行星攝影速成 你沒見過的奇妙外星世界_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2019-06-10 08:55
觀測行星對於目視來説是比較容易的,因為大多數行星的亮度比較高,但要拍攝一張高質量的行星照片並不容易。行星攝影的成敗取決於行星高度、天氣(雲量、大氣透明度、大氣視寧度等)、望遠鏡、終端等;下面來給大家簡單的介紹一下如何才能拍攝出高質量的行星照片。
1、行星高度及選擇最佳的拍攝時間
行星高度指的是行星的地平高度,我們可以簡單的理解為,當你抬頭看星星的時候,你的仰頭幅度越小,此時的星星距離地平線越近,地平高度越低,反之則星星的地平高度越高。當然行星的地平高度越高,越適合拍攝。
圖1是近6年北京地區行星衝日前後的高度,通過分析這個表格,我們可以看到火星在2020年衝日的時候,地平高度達到了55°,非常適合拍攝觀測;木星要等到2021年的時候地平高度才能超過30度;土星同樣在2021年的時候地平高度超過30度。從表格中我們可以看出在最近2~3年內,北京地區不是很適合行星拍攝。
圖1、近6年北京地區行星衝日前後高度表(資料源於網絡和Stellarium)
除了地平高度以外,行星衝日前後一個月的時間內拍攝行星也是最佳的,原因在於,在行星衝日的時候,衝日的行星亮度最高,距離地球相對比較近。
以下圖片是筆者近幾年拍攝的。
圖2 木星,從照片中可以看到木星大紅斑內部的細節以及木星表面飄動的雲帶。攝於2017年
圖3 金星,如果想要拍攝出這樣的效果,需配合特殊的濾鏡,通過濾鏡可以拍攝到金星濃厚的二氧化碳大氣層下面的細節,金色部分就是金星大氣層下的雲帶。
圖4 土星,從照片中可以看到土星極地六邊形風暴,也能清晰地看到土星光環上的卡西尼縫
圖5 火星,左邊的火星能夠清晰的看到火星表面的白雲,右邊的火星也能夠看到火星褐色的高山以及火星南極冰蓋
2、天氣
圖7 衞星雲圖
在拍攝之前當然要選擇一個沒有云的夜晚,我們可以通過不同時間的衞星雲圖來分析分析拍攝當晚是否有云干擾。
圖8 高空大氣噴射流
如果今晚你想拍攝行星,並且又是個沒雲的夜晚,那麼接下來你就要預測一下視寧度是否支持拍攝行星。視寧度可以簡單地理解為空氣抖動對觀測目標產生影響的程度,如果你的觀測地點上空空氣抖動非常厲害,那麼你看到的行星是非常模糊的。你可以通過圖8來判斷晚上是否可以拍攝行星。圖中的黃色區域代表高空氣流非常不穩定,如果你在這些區域,那麼最好不要拍攝;藍色、綠色區域視寧度好於黃色區域;沒有這些顏色的區域視寧度是最好的。如果你的觀測地點在沒有顏色的區域,那麼你會很容易得到高質量的行星攝影作品。
3、望遠鏡
大家都知道天文望遠鏡按光學類型大致分為三類:折射式望遠鏡、反射式望遠鏡、折反射式望遠鏡。
折射式望遠鏡的優點是成像鋭利,但是它的缺點是存在色差,有些廠商為了消除望遠鏡的色差,在望遠鏡內部添加了很多組透鏡,這樣的望遠鏡如果做到很大的口徑,不僅望遠鏡鏡筒會很重,鏡身也會很長,望遠鏡的價格也會很貴。
反射式望遠鏡的優點是價格比較便宜,主鏡可以做到很大,鏡身長度也可以接受。由於反射式望遠鏡鏡筒開放,很容易做到鏡筒內外的温度平衡,但是在使用之前一定要調節光軸,使望遠鏡達到最佳狀態。
折反射式望遠鏡的價格在相同口徑的望遠鏡中居中。望遠鏡的口徑可以做到很大,鏡身長度相對來説是最短的,由於它的鏡筒是封閉結構,在使用之前一定要在户外放置1~2小時後再進行拍攝。
筆者拍攝的圖片大多數使用的是反射式望遠鏡,圖片都是在自家房頂拍攝,所以免去頻繁搬運的過程,也就不用經常校準光軸,但反射式望遠鏡焦距一般都不夠用,還需要配合質量較好的巴洛鏡,這樣拍攝出來的行星細節更豐富些。
4、終端相機
圖9 行星攝影基本原理
拍攝行星並不是單獨的拍攝1張、2張照片,而是需要拍攝很多照片進行篩選、疊加。我們都知道一段視頻是由很多張照片組成的,我們拍攝一段視頻,實際上也是拍攝了很多張照片,將這段視頻導入軟件之後,軟件會對這段視頻進行分析,分析過後,軟件會自動挑選出清晰的照片與不清晰的照片,然後對清晰的照片進行疊加,最終得到一張疊加後的照片。由於行星存在自轉,那麼我們需要使用拍攝速度快的相機在有限的時間內捕捉到多張照片。
講了這麼多大家應該對行星攝影大致有了一些瞭解,馬上就要到木星衝日了,如果你想拍攝行星,記錄行星的變化,那麼現在就要抓緊準備,希望大家在今年的行星季拍出更多高質量的照片。