ST-7 CCD 初探
林宏欽
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│ST-7 CCD 初探 林宏欽 │
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ST-7 是一個全新概念下的產物，採用了雙晶片的專利設計，同時使
用了 Kodak KAF-400 和 ST-4 的 TC-211 兩個 CCD 晶片， 達成本體自動導
星 ( self-guide ) 的功能。一個本體中裝置了一大一小兩個 CCD 晶片，小
的 (TC-241) 負責導星，大的 (KAF) 負責攝像，兩片晶片焦點位置相同，對
焦一次 OK ! 不但省卻了分別對焦的麻煩， 而且不需要額外的離軸導星裝置
(off-axis guider) ， 更節省了導星用 CCD 的需求 ( 如果底片也能這樣多
好 ) 。 比絕佳理念更重要的是經過使用證實此法十分實用。 使用單一 CCD
及一台 PC 電腦就可以同時完成攝像與導星的工作，使業餘利用 CCD 進行天
文觀測跨進了一大步。
•自動導星
過去的自動導星， 例如使用 ST-4 ，尚且需要人工將望遠鏡對準一
顆導引星的操作步驟。 以往用裸眼去檢視視野，所能找到的導引用星亮度受
限；將之導入 CCD 視野中也挺花工夫；主 CCD 及導星用 CCD 與離軸導星裝
置的整體結合既複雜又瑣碎，穩固性往往不佳。
ST-7 的自動導星 (self-guiding) 功能開展了完全成熟 (
full-blown) 的現代遠程 (remote) 觀測系統之可能。 ST-7 提供了「全自
動化」的功能： 當目前視野中無適當的導引星時，它自動調整曝光時間或驅
動導星 CCD 的位置， 直到視野中有適合的亮星可供進行導星追蹤為止。
SBIG 號稱在焦比 f/6.3 時成功的機率是 95% 。如果還找不到的話，只要旋
轉 ST-7 ( 等於是轉動離軸導星裝置 ) 就可以利用目標天體周圍一圈星場內
的導引星了。
ST-7 實可視為「主 CCD 、離軸導星裝置及導星用 CCD 」的縮影，
主光路落在中置 KAF 晶片上，旁置一直角反射鏡，將旁側光路星像引入一垂
直而立的 TC-211 晶片供進行導星。
SBIG 的 ST-4 CCD 導星性能深受肯定，正逐漸成為自動導星設備之
標準； 各家公司赤道儀莫不加上可以直接連結 SBIG 控制的接點為標準配備
，使 SBIG 的各系列 CCD 相機可以直接和望遠鏡接駁進行導星的工作。
•實測
(1) 使用口徑 11 吋、焦比 f/6.3 的望遠鏡， ST-7 的導星 CCD
在曝光時間 2 秒的情況下， 能夠在銀河以外的任意指向區域 ( 星星稀疏阿
星場 ) ，找到可用導引星的成功率是 95% ，比 SBIG 聲稱的 95% 還佳。
(2) 使用口徑 16 吋、焦比 f/3.3 的望遠鏡， 導星 CCD 曝光時間
2 秒的情形下， 能夠百分之百地找到可用的導引星 ( 32 次測試中無一閃失
) 。可見在此望遠鏡焦比是一重要因素。
•傳輸介面
ST-7 採用並列埠 (parallel port, printer port) 作為資料傳輸
介面， 傳輸速度較 RS-232 快 20 倍， 此一形式十分適合 NOTEBOOK PC
(laptop) 使用。 實際使用 15 公尺長度纜線接駁 ST-7 和 PC ， 傳送一張
KAF-400 ( 768x512 像元, 16-bit A/D ) 影像約需 15 秒。
•控制軟件 CCDOPS
ST-7 可以在 DOS 或 WINDOWS 下執行控制， SBIG 提供了 CCDOPS
for DOS 及 for WINDOWS 的控制軟件 ( CCDOPS for DOS 的功能比 for
WINDOWS 要完備些 ) 。 CCDOPS 除了用以控制 CCD 、提供基本的暗電流及
平場校正等功能外， 並可以進行簡單又實用的光度與座標測量及多項影像處
理，如 Unsharp Mask 。
CCDOPS for WINDOWS 在 WINDOWS 多工環境下， 可以配合其他 for
WINDOWS 的星圖軟體，實現以一台 PC 完成望遠鏡自動目標導入、控制 CCD
進行觀測、自動導星及提供索引參考星圖等所有工作。
ST-8 和 ST-7 除了使用的 CCD 晶片大小和售價不一樣外， 兄弟倆
幾乎是一個模子出來的。
對於 ST-7/8 尚存的疑慮是 :
(1) 當使用嚴重減光的濾鏡時， 必須使用比較亮的導引星，可用的
星數目遽減。
(2) 根據實測， 使用口徑 14 吋焦長 100 吋 (f/7) 的望遠鏡，
ST-7 可以勝任愉快。 但是當使用更長焦距望遠鏡時，導星用 CCD 的視野勢
必很小。
在這兩種情形下是否還能夠順利找尋到可用的導引星呢?
□參考資料
D. di Cicco, 1995, "The ST-7:A First Look", CCD Astronomy
,Summer, 30
