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主题:天文知识

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留下夜空中旅行着的点点星光——天文摄影的梦想(王宁文)  发帖心情 Post By:2007-08-11 13:44:27

留下夜空中旅行着的点点星光——天文摄影的梦想

王宁 文

前言

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冬季的猎户座

本篇文章献给支持与理解我们的人们!还有一直梦想进入夜空摄影的朋友们!

天文摄影已经有上百年的历史。早期天文摄影的仪器相当昂贵,且专业性很强,对爱好者来说,那是一种奢望。随着大规模工业快速发展,上世纪60年代末照相机技术的提高与相机的普及,许多业余摄影爱好者把镜头对准了天空,现在也有许多优秀的天文照片就出自业余天文爱好者之手。其实,仅仅利用我们手头现有的相机,也能拍出优秀的天文相片,实现自己的一个梦想。这篇文章主要是给从未接触过天文摄影的人们一个基础的天文摄影知识及指导。

〈一〉 拍摄下你的第一张星空

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  夜空是人们最富有遐想的地方,夜晚的繁星犹如一片片晶莹的水晶,许多的天文爱好者开始都是带着如何能留住星空的梦想而最后着迷于天文的,其实天文并没有多深奥,也有许多人因为没有得到指点而错失了一个能与之一生相伴的爱好。天文摄影是摄影中最具有挑战性的一项,它具有许多非既定性的因素在里面,天气、时间、设备包括运气等等,总之在你按下快门之前,一切都是准备好的,然后就是考验你技术与耐心了。由于天文摄影基本上是在手动模式下进行,且曝光时间分钟为计算,所以要对摄影器材以及摄影理论比较熟悉,同时你的摄影水平在这个过程内也会有相当的提高。如果你喜欢就去做,可以给你一个初步的基本常识介绍。

  所需要的器材:一个带有全部手动功能的照相机(包括可以手动调节光圈和快门并且在按下快门后,相机内所有的灯保证全部的关闭)、一只标准镜头或者广角镜头、一根快门线、一个非常坚固的三角架、当然还有胶卷。由于长时间曝光,就一定要到考虑相机的电池是否能支持五分钟甚至更长时间,那么推荐采用全机械的相机。然后到郊外去,在大自然清新的空气中,体验你的第一张星空吧。

  由于月亮的出现,使星星们都暗淡了,所以我们选择一个没有月亮的夜晚,这时的星空是非常美丽的,也不至于底片过度曝光,找一个没有遮挡、比较开阔的地方,架好三角架和相机,还有快门线,准备开始吧。从相机的取景屏里找到你熟悉的一个星座,固定好相机,检查所有的设置,特别是把快门设定在B门上,光圈放到最大,如果是标准镜头,就缩小一档,在按快门线前用手或纸板在镜头前遮挡着(解除快门线也相同),按下快门线后,再移开,等待30秒,解除快门线,这就是你第一张照片的尝试。

〈二〉初步探索天文摄影

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M31 仙女座大星系 在朱迪.福斯特演的科幻片〈〈接触未来〉〉里,那个电波就是从这里发射出来的

  我们在这里初步探讨天文摄影的基本知识,包括基本理论、所用器材、专业仪器、操作与分析,有许多使我们自己感受和理解到的,但是这并不是一本教科书。

  其实最重要的是第一次,所留下的印象也是最深,还有许多的疑问,那么以下所讲述的是利用我们的经历所积累的知识,阐述一个比较全面的天文摄影。器材、方法、技巧是贯穿于天文摄影的重要线索。然而天文摄影要拥有一定的天文知识,特别是对星座的熟悉,这不是个难题,跟有一定经验的人出去观测几次,经常看看星图,是非常必要的。我们也将会在系列文章里会介绍"夜空中的神话-美丽的星座",对本文也是重要的补充。

  月亮和行星是许多人开始的拍摄目标,特别是月亮,我们开始拍摄的月亮总是非常的亮,要么就是很小,如何能看到细节呢?其实拍摄月面并不困难,而是对设备有一定的要求。在天文摄影中,月亮和太阳是最好掌握的,因为它们都很亮,便于寻找。可以这样说,越小越暗得越困难。一般80㎝口径以上的天文望远镜就可以拍摄月亮和太阳了,还有一些较亮的行星,如土星、木星等,同时可以拍摄一些天象,如日全食、日环食以及月全食等,注意我们平时所用的相机镜头并不适合于行星摄影,也不能说它们不能用,它们的最大用处用于天空的摄影,也是星空摄影的利器。

月面

  完整的月面与月面局部的放大的操作难易程度差别很大,行星也是一样,当你想通过其它的设备放大被摄影的天体时,要对仪器和环境等因素综合考虑。

  月亮和行星的拍摄方法不同于星空,而星空的壮丽并非只是我们所看到的繁星,她还有许许多多梦幻般的色彩,那是我们肉眼所看不见的,只有借助照相机以及高感光度的底片才能展示出夜空的多彩华丽。你会为她惊叹、被她折服,你会重新认识你眼中的世界和浩大的宇宙。


手动调节望远镜进行拍照


玫瑰星云 夜空中绽放的玫瑰

  那么我们需要哪些条件呢?

外部环境的条件

1、环境和时间:

  首先是天空条件,行星与月亮摄影对天空的光害要求不是很高,所谓的光害主要指的是城市的夜晚的灯光,以及拍摄地点四周的建筑物和路灯的干扰,就算你离开城市,也要注意"城市之光"的"威力",由于相机在长时间曝光,这些光污染会让你拍摄的星星淹没在光的"海洋"里。当然行星的亮度较高,在城市里也可以拍摄。而星云、星团对天空环境要求苛刻,除了避开光害外,还要考虑到月亮的影响,可以发现越是接近满月,我们所能见到的星星越少,所以要尽量选择峨眉月和新月的日子里。


城市的灯光

  另外,在选择地点时,要注意远离公路,或者背对着公路拍摄,避免过往车辆的灯光使你的成果化为灰烬,夜晚毕竟留给我们的时间不多,还有手电筒、笔记本电脑的光线等,都是要非常注意,拍摄区域与其他的区域有一定的距离,不能交叉干扰。


城市之光 (离城市70多公里的地方,可见城市的灯光)

2、地点和气候:

  最好是远离城市,到山区、郊外、农村,光害越少越好,避免往城市的东面去,因为南面的天空是你主要的拍摄区域,把城市的灯光放在你的东北角,视线开阔,山沟与谷地的天空区域较小,另外气流的干扰会直接影响成像,包括湿气,夏季是天体摄影的最佳时间,冬季虽然寒冷,然而这时的星空非常亮丽。


找到一片这样的天空

3、其它的事项:

  保护措施非常必要,可以让你有许多耐心在户外操作,夏季要注意驱蚊,冬季要注意防潮、保暖,特别是冬季,如果你穿戴得比较淡薄,你肯定在户外支持不了多长时间,别怕多带衣服,关键时你会发现你是如此的幸运,手套和帽子也是必须注意的。笔和纸是你经验积累的重要工具,以后可以对每张照片进行对比,一块夜光手表(能报时最好),一把手电筒,当然在前端要蒙上一块红布,否则会严重影响你好不容易才适应黑暗的眼睛。还有一套四季星图,它是你寻找目标最好的帮手。一个计划的制定是你整个夜晚成败的关键,有些人不注意制定计划,这是相当糟糕的事情,在外出前,先确定你所要拍摄的目标,便于选择器材,利用星图熟悉目标所在位置,现在有许多的天文软件也是制定计划重要辅助手段之一,例如:Starry Night Pro、SkyMap Pro等等它可以模拟当天的真实天空的情况,并且非常便于寻找。仔细检查自己所要携带的设备,保证每一件可以随时随刻的正常使用,有时一个小错误,也会导致全盘失败,最后提前一天了解三天内的天气变化,碰到阴雨天真的非常扫兴。

Starry Night Pro 软件
SkyMap Pro 软件


Starry Night Pro 软件软件界面

  之所以谈到这么多问题,并非想让大家知难而退,毕竟天文摄影要求非常苛刻,养成良好的习惯,最大化的减少问题的出现,获得到更多的机会。既然向往美丽的星空,那么也是必须付出一些时间和精力。

〈三〉天文摄影的器材

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传统时代:

  进入天文摄影,就要理解摄影器材和摄影知识,如果你没有过摄影经验,理解这篇文章就会有许多问题,那么请尽快开始学习摄影,掌握基本原理,熟悉摄影器材,看一些好的理论书籍。同时咨询一些高手们,和他们在一起,对你的理解能有关键的点拨作用,等你掌握了初步的知识,欢迎你再来轻松的看这篇文章,对于有摄影经验的人来说,天文摄影毕竟是一门独立的摄影学科,虽然在部分教材里有介绍,也只是非常简单的稍带而过,专业性太强是挡住许多人的门槛。可是当你耐心地看完,即可领会这门摄影的基本知识了。

  这里所指的摄影器材是照相机、镜头以及其它的照相器材。现在的人们主要用的照相机为普通?quot;傻瓜"相机和不可更换镜头的数码相机,全自动的"傻瓜"照相机不适合用于天文摄影,绝大多数不能调节光圈大小和快门速度,而且没有B门(即长时间曝光功能)。数码相机将会在后面作为单独的部分讲述。天文摄影最基本的需要一部全机械手动相机,可更换镜头,而且好的机械相机适应于各种环境。机械相机最好的一点不需要用电池,有时,在拍摄星空时曝光时间较长,电池就显得"单薄"了,在环境以及其他条件不具备的情况下,机械相机拥有明显的优势。

  对于机械相机的认识不能用"简单"两个字来形容,如果你熟练地掌握了机械相机中光圈、快门之间的关系,你也快可以使用其它的相机,毕竟它们的原理是相同的,从机械相机的操作中可以锻炼个人对光线变化的感觉,同时又理解光圈与快门之间不同的组合,这是初级摄影爱好者想要学好摄影的一个重要手段。

这种自动照相机绝对不适合天文摄影
就用它 这是Nikon FM2手动相机


这是Nikon FM2手动相机拍摄的猎户座M42星云

  对于手动机械相机,不管是国产还是进口,它们对拍摄的片子影响不大,在传统相机上,片子的好坏取决于其它设备。但是许多国产相机在制作工艺与质量上逊色于国外的品牌,经常出现机械故障,市场上经常有二手老式机械相机,只要成色较新,没有大的维修,价格便宜,作为初级和经济不宽裕的爱好者可以考虑购买,这类相机,使用得当,也会拍摄出非常好的片子。一部好的手动相机,只要保护的好,使用年限相当长,特别是有几款经典的手动相机,作为收藏品也是不错的。

  另外,近些年来有一些公司生产的电子单反相机,也可适用,对待这一类的相机要注意的是,在快门打开后,不可有测光灯出现,所有相机内置的灯光全部关闭,否则胶片将会受到感光,在开始摄影时,切记要检查这一项。一般来说,高档的电子单反相机在打开B门的瞬间都会自动关闭灯光(包括闪光灯)。备足电池,如果没有外接电源的话,在野外,能充电的地方并不是很多,在这类相机上主要推荐国外的品牌,这类相机的价格普遍比较贵,但在质量上应该有所保证,操控方便很重要,不会出现手忙脚乱的场面,尼康和宾得是最好的选择,其次是理光这一档次,有些相机在拍摄月亮时可以测光,这非常便利,在平时使用也省心,不光运用在天文摄影,自动对焦、光圈优先、快门优先等设置,使其运用范围较广。

  快门线是天文摄影中必备的,夜晚摄影中,由于曝光时间长,不能用手动控制快门,避免振动,在冬天,如果你的手长时间暴露在外部,非常容易冻伤,一般来说,大多数相机都是用的是机械快门线,也有少部分为电子快门线,如:尼康的自动相机。电子快门线的价格远远高于机械快门线,当然也可以用鼠标制作,可以节省许多钱,而且非常好用。以后会在我们的网站上会有设计图。

尼康F100
尼康F5

  胶卷在天文摄影中起到了举足轻重的作用,感光度的高低直接决定了你的曝光时间,如何选择胶卷,主要根据所拍摄的对象,原则是,越亮的用感光度越低的胶卷,反之,越暗的用感光度越高的胶卷,但是,这不是一个绝对的定式,譬如像拍摄流星雨,即使是一颗很亮的流星,但它的速度非常快,而且出现的时间不确定,曝光的时间相对与拍摄行星比较长,这时就应该用感光度较高的胶卷,甚至使用ISO1600或更高,才能扑捉到。由于月亮本身很亮,所以用ISO100拍摄月面就可以了,行星的亮度较月亮暗,选择时可以升高一至两档。星空和星云、星团,要使用感光度较高的胶片,特别是在拍摄亮度等级很低的目标。

  柯达的胶片发暖色调较多,而富士的胶片更多的倾向冷色调,这也要取决于你想要的效果,反转片的色彩非常鲜艳,在拍摄星云、星空时有着较大的优势,但价格也较贵。这一切都要靠经验的积累,才能逐渐地掌握如何使用胶片。

  在冲洗底片时,一定提醒冲洗店你拍摄的是什么,否则,他们会以为这些是废片,当发现底片上的物体不够明亮,可以要求迫冲至高感光度,可以提高效果,当然,你也可以通过扫描或翻拍再处理,但是效果不是太好。

  相机镜头是关键的部分,光学设计的好与坏,对片子的影响非常大,它不光决定片子色彩,还有曝光时间,成像的品质,镜头的主要作用是拍摄星空、星云以及星团,镜头的种类有很多种,其作用是根据适用于不同对象而定,一般分为:广角镜头、标准镜头、微距镜头、摄远镜头、鱼眼镜头等,还可分为:变焦镜头和定焦镜头,以及自动镜头和手动镜头。夜晚拍摄对摄入光量的要求比较高,除拍摄月面外,天文摄影主要使用广角镜头、标准镜头、定焦镜头,平时的一些相机镜头是不能胜任天文摄影的,例如:变焦镜头,它的光学设计繁琐,镜片组太多,导致曝光时间过长,所以一般是不建议使用,还有一些自动变焦镜头也存在这类原因。在镜片上要了解几个技术指标:球差、慧差、色差和制作材料,光学特征,而在整个像机镜头上要注意它的光圈大小,口径大小以及焦长。不同的拍摄物体适用于不同的摄影镜头,初学者首先学会使用标准镜头和广角镜头,特别是广角镜头非常适合固定拍摄与大范围星空的拍摄。关于如何购买镜头,在这里就不介绍了,可要记住,要买的时候可一定要带个高手。

  标准镜头与广角镜头的拍摄范围较广,可以固定拍摄几分钟而不会出现明显的拉线,对待仪器要求也不严格,而它们的镜片组少,通光量强,所以曝光时间不需要太长就能出现不错的效果,选择它们为天文摄影入门的一组镜头是最恰当的。拍摄的题材有:流星雨、人造卫星、四季星座、周日视等,在拍摄这些时,一般只需要一部三角架和快门线就足够了,这是既简易又轻便的的一套利器。

  光圈较大的标准镜头最好缩小一,两档,例如:f1.4就缩小至f2.0,在此镜头最大光圈拍摄时,成像不理想,星星周围有许多虚光。虽然在深空摄影中提倡大光圈,但这种方法对此类镜头不适用。


左面为广角镜头、右面为标准镜头

  摄远镜头中,首先应该考虑到定焦镜头,当然如果有条件的话,大光圈时必不可少的选择,变焦镜头也可以使用,但是效果很差,变焦镜头的镜片组太多,需要曝光的时间较定焦镜头长许多,成像质量非常一般,镜片最好是ED的镜片,其次是非球面。用摄远镜头的情况下,必须要使用手动或自动的赤道仪(一种天文望远镜上的跟踪仪器),越长的焦距要求拍摄的精度更高,这是天文摄影的高级阶段了,要求你熟悉星空,有一定的天文观测经验,在取景上有很深的功底,夜晚里通过相机找天体是件困难的事情,特别是在越长的长焦距上。

  除了照相机镜头外,还可以利用天文望远镜拍摄,此时的天文望远镜就是一个长焦,并非越长越好,焦距超过800mm的望远镜可以拍摄月亮和部分行星,600mm左右的望远镜可以拍摄深空天体,天文望远镜的光路设计与照相机镜头是截然不同的,它的镜片组少,可价格有时不便宜,一架光学品质优秀的折射望远镜的价格最少在人民币两万元以上,例如:威信ED114SS。(在以后的文章《深空视线的延伸-天文望远镜》中专门介绍天文望远镜)


变焦镜头


定焦镜头


照相机与一组镜头

  照相机镜头学问很深,不是能随随便便可以讲清楚的,这里只讲述作为天文摄影的镜头。

数码时代:

  从2000年开始,数码照相机在国内广泛普及,被人们炒得红红火火,很多人干脆扔掉了手中的传统相机,投到数码的怀抱里,也有人拒绝甚至对立,究竟是对是错,争论此起彼伏,争论是没有结果的,抛开技术上的问题,如果你的照片被大多数人瞩目,用什么设备无所谓,数码相机运用在天文摄影上比较晚,主要是技术上的制约,数码相机的成像原理完全不同于传统相机,它是利用CCD或COMS感光板对光线的积累而形成影像。有人说是对传统的挑战,不如认为是开辟了一种新的摄影方式,也代表了一种观念的转变。数码相机的方便之处还是很多的,曾经在暗房里的许多工作在现在的计算机上就可以操作了,人们不再是按下快门,可以自主的对照片进行调整,数码照相机的发展相当迅猛,从几十万像素到几百万像素只用了短短的几年时间,以前一部可更换镜头的数码单反照相机是几十万元,而现在不到一万元就可以买到一台DSLR。

  数码照相机分为不可更换镜头普通数码相机与可更换镜头的数码单反相机。

  下图是尼康与富士公司的两款普通数码照相机:

尼康4500数码照相机
富士S602数码相机

  下图是Nikon,Fujiflim, Canon公司三款可卸镜头专业数码单反照相机:

尼康D100数码单反照相机
富士S2 Pro数码单反照相机

佳能EOS-1D数码单反照相机

  不可更换镜头普通数码相机同样适合于天文摄影,也可以拍摄星空与星座,但是最大的作用是拍摄行星与月亮,这类数码相机内置变焦,快门时间最长不过十五分钟,大部分只有几十秒,市场上这种数码相机的种类非常多,许多的大公司都有自己的主打产品,尼康、富士、奥林帕斯、佳能,柯达,而尼康和富士在现在的市场上占有率较高,他们的产品是共同开发的,技术含量非常高,如果抛去过多复杂的技术含量,那么像素、感光材质、感光板尺寸、光学工艺、噪点以及色彩还原性,当然还有操控性是选择时重要的经济指标,不要一味的关心像素大小,虽然这一点是相当重要的,但有时广告会用带有差值像素的宣传来蒙蔽消费者。像素的大小直接决定了拍摄画面的大小,可是在拍摄时用过高的像素也占用非常大的储存空间,以及消耗较大的电量。CCD的感光灵敏度高,与普通胶片相比又具有很强的优势,可是由于随着长时间连续曝光,自身的热量会影响感光效果,这就是噪点,一幅噪点太大照片是没有什么价值的,如果要对其进行降噪处理,一般爱好者不容易做到。只用通过降低感光度,大光圈,减少曝光时间争取减至最少。

普通数码相机在拍摄月亮、行星时,与天文望远镜之间设计一个结环,直接连接在望远镜的后端拍摄,可获得清晰的影像。由于普通数码相机不设B门,所以要使用内设的自拍设置。
可更换镜头的数码单反相机一般属于专业级的数码相机,这种相机的像素高,设置全面,可以更换镜头,主要产品代表:尼康、富士、佳能,专业单反数码相机都带有B门,在降噪上作了处理,在微光与夜空摄影上远远超过普通数码相机,其价格相当高,但是按照市场规律,这两年会有大幅度的降价,而且会有许多的新产品出现。

〈四〉天文摄影的辅助器材

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  谈到这里,就开始进入对天文仪器的认识了,特别是要了解跟踪摄影是怎样的过程,这里所讲的设备均属于专业设备。一般天文爱好者摄影分为固定摄影和跟踪摄影,固定摄影所使用的器材比较简单,跟踪摄影对仪器性能要求比较高,跟踪摄影也可分为手动跟踪与自动跟踪。

固定摄影:

  就是指相机架在三角架上拍摄,用快门线控制,固定摄影一般曝光时间不宜太长,拍摄的对象为:星空、星座、周日视、流星雨等,在这里要提到拉线的问题,拉线主要是指的星星运行的轨迹(也就是地球自转所产生的),在固定摄影时要控制拉线的情况,使星星尽量成为一个圆点,而标准镜头与广角镜头比较适合这类摄影,时间控制在20-60秒之间,时间如果过长将看不出星座的整体,除此以外,还要考虑ISO、光圈等设置。


美丽的海豚座 曝光时间:30秒 标准镜头


北天的皇冠北冕座 曝光时间:56秒 标准镜头

  标准镜头的拍摄下,ISO200,海豚座的曝光时间为30秒,星星还是圆点,而北冕座用了56秒,已经出现了轻微的拉线。


松林中的银河 曝光时间:32秒 标准镜头

  广角镜头在固定拍摄的时间上比标准镜头可以稍长一点,甚至可以到一分钟,也不会出现明显的拉线,而且星座的形状非常明显。由于广角镜头的拍摄范围非常广,可以把环境与星空结合拍摄,内涵更加丰富,有些大星座必须得用广角才能取全。


夜空中的仙后座 曝光时间:43秒 19广角镜头


北斗七星与属于我们的星空 曝光时间:51秒 19广角镜头

  许多的朋友总是问那些一圈一圈的星星是如何拍摄的那?其实非常简单,把你的相机镜头中心位置对准北极星,等待半个小时或一个小时后收片,你就会看见你梦想的这张照片。中间的那颗星星就是北极星,那些同心圆就是星星运行的轨迹。中间的那颗星星就是北极星。在固定摄影中,选用非常稳定的三角架,注意风的影响。


VLBI下的周日视 (高兴先生拍摄)

赤道仪:

  我们看到的星星都是从东升起、从西边落下,因为这是地球自西向东自转的结果,而并非是星星自己在转动,星星也并非是固定不变的,由于它们离地球太遥远了,相对于我们的移动非常缓慢,上万年才能观察到这种变化,所以这种位移可以忽略不计。但是我们想拍摄出更多眼睛所看不见的东西,就要使用赤道仪这个东西,理解赤道仪的原理也非常容易,前面在固定摄影中已经提到过拉线的问题,那就是地球自转的影响,长时间的曝光就要用赤道仪始终进行跟踪,才能拍摄出点状的星星,当然还有星云、星团。赤道仪由两根相互垂直的轴,赤纬轴和极轴(经纬轴),极轴平行于地球的自转,而抵消了地球的自转,如果你的跟踪一直保持与地球自转的速度,那么你所拍摄的星星就是一个个圆点。如果你看不明白,可是又很有兴趣,那你可以与网站上的会员们联系,他们会很有耐心的给你解答。

  对极轴是跟踪摄影中一项重要的事情,要经过许多的练习才能掌握规律,对极轴也就是把赤道仪的极轴对准北极星,北极星是不动的(至少在这几万年里的变化很小),对极轴时,不要把三角架放置的太高,尽量把装置降低高度,以减少不必要的振动和干扰,注意选择的场地,避免松软的土地,以及常有人走动的地方,首先调节水平,使仪器整体处于水平的位置,再调节你所在地理位置的纬度与此刻的时间,把极轴对准北极星,经过几次调整,使整个装置处在比较精确的位置,再把相机接到连接位置,并且注意所有设备的配重,是否比较平衡,不断地调节平衡锤,以达到最佳状态,最后就可以进行跟踪拍摄了。你也可以亲自与我们操作几次,你就能很快理解并独立能够完成了。当然还有其他的方法,以后会介绍。

  手动跟踪的精度不是很高,因为要一直控制着微调手轮,以保证跟踪的星星始终在望远镜的视场里,这就是导星。在手动跟踪下镜头不宜超过200MM,跟踪时间也不宜过长,否则很难保证跟踪精度,一般使用标准镜头与100-150的定焦镜头较为合适,焦距越长,跟踪要求的就越高,只有经过长时间的练习,可能才会做到。但是,手动跟踪是一个基础,你理解了手动跟踪并且经历了手动跟踪摄影,你才能在天文摄影中提高自己的水平。国内优秀的高手,也都是从手动跟踪开始,做很多事情应该重视基础学习和训练。

  一般手动跟踪5-10分钟是可以做到的,只要合理地使用镜头和仪器,也能拍摄出许多好的片子,完全强调设备也不正确,毕竟好的照片是出于人的手。


昴星团 手动跟踪 时间:390秒 标准镜头

  许多大的目标,用手动拍摄比较方便,在没有电的情况下,也可以正常工作,有时候仪器简单,反倒不会出现意想不到的情况,手动设备比较轻,携带方便,任何时候,任何地点就可以工作了,所以,备一套手动跟踪设备是非常有必要的,即使是在旅行中,说不定也能拍摄一张出乎意料的好照片。


这是老天文爱好者王传波先生用标准镜头以及手动跟踪拍摄的 1997年的海尔-波普彗星

  自动跟踪比手动跟踪的精度高,而且拍摄者能更容易应付许多事情,自动跟踪设备主要有两个步进电机(当然也有一个步进电机的赤道仪),这两个步进电机主要负责在赤经与赤纬方向的跟踪,在手动跟踪上的微调手轮则换成了线控板,操作非常方便,在线控板上有恒动、微动、慢动、快动之分,根据不同的镜头使用不同的按钮。标准镜头和广角镜头对跟踪精度的要求不是很高,对于长焦的镜头跟踪要求非常严格,质量好的赤道仪电机齿轮间隙小,并且可以负载比较重的设备,自动跟踪设备的调整极轴方法与手动一样。


这是一台带有自动跟踪的天文望远镜

  自动跟踪设备也有它的缺点,首先设备太重,携带非常不方便,安装需要很多时间,要提前做准备,其次需要用电,在没有电源的情况下,也只有傻的份了,由于受到这些条件的制约,你必须了解你拍摄的地点是否符合条件,你也可以用车里的电源,加装一个逆变器就可以了(一定记得发动着车,否则万一没电了,打不着马达,又是在野外……,不敢想象)。


赤道仪的放大图

  如果有可能可以使用天文台的望远镜也是非常美妙的,天文台的望远镜自身的重量很可观,在那里你少操许多心,冬天还可以避风、御寒,天文台的望远镜出厂时就已经调好了所在地的极轴,而且用它可以拍摄月亮和行星。

400mm口径的反射式天文望远镜
150mm口径的折射式天文望远镜

  天文摄影是一个团队合作的事情,一个人想要完成是比较困难的,默契的配合可以提高效率,而且相互照应,相互提高,可以达到事半功倍的效果。


一个团队的精神

摄影分类:

  其实,在前面已经介绍了摄影一些基本方法,但是,根据不同拍摄的对象,还是有很大的差别的,月亮在天文摄影里是最容易拍摄的,其次是行星,最难的就是深空天体了,这也是最有挑战性的拍摄。

  在月面及行星拍摄中,一般不用照相机镜头,毕竟焦比太小,倍率低,首先要选择一台天文望远镜,其物镜的口径在80mm以上,焦距在1m或更长,这样才能得到适当的放大倍率,采用直焦法和投影法,直焦法是把相机机身(去处镜头后)装在去出目镜后望远镜的末端,代替目镜直接拍摄。图月面3就是直焦法拍摄而成的,也可以加装一个增倍镜,图月面1是用加装增倍镜拍摄而成。投影法是指与望远镜的目镜相连拍摄,可以拍摄月面细部,图月面2是用投影法拍摄。在使用不同的方法时,而快门也是不一样的,放大倍率越高,光损失越多,你用的快门速度就要越慢,所以不能过分地放大。月面拍摄时,快门速度一般从1/250秒不断的试验,而且每张拍摄后,新的一张要从新对焦,因为焦距越长,对焦越困难,直焦法拍摄时,快门速度不宜低于1/8秒,否则会曝光过度,失去细节。ISO一般用100就可以了,投影法在月面拍摄时不宜超过2秒,毕竟望远镜里的月亮可是在移动的,如果有风的影响,就不要采用投影法,效果很差。尽量使用亮取景屏相机,磨砂玻璃取景屏妨碍对焦。你也可以拍摄月亮与环境,这也有一种意境。并不是天文摄影就要把一切拍得非常清楚。


梦幻的夜晚

  拍摄行星时,我们的做法与拍摄月亮是一样的,但并不因为它们离我们很远,而曝光时间就更长,有时行星会冲日,它离地球很近,虽然还是比不上月亮,但它的亮度却很高,你如果曝光时间太长就成为一个亮点,还是要控制曝光时间,不断的试验,得到一个最好的曝光时刻。而行星中我们就考虑火星、土星、和木星了,其他的不是离我们太远,我们的望远镜够不着,就是离太阳太近,被光芒所掩盖。

2003年火星大冲时的照片
土星和它美丽的光环
木星及其表面的条纹

  在照太阳时,一定切记做好保护,否则相机是小事,而你的眼睛可搞不好就玩完了,必须要在物镜前加装一块滤镜片,起到保护的作用,拍摄太阳1/500秒就可以了,你可以通过望远镜拍摄到太阳的黑子,或者是水星、金星从太阳表面的穿越,你也可以拍摄到日全食、日偏食,日环食,日饵,虽然这种机率很少,可是这种机会人的一生能有几次呢?你在用全新的方式看世界,但是这种拍摄最好有专业人员指导下进行。太阳拍摄时不一定要用赤道仪,把望远镜加到三角架上也可以。


被啃掉的太阳


水星凌日(是不是太小了)

  如果你还有浓厚的兴趣读下去,说明你已经喜欢上了天文摄影了,进入深空天体的拍摄时,告诫大家你可能会着迷,平时你所看见黑色的夜空,居然拥有许许多多美丽的色彩,记得第一次拍摄到深空的激动与欢呼,曾经看见别人的照片时的惊叹,现在却是自己做到了。


瑰丽的宇宙

  这张马头星云与火焰星云的照片是出自于普通天文摄影爱好者们之手,并非用大型天文台的大型设备拍摄而成的,深空天体指的是银河系以外的星云、星系以及星团,我们现在所看到天空中的星星是我们银河系的星星,在银河系外还有许许多多像我们这样的星系,我们现在所看见的星光是几十万、几百万甚至上千万年前的星光,在没有我们人类的时候,这些星光就开始了伟大的旅行,让我们用手中的相机留下它们的魅影,感受时间的伟大。

  深空摄影必须也用赤道仪跟踪,在焦距较长的情况下必须精确跟踪,以保证精度和控制拉线,如果曝光不够可以在后期调整,但是拉线是没有办法处理的,倍率越大,你的拍摄目标在镜头里移动的越快,同时风的干扰,人的走动都会带来极大的影响,其实只要极轴对的非常好,导星就没有必要了,只要稍做几次调整即可。只有在赤道仪质量有很好保证的情况下,才可以适当的提高焦距,否则任何不稳定的因素都会导致拍摄的失败,而跟踪精度与设备的质量是有着密切的关系。

  这类拍摄的曝光时间较长,一般在30分钟以上,这些来自宇宙的光线,我们的眼睛是看不见的,只能感觉到模模糊糊的一团,但是,底片与CCD可以敏锐的捕捉到。


焦距900,曝光时间:519秒 猎户座大星云

  在深空天体的拍摄中,我们的经验就也是不断积累和向高手们学习,可从未涉足过的朋友,一定要与有经验的爱好者组合在一起,才能了解深空拍摄的方法和技巧。在冲洗底片时可以要求迫冲直至ISO400,甚至更高,这样才可以明显显现出来,反转片的效果较好,颜色鲜艳,对色彩的敏感度较高,但是所花费的费用也很大。

  首先尝试用标准镜头拍摄深空天体,可以选择目标较大的对象,例如猎户座的M42、M43,仙女座的M31,当有一定经验时,可以不断地提高镜头,主要使用定焦镜头,从100到400,如果经济条件容许,再考虑购买600以上的镜头,当然还有高质量的赤道仪,平常去国内的一些专业网站上看看,经常有高手们在里面讨论,对你的提高是有很大的帮助。

  这所有的一切都要建立在你对星空的熟悉,不然你找不见所要拍摄的目标,特别是深空天体,要有一定观测经验的,不要退却,因为你的梦想很快会实现,笔者也只用了一年半的时间,而现在就已经入门了。


200mm镜头 曝光时间:667秒 猎户座大星云M42、M43 火焰星云与马头星云 (这张明显比上两张"小")


遥远的河外星系,那里是不是也有像我们这样的地球和人类

CCD摄影:

  这两年国内也开始了CCD天文摄影的探索,我们也才开始进行,CCD拍摄原理与数码相机相同,它是经过多次的拍摄,再利用后期软件合成以及叠加而形成图片,这种方式在国外早已经开始了,并且技术也已经很成熟,效果也非常棒,网友过马路先生就用普通的CCD拍摄出了许多好的片子,天文专用的CCD价格较高,普通的CCD,例如网络摄像头就可以,但是噪点太大,温度较低的环境下,不能正常工作,相信在近两年内,会有很多人采用CCD拍摄方法,毕竟是一种新的技术和全新的方式,没有必要去否认和怀疑。


这是利用上百张CCD捕捉的视频合成后的火星图片

后期合成及处理:

  在天文摄影中后期的合成和处理是非常重要的一个环节,利用现在的软件可以去处在拍摄中所留下的污点,以及数码相机的噪点,可以亲自调节照片的对比度、色彩等,甚至也要靠叠加,使细节更加丰富,本身天文摄影就是在不利的环境下进行工作的。辅助软件也有很多,例如Photoshop, Neat Image等等,都是后期处理的利器。不能因为使用了软件就否认照片的真实性,天文摄影也有它美学的一面,进行处理也是表现其真实性。


仙女座大星系 M31 这是由网友agong先生用数码单反相机拍摄几张再利用软件叠加而成,极为壮观

结束语

  在这里我们感谢一直抱着耐心看完这篇文章的朋友,本文所采用的图片绝大部分于是我们新疆乐天派自己拍摄的照片,我们一直执著的在追求,我们曾经在拍摄的时候,看见了许许多多大自然美丽的景象,也留下了许许多多美好的回忆,无论怎样,这篇文章是写给从未接触过天文摄影的朋友们的,天空的魅力,星空的灿烂只有你们亲自去体会,才能感受到,我们并没有想去当一名天文学家,也只是把从小的梦想延续下去,许多东西我们天天在接触着,可是大多数人们忙忙碌碌而未曾感受过,只有仰望星空时,才发现自己的渺小,宇宙之大,我们诞生在这里,就应该去了解这个神秘而又未被探索过的世界,用心灵感触,用梦想接近,其实,星空也是浪漫的。



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