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阅读 5008 次 历史版本 1个 创建者:和sky做邻居 (2011/2/21 13:40:02)  最新编辑:和sky做邻居 (2011/11/2 11:29:48)
天文摄影
拼音:tiāntǐ shèyǐng (Tianwen Sheying)
英文:Astrophotography
同义词条:天体摄影
天文摄影
       天文摄影
  天文摄影为一特殊的摄影技术,可记录各种天体和天象,月球、行星甚至遥远的深空天体。天文摄影不一定要在夜间进行,一些特殊的天象如日食就需在日间拍摄。所需的器材因拍摄对象而异,简单的只需要一台小DC,复杂如连接到望远镜的制冷CCD或单反相机,都可进行拍摄。除了天文台,全球有数量庞大之天文爱好者积极投入这活动,甚至视之为兴趣。

  近十年数码相机的大行其道,另外相关的影象处理与撷取技术之跃进,大多数传统底片的爱好者转而以数码照相机作为天文摄影之工具,数码影象无论清晰度与层次感亦比传统底片有很大进步,由于拍完能立刻确认拍摄效果,用户的摄影技术将会进步神速,甚至能够在短时间内进入中级水平。数码天文摄影亦以成为主流天文摄影项目之一。

天文摄影的历史

 
猎户座星云
              猎户座星云
  宇宙中蕴含了数不清的星体,绝大部份都是人眼无法感受到的。人眼虽然精良,但毕竟"口径"太小,威力不足。所以人类发明了望远镜。有了望远镜,人类的视野在一瞬间拓展了千百倍,看到了更多新的星体、新的现像。但可惜的是,人眼无法累积光线,所以仍然力有未逮。

  19世纪中叶,法国人发明了感光乳剂,创造了摄影术,天文学家们马上想到利用摄影的方法,把星体拍下来,这就是天文摄影的开始。此后,感光材料愈来进步,品质愈来愈好,天文摄影在天文学研究中的地位就愈来愈重要。到了现今的天文学,不用摄影的方法,已经无法做任何的天文研究了。

  约翰·威廉·杜雷伯在1840年拍摄了史上首张天文照片,那是一张月球照片。他的儿子亨利·杜雷伯在1880年率先拍摄猎户座大星云。那是第一张深空天体照片。

数码天文摄影概述

 
  浩瀚的宇宙无疑是美的,它像是一个庞大的影院,万千星辰当演员,无尽虚空作舞台,每时每刻都上映着精彩的剧本。剧本里的情节气势恢宏却又不忽略细部,剧本里的“人物”演技出色却又不刻意雕琢。它仿佛近在咫尺、唾手可及实际却远于天边、使你空生谓叹。它给人的感觉,康德曾一语道破——持久而恒、震撼人心!

  但“宇宙电视台”的节目没有重播的可能,想反复领略这种美或是想与亲友们分享这种美,最好的办法莫过于借助天文摄影。
 
QHY天文专用CCD
   QHY天文专用CCD
  在日常生活中,数码相机逐渐取代了传统相机的地位。但过去很长的一段时间里在天文摄影领域,光学胶片相机仍起着领导作用。不过,随着数码成像技术的发展,原先不适应于天文摄影的CCD技术有了长足的进步,已可以拍出质量具备一定水准的照片。

  CCD像素值与成像分辨率大幅提升:主流CCD像素值突破500万大关,只要不用于超大图幅输出,精细程度上与优质胶片的差别肉眼根本无法分辨。

  对长时间曝光的支持度提高:胶片感光有累积效应,对于暗弱星光可以通过长时间曝光获取较好影像。以前的数码感光产品没有这种特性,现在的高档消费级数码相机大都考虑到了长时间曝光的需要。

  噪点的控制:数码相机在黑暗环境下工作曾有一个非常严重的问题,拍出的照片黑底上会有不少白色斑点。这是由于电路长时间工作局部过热导致。如今的准专业级消费相机这方面的改进比较明显。

  而数码相机的固有优点——如文件管理方便、后期调整容易均随着IT行业的进展得到进一步地发扬光大,加上各种镜头、闪光灯等配件,最终效果并不一定比胶片相机差。

天文摄影的要求

内在要求

  身体健康:天文摄影都在夜间进行(太阳除外),而且要长时间熬夜,身体不好可会受不了的。

  满腔热血:天文摄影是一种长时间的等待,冬天拍摄还要与严寒斗争,成功比率又不高,所以没有满腔热血可提不起劲来。

外在要求

  懂得地理:天文摄影是很挑环境的,所以要能够知道怎样的环境才是适合天文摄影的。

  会看“风水”:除了环境之外,天文摄影也很挑天气。要学会判断大气的稳定度及透明度。

  钱包鼓鼓:天文摄影的器材都不便宜,“囊中羞涩”的话就玩不起来了。

器材装备要求

赤道仪
  赤道仪
  主要器材:单反相机,可交换的镜头,三脚架快门线赤道仪望远镜导星装置, 目镜,相机接环,笔记本电脑,电源(电池),纪录纸,电吹风除雾电热线

  个人装备:羽绒服,羽绒裤,防寒头套、手套鞋袜头灯等户外装备

  最后需要的是一部车。天文摄影的设备都是精密机器,都需要小心呵护,而且赤道仪不但贵,而且又重,如果是利用公共运输系统来搬运,实在非常不方便,久了也怕会对这些“贵重”仪器产生不良后果。

天文摄影的种类

 
  对业余天文同好而言,天文摄影可以分成:固定摄影追踪摄影两种。

固定摄影

  固定摄影,顾名思意就是把相机固定着进行曝光的一种摄影法,所以其实只要是平常生活中,把相机接在三脚架上拍照,都算是固定摄影,现在主要指的是对天体的固定摄影。天体固定摄影有许多的可拍对象,星座、星迹、日/月食、流星、卫星甚至是极光和都可以用固定方法拍摄。
星迹
     星 迹

  以固定摄影拍摄明亮的行星和星座,只需要5至30秒的曝光即可。拍摄时选择比镜头的最大光圈值至少少1个级别的光圈来拍摄,镜头由鱼眼镜至标准镜头皆可。若环境许可的话,可尝试以ISO 800、1600甚至是3200拍摄。数码相机用家可在正式拍摄前试拍一张照片观其效果,接着以不同的曝光组合拍摄。由于于星空不停由东向西转动,若要保持恒星呈点状,就必须限制曝光时间。

  固定摄影拍星流迹,因地球自转的日周运动,在天球上的星体是每小时移动15度。最常拍摄的是对准北极星,经长时间曝光,可拍出如同心圆的星流迹,若在搭配地面景,颇有另一种美感。或是运用广角镜对准流星群中心,经长时间曝光,可幸运的拍摄到流星。拍摄此种照片,使用35mm至50mm的镜头较合适,因为可拍摄的范围较广。

  需要器材:数码相机(以单反相机最好,其次是有手动模式的、变焦范围比较广的数码相机),如果用单反相机还要准备几个不同焦距的镜头(如鱼眼镜头长焦镜头等),三脚架要尽量选择稳重的,快门线。

追踪摄影

  由于地球本身的自转产生了天体的周日视运动。当相机固定曝光时间长到一定程度时不能形成清晰的星点。赤道仪通过与地球自转的相反方向旋转而抵消周日视运动。一般上赤道仪分为德式赤道仪和日式赤道仪。

  追踪摄影一般需要导星,这是一项与对焦并称为天文摄影两大难点的技术。它一般需要有一个比摄影焦距长的镜头,通过检测该镜头内的影象,使被导的星始终在视场内同一点,从而可以准确地抵消掉视运动。
昴星团
     昴星团

  直焦摄影:直接将相机装上镜头或是衔接在望远镜上。依星体的大小,选择适当的焦距,以及星体的亮度,胶卷的感度,镜头光圈的大小或望远镜的焦比(望远镜焦比F=焦距mm÷口径mm)。数字小,光圈及焦比就大;数字大,光圈及焦比就小。做适当的长时间曝光,但是时间越长越好(需考虑到胶卷的倒易律效应)。同常是焦比大比焦比小的时间短;星团比星云时间短;星云比系外银河时间短;系外银河比黑暗星云及行星状星云短;但仍须依星体的亮度来做选择曝光的时间长短。若是直焦拍摄月球或太阳(需接专用滤镜)等亮度大的天体,可用低感度胶卷,并利用相机本身的测光表来选定快门速度。

  扩大摄影:就是在相机与望远镜间装上目镜,提高倍率,如此可将月球(月面坑洞等)、太阳(黑子、日珥等)表面及行星面上的条纹(火星极冠土星环木星条纹及红斑等),或是天体的细部给拍摄清楚。因倍率提高,星体的移动速度,在视野中相对的感到加快,因此赤道仪的追踪精准度更加重要。此时亦可选择使用低感度,以提升其成像的细腻度。除月球及太阳可用测光表来选择快门速度外,其余行星或其余天体的摄影,仍须增长曝光的时间。

  需要器材:赤道仪,望远镜或相机镜头,单反相机,快门线,导星装置。

  基本上,以上两种摄影方法需要的器材并不限厂牌或等级,但还是以高级型比较好。

天体摄影的特殊性


  天文摄影的拍摄地点的选择十分重要。在光害严重的都市进行天文摄影会倍添困难,拍出来的效果不会太理想。天文爱好者会到远离都市的地点如高山进行拍摄。因远离光害,需选择偏远地点,交通公具未必能直达。天文摄影也是一项对体力和知识的挑战。天文摄影往往在夜间进行,而且长时间熬夜。器材搬运是另一项艰巨的事。部分器材如天文望远镜往往不轻,而且有的拍摄地点拍摄者只能将汽车停在拍摄地点附近,再搬运器材到目的地。

  就照相机的性能要求而言,天文摄影对照相机的性能要求比日常摄影要低,但拍摄的对象大多十分暗淡,天文摄影需要较长曝光时间且多数在夜间进行,拍摄过程中可能会使用到特殊器材。例如为了防止CCD或COMS因长时间工作发热造成噪点严重,必须采用一些制冷设备。在凌晨露水严重时,镜头前容易凝结许多水珠影响拍摄,通常用到电吹风或者加热电片/丝来避免水气在镜头前凝聚。简单的说就是机身要冷却镜头要加热。

  天气是能否进行拍摄的一大因素。薄雾和云层都足以令拍摄无法进行。即使气象部门能预测天气状况,也无法或不会预测云量的变化。拍摄者还要有经得起因为天气骤变导致无法拍摄的心理承受能力。温度对器材和拍摄者都有影响,低温会令电池的电量提早耗尽,影响相机操作;长时间暴露于冷空气中亦足以冻伤拍摄者。

  要拍摄天文照片,拍摄者本身还需要一定的天文知识。例如要熟知拍摄天体的位置与出没情况,和拍摄的方法。目标定得太高往往是失败的源头,特别是拍摄者本身没有所需的知识和技术;期望过高往往是放弃的原因,特别是拍摄者本身对照片作出不设实际的幻想;但成功的喜悦却无可比摸拟。
 

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