夜晚的天顶巨画

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深遂夜晚的天顶好似一张画布，而摄影师则更像是一位在画布上挥洒的画家，天文摄影师则是这些少数能够掌控夜晚天顶的“画家”。第一次看到天文深空摄影就被绚丽的色彩所吸引，本期我们将向大家介绍数码相机拍摄天文深空的技巧。

天文摄影的装备

1　天文望远镜

天文望远镜相当于照相机的镜头，孔径越大，焦距越短，集光能力越强，分辨率越高。

2　赤道仪

由于地球的自转，拍摄星空时，需要几分钟，甚至更长时间，那么，天上的星星就会形成一条弧线。赤道仪可以转动，它的转速和地球自转的速度一致，只是方向相反，因此，摄影人无论拍摄多长时间，都能保持与宇宙星空中的星星形成固定的位置，拍出的星星都是一个圆点。

3　导星镜和导星装置

导星镜是一个倍率较大的望远镜，它的主要作用是锁定一个比较明亮的星星，辅助主镜筒跟踪拍摄目标，精确地把握跟踪精度。通过导星镜后的摄像头，把目标数据传到赤道仪的转速控制装置中，确保主镜筒始终准确地对准目标。

4　寻星镜

寻星镜是一个放大倍率较小的望远镜，它的视角较大，便于搜索到所要拍摄的目标天体的位置。

5　三脚架

由于天文摄影的装备非常沉重，因此，一个稳定的三脚架就是必须的。它可以确保望远镜和相机在稳定的状态下工作，成功地拍摄到清晰的天体影像。

6　数码单反相机

拍摄天文影像最好选用中高端数码单反相机。如果将相机中的红外截止镜拆掉，那么，就能拍出更加精彩的作品。当然，拆除红外截止镜的相机原则上就不能再从事其它常见题材的拍摄了。

如何选择拍摄地点和天气

拍摄天文深空星体影像对天气要求很严，黑是首要的条件，越黑越好。由于现代社会的照明条件很好，因此，要寻找纯黑的拍摄场地并不是一件轻而易举的事情。天文摄影师称那些人工光源就是光污染。我一般都驾车到郊外几十公里甚至上百公里的地方拍摄。另外，拍摄地点的空气透明度也非常重要，如果城市污染严重，就会影响拍摄的质量。摄影师常常到海拔较高的高原地区拍摄，那里的空气质量好，天空的通透感很棒。另外，稳定的大气条件也是拍摄成功的有利条件，一般在水边空气相对稳定（水库、湖边等）；同时也要关注高空大气的稳定性，可通过短期天气预报进行查寻；也要注意避免月光的干扰；每个月也仅有几天适合天文摄影，雨后、风后、无月光干扰的情况下，才是最好的拍摄时机。

相机的设置

根据现代天文摄影的特点，数码单反相机通常采用以下设置：

1.快门：B　挡。

2.感光度：拍摄彩色天文照片感光度定在ISO　800左右；拍摄Ha（窄频率）影像时感光度应设在ISO1200左右。

3.遥控：采用程控快门线，控制快门的启合。

4.曝光时间：数分钟拍一幅，可以拍摄几十幅，甚至上百幅影像，只要保证每幅影像的位置都是一致的，就可以为后期电脑处理提供好的素材。这与传统的胶片相机拍摄天文影像的方法差别很大，那时，只要锁定目标，拍摄时间可能高达几十分钟，甚至数个小时。

校准赤道仪

将赤道仪的极轴对准北天极，这是关键的一步，锁定了这个位置，就能为拍摄高质量的影像打下关键的一步。

调焦

将天文望远镜对准需要拍摄的目标前，应先将天文望远镜对准一颗较亮的星进行精确调焦。这是天文拍摄中一个非常重要的环节，要细心再细心。如果拍摄过程中有跑焦情况还要再调焦。

拍摄

将天文望远镜对准要拍摄的目标，打开寻星装置进行跟踪，使用程控器控制照相机进行拍摄，在拍摄中如果加滤光镜进行拍摄，还要重新调焦（马头星云照片即是Ha　滤镜的影像与彩色照片的合成）。为了保证拍摄出的照片尽善尽美，还要拍摄几组平场、暗场和偏置场影像，供后期制作用。偏置场的曝光时间是1/8000秒。拍摄暗场时将望远镜的镜头盖盖上，曝光时间和所拍目标曝光时间等长。平场的拍摄是在日出前进行，将望远镜指向天顶，打开望远镜的镜头盖，设定相应的曝光时间，以获取平场照片。平场、暗场、偏置场影像均应拍摄10幅以上。

专业天文制冷相机

天体摄影与我们通常陆地摄影有着较大的区别。陆地摄影所拍摄的目标亮度通常比深空天体的目标亮度要高出几万甚至上百万倍，例如数码单反相机在普通环境下拍摄可用光圈f/5.6和百分之一秒的曝光参数组合来捕获一幅很完美的影像。同样用光圈值f/5.6的望远镜拍摄深空天体，累计的曝光时间可能高达几个小时甚至更长，由于需要长时间曝光，所以单反相机拍摄深空天体有着不可避免的弊端，如CCD的偏置电流、CCD的暗电流、冷点、热点、望远镜光学系统亮度分布的不均匀性、环境温度以及天空的光污染情况等因素都会降低像质。要想产生高像质的深空天体影像则需要一套不同的摄影和后期处理方法。

为了确保影像的质量，数码相机在拍摄深空天体影像时所使用的记录格式应设置为RAW格式。以确保每个像素有着12位或14位的数据记录长度（视相机型号而定）。RAW影像数据未经相机中的硬件软件做任何压缩或增强处理，保存着较为原始的影像信息。在前期拍摄过程中，不但要拍摄目标影像即亮场，还要拍摄暗场（关闭镜头盖，曝光时间和ISO以及环境温度与亮场相同）和偏置场（关闭镜头盖，ISO与拍摄亮场相一致，用数码相机最快的快门时间1/4000秒拍摄）以及平场（在傍晚或黎明时分保持与拍摄亮场时的光学环境不变即焦距不变、相机与望远镜连接角度和位置不变、滤色镜不变，将望远镜指向天顶，ISO可以低于亮帧1-2挡，然后看测光表的读数，见到读数后再加1到2挡曝光拍摄即可）等系列影像。这些都是后期影像处理中所必不可少的素材。

天文制冷相机是配合天文摄影需要而专门设计的。

1.　为了有效地降低暗流噪音，对相机中的CCD实施制冷处理。专业天文台的CCD是通过液态氮制冷，可使CCD的暗电流降低至忽略不计的程度。民用级天文制冷相机是通过半导体制冷器对CCD冷却。以美国SBIG公司生产的ST-8300天文制冷相机为例，它使用两级半导体制冷器，可以使CCD低于环境温度35℃到40℃，STL-11000M制冷相机在使用循环水对半导体制冷器散热时，对CCD的制冷温度可低于环境温度50℃，使CCD暗电流大大降低。制冷器温度是受控的，只要设定的温度在要求范围内，制冷温度是恒定的，不随外界温度而变，有效保证了暗场和亮场具有相同的暗电流。SBIG制冷相机制冷温度控制在可达到±0.1℃。

2．天文制冷相机全部使用16位AD转换器，每个像素可以表现65536级灰阶，极大扩展了影像的动态范围。

3.　天文制冷相机通常使用光谱特性更加宽泛以及频率响应更加灵敏的黑白CCD做感光器件。像素的面积做得也比较大，这是为了在单位时间内接收到更多的光子。彩色的生成则可通过不同波段的滤色镜将颜色信息分别感光，当影像处理时再将含有不同波段灰度信息的影像通过软件合成还原为彩色影像。当然制冷相机配置的红外截止镜可以让Ha波段顺利通过的。使用滤色镜拍摄彩色影像会大大增加拍摄的时间，在拍摄效率上它无法和数码单反相机相媲美。但是，它所带来的好处却是数码相机无法相比的，黑白CCD经各个波段滤镜拍摄时，每个像素在每一时间段都参与着曝光，这将大大提高各波段的的感光密度，使影像表现的更加细腻，颜色更加丰富。

此外，黑白天文制冷相机还可以通过各种窄带滤镜收集星云其它发射光谱的影像，例如，哈勃太空望远镜使用硫（SII）+氢阿尔法（Ha）+氧（OIII）窄带滤镜拍摄的影像不在少数。现在，适合民用天文制冷相机上所使用的窄带滤镜种类很多，我国爱好者已经有人使用窄带滤镜并拍出了一些漂亮的哈勃色调的天体影像。