校正場實務：亮暗平偏壓的正確使用

預處理是非常重要的一環，我通常花很多時間在這邊。除了校正程序以外，大部分步驟我都手動處理，以確保每個環節都正確——這樣一旦發生問題，才能很快找出原因。而校正場（calibration frame）正是預處理的地基。這篇整理我這幾年在校正場上踩過的坑與累積的實務理解。

亮、暗、平、偏壓、平暗：先分清楚

天文攝影的四大校正場是亮場（light）、暗場（dark）、平場（flat）、偏壓場（bias），再加上平暗場（平場的暗場）。這是最基本的觀念，但實際能把「請簡述亮場、暗場、平場、偏壓場、平暗場的差別」講清楚的人，其實不如想像中多——很多人只是把中文名詞翻成英文對應詞，那並不等於理解它們各自在做什麼。

上圖是我引用 RBA 製作的說明，涵蓋亮場、暗場、偏壓場與平場的解釋，以及一般狀況下這些校正場看起來的樣子。平暗場則如前述，就是平場的暗場，觀念比照暗場即可。真正該記住的是它們各自負責消除哪一類瑕疵：暗場對付熱噪與暗電流、平場對付邊角減光與灰塵陰影、偏壓場對付讀出偏置。

平場：學問最多的一張

在四種校正場裡，平場大概是最容易出狀況、學問也最多的一張。

平場裡的甜甜圈與遮擋

在 PixInsight 中用 ScreenTransferFunction（STF）做螢幕拉伸檢視平場，你會發現平場裡總是充滿一圈圈的「甜甜圈」，那些基本上就是光路上的灰塵；同時也會看到周邊減光的現象，如果使用 OAG，還會看到 OAG 的遮擋陰影。

正因如此，只要光學系統有任何變動——拆裝、相場調整、甚至鏡頭遮罩調整——都必須重拍平場。否則甜甜圈或遮擋陰影的位置，會和亮場上被遮擋的位置對不起來，自然無法成功校正，反而製造出各種校正後的怪異現象。

曝光時間怎麼選：一個實測

平場要曝多久？我做過一個實測。器材是 8 吋牛頓（改）配 ASI 2600MC，在同溫度下分別拍了 10ms、1s、5s、10s 的平場與對應的平暗場，校正完後用肉眼檢查，發現 5s 的狀況最佳，10ms 與 10s 的周邊都有變亮的情況。接著把 5s 平場除以其他秒數的平場來比較：1s 那組應該是拍壞了，除起來整個偏黑；10ms 有一道左上往右下的差異；10s 的差異則很小。校正過的各秒數平場，直方圖位置都差不多、中間微偏左，也沒有資訊被切掉，代表拍攝設定正確。

結論是：在不考慮其他變因下，這套系統以 5s 平場最佳，10s 也很好，只是多花時間。要提醒的是，這個「最佳秒數」是特定系統的結果，換一套器材就得重新測。

燈板還是天光？

除非望遠鏡口徑太大，我才會考慮用天光做平場。天光平場的問題不少：星點（天光平場常出現亮星）、亮度（每張亮度都不一樣）的可控性都比較差。在可調式 LED 這麼普及的今天，25 公分以下的望遠鏡用光板平場最簡便——哪裡都能拍，拍壞還能立刻重拍，實在沒有不拍平場的理由。如果真的要用天光，我會用乳白色塑膠板，而不建議用白 T。平場張數方面，5 到 10 張大概就夠了，重點不在多，而在拍得正確。

至於燈板調光方式，我也測過：用 PWM 調光（會閃）拍 1s 平場，和加減光板拍 4s 平場相比，1s 影像雖然明顯可見 PWM 的紋路，但疊圖後紋路消失，與 4s 主平場相除後呈現白色，表示幾乎沒有差異。所以以 PWM 調光是可行的（當然以電壓調光不會閃、最理想）；要省時間，只拍 1s 平場、平暗場也只拍 1s，似乎就足夠。

冷凍 CMOS：請用平場暗電流校正平場

這點要特別強調：如果使用冷凍 CMOS，請用平場暗電流（平場的暗場）來校正平場，而不要用偏壓場。用偏壓通常無法正確校正平場，平場沒被正確校正，最後校正亮場時就會失敗。大部分平場校正不良的結果，就是拿去校正亮場時出現過度校正，四個邊角變亮。

DSLR 平場的顯示陷阱

如果你用 DSLR（尤其 Nikon）拍平場，可能會嚇一跳：明明相機或 Photoshop 上看起來是亮的，在 PixInsight 裡卻是一片黑。

原因是 14 位元的資料裝在 16 位元的檔案容器裡，所以要正確顯示，第一步必須用 Histogram 工具把白點調整到 0.25。這純粹是顯示問題，不影響資料本身。（我以 Nikon D810 Astro mod 為例錄過操作影片，示範完整步驟。）

暗場：會過期，記得更新

暗場並非拍一次就能一直用。曾經有位同好用相同暗場校正、結果不佳，一問才知道暗場是年初拍的——這再次證實暗場需要定期更新，同一批暗場大概用三個月就該重拍。如果每次校正完都有點問題，可以檢查一下舊暗場與新暗場的像素亮度值是否差不多，藉此判斷暗場是否老化。

不同曝光秒數的暗場也值得認識。我看過一組 QHY 268C（Sony IMX 571）從 0 秒到 600 秒的主暗場，背景值不管幾秒幾乎沒變（都在 0.0075 左右），看得出來的差別是熱像素亮度隨秒數變亮。這帶出一個實用結論：如果你另外處理熱像素（例如 Cosmetic Correction），那麼暗場秒數臨時與亮場不符時，依然可以拿來校正亮場。

順帶一提，我早年研究校正場時，就吃過暗場出狀況的虧：校正、對齊、疊合後發現平場過度校正或校正不足，重調主平場全做一次，最後才發現問題出在暗場。

一個經典教訓：偏壓拍壞，整個疊圖失敗

最後講一個印象深刻的案例。有一組資料疊圖直接失敗（PixInsight）或結果不正確（Astro Pixel Processor），追查下來，元凶是偏壓場（Bias）拍壞。

這也是我第一次遇到偏壓拍壞會導致整個疊圖失敗的狀況。所以再宣導一次：冷凍 CMOS 請用平場暗電流校正平場，別用偏壓。而不校正的平場基本上是白拍，只會讓校正後的影像產生更多問題。校正場拍對了，後面才有得談。