Tripod_Barn dorr tracker.

lequangthuy

Thành Viên CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TPHCM - HAAC
#1
Tối qua, anh đã chế tạo và thử nghiệm thành công "cái gọi là" "Tripod_Barn dorr", một loại giá xích đạo đơn giản dành cho chụp ảnh thiên văn bằng máy ảnh thường. Định làm xong sớm trước 19/5 để gửi cho anh em, mừng SN HAAC, nhưng không kịp. Trễ mất 2 ngày, cộng thêm thời tiết không tốt lắm, mãi đến tối qua mới thử được.
Tripod_Barn dorr tracker.
Barn dorr tracker hay còn gọi là Haig mount hay Scotch mount do George Haig sáng chế năm 1975 là một loại giá xích đạo đơn giản dành cho chụp ảnh thiên văn bằng máy ảnh. Ưu điểm của nó là rất dễ chế tạo và xử dụng nhưng vẫn đạt mức chính xác bám nhật động rất cao (với cải tiến 2 tay đòn 1997 và 2008). Xem thêm thông tin và cách tính toán tại http://en.wikipedia.org/wiki/Barn_door_tracker.
Thông thường, tay đòn của nó nằm ngang và toàn bộ được đặt lên 1 giá tripod để tiện xử dụng.

Nhưng vì thế, nó dễ bị rung động và kém ổn định, đặc biệt là khi xoay giá bằng tay hay motor bước bị rung.

Và cải tiến của anh tạm gọi là Tripod_Barn door


Cải tiến của anh ở đây là xoay hướng tay đòn xuống và kết hợp nó thẳng vào 1 tripod . Như vậy tay quay với bu lông M6 làm trục vít sẽ nằm thấp hẳn về phía dưới giá sẽ chống rung và ổn định hơn nhiều .
Ưu điểm thứ 2 là gọn nhẹ. ta sẽ có luôn 1 tripod cứng vững có thể xếp gọn với chi phí khoảng 15.000d !!!!

Chi tiết chính của giá là bản lề đặt nghiêng có thể chỉnh được góc nghiêng tùy theo vĩ độ để làm trục cực

Ổ bạc cầu có thể xoay và cố định máy ảnh theo đủ mọi hướng tháo từ giá camera cũ.
Vì thời gian phơi sáng tối đa trên máy ảnh của anh chỉ có 60s nên anh chỉ làm theo kiểu 1 tay đòn và xoay bằng tay (không motor). Chỉ cần đặt 1 đồng hồ có kim giây bên cạnh làm chuẩn, sau đó, xoay tay quay theo đúng tốc độ kim giây trong 1' là xong.
Và đây là kết quả thử nghiệm :
Không theo nhật động

Và chịu khó .... quay tay 1'

Trời không đẹp lắm, mắt anh chỉ thấy được 3 sao đuôi Leo, sao Thổ và Acturus, nhưng trên ảnh, có thể thấy được các sao cấp 5.7 trong chòm Coma Berenices.
Ảnh crop vùng đuôi chòm Leo để thấy rõ nhật động. Đường đen trên hình là ....sợi dây phơi đồ !!! Có thể thấy trường bị xoay rõ rệt chỉ sau khoảng 2-3 phút.
Không quay



Mục tiêu chính của anh là cung cấp 1 công cụ đơn giản, rẻ tiền cho anh em nhóm chụp ảnh có thể chụp ảnh bầu trời, các chòm sao và dải Ngân hà với máy ảnh thường.
Với máy ảnh SLR có thời gian phơi sáng dài hơn, có thể dùng loại 2 tay đòn và lắp thêm motor .
Anh sẽ post bản thiết kế sau.
 
#2
Cám ơn anh Thủy nhiều lắm. Có cái này chắc nhiều bạn sẽ thích lắm đây.
Anh cho em hỏi tí, cái này chịu nổi máy DSLR ko ạ? Nếu được, cho em mượn, cuối tuần này nhóm chụp ảnh mang đi test, chụp dải ngân hà.
 

anhcos

Quản Lý Cao Cấp
#3
Thông số về độ phơi sáng của máy ảnh Sony của anh là 60s à, em có một cái gần giống như thế nhưng lại không rõ thời gian phơi sáng của nó là bao nhiêu.
Nếu được như thế thì mình sử dụng quá tốt.
 

lequangthuy

Thành Viên CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TPHCM - HAAC
#4
Cám ơn anh Thủy nhiều lắm. Có cái này chắc nhiều bạn sẽ thích lắm đây.
Anh cho em hỏi tí, cái này chịu nổi máy DSLR ko ạ? Nếu được, cho em mượn, cuối tuần này nhóm chụp ảnh mang đi test, chụp dải ngân hà.
Anh nghĩ là được. Em mang máy ảnh đến lắp thử luôn nhé.
Cuối tuần này, nhóm đi đâu vậy ?
To anhcos, Cái Sony chỉ để làm cảnh thôi. Anh chụp bằng "vua noise" Lumix F3 !!! Được cái, nó có tính năng bù dark frame ngay sau khi chụp, nên noise lại ít hơn chụp thường....Chỉ có điều các hot-spot sau khi bù lại trở thành các "hạt mè đen",
Đây là 2 ảnh anh chụp tối CN vừa qua.
Ảnh các chòm sao Scorpius, Lupus, Centaurus và Crux. Ánh sáng lóa phía dưới là...hướng sân bay TSN, khu vực ...không bao giờ cúp điện





Anh không ngờ nó ra nhiều sao như vậy trong điều kiện quan sát không tốt như vậy. Có thể thấy các sao mờ cấp 6.7 trong chòm Scorpius.
Nếu dải Ngân hà thấy được bằng mắt thường thì, anh nghĩ, nó có thể chụp ảnh lên màu ngon lành.
Ngày mai anh sẽ post bản thiết kế lên.
 
#5
Cuối tuần này, nhóm đi đâu vậy ?
Dạ, đi Khánh Hòa Phú Yên từ tối thứ 6 đến ngày chủ nhật ạ. Anh mà thu xếp đi được với nhóm thì tốt quá ạ, hi hi. Dạ, để có gì em mang máy sang xem gắn có được không. Cám ơn anh.
 
#6
Cái này quá hay anh Thuỷ ạ, đúng cái em cần, em cũng có 1 con máy gần giồng của anh : http://www.steves-digicams.com/camera-reviews/sony/dsc-p100/sony-dsc-p100-review.html , thời gian phơi sáng tối đa là 30s
Em đang nghiên cứu bộ phận bám theo nhật động cho nó bây giờ có anh post lên rồi. anh post thêm thông số cánh tay đòn,bước ren và tốc độ quay tay để đúng với vận tốc bám nhật động cho anh em với nhé. Thank anh nhìu!
 

Airblade14

New member
#7
nôn đi quá, anh THủy cố gắng thu xếp đi hỗ trợ kỹ thuật tụi em được không anh, cố lên anh ơi anh ơi!!!
 

lequangthuy

Thành Viên CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TPHCM - HAAC
#8
Như đã giới thiệu ở trên, barn door tracker chỉ là 1 kiểu giá xích đạo đơn giản giúp ta có thể chụp ảnh bầu trời sao với thời gian phơi sáng dài mà không bị kéo thành vệt (star trail). Thực tế, với máy ảnh có ống kính wide (35mm) thời gian phơi sáng chỉ có thể đến 5s, không thể chụp được các sao có độ sáng thấp (>3). Khi dùng ống tele thì còn tệ hơn nữa, thời gian phơi sáng chỉ khoảng 1s .
Nguyên lý giá barn door : Lấy hình từ wiki cho gọn

Máy ảnh được gá trên tay đòn trên. Khi xoay trục vít, góc A sẽ tăng dần lên.
Nếu trục xoay ( trục bản lề) hướng theo trục cực trái đất và vận tốc góc A đúng bằng tốc độ nhật động (15o/h hay 0.25o/min) thì máy ảnh sẽ "bám" chính xác theo bầu trời sao. Thời gian phơi sáng lúc này có thể kéo dài đến vài phút hay vài chục phút (kiểu cải tiến dùng 2 tay đòn).

Gọi r là bước ren của trục vít, R là khoảng cách từ trục vít đến trục xoay.
Khi xoay trục vít 1 vòng, góc A sẽ tăng từ 0 đến 1 giá trị A nào đó và tan (A) = r / R.
Nếu trục vít có tốc độ xoay 1 vòng /min và vận tốc góc nhật động là 0.25o/min thì
R = r / tan0.25
Khi dùng motor và bộ giảm tốc để quay trục vít, ta có thể tính lại R cho phù hợp. Ở đây ta chọn tốc độ xoay 1 vòng /min là để thuận tiện so theo kim giây đồng hồ khi quay bằng tay.

Trục vít đơn giản nhất là 1 con bu lông có bước ren chuẩn M6-1mm, M8-1.25mm hay M10-1.5mm.
Chỉ số M có nghĩa là ren theo hệ mét, số thứ1 là đường kính bu lông và số thứ 2 là bước ren r.
Anh chọn bu lông M6-1mm dài 50mm làm trục vít.
Như vậy khoảng cách từ trục vít đến trục xoay R = 1 / tan0.25 = 229.2 mm.
Nhân tiện tính luôn : nếu dùng bu lông M8-1.25 thì R = 286.5mm và M10-1.5 thì R = 343.8mm.

Với bản thiết kế gốc của George Haig thì tính toán như vậy là xong, nhưng với bản cải tiến của anh thì phải tính thêm 1 chút xíu nữa.
Anh đã tận dụng 1 chân (chính) của tripod làm điểm tựa cho trục xoay và tay đòn. Bản lề làm trục xoay được đặt lệch 1 góc A1 với mặt đất và khi mở tripod ra, góc nghiêng của trục xoay so với mặt đất là lúc này là A2 < A1.

Dùng hình học không gian, có thể tính được A1 = arcsin (sin A2 / sin (90-B) ) với B là 1/2 góc mở của tripod.
Góc nghiêng trục cực A2 = vĩ độ nơi quan sát. Vĩ độ TPHCM là 10.5oN . Chọn góc mở tripod là 50o thì A1 = 11.5o.
Nếu bản lề làm trục xoay, chỉ bắt vào má cố định (chân chính của tripod) bằng 1 con vít ở giữa, ta có thể xoay bản lề đi khoảng +-8o để phù hợp khi dùng ở vĩ độ khác mà không cần phải thay đổi thiết kế.
Đây là bản thiết kế

Vật tư :
- Gỗ mỏng 8-10mm. Không nên dùng ván ép vì nó rất yếu và dễ hỏng khi gặp nước. Các lỗ tròn trên bản vẽ chỉ là chỗ đánh dấu bắt bản lề, đừng khoan các lỗ này, tùy theo loại bản lề đang có mà bắt vít cho phù hợp. Chỉ riêng lỗ ren M6 là phải đo chính xác, khoan lỗ và ren sao cho thật vuông góc với mặt gỗ.
- Bản lề 70mm 02 cái : 1 dùng làm trục xoay. (Bản lề này nên dùng búa tán lại cốt để khử độ rơ.) và 1 dùng cho tripod
- Bản lề 40mm 01 cái , dùng để ghép tấm giằng chân vào tripod, như vậy tripod có thể xếp gọn vào mà không cần phải tháo rời tấm giằng ra như tripod KTV TQ.
- Tấm giằng chân tripod : tôn 1mm. Phần bẻ xuống 65o và xẻ rãnh là để bắt vít vào 2 chân phụ của tripod. 2 vít này siết hở khoảng 1mm để có thể cài tấm giằng vào ra dễ dàng mà không cần dùng tournevis.
- Ổ bạc cầu gá máy ảnh : tháo từ chân đế camera quan sát cũ. Nếu không có, có thể tự chế bằng sắt dày 2mm, chỉ cần có thể gá và xoay máy ảnh dễ dàng là ok.
- Bu lông M6-1mm dài 50mm làm trục vít. Lỗ ren M6 có thể ren thẳng lên gỗ mà không cần phải dùng đai ốc
Toàn bộ vật tư đều là đồ tận dụng, Anh chỉ phải mua 3 cái bản lề và vài con vít. Tổng chi phí < 10.000d.

Thiết kế cơ bản là vậy, nhưng tùy theo nhu cầu và vật tư có sẵn, ta có thể thay đổi sao cho phù hợp.
Ví dụ
- Kéo dài tripod đến 1-1.2m để không phải ngồi bệt xuống đất hay phải đặt giá lên bàn cao.
- Lắp thêm ống ngắm dọc theo trục cực để dễ chuẩn hướng.
- Lắp luôn 1 đồng hồ có kim giây và đèn chiếu sáng lên tay đòn xoay để dễ chuẩn tốc độ quay.
- Lắp motor thay vì quay tay để có tốc độ quay ổn định hơn.
- Chuyển thành dạng 2 tay đòn để có thể phơi sáng dài đến vài chục phút mà vẫn bám nhật động chính xác.
.............
Cách xử dụng :
- Mở chân tripod ra, gài tấm giằng chân vào chân phụ.
- Lắp máy ảnh vào giá, chuẩn bị sẵn đồng hồ (có kim giây) để chuẩn tốc độ quay.
- Chỉnh hướng trục cực đúng theo hướng Bắc và góc nghiêng đúng bằng vĩ độ nơi quan sát. Nếu nhìn được sao Bắc đẩu, đặt mắt theo trục cực và chỉnh sao cho nó hướng thẳng về sao Bắc đẩu. Bước này khá quan trọng, đặc biệt là khi dùng ống kính tele để chụp ảnh. Với ống kính wide, thì không cần chính xác cho lắm.
- Hướng máy ảnh về đối tượng, cẩn thận không làm sai lệch vị trí tripod. Chụp với thời gian trễ lớn nhất của máy ảnh để chống rung và để kịp chỉnh vị trí tay quay trục vít về đúng kim giây đồng hồ. Quay tay quay thật đều theo đúng tốc độ kim cho đến khi hết thời gian phơi sáng. Máy ảnh khi đó sẽ chuyển sang chế độ chụp và bù dark-frame. Ta có thể quay ngược tay quay về vị trí ban đầu để chuẩn bị chụp tấm ảnh kế tiếp.
 

lequangthuy

Thành Viên CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TPHCM - HAAC
#9
nôn đi quá, anh THủy cố gắng thu xếp đi hỗ trợ kỹ thuật tụi em được không anh, cố lên anh ơi anh ơi!!!
Gia đình anh mới đi NT hơn 1 tuần trước, tốn hết gần 1 cái DSLR :sm (21):. Giờ mà đua theo mấy em thì ....:sm (65): .
Tối nay Loan ghé lấy nhé. Chúc anh em đi thật vui và có nhiều ảnh đẹp.
Anh rất thích cải tiến nhỏ xíu này vì nó thật sự là 1 sáng tạo. Trước nay, mình chỉ học và làm theo "Tây", đến giờ mới có 1 đóng góp gì đó cho giới ATM và astro-photo amateur. !!!!!!
 
#11
Đã xong cái Tripod_Barn dorr tracker.




Lắp thêm cái motor cho tiện. Nhưng chưa mua được la bàn để tìm hướng Bắc, sao Bắc cực thì ko nhìn được vì vướng nhà cao tầng^^, nên chưa chụp ảnh post lên được, mọi người cho ý kiến.
 

anhcos

Quản Lý Cao Cấp
#13
Đã xong cái Tripod_Barn dorr tracker.
Lắp thêm cái motor cho tiện. Nhưng chưa mua được la bàn để tìm hướng Bắc, sao Bắc cực thì ko nhìn được vì vướng nhà cao tầng^^, nên chưa chụp ảnh post lên được, mọi người cho ý kiến.
Nhanh quá, vừa có bản thiết kế là có sản phẩm ngay, lại có thêm motor nữa thì không lo vặn tay rồi, nhưng chắc phải kèm theo cái biến trở để chỉnh tốc độ cho thật khớp.
 
#14
Cái motor này em dùng là 220V, Biến trở không biết có lắp được ko? để em đi hỏi thử, nhưng theo tính toán thì nó có vận tốc 0,25o/phút rồi, không biết chụp ảnh sẽ thế nào.
 

lequangthuy

Thành Viên CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TPHCM - HAAC
#15
telescope nhanh tay quá !!!!
Thật ra, nếu chuẩn bị đủ vật tư, chỉ cần 30'-1h là xong ngay thôi.
Cái motor của em là loại gì ? đồng bộ hay không đồng bộ ? Nếu là motor đồng bộ (rotor là nam châm vĩnh cửu) thì tốc độ quay sẽ đồng bộ với tần số điện lưới.
Em nên dùng 1 bộ invertor DC-AC nhỏ (có tần số chỉnh được) để có thể dùng accu hay pin mà không lệ thuộc vào điện lưới. Loại đơn giản nhất là 1 IC555 làm dao động, 2 Transistor công suất và 1 biến thế 12-220V để nâng áp.
Nếu nó là động cơ không đồng bộ thì không thể điều tốc chính xác được (biến trở cũng vậy).
 
#16
Động cơ này em lấy từ động cơ của Trục năng của quạt bàn có vận tốc quay khoảng 13-14s/vòng, qua bộ truyền động như trên của em thì tố độ quay của bu lông M6 là 33s/vòng, em cũng chưa mở ra nên ko biết là nó có phải là động cơ đồng bộ hay không.
Tối qua mang máy ảnh ra test thử với Thổ tinh, thử với không cắm điện, zoom 6x được 1 vệt dài, cắm động cơ, thấy nó ngắn hơn chỉ còn lại khoảng 1/4 vệt trên, nhưng ko tròn hẳn mà giống như nó quay vòng vòng, ko sắc nét. không biết là do động cơ hay chưa chỉnh đúng hướng, vĩ độ.
 
#17
Em nên dùng 1 bộ invertor DC-AC nhỏ (có tần số chỉnh được) để có thể dùng accu hay pin mà không lệ thuộc vào điện lưới. Loại đơn giản nhất là 1 IC555 làm dao động, 2 Transistor công suất và 1 biến thế 12-220V để nâng áp.
Nếu nó là động cơ không đồng bộ thì không thể điều tốc chính xác được (biến trở cũng vậy).
Cái anh nói là bộ đổi điện 12V thành điện xoay chiều phải không ah? em không hiểu "có tần số chỉnh được" nghĩa là như thế nào? nếu chỉnh được tần số có thể thay đổi được vận tốc của động cơ hả anh, anh co hình ảnh không post em xem thử.
 
#19
Tối qua ngồi ngắm sao và chụp ảnh với kính D200 không thành công vì chưa có hệ thống bám nhật động, tự nhiên nhớ đến cái Barn dorr này nên lôi ra dùng. Lúc trước mới làm xong và thử chụp ảnh với cái này nhưng hệ thống bám nhật động "chạy" không tốt ảnh vệt tùm lum nên bỏ từ đó tới giờ. Sau một lúc căn chỉnh và chụp thử sao mộc và tinh vân Pleiades thì kết quả lại hơn mong đợi. Tất cả đều zoom 3x, phơi sáng 30sec.
Off:

On:

Sao Mộc (thích nhất bức này)

Pleiades, ISO 100

ISO 200

ISO 400

Registax 5 với 3 bức trên

Cái máy PnS của mình chỉ chụp ảnh phơi sáng tối đa là 30sec nên ảnh chưa tốt, mình nghĩ với mấy bức ảnh mình chụp để ISO200 và phơi sáng tối thiểu 1 phút sẽ cho kết quả tốt hơn.
 

lequangthuy

Thành Viên CLB Thiên Văn Nghiệp Dư TPHCM - HAAC
#20
Đúng vậy....Chụp bầu trời sao mà không có phong cảnh nền thì....mất đẹp.
 

Top