校准帧实务：亮暗平偏置的正确使用

预处理是非常重要的一环，我通常花很多时间在这边。除了校正进程以外，大部分步骤我都手动处理，以确保每个环节都正确——这样一旦发生问题，才能很快找出原因。而校准帧（calibration frame）正是预处理的地基。这篇整理我这几年在校准帧上踩过的坑与累积的实务理解。

亮、暗、平、偏置、平暗：先分清楚

天文摄影的四大校准帧是亮场（light）、暗场（dark）、平场（flat）、偏置场（bias），再加上平暗场（平场的暗场）。这是最基本的观念，但实际能把“请简述亮场、暗场、平场、偏置场、平暗场的差别”讲清楚的人，其实不如想象中多——很多人只是把中文名词翻成英文对应词，那并不等于理解它们各自在做什么。

上图是我引用 RBA 制作的说明，涵盖亮场、暗场、偏置场与平场的解释，以及一般状况下这些校准帧看起来的样子。平暗场则如前述，就是平场的暗场，观念比照暗场即可。真正该记住的是它们各自负责消除哪一类瑕疵：暗场对付热噪与暗电流、平场对付边角减光与灰尘阴影、偏置场对付读出偏置。

平场：学问最多的一张

在四种校准帧里，平场大概是最容易出状况、学问也最多的一张。

平场里的甜甜圈与遮挡

在 PixInsight 中用 ScreenTransferFunction（STF）做屏幕拉伸查看平场，你会发现平场里总是充满一圈圈的“甜甜圈”，那些基本上就是光路上的灰尘；同时也会看到周边减光的现象，如果使用 OAG，还会看到 OAG 的遮挡阴影。

正因如此，只要光学系统有任何变动——拆装、视场调整、甚至镜头遮罩调整——都必须重拍平场。否则甜甜圈或遮挡阴影的位置，会和亮场上被遮挡的位置对不起来，自然无法成功校正，反而制造出各种校正后的怪异现象。

曝光时间怎么选：一个实测

平场要曝多久？我做过一个实测。器材是 8 英寸牛顿（改）配 ASI 2600MC，在同温度下分别拍了 10ms、1s、5s、10s 的平场与对应的平暗场，校正完后用肉眼检查，发现 5s 的状况最佳，10ms 与 10s 的周边都有变亮的情况。接着把 5s 平场除以其他秒数的平场来比较：1s 那组应该是拍坏了，除起来整个偏黑；10ms 有一道左上往右下的差异；10s 的差异则很小。校正过的各秒数平场，直方图位置都差不多、中间微偏左，也没有信息被切掉，代表拍摄设置正确。

结论是：在不考虑其他变因下，这套系统以 5s 平场最佳，10s 也很好，只是多花时间。要提醒的是，这个“最佳秒数”是特定系统的结果，换一套器材就得重新测。

灯板还是天光？

除非望远镜口径太大，我才会考虑用天光做平场。天光平场的问题不少：星点（天光平场常出现亮星）、亮度（每张亮度都不一样）的可控性都比较差。在可调式 LED 这么普及的今天，25 公分以下的望远镜用光板平场最简便——哪里都能拍，拍坏还能立刻重拍，实在没有不拍平场的理由。如果真的要用天光，我会用乳白色塑料板，而不建议用白 T。平场张数方面，5 到 10 张大概就够了，重点不在多，而在拍得正确。

至于灯板调光方式，我也测过：用 PWM 调光（会闪）拍 1s 平场，和加减光板拍 4s 平场相比，1s 图像虽然明显可见 PWM 的纹路，但叠加后纹路消失，与 4s 主平场相除后呈现白色，表示几乎没有差异。所以以 PWM 调光是可行的（当然以电压调光不会闪、最理想）；要省时间，只拍 1s 平场、平暗场也只拍 1s，似乎就足够。

制冷 CMOS：请用平场暗电流校正平场

这点要特别强调：如果使用制冷 CMOS，请用平场暗电流（平场的暗场）来校正平场，而不要用偏置场。用偏置通常无法正确校正平场，平场没被正确校正，最后校正亮场时就会失败。大部分平场校正不良的结果，就是拿去校正亮场时出现过度校正，四个边角变亮。

DSLR 平场的显示陷阱

如果你用 DSLR（尤其 Nikon）拍平场，可能会吓一跳：明明相机或 Photoshop 上看起来是亮的，在 PixInsight 里却是一片黑。

原因是 14 位的数据装在 16 位的文件容器里，所以要正确显示，第一步必须用 Histogram 工具把白点调整到 0.25。这纯粹是显示问题，不影响数据本身。（我以 Nikon D810 Astro mod 为例录过操作视频，示范完整步骤。）

暗场：会过期，记得更新

暗场并非拍一次就能一直用。曾经有位同好用相同暗场校正、结果不佳，一问才知道暗场是年初拍的——这再次证实暗场需要定期更新，同一批暗场大概用三个月就该重拍。如果每次校正完都有点问题，可以检查一下旧暗场与新暗场的像素亮度值是否差不多，借此判断暗场是否老化。

不同曝光秒数的暗场也值得认识。我看过一组 QHY 268C（Sony IMX 571）从 0 秒到 600 秒的主暗场，背景值不管几秒几乎没变（都在 0.0075 左右），看得出来的差别是热像素亮度随秒数变亮。这带出一个实用结论：如果你另外处理热像素（例如 Cosmetic Correction），那么暗场秒数临时与亮场不符时，依然可以拿来校正亮场。

顺带一提，我早年研究校准帧时，就吃过暗场出状况的亏：校正、对齐、叠加后发现平场过度校正或校正不足，重调主平场全做一次，最后才发现问题出在暗场。

一个经典教训：偏置拍坏，整个叠加失败

最后讲一个印象深刻的案例。有一组数据叠加直接失败（PixInsight）或结果不正确（Astro Pixel Processor），追查下来，元凶是偏置场（Bias）拍坏。

这也是我第一次遇到偏置拍坏会导致整个叠加失败的状况。所以再宣导一次：制冷 CMOS 请用平场暗电流校正平场，别用偏置。而不校正的平场基本上是白拍，只会让校正后的图像产生更多问题。校准帧拍对了，后面才有得谈。