-Shot Color, OSC单色相机配滤镜分通道拍摄;彩色相机带拜耳阵列,一次出彩色。
量子效率Quantum Efficiency, QE传感器把入射光子转换为电子的比例,以百分比计,越高越灵敏。
读出噪声Read Noise每次读出像素引入的固有噪声电子数,影响短曝光与暗部信噪比,越低越好。
增益Gain模拟信号到数字值(ADU)的放大倍数,提高增益通常降低读出噪声但压缩动态范围。
满阱容量Full Well Capacity单像素饱和前可容纳的最大电子数,决定动态范围上限。
动态范围Dynamic Range可同时记录的最亮与最暗信号之比,常以位深或档数表示。
暗电流Dark Current无光照时热激发产生的电子流,随温度升高而增大,引入热噪声。
制冷Cooling主动降温(常表述为环温下 ΔT)以压制暗电流与热噪声,利于长曝光深空成像。
像素尺寸Pixel Size单个像素的物理边长(µm),与焦距共同决定采样率。
位深Bit Depth每像素量化的比特数(如 12/14/16 bit),决定灰阶级数。

拍摄技术

Section titled “拍摄技术”
术语英文 / 缩写定义与说明
子帧Sub / Light Frame一张未叠加的原始曝光;多张叠加以提升信噪比,见 深空入门。
总积分时间Integration Time所有有效子帧曝光时长之和,深空成像常以小时计。
抖动Dithering帧间略微移动构图,使坏点与固定模式噪声在叠加时被随机化抑制。
跟踪Tracking支架按天球周日运动转动,使目标在曝光期间相对静止。
导星Guiding用副镜或离轴导星器实时测量并纠正跟踪误差,保证长曝光星点圆。
离轴导星Off-Axis Guiding, OAG从主镜光路分出一小束光导星,避免主副镜间的差动挠曲。
幸运成像Lucky Imaging高速拍摄大量短帧、择优叠加以克服视宁度,常用于行星,见 行星摄影。
感兴趣区域Region of Interest, ROI只读出传感器局部以提高帧率,常用于行星与高速成像。
视频堆栈Video / SER Stacking行星成像录制视频后逐帧筛选叠加的工作流。
巴特尼夫掩膜Bahtinov Mask在镜前产生衍射光纹以辅助精确合焦的工具。

滤镜

Section titled “滤镜”
术语英文 / 缩写定义与说明
窄带Narrowband仅透过特定发射线(典型带宽 3–12 nm)的滤镜,穿透光污染突出星云,见 窄带摄影。
HαHydrogen-Alpha电离氢的红色发射线(656.3 nm),勾勒发射星云与超新星遗迹的主体结构。
OIIIOxygen-III双电离氧的蓝绿色发射线(约 500.7 nm),在行星状星云与高温区显著。
SIISulfur-II单电离硫的深红色发射线(约 672 nm),靠近 Hα,常勾勒激波与星云外缘。
SHO / HOOSHO / HOO Palette把窄带通道映射到 RGB 的两种常见调色;SHO 即「哈勃调色」。
双窄带Dual Narrowband单片同时透过 Hα+OIII,适合彩色相机在城市光污染下拍摄。
宽带 / RGBBroadband / RGB透过较宽波段的红绿蓝滤镜,用于自然色成像。
光害滤镜Light Pollution Filter抑制人造灯光特征谱线、提升星云对比的宽频滤镜。
UV/IR 截止UV/IR Cut阻挡紫外与红外、保证可见光焦点一致与色彩准确的滤镜。

后期处理

Section titled “后期处理”
术语英文 / 缩写定义与说明
叠加Stacking对齐并合并多张子帧以提升信噪比,见 叠加。
配准Registration通过匹配星点对齐各帧,使其精确重合后再叠加。
信噪比Signal-to-Noise Ratio, SNR信号与噪声之比;随帧数增长约为 SNR ∝ √N,见 信噪比。
拉伸Stretch非线性提亮暗部,把线性数据转为可视图像。
去渐变Gradient Removal消除光污染或月光造成的背景明暗不均。
反卷积Deconvolution基于点扩散函数的数学锐化,还原被模糊的细节。
降噪Noise Reduction平滑随机噪声,同时尽量保留细节。
缩星Star Reduction缩小过亮星点,突出星云与星系结构。
色彩校准Color Calibration依据恒星或星场参照中性化背景与白平衡。
通道合成Channel Combination将分通道(如 LRGB 或 SHO)合并为彩色图像的步骤。

校准帧

Section titled “校准帧”
术语英文 / 缩写定义与说明
暗场Dark Frame, Darks同温、同增益、同曝光的遮光帧,用于扣除暗电流热噪声与坏点,见 校准帧。
平场Flat Frame, Flats均匀光照下拍摄,用于校正暗角(渐晕)与灰尘阴影。
偏置场Bias / Offset Frame极短曝光的遮光帧,记录传感器读出基底以供扣除。
暗平场Flat Dark / Dark Flat与平场同曝光时间的遮光帧,用于校准平场。
主校准帧Master Frame多张同类校准帧合并而成、噪声更低的标准帧。

参考资料

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