টেলিস্কোপ বই · অধ্যায় ২১ / ২৪
অ্যাস্ট্রোফটোগ্রাফি ২: গ্রহের লাকি ইমেজিং ও গভীর আকাশ স্ট্যাকিং
পড়তে ~১১ মিনিট · তথ্য যাচাই করা
🎬 অ্যানিমেটেড টিউটর
সারসংক্ষেপ
গ্রহ আর গভীর আকাশ (deep sky) — দুটোর ছবি তোলার কৌশল একেবারে উল্টো। গ্রহ উজ্জ্বল ও ছোট, তাই শত্রু হলো বাতাসের কাঁপুনি (seeing); সমাধান: হাজার হাজার খুব ছোট এক্সপোজারের ভিডিও, তারপর সবচেয়ে ধারালো ফ্রেমগুলো বেছে জোড়া দেওয়া — এর নাম লাকি ইমেজিং। নীহারিকা-গ্যালাক্সি খুব ম্লান ও বড়, তাই শত্রু হলো নয়েজ; সমাধান: অনেক মিনিট-দীর্ঘ এক্সপোজার, ক্যালিব্রেশন ফ্রেম (dark, flat, bias), ট্র্যাকিং/গাইডিং আর স্ট্যাকিং। এই অধ্যায়ে দুটো পাইপলাইন ধাপে ধাপে, সংখ্যাসহ, বাংলাদেশের আকাশ মাথায় রেখে।
১. গ্রহের ছবি: লাকি ইমেজিং
১.১ কেন ভিডিও?
বায়ুমণ্ডল প্রতি কয়েক মিলিসেকেন্ডে বদলায়। একটা লম্বা এক্সপোজারে সব ঝাপসা মিশে যায়; কিন্তু হাজার ফ্রেমের ভিডিওতে কিছু ফ্রেম "ভাগ্যক্রমে" প্রায় স্থির বাতাসে ধরা পড়ে। সফটওয়্যার সেগুলো বেছে, সরিয়ে মিলিয়ে (register) গড় করে [সূত্র ১, ২]।
১.২ প্ল্যানেটারি ক্যামেরা
- ছোট পিক্সেল (২–৩.৭৫ µm), উচ্চ ফ্রেম রেট (USB 3.0), কম রিড নয়েজ — যেমন ZWO ASI585MC, ASI462MC, ASI678MC গোত্র।
- দাম (আন্তর্জাতিক, অক্টোবর ২০২৬ ক্রলে): ASI585MC ≈ $399 (Astronomics) [সূত্র ৬]; ZWO অফিশিয়াল স্টোরে কেনার আগে বর্তমান দর দেখে নিন [সূত্র ৭]। বাংলাদেশি টাকায় কোনো রিটেইলার লিস্টিং পাওয়া যায়নি — শিপিং + শুল্ক + ভ্যাট যোগ করতে হবে।
- রঙিন (OSC) ক্যামেরা নতুনদের জন্য সহজ; মনো + RGB ফিল্টার বেশি রেজোলিউশন দেয় কিন্তু তিনগুণ কাজ।
১.৩ ফোকাল লেংথ কত হবে? (ওয়ার্কড উদাহরণ)
নিয়ম (Christopher Go-র উপস্থাপনা, NASA Juno প্রকল্প সাইটে): ৫ µm পিক্সেলে f-রেশিও ≈ ৩০, ৩.৭৫ µm পিক্সেলে ≈ ২০ [সূত্র ২]। অর্থাৎ f-রেশিও ≈ পিক্সেল সাইজ (µm) × ~৫–৬।
পিক্সেল স্কেল = ২০৬.২৬৫ × পিক্সেল (µm) ÷ ফোকাল লেংথ (mm) আর্কসেকেন্ড/পিক্সেল।
| টেলিস্কোপ | অ্যাপারচার | নেটিভ ফোকাল | বার্লো | কার্যকর f | ২.৯ µm পিক্সেলে স্কেল | ডস রেজোলিউশন (১১৬/D mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ৭০ mm রিফ্র্যাক্টর | 70 mm | 700 mm (f/10) | 2× | f/20, 1400 mm | 0.43″/px | 1.66″ |
| ১৩০ mm নিউটোনিয়ান | 130 mm | 650 mm (f/5) | 3× | f/15, 1950 mm | 0.31″/px | 0.89″ |
হিসাব: ৭০ mm: 206.265×2.9/1400 = 0.427″। ১৩০ mm: 206.265×2.9/1950 = 0.307″। ডস সীমা: 116/70 = 1.66″, 116/130 = 0.89″। প্রতি রেজোলিউশন-উপাদানে ৭০ mm-এ ~৩.৯ আর ১৩০ mm-এ ~২.৯ পিক্সেল — ঠিকঠাক (কিছুটা ওভার) নমুনায়ন। ১৩০ mm প্রায় (130/70)² ≈ ৩.৪৫ গুণ বেশি আলো সংগ্রহ করে; তবে পিক্সেলপ্রতি উজ্জ্বলতা নির্ভর করে f-রেশিওর ওপর — তাই এখানে ১৩০ mm (f/15) ৭০ mm-এর (f/20) চেয়ে পিক্সেলে প্রায় (20/15)² ≈ ১.৮ গুণ উজ্জ্বল, আর একই f-রেশিওতে দুটোর এক্সপোজার প্রায় সমান; বড় অ্যাপারচারের মূল লাভ বেশি রেজোলিউশন।
তুলনার জন্য: বৃহস্পতির কৌণিক ব্যাস ~৩০–৫০″। ১৩০ mm সেটআপে বৃহস্পতি ≈ 45/0.31 ≈ ১৪৫ পিক্সেল চওড়া।
১.৪ ক্যাপচার সেটিংস (SharpCap / FireCapture)
- ROI (region of interest) ছোট করুন — ফাইল ছোট, ফ্রেম রেট বেশি [সূত্র ২]।
- এক্সপোজার যত ছোট সম্ভব (সাধারণত কয়েক ms), গেইন বাড়িয়ে হিস্টোগ্রাম বৃহস্পতিতে ~৮০–৯০% [সূত্র ২]।
- ভিডিওর দৈর্ঘ্য — গ্রহের ঘূর্ণনে ঝাপসা হওয়ার আগে: বৃহস্পতি ~১ মিনিট, শনি ~৩ মিনিট, মঙ্গল ~৫ মিনিট [সূত্র ৩]।
- SER ফরম্যাটে সেভ করুন (কাঁচা ডেটা, কম্প্রেশন নেই)।
১.৫ প্রসেসিং পাইপলাইন
- AutoStakkert! — ফ্রেমের মান বিশ্লেষণ, অ্যালাইনমেন্ট পয়েন্ট বসানো, সেরা ১০–২৫% ফ্রেম স্ট্যাক। একটি প্রকাশিত ওয়ার্কফ্লো: ৪৫ সেকেন্ড, ১২০ fps, সেরা ২০% রাখা [সূত্র ৪]। Christopher Go বলেছেন এটি RegiStax-এর চেয়ে সহজ ও ভালো ফল দেয় [সূত্র ২]।
- RegiStax — মূলত ওয়েভলেট শার্পেনিং-এর জন্য (স্লাইডার দিয়ে সূক্ষ্ম ডিটেইল তোলা)। সাবধান: বেশি দিলে "রিংগিং" আর কৃত্রিম দাগ।
- WinJUPOS — একাধিক স্ট্যাককে গ্রহের ঘূর্ণন অনুযায়ী "ডিরোটেট" করে জোড়া দেয়; ফলে একটি ভিডিওর সীমার চেয়ে বেশি সময়ের ডেটা ঝাপসা ছাড়াই একত্র করা যায় [সূত্র ৩]। ক্রম: আগে AutoStakkert-এ স্ট্যাক, পরে WinJUPOS [সূত্র ৩, ৪]।
- রঙ ভারসাম্য, হালকা কনট্রাস্ট — শেষ।
ছবি স্ট্যাক করলে নয়েজ কমে
১ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ১
৪ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ২
১৬ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ৪
১০০ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ১০
২. গভীর আকাশ: ক্যালিব্রেশন ও স্ট্যাকিং
২.১ চার ধরনের ফ্রেম
| ফ্রেম | কী | কীভাবে তুলবেন | কী সরায় |
|---|---|---|---|
| Lights | আসল ছবি | লক্ষ্যবস্তুর দিকে, অনেকগুলো | — |
| Darks | ঢাকনা দিয়ে, একই এক্সপোজার+তাপমাত্রা+গেইন | ২০–৫০টি | থার্মাল সিগনাল, হট পিক্সেল, অ্যাম্প গ্লো |
| Flats | সমান সাদা আলোয়, একই ফোকাস/অরিয়েন্টেশন | ২০–৫০টি | ভিনিয়েটিং, ধুলোর রিং |
| Bias | ঢাকনা, সবচেয়ে ছোট এক্সপোজার | ৫০–১০০টি | রিড-আউট অফসেট |
Siril-এর অফিশিয়াল ডকুমেন্টেশন অনুযায়ী মাস্টার bias, dark, flat আগে আলাদা সিকোয়েন্স থেকে বানাতে হয়; মাস্টার flat থেকে bias বাদ দিতে হয় [সূত্র ৮, ৯]। গুরুত্বপূর্ণ সতর্কতা: ক্যালিব্রেশন নিজে নয়েজ কমায় না, বরং যোগ করে — তাই ক্যালিব্রেশন ফ্রেম অনেকগুলো নিতে হয় [সূত্র ৮]।
২.২ স্ট্যাকিং-এর গণিত: SNR ∝ √N
প্রতিটি সাব-এক্সপোজারে সিগনাল একই দিকে যোগ হয়, কিন্তু র্যান্ডম নয়েজ এলোমেলো — তাই N ফ্রেম গড় করলে সিগনাল-টু-নয়েজ বাড়ে √N গুণে (পয়সঁ/গাউসিয়ান পরিসংখ্যানের মৌলিক ফল)।
ওয়ার্কড উদাহরণ: একটি ফ্রেমে SNR = ৩।
- ৪ ফ্রেম → ৩×২ = ৬
- ১৬ ফ্রেম → ৩×৪ = ১২
- ১০০ ফ্রেম → ৩×১০ = ৩০
SNR দ্বিগুণ করতে সময় চারগুণ লাগে। এজন্য শহরে (Bortle 8–9) একই ছবির জন্য গ্রামের (Bortle 3–4) চেয়ে বহুগুণ বেশি সময় লাগে, কারণ আকাশের আলোর শট নয়েজ বেশি।
২.৩ আকাশের উজ্জ্বলতা ও Bortle
| Bortle | আনুমানিক SQM (mag/arcsec²) | উদাহরণ |
|---|---|---|
| 1 | ~21.76–22.0 | নির্মল অন্ধকার |
| 3 | ~21.3–21.6 | গ্রামীণ |
| 4 | ~20.8–21.3 | গ্রাম-শহর সীমা |
| 5 | ~19.25–20.3 | উপশহর |
| 6 | ~18.5–19.25 | উজ্জ্বল উপশহর |
| 7 | ~18.0–18.5 | শহরতলি/শহর |
| 8–9 | < ~18.0 | ঢাকার কেন্দ্র |
উৎসভেদে ০.৫ ম্যাগ পর্যন্ত পার্থক্য আছে; Bortle একটি মোটামুটি গাইড, ক্যালিব্রেশন স্ট্যান্ডার্ড নয় [সূত্র ১০, ১১, ১২]। প্রতি ১ ম্যাগ পার্থক্য মানে আকাশ ~২.৫ গুণ উজ্জ্বল; আকাশ-নয়েজ-নিয়ন্ত্রিত অবস্থায় একই SNR পেতে প্রায় ~২.৫ গুণ সময় লাগে (২১.৫ বনাম ১৮.০ → ১০^(০.৪×৩.৫) ≈ ২৫ গুণ!)।
২.৪ ট্র্যাকিং ও গাইডিং
- ইকুয়েটোরিয়াল মাউন্টে পোলার অ্যালাইনমেন্ট (ঢাকায় পোল তারা দিগন্ত থেকে মাত্র ~২৩.৮° উঁচু — বাড়ির ছাদ বা গাছে আড়াল হতে পারে)।
- গাইডিং: ছোট গাইডস্কোপ + গাইড ক্যামেরা + PHD2 সফটওয়্যার; প্রতি ১–৩ সেকেন্ডে মাউন্টকে সংশোধন পাঠায়, ফলে ১–৫ মিনিটের সাবও গোল তারা দেয়।
- ডিদারিং: প্রতি কয়েকটা ফ্রেম পরপর কয়েক পিক্সেল সরানো, যাতে হট পিক্সেল ও "ওয়াকিং নয়েজ" স্ট্যাকিং-এ মুছে যায়।
২.৫ ডেডিকেটেড কুলড ক্যামেরা
সেন্সরের তাপমাত্রা কমলে থার্মাল নয়েজ কমে। বাংলাদেশের ৩০°C+ গ্রীষ্মে আনকুলড DSLR/ক্যামেরায় dark current অনেক বেশি; TEC কুলিং সেন্সরকে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় (যেমন −১০°C) ধরে রাখে, ফলে darks এক লাইব্রেরি থেকে বারবার ব্যবহার করা যায়। (নির্দিষ্ট ক্যামেরার ΔT মান নির্মাতার স্পেক শিটে দেখুন।)
২.৬ ন্যারোব্যান্ড (SHO / হাবল প্যালেট)
নীহারিকা নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে আলো দেয়: Hα 656.3 nm, [OIII] 500.7 nm, [SII] 671.6 nm (পারমাণবিক নির্গমন রেখা — স্থির ভৌত মান)। সরু (৩–৭ nm) ফিল্টার শহরের বেশিরভাগ আলোক দূষণ বাদ দেয় — ঢাকার ছাদ থেকে গভীর আকাশ তোলার সবচেয়ে কার্যকর অস্ত্র। হাবল প্যালেটে SII→লাল, Hα→সবুজ, OIII→নীল ম্যাপ করা হয়। গ্যালাক্সি (ব্রডব্যান্ড আলো) ন্যারোব্যান্ডে ভালো আসে না — সেগুলোর জন্য অন্ধকার আকাশ লাগবে।
২.৭ প্রসেসিং সফটওয়্যার
| সফটওয়্যার | মূল্য | কাদের জন্য |
|---|---|---|
| DeepSkyStacker | বিনামূল্যে, Windows | শুধু স্ট্যাকিং, সহজ |
| Siril | বিনামূল্যে, ওপেন-সোর্স, সব OS | ক্যালিব্রেশন→স্ট্যাক→স্ট্রেচ, স্ক্রিপ্ট [সূত্র ৮] |
| GraXpert | বিনামূল্যে | ব্যাকগ্রাউন্ড গ্রেডিয়েন্ট (আলোক দূষণের ঢাল) সরানো — শহরের জন্য জরুরি |
| PixInsight | পেইড | উন্নত, পেশাদার স্তর |
সাধারণ ক্রম: ক্যালিব্রেট → রেজিস্টার → স্ট্যাক → গ্রেডিয়েন্ট সরানো → কালার ক্যালিব্রেশন → নয়েজ কমানো → নন-লিনিয়ার স্ট্রেচ → শেষ টাচ।
২.৮ স্মার্ট-স্কোপ ওয়ার্কফ্লো
ZWO Seestar S50: 50 mm অ্যাপোক্রোম্যাটিক ট্রিপলেট, 250 mm (f/5), Sony IMX462 সেন্সর 1920×1080 [সূত্র ১৩, ১৪]। এটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে ছোট সাব নেয় ও লাইভ স্ট্যাকিং করে — স্ক্রিনে চোখের সামনে ছবি পরিষ্কার হতে থাকে। অ্যাপ থেকে কাঁচা FITS সাব নামিয়ে Siril-এ নিজে আবার স্ট্যাক করলে সাধারণত ভালো ফল হয়। দ্রষ্টব্য: S50 Pro উত্তরসূরি নিয়ে সূত্রে পরস্পরবিরোধী তথ্য আছে [সূত্র ১৩]।
বাংলাদেশে
- মৌসুম: জুন–সেপ্টেম্বর বর্ষায় প্রায় অসম্ভব; নভেম্বর–ফেব্রুয়ারি সেরা (শুকনো, স্থির)। শীতের কুয়াশা ও ধোঁয়াশা (smog) ভোরের দিকে বাড়ে।
- গ্রহের জন্য শহর ঠিক আছে — লাকি ইমেজিং আলোক দূষণে তেমন ভোগে না; seeing-ই মুখ্য। ছাদের গরম কংক্রিট থেকে ওঠা তাপ এড়াতে সূর্যাস্তের ১–২ ঘণ্টা পরে শুরু করুন।
- গভীর আকাশ: ঢাকায় ন্যারোব্যান্ড বা ডুয়াল-ব্যান্ড ফিল্টার; ব্রডব্যান্ড/গ্যালাক্সির জন্য শহর থেকে দূরে।
- গরম ও আর্দ্রতা: ডিউ হিটার রাখুন; ক্যামেরা গরম থাকে, darks সেশনের একই তাপমাত্রায় নিন।
- দাম: ক্যামেরা/স্মার্ট-স্কোপের BDT মূল্য আমদানি শুল্কে অনেক বেশি; আমাদের শপের হালনাগাদ মূল্য দেখুন (এই অধ্যায়ে যাচাই করা BD দর পাওয়া যায়নি)।
বাতাসের অস্থিরতায় তারার ছবি
সাধারণ ভুল
- গ্রহের ভিডিও খুব লম্বা → ঘূর্ণনে ঝাপসা।
- ওভার-শার্পেনিং (RegiStax ওয়েভলেট) → কালো রিং।
- ফ্ল্যাট তোলার আগে ফোকাস বা ক্যামেরা ঘোরানো → ফ্ল্যাট অকেজো।
- ভিন্ন তাপমাত্রা/গেইনের darks ব্যবহার।
- JPEG-এ শুট করা — সবসময় RAW/FITS/SER।
- স্ট্রেচ খুব আগে করা — গ্রেডিয়েন্ট সরানো ও কালার ক্যালিব্রেশন লিনিয়ার ডেটায় করতে হয়।
নিরাপত্তা
- সূর্যের দিকে কখনো ফিল্টারহীন টেলিস্কোপ/ক্যামেরা/ফাইন্ডারস্কোপ তাক করবেন না — এক সেকেন্ডেরও কম সময়ে চোখের স্থায়ী অন্ধত্ব ও সেন্সর পুড়ে যেতে পারে। একমাত্র নিরাপদ উপায়: নামী নির্মাতার, ওই টেলিস্কোপের মাপে তৈরি ফুল-অ্যাপারচার সোলার ফিল্টার, টেলিস্কোপের সামনের মুখে শক্ত করে লাগানো (অথবা বিশেষ H-alpha সোলার টেলিস্কোপ)। ISO 12312-2 মানটি খালি চোখে দেখার চশমা/হ্যান্ড-ভিউয়ারের জন্য — এমন চশমা পরে বা আইপিসের পেছনে বসিয়ে টেলিস্কোপে দেখা চলবে না। আইপিসে স্ক্রু-করা "সান ফিল্টার" কখনো নয় (ফেটে যায়)। ব্যবহারের আগে ফিল্টারে ছিদ্র/আঁচড় দেখুন, ফাইন্ডারস্কোপ ঢেকে রাখুন। স্মার্ট-স্কোপেও (যেমন Seestar) নির্মাতার দেওয়া সোলার ফিল্টার লাগিয়েই সূর্য মোডে যেতে হয়।
- ছাদে রাতে কাজ: রেলিং, তার পেঁচিয়ে পড়ে যাওয়া, ১২V পাওয়ার কেবল ও আর্দ্রতায় শর্ট-সার্কিট সম্পর্কে সাবধান।
- 🎥ভিডিও/লাইট
- 🌑ডার্ক-ফ্ল্যাট
- 🧱স্ট্যাক
- 🎨প্রসেস
এই অধ্যায়ের টুল
এক পাতায় অধ্যায় ২১
স্ক্রিনশট নাও, বন্ধুদের পাঠাও
টেলিস্কোপ বই · অধ্যায় ২১
অ্যাস্ট্রোফটোগ্রাফি ২: গ্রহের লাকি ইমেজিং ও গভীর আকাশ স্ট্যাকিং
লাকি ইমেজিং
হাজার ফ্রেম, সেরাগুলো
√N
স্ট্যাকিংয়ে নয়েজ কমে
ট্র্যাকিং
গভীর আকাশে জরুরি
ছবি স্ট্যাক করলে নয়েজ কমে
১ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ১
৪ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ২
১৬ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ৪
১০০ ফ্রেম
নয়েজ ÷ ১০
🔭 বিজ্ঞানী টিমটিমbigganitimtim.com/telescope
সূত্র
- Astronomy.com — Try your luck (lucky imaging): astronomy.com/observing/observing-basics-try-you
- Christopher Go presentation, NASA Juno/SwRI: missionjuno.swri.edu/pub/e/downloads/Presentatio
- BBC Sky at Night — WinJUPOS derotation: skyatnightmagazine.com/astrophotography/astropho
- SharpCap forum workflow: forums.sharpcap.co.uk/viewtopic.php?p=15378
- JunoCam instructions (SwRI/NASA): missionjuno.swri.edu/pub/e/downloads/JUNOCAM_ins
- Astronomics — ZWO ASI585MC: astronomics.com/collections/all/products/zwo-asi
- ZWO store: zwoastro.com/?p=82004
- Siril documentation — Calibration: siril.readthedocs.io/en/stable/preprocessing/cal
- Siril tutorial — manual preprocessing: siril.org/tutorials/tuto-manual
- Wikipedia — Bortle scale: en.wikipedia.org/wiki/Bortle_scale
- AstroBackyard — Bortle scale: astrobackyard.com/the-bortle-scale/
- US National Park Service — Night sky metrics: nps.gov/subjects/nightskies/NSQmetrics.html
- Seestar S50 product page: seestar.com/it/collections/s50-series-smart-tele
- Pedro Ré — Seestar S50 notes: pedroreastrophotography.com/ZWO_Seestar_S50_2023
- AutoStakkert official site: autostakkert.com/
যাচাই নোট
(২০২৬-১০-২১, স্বতন্ত্র ফ্যাক্ট-চেক)
- Bortle–SQM টেবিল Wikipedia [সূত্র ১০] অনুযায়ী সংশোধন (আগের ক্লাস ৩–৭ পরিসর ভুল/ওভারল্যাপিং ছিল; ৮–৯: <১৮.০)।
- "একই f-রেশিওতে বড় অ্যাপারচারে ছোট এক্সপোজার" — পদার্থবিদ্যাগতভাবে ভুল; পিক্সেলপ্রতি উজ্জ্বলতা f-রেশিও-নির্ভর, ব্যাখ্যা সংশোধিত। নমুনায়ন ~৩ → ৩.৯/২.৯ পিক্সেল।
- ZWO স্টোরের "$359–449" রেঞ্জ যাচাই করা যায়নি → সংখ্যা বাদ দিয়ে "স্টোরে বর্তমান দর দেখুন" লেখা হয়েছে। ASI585MC $399 ও 2.9 µm পিক্সেল Astronomics-এ নিশ্চিত।
- WinJUPOS "৩–৪ গুণ" গুণক যাচাই করা যায়নি → নির্দিষ্ট গুণক বাদ দেওয়া হয়েছে।
- সৌর-নিরাপত্তা: ISO 12312-2 কেবল চোখের ভিউয়ারের মান, টেলিস্কোপ ফিল্টারের নয় — সংশোধিত; ফুল-অ্যাপারচার সামনের ফিল্টার, আইপিস ফিল্টার নিষেধ, ফাইন্ডার ঢাকা যোগ।
অপরিবর্তিত ও সঠিক: ডস 116/D, পিক্সেল স্কেল সূত্র ও হিসাব, (130/70)²=৩.৪৫, ১০^১.৪≈২৫, ঢাকায় পোলারিস উচ্চতা ≈ অক্ষাংশ ২৩.৮°, Hα/[OIII]/[SII] তরঙ্গদৈর্ঘ্য, হাবল প্যালেট ম্যাপিং, Seestar S50 স্পেক।