Bahtinov Mask cho ống kính 18-55mm

Tóm tắt ý tưởng

Đây là một Bahtinov Mask có thể in 3D để hỗ trợ lấy nét thủ công khi chụp bầu trời đêm. Bahtinov mask hoạt động bằng cách tạo ra các “diffraction spikes” từ một nguồn sáng dạng điểm (như ngôi sao), được tách ra trên các phần khác nhau của ống kính. Khi điểm sáng bị out of focus, các diffraction spikes sẽ rơi vào những vùng khác nhau trên sensor, nên khi bạn chỉnh focus thì các vệt sẽ dịch chuyển tương đối so với nhau. Hai vệt diffraction spike xiên sẽ di chuyển cùng nhau vì chúng nằm cùng một phía của ống kính, tạo thành hình “X” và luôn đi chung. Vệt diffraction spike nằm ngang sẽ dịch sang trái hoặc phải so với “X” tùy theo focus, giúp người dùng biết cần chỉnh focus theo hướng nào. Khi nguồn sáng điểm được lấy nét chuẩn, vệt diffraction spike ở giữa sẽ nằm đúng trung tâm của mẫu “X”, lúc đó có thể tháo Bahtinov mask ra để chụp ảnh với các vì sao nét.

Các diffraction spikes sẽ dễ thấy hơn ở tiêu cự cao, nhưng mình thiết kế mẫu này để vẫn dùng được ở tiêu cự thấp với các vật thể sáng. Nó sẽ hữu ích hơn với các vật thể mờ ở tiêu cự cao hơn.

Bahtinov mask này có kích thước khe (nominal gap) 0.45mm cho vệt trung tâm, và 0.39mm cho các vệt xiên.

Hình minh họa

Mask này hoạt động tốt nhất với các vật thể sáng, vì độ dài của diffraction spikes liên quan đến độ sáng của nguồn sáng điểm. Ví dụ bên dưới.

Sao Kim (Venus) nhìn qua Bahtinov mask ở tiêu cự 21mm (đã crop) khi đang in focus.

Sao Kim in focus khi tháo mask ở 21mm (đã crop).

Sao Vega nhìn qua Bahtinov mask ở tiêu cự 21mm (đã crop) và đang in focus. Lưu ý vì Vega mờ hơn Venus nhiều, bạn phải zoom gần hơn thì diffraction spikes mới rõ.

Ảnh stack kết quả của Vega và các sao lân cận khi tháo mask ở 21mm (đã crop).

Cách sử dụng

Hướng máy ảnh vào ngôi sao sáng nhất (hoặc hành tinh) đang thấy trên bầu trời tại thời điểm chụp. Cố gắng đưa ngôi sao/hành tinh vào gần trung tâm khung hình nhất có thể, vì diffraction spikes sẽ lớn nhất với các sao gần trung tâm field of view.

Để dùng Bahtinov mask này, trước tiên gắn nó vào phía trước ống kính bằng cách bóp hai bên có lò xo (spring loaded) của mask rồi hạ vào miệng trước của lens, sau đó thả ra. Lực ép từ các lò xo in ra sẽ giữ mask bám vào ống kính.

Sau đó, chỉnh focal length của ống kính về mức bạn dự định sẽ chụp.

Giờ tới bước chỉnh focus. Mình khuyến nghị dùng laptop để điều khiển máy ảnh để motor lấy nét được kích hoạt và giữ nguyên vị trí focus khi bạn tháo filter. Chỉnh focus thủ công cho tới khi thấy diffraction spikes xuất hiện. Bạn sẽ dễ thấy hơn nếu zoom kỹ thuật số (digital zoom) vào cửa sổ preview đúng ngôi sao đang dùng để lấy nét, đồng thời đặt ISO của camera lên mức tối đa (ví dụ 6400). Chỉnh focus tới khi vệt trung tâm nằm chính giữa hai vệt xiên. Nếu không thấy gì trong preview, có thể bạn phải chụp thử vài tấm với phơi sáng vài giây rồi so sánh.

Khi đã lấy nét xong, tháo Bahtinov mask ra khỏi máy ảnh trong lúc vẫn kết nối laptop để giữ motor lấy nét của ống kính đang engaged. Sau khi tháo mask, chụp thêm một ảnh test với phơi sáng vài giây để xem có đúng chưa.

Nếu ảnh test ổn, hãy tắt autofocus trên ống kính, ngắt kết nối laptop, rồi bắt đầu chụp các exposure bằng remote trigger. Tắt autofocus trước khi ngắt laptop sẽ đảm bảo máy ảnh không tự refocus khi laptop ngắt kết nối, làm hỏng phần lấy nét thủ công vừa hoàn tất.

Mẹo in

Mẫu này rất “khó chiều” khi in. Việc in phần diffraction grating đòi hỏi bed adhesion phải tốt, z-offset cân chuẩn, tốc độ đùn (extrusion rate) ổn định, retraction chuẩn, và filament phải khô. Để đạt kết quả tốt nhất, mình khuyên bạn kiểm tra lại hiệu chuẩn first layer để đảm bảo in first layer cao 0.2mm, vệ sinh bed bằng isopropyl alcohol, sấy khô filament bằng máy sấy (dehydrator) trước khi in, và xem kỹ first layer sẽ được in như thế nào trong slicer.

Cài đặt Slicer

Layer height: 0.2mm

Perimeters: 2

External perimeters first

Bottom Fill Pattern: Concentric

No supports

Những thứ cần chú ý trong Slicer

Hãy xem thứ tự các đường ở first layer sẽ được in. Nếu slicer in quá nhiều đường của phần grate bằng cách đặt xuống cả đoạn đầu và đoạn cuối mà không nối vào đâu hết, rất dễ bị hở/gãy ở đầu và cuối đường. Lý tưởng nhất là đa số các đường nên bắt đầu và kết thúc có nối với outer perimeter. Phần grate dày 3 lớp, nên nếu first layer có vài chỗ hở thì 2 lớp sau có thể lấp lại. Đôi khi xoay model quanh trục z sẽ làm thay đổi thứ tự in các đường, nên bạn thử xoay qua lại: sẽ có một vài đường được in trước outer perimeter, nhưng chỉ nên là một ít, không phải tất cả.