如何拍摄彗星

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明亮彗星的出现总会令摄影爱好者兴奋不已。这些来自太阳系边缘的冰冻的不速之客沿着扁长的轨道突然闯入内太阳系，上演一幕令人难忘的天象，随后有幸存活下来的那些彗星会再度返回冰冷的深空。

自从1987年我第一次观测并拍摄了Bradfield彗星（C/1987S），就一直对此类天体深深迷恋。尽管严格地讲，彗星也属于太阳系成员之一，但若想完整地拍摄延展的彗星，则需要与其它天体不同的特殊处理方法。针对今年深秋到来的ISON彗星，本文将介绍一些实用技巧，以帮助爱好者们最大限度地利用手中的摄影装备。

整合设备

拍摄明亮彗星最简单的方法，是使用带三脚架的高品质数码单反相机。我建议不要使用傻瓜相机，因为这类相机的像素面积较小，所以在较暗光照下不够灵敏。

尽管目前任何一款数码单反相机都能拍出不错的相片，但佳能、尼康等流行品牌在各种价位上为相机机身和高质量镜头提供了最大的选择余地。无论你选择了哪种相机，都需要有B门，以确保可做30秒以上的长曝光。30秒曝光只能满足无跟踪的广角夜景拍摄所需，如果想用跟踪装置拍摄彗星的巨大彗尾，就需要更长的曝光时间。

下一步需要考虑的是镜头。彗星的大小不同，且难以预测。如果此次ISON彗星是一个大彗星，那么彗尾的长度在10°至50°的范围内皆有可能。这就需要准备几种不同的镜头，以确保拍摄时可选取不同的焦距。对于广角夜景照片以及彗尾很长的彗星，8至85毫米的镜头是最合适的。

通常，通过主镜头（固定焦距）拍摄的效果是最好的。这种镜头一般比变焦镜头的图像更清晰，而且镜头速度更快（光圈值或焦比f较小）。另外，选择镜头时还须注意焦比至少为f/4，最好为f/2.8（数值越小，光圈越大。——编者注）。因为彗星与白天拍摄的景物相比，是较为暗淡的目标，焦比值越低，在较短时间内进入相机传感器的光线就越多，从而可在星轨出现前获得较深的曝光。

想获取优秀的彗星数码图像，下一个必需的配件是快门线或定时曝光控制器。这些设备可以保证曝光期间按快门键时不会引起震动，而这会破坏图像质量。一条简单的快门线就可以让快门一直打开，直至松开按钮快门关闭。有编程功能的快门线可以使你在夜间不必触碰相机，就能设置好曝光时长以及重复曝光的次数。

选好相机以及镜头，接下来就是选择三脚架。只要能够支撑8磅（约3.6公斤）以上的重量，任何三脚架都可以。坚固的铝合金三脚架，例如曼富图（Manfrotto）公司的产品，可以保证相机即使在强风中也毫不晃动。

选择曝光时间

当今的数码单反相机都可以调节相机传感器的灵敏度。与胶片相机时代一样，感光度ISO 100肯定不及200灵敏。对大多数彗星摄影来说，感光度需要800或更高的设置。感光度在2000及以上时，较旧款式的数码相机容易产生大量噪点。不过一些新款的数码单反，例如佳能6D及5D Mark III，以及尼康D800，都不会出现这种问题。这些高端数码单反相机比老式型号在拍摄时产生的噪声更低，即使感光度达到6400也没有问题。不过，对大多数数码单反相机来说，随着感光度的提高，噪点会不断增加，直至破坏图片的细节。进行非跟踪拍摄时，我喜欢采用800到1600的感光度。在使用快速镜头时，这个感光度能够帮助我很好地平衡成像速度和噪点，同时在很短的曝光时间内拍摄暗弱的延展天体，例如银河。

对于非跟踪的彗星拍摄而言，什么样的曝光设置最合适呢？这取决于几个因素：彗星的大小和明亮程度、当地的光污染情况，以及镜头的焦距和焦比。当今数码相机最大的好处之一，就是可以让我们通过液晶显示屏立即检查拍摄效果。如果曝光太暗或太亮，当场就可以很容易地进行修正。在拍摄大而明亮的彗星时，我建议曝光时间设置在5到30秒之间，使用三脚架和广角镜头，这样可以避免彗星和恒星拖出明显的星轨。焦距越长，星轨破坏图片效果前的可用曝光时间就越短。

在拍摄前应当花时间思考一下如何构图，尝试将一些普通观众熟悉的地面景物纳入镜头。前景物体还可以给出大小的参考比例。在照片中如何安排彗星和前景物的位置也是非常重要的。相比于将目标呆板地放置在画幅中央，将彗星放置在左侧、前景物体放置在右侧也许会令构图更为平衡。

最后，当你准备好拍摄时，要将相机的图片保存格式设置为RAW。这种格式包含了相机传感器记录的所有信息，便于进行所有的后期处理工作。如果用JPEG模式拍摄，图像文件会比较小，然而相机会代替你进行图像处理。

跟踪天空

如果你想拍摄曝光更深的彗星图像，以显示更多细节，就需要在曝光时进行跟踪。你可以使用之前的部分相机设置，但在相机和三脚架之间需要安装跟踪器，以便拍摄目标在天空中移动时可以进行跟踪。这种方法拍摄的恒星会呈现为真实的点状，而不是拉出一条亮线。另外，长时间曝光可以显示出彗星的气体尾和尘埃尾最暗弱的部分，以及附近其它暗弱的深空天体。跟踪拍摄时还可以使用焦距更长的镜头，以捕获更精细的彗尾细节。

近年来，一些很轻便的跟踪器已经出现在市场上，包括Vixen Polarie、iOptron SkyTracker，以及AstroTrac TT320X-AG。这些结构紧凑的支架可以支撑15磅（约6.8公斤）的重量，可以容纳任何一款数码单反相机以及400毫米的长焦镜头。必须事先测试跟踪器和镜头的配置组合，检测它在出现明显的周期性误差前可以拍摄多长时间。通常，这些跟踪器可以允许拍摄数十张1分钟曝光的照片，之后可以使用流行的软件将它们叠加，制成一张质地平滑、色彩艳丽的图像，比非跟踪拍摄的图像更为清晰。

如果你想通过望远镜拍摄ISON彗星，就要考虑连接赤道装置。与跟踪器相比，它所允许的曝光时间更长。重型赤道装置允许你安装多架望远镜，并利用自动导星的新技术，这会产生更优秀的彗星图片。

彗星不仅会随着天球运转，而且有相对于背景恒星的移动。当彗星近距离飞越地球天空，或者进行长时间曝光时，这都会成为一个问题。使用焦距1000毫米的镜头曝光5分钟，即使恒星被跟踪得非常良好，更暗弱遥远的彗星也会在照片上拖出星轨。那么我们该如何使彗星在图像中保持清晰呢？

有两种行之有效的办法，它们都需要一个自动导星装置。第一种办法是跟踪背景恒星，拍摄多张短曝光图像，以彗发为位置标准进行图像合成。叠加的结果是清晰的彗星图像及其延展的尘埃尾，周围是条痕状的背景恒星。这可以通过离轴导星装置或者附加的导星镜完成。

如果使用了导星镜并且彗星足够明亮，可以像跟踪恒星那样直接跟踪彗头。你需要进行试验，根据彗星的亮度，为你的装备配置找到最佳的跟踪曝光时间。这两种办法都可以产生优秀的彗星特写图片，不过，若是在曝光间隙安排一个停顿，就可以通过额外的后处理，获取同时清晰显现彗星和恒星的图像，例如后文的图片。

处理图片

当你拍摄了多张原始照片以后，需要通过一些后处理获得最佳的效果。很少有天体图片在最初状态就是完美的。对于无跟踪夜景图像来说，最低限度的要求是调整色平衡，并适当提高彗星及其它深空天体的清晰度。针对这一点，Adobe Photoshop软件有一个强大的Shadows/Highlights（阴影/加亮）处理工具（依次点击：Image/Adjustments/ Shadows/Highlights）。Highlights功能可以复原明亮的彗头附近的细节，而Shadows滑块可以显现出图像较暗弱区域中的所有信息。用这个工具反复试验，直到获得满意的效果为止。

如果你进行了跟踪拍摄，就可以合成多张曝光图像，以最大限度地增强目标信号，同时降低噪点。在Photoshop中处理时，首先打开需要合成的图像，然后点击下拉菜单中的Select/All（选择/所有），接着点击Edit/Copy（编辑/复制）。接着点击你的底图，用Edit/Paste（编辑/粘贴）将副本粘贴到顶层。对所有想叠加的图片都重复这个步骤。粘贴完所有图片后，打开图层窗口（Window/ Layers），点击每层图片左侧的眼睛图标，将所有分层隐藏，除了背景和第1层。然后将1层的混合模式不透明度设置为50%。你也许要稍微移动图像，因为图像间可能有少许位置偏差，或者彗星在两次曝光之间可能有明显移动。从工具面板中选择Move（移动）工具，用方向键将顶层挪好位置。对这幅图片的叠加位置感到满意后，将其隐藏，然后对其它所有图片重复这一步骤，直到所有图片都对准。

现在让我们混合这些图层。显示出所有图层并逐层降低每层的透明度，使每一图层都对最终图像贡献均等的效果——1层设置为50%，2层设置为33%，3层设置为25%，以此类推。调整好每层的透明度后，应该就获得了一张平滑的图像，可供进一步的增强处理。使用下拉菜单中的Layer/Flatten Image（图层/拼合图层）工具将图层合成，并将文件保存为TIFF或者PSD格式。现在就可以通过Curves（曲线）、Shadows/Highlights和Levels（水平）工具进行最后的调整，或者进行锐化处理。

合成特写图像

如果你打算通过望远镜为彗星拍摄特写，一个聪明的方案可以让你的作品脱颖而出。在ISON彗星过近日点后的短暂时间内，它将会在黎明的天空中快速移动，这就要求拍摄者要么进行较短的曝光，要么跟踪彗核（如果过近日点后依然存在），这样才能捕获到清晰的彗尾细节，避免彗核拖出星轨。无论你使用数码单反相机还是CCD相机，在曝光之间增加1分钟左右的停顿都是必要的。

另外，你还需要用天体图片的专用软件来处理这些图像，例如MaxIm DL、CCDStack 2、PixInsight、AstroArt或者Images Plus。我通常使用MaxIm DL，虽然我用的大部分步骤在其它软件中也有。

为了制成一张有着清晰的彗星和恒星星轨的图像，首先需要像深空摄影那样，用暗场、偏置场、平场来校准曝光。在MaxIm DL软件中，点击下拉菜单中的Process/Stack（处理/叠加）工具，就会弹出一个新窗口，你可以在其中选择要合成的图像。选择好图像后，点击Align标签，将模式改为Manual 1 star-shift only（仅手动调整恒星一次）。使用光标，在所有图片中都选择彗发的正中心（你必须将屏幕拉伸，以看到彗头），并放大至少200%。选中所有图片，单击Combine（合成）标签，将Combine Method（合成方式）设为Sum（总和），然后单击Go。这时你就获取了包含清晰的彗星和恒星星轨的图片。保存文件为IEEE浮点的未压缩FITS格式，以避免丢失任何信息。你现在可以使用DDP或Curves工具来展宽图像，以增强彗尾及彗发内层的清晰度。

如果是透过多张彩色滤光片拍摄彗星，请针对每组红、绿、蓝图片重复这些步骤，然后通过下拉菜单中的Color/Combine Color（颜色/合成颜色）工具将其合成。完成后，你将会获取一张被红、绿、蓝色恒星围绕的彩色彗星图片，如前页所示。

如果要制作一张浮在清晰的恒星背景上的静止彗星图片，需要对前述步骤稍做调整，先制作两张分开的图片。按照之前的步骤，但是将Combine Method由Sum改为SD Mask（SD挡板），并将许可数量改为3，Sigma Factor（σ因子）设为0.5，并在50%的区域将Normalization（正常）改为Linear（线性）。同时点击Ignore Black Pixels（忽略黑色像素）工具箱，然后单击Go。你将会得到一张除了彗星以外所有恒星都消失的图片。保存图片为IEEE浮点的未压缩FITS格式。

接下来，需要制作背景恒星的图片，与之前的图片合成。首先，再次合成相同的单色图片，然后将对准方式改为Auto–Star Matching（自动对准恒星），同时将Combine method改为Median（居中）。单击Go之后，你将会获得一张彗星几乎不可见，而恒星非常清晰的图片。同样，将文件保存为IEEE浮点的未压缩FITS格式。

将刚才创建的这两张FITS图片打开，将每张图片的Digital Development Processing（DDP，数字显影处理）都设为相同的数值，使彗星的暗弱区显现，同时避免彗发细节过曝。接着保存两张图片为16位的TIF格式，以便在Photoshop中合成。

最后是合成这两张图片，首先在Photoshop中打开恒星锐利的那一张，从下拉菜单中选择Layer/ Duplicate Layer（图层/复制图层）。选中顶层，依次点击Filter/Noise/Dust&Scratches（滤镜/噪点/尘埃与痕迹）。这时会出现一个有滤镜设置的新窗口，将半径设为10、阈值也设为10，当然你也可以自己试验来寻找最佳设置。接下来，使用Clone Stamp（复制图章）工具擦除残余的恒星。应用Gaussian Blur（高斯模糊滤镜），将半径设为11左右。现在隐藏刚刚处理过的顶图层，然后选中背景层。通过下拉菜单中的Image/Apply Image（图像/应用图像）工具，将两个图层合成。选择Background Copy（背景副本）作为图层，将目标混合模式改为Subtract（扣减），然后单击OK，这样就获取了一张完全没有彗星的图片。

现在，打开之前没有背景恒星的彗星图像，点击Select/All，然后点击Edit/Copy。单击你的背景恒星图像，然后选择Edit/Paste。在图层窗口，将1层的合成方式改为Lighten。这样就获得了一张彗星静止不动并被恒星包围的图像。最后你可以调整亮度、对比度以及水平值等等。

无论你采用哪种方式拍摄ISON彗星，都要记住，这是在拍摄一个人一生中遇到的仅有一次的事件：因为ISON彗星在未来几千年中都不会再返回内太阳系。所以无论它的表现如何，都要最大限度地利用这些技巧，留下这颗彗星的倩影。