這裏有一份深空天體攝影攻略請查收!_風聞
中国科学院国家天文台-中国科学院国家天文台官方账号-发布科研成果,普及天文知识2019-05-31 13:59
圖1:使用焦距135mm鏡頭可以很好的表現出大麥哲倫星系的細節
在星野攝影逐漸普及的大背景下,部分攝影愛好者把目光投向了充滿神秘感的科學攝影領域——深空天體攝影。可惜這個領域的專業性和複雜程度往往超乎人們的想象,再加上對器材和天空條件的高標準要求,令許多人望而卻步。
筆者經常會遇見這樣的問題:要想拍攝深空天體,是不是需要很昂貴的設備?還要花費許多時間在路上,以儘可能的遠離城市燈光?實際上,這隻説對了一半,除了昂貴的設備與黑暗的夜空,深空天體攝影是最能夠體現“科學與藝術”相融合的領域,沒有之一。對攝影師來説,科學知識與藝術修養,二者缺一不可。這聽起來似乎難以企及,好在任何事情都有入門環節。下面介紹用最簡單的器材,帶你初步體驗深空天體攝影的領域。
器材準備
對深空天體攝影來説,昂貴的器材的確能夠起到事半功倍的作用,但這並不意味着一開始就花掉鉅額的預算。在入門期體驗間,你只需要以下清單裏的內容:
帶導星功能的星野赤道儀
帶M檔功能的數碼單反或微單
一支中長焦鏡頭(135mm定焦或70-200mm均可)
連接鏡頭與赤道儀的支架
穩固的三腳架
定時快門線
對於很多攝影愛好者來説,這份清單裏也許只有星野赤道儀需要額外置辦,一套帶導星功能的星野赤道儀並不昂貴,體積也相對小巧。
圖:2:入門級深空天體攝影裝備
拍攝計劃
跟星野攝影不一樣,深空天體的亮度很弱,受月光的影響較大,在上弦月和下弦月之間的夜晚,你可能只有半個夜晚適合拍攝工作,且夏季的夜晚尤其短暫。手機日曆上的農曆日期可以幫助你選定月光較小的日期。
此外,還應該有明確的拍攝目標。對於初學者來説,星座還沒有認全,想要熟悉並確定深空天體的位置並不是件容易的事情。我們按照季節的不同,列出了最容易拍攝的深空天體如下:
春季:波德星系M81與星爆星系M82(大熊座)
夏季:礁湖星雲M8(人馬座)
秋季:仙女座大星系M31(仙女座)
冬季:獵户座大星雲M42(獵户座)
除了春季以外,這些目標亮度都很高,甚至肉眼直接可見,所以尋找起來也比較簡單。前提是,你要熟悉星座的基本位置。在指導學生拍攝深空天體之前,閲讀星圖、掌握星座的位置是必不可少的基本功。
選擇好日期和目標後,只需等待一個晴朗的夜晚並趕往拍攝地。拍攝地的選擇也是有要求的,首先要遠離城鎮燈光污染,海拔儘量高一些以避免霧霾的影響,四周最好不要有樹木、山包等的遮擋。條件允許的話,去專業的天文台站是非常好的選擇。
圖3:像北美洲星雲這種天體,並不需要太長焦距的望遠鏡就可以拍到。
拍攝前的調試與對極軸
接下來,你會進入一個專業的操作領域,赤道儀極軸的指向和仰角調整都必須做到足夠精準,這樣才能穩定的跟蹤天體,抵消地球自轉的影響。步驟如下:
安裝赤道儀並使極軸大致朝北
安裝重錘和照相機鏡頭系統
調整重錘至平衡位置
調整赤道儀水平
天黑以後精確校準極軸
赤道儀首先要保持水平,可以用氣泡水平儀來判斷,否則接下來的調整都是有偏差的。最重要的工作就是校對極軸。在北半球,亮度為2等的小熊座α(北極星)距離北天極很近,我們可以利用它的位置來校準極軸。當然,首先你要學會找到它,這是另一項基本功——利用北斗七星定位北極星。
目視尋找北極星很簡單,但要在極軸望遠鏡裏鎖定它就需要一番努力了。極軸鏡視場一般比較大,但要確認北極星是哪顆,仍需藉助輔助工具的幫助,如同伴的指星筆。
當赤道儀水平、極軸和平衡都調整完畢,就需要精確對焦了。轉動赤道儀指向,瞄準一個有亮星的天區,利用相機的實時取景功能(放大顯示)來確認星點是否合焦。星點在準確合焦時應該呈細小的點狀,暗星也能夠清晰的被看到,如果星點模糊,請仔細對焦。
實際拍攝過程
星野赤道儀比較簡單,一般打開電源後就開始跟蹤了。注意它的跟蹤速率,是否在恆星速檔位上。接下來的任務就是手動定位深空天體了,有多款手機app星圖軟件可以幫助你找到上述深空天體的大概位置。這類赤道儀的重量輕、剛性比較差,所以要當心在調整鏡頭指向的過程中,用力過猛導致校對好的極軸出現偏差。最好在正式拍攝前,從極軸鏡裏確認下北極星的位置是否出現變化。
首先是構圖預覽,你需要把相機調整至M檔,並使用很高的感光度(如12800或更高)以換取較短的曝光時間(5-10秒),提高預覽的效率。對於135mm左右的鏡頭視場,定位天體和調整構圖還是相當容易的。
接下來就是拍攝參數的設置,我用仙女座大星系舉例,調整拍攝參數如下:
調整相機至B門,並接上定時快門線。
鏡頭光圈調整至最大,或縮小0.5-1檔。
感光度調整至1600或3200
曝光時間調整為60-120秒
使用RAW格式拍攝
在這裏,定時快門線的作用很關鍵,一個是曝光時間的控制,一個是避免按快門引起的抖動。按下啓動按鈕,定時快門線開始操控相機曝光,並自動倒計時。
大約1-2分鐘後,你就能通過液晶屏裏看到拍攝成果,也許這張作品存在這樣那樣的不足,不過恭喜你,你已經開始入門了!
圖4:單張曝光的鑰匙扣星雲
圖5:如今的單反相機,即使的單張深空天體也有不錯的信噪比。
總結
深空天體攝影領域博大精深,受篇幅限制,我只能管中窺豹的幫助大家瞭解它的準備工作和操作流程。我想告訴大家的是,深空天體並不一定是裝備精良的愛好者的領域,如今的星野赤道儀已經擁有足夠的跟蹤精度且價格便宜,配合大口徑中長焦鏡頭甚至標準鏡頭,也可以實現明亮天體的拍攝工作。
如果再繼續深入,導星、疊加、暗場平場、偏置、線性拉伸、數字沖印、Lab模式調整、冷凍CCD、LRGB合成、窄帶濾鏡……一句話,這是個深不見底的大坑!
作者簡介
戴明,中科院行管局(中科科學)旗下的天文科普專家,從事青少年科技教育十餘年。目前負責天文課程開發與天文社團培訓,曾多次帶領學生遠赴額濟納旗、貝加爾湖、埃及等地開展天文攝影活動。旗下學生曾多次獲得北京市各類科技競賽獎項,並刊發在《天文愛好者》、《中國國家天文》等雜誌上。