天文攝影歷來給人以高不可攀的感覺——傳統的天文攝影幾乎都是專業天文學家通過專業的大望遠鏡拍攝的,使用的記錄方式不是極為少見的干板盒,就是異常昂貴的專業CCD。現在,這種情況正悄悄地發生著改變:只因為我們手中有了新式武器——數碼相機。
你見過這樣令人震撼的月球照片嗎?你也許會以為,那是專業天文學家用巨型望遠鏡拍攝的。但你錯了,我可以明確地告訴你,這是我用小望遠鏡和Nikon995數碼相機拍攝的作品。
使用數碼相機進行天文攝影有它非常獨到的優勢,具體表現在:
1.即拍即現。對于較難準確把握曝光的天文攝影,數碼相機在拍攝完畢后可以馬上檢查,不理想的可立即重拍,成功的幾率大大提高。
2.與望遠鏡的連接、對焦異常方便。數碼相機鏡頭偏小,方便與目鏡連接;重量較輕,與望遠鏡連接后不容易引起系統重心的改變;有自動對焦功能并可以通過液晶屏看到對焦是否準確,解決了傳統相機通過取景器難以對焦的一大難題。
3.低成本,不會浪費膠卷。
4.黑白、彩色可隨意選擇。
這樣看來,天文攝影的門檻由于數碼相機的出現已大為降低。以前需要大望遠鏡和傳統相機組合拍攝的照片,現在你完全可以用數碼相機和一個小望遠鏡就輕松超越它們。如果你仔細地讀完這篇文章,并且有合適的器材,相信你也能拍攝到類似這樣的照片,或許還能比我做得更出色呢!
數碼鈀星之初階——星座攝影
拍攝星座是最簡單的,除了三腳架外不需要任何輔助的器材。一般數碼相機的鏡頭,短焦一端都相當于135相機的35毫米~38毫米,最適合拍星座了。選擇沒有月光的晚上,在光害較少的地方,將數碼相機穩固地固定在三腳架上,指向你想拍攝的星座,設定為手動模式,ISO設到最大,光圈開到最大,快門設定為最長的曝光時間(以我的Nikon995為例,可設定ISO800,曝光時間為8秒,F2.6)。如果有降噪功能,記得務必打開。這時你在液晶顯示屏上可能什么也看不到。沒關系,輕按快門曝光吧,結果等一會兒就能看到了。
拍到的照片如果曝光不足,可以考慮使用B門多曝光一些時間(比如30秒)。如果你的三腳架不結實或手抖,建議使用快門線,這樣可以減少由于震動導致的“滿天星”。
如果你喜歡傳統膠片拍攝的那種風格——亮星顯得大,暗星顯得小,那你同樣可以借用它的方法:在鏡頭前加一個柔光濾鏡。
輔助器材:
1.三角架。
2.如果有快門線更好。
拍攝要點:
1.必須固定在三腳架上。
2.必須使用手動設定,千萬不要使用自動曝光。
3.如果有的話,盡量打開降噪功能。如果沒有降噪功能,盡量選擇寒冷的天氣拍攝。
4.選擇燈光影響較弱的地方。
數碼色星之中階——月面、太陽和行星攝影
月面攝影
月面攝影的目標是坑坑洼洼的環形山和月海。月球的視面較小,光靠數碼相機的鏡頭拍到的月亮偏小,就算是8×或12×的也不例外。那到底多長的鏡頭可以讓月亮充滿畫面呢?是2500毫米~3000毫米。這就要依賴望遠鏡了。
什么樣的望遠鏡可以用于月面攝影?一般的天文望遠鏡都可以,甚至50毫米口徑的雙筒觀景望遠鏡也可一試。
數碼相機和望遠鏡的配合,最簡單的方法是先用望遠鏡對準月亮并固定,然后用數碼相機對準望遠鏡的目鏡拍攝。但這樣拍攝的照片效果并不理想,手持不穩定容易導致對焦不準,機身的抖動也會使圖像模糊不清。
解決的辦法是把數碼相機和望遠鏡剛性連接起來。實際方法有兩種:
1.數碼相機的鏡頭和目鏡直接接相連。數碼相機的鏡頭前一般都有內螺紋,用于安裝濾鏡或輔助鏡頭。在望遠鏡的目鏡上車上相同大小的外螺紋,目鏡就可以擰進數碼相機鏡頭。
臺灣生產了一種專門連接數碼相機的目鏡,一端是美規1.25英寸接口(編注:1英寸=25.4毫米,下同),另一端車有28毫米的外螺紋,這就意味著它可以和Nikon 950/990/995/4500很好地固定連接。使用時只需先把目鏡旋進鏡頭,再將目鏡插入原望遠鏡的接口,擰緊固定螺絲即可。這種目鏡工藝精良,目端鏡片很大,與數碼相機連接后,成像黑圈很輕微,效果出色,可以應用于絕大部分的天文望遠鏡上。同時還有其他型號的目鏡可選,適合不同數碼相機鏡頭的口徑。只可惜價格偏貴,在人民幣千元上下。
帶28毫米外螺紋的目鏡國內廠家也有生產,成像中規中矩,但價格便宜,除了成像黑圈較嚴重外,性能價格比還是不錯的。價格在百元以內。
2.數碼相機和目鏡通過專門設計的連接裝置連接。這種連接裝置一般設計成一個套筒,一端帶外螺紋,旋進數碼相機鏡頭的濾鏡螺紋中;另一端是個圓筒,套住目鏡,周圍用1顆~3顆螺絲擰緊固定、這種裝置可以通吃絕大部分的目鏡,簡單的機械加工就可以制作出來。
把望遠鏡和數碼相機組合起來以后,我們可以計算得到這個組合的合成焦距:合成焦距:數碼相機的焦距×望遠鏡的放大倍數。
比如我的組合:Nikon995和景得Megrez80望遠鏡,合成的最大焦距是:152毫米×20=3040毫米。
用這個合成焦距拍出的月亮稍大了一點,畫面無法容納整個月面,可以將Nikon995的焦距適當縮短一點。拍攝月面時,建議選用焦距較長的目鏡(15毫米~30毫米),這樣得到的放大倍數小,畫面亮,容易得到質量好的照片。下面我們就開始吧:
1.將望遠鏡鏡筒固定在三腳架上。
2.將數碼相機與望遠鏡穩固連接。
3.將數碼相機的焦距縮至最短(這樣視聲較大,更容易對準月亮)。
4.調整望遠鏡使其對準月亮,月亮的像出現在液晶顯示屏中。
5.將拍攝模式設為黑白(彩色模式會使月亮偏黃,同時還會突顯望遠鏡的色差;而黑白模式就不會有這樣的問題,并且畫質更細膩)。
6.設為手動模式,光圈開至最大,設定合適的快門(初始時可以用1/30秒,然后根據拍攝效果再確定增減曝光量。如果碰上新月或殘月,曝光時間可能還要更長,這時吹風就有可能影響系統的穩定。碰到類似情況,可以適當提高ISO值到200,曝光時間就可以縮短)。
7.調節數碼相機變焦,使月亮大小符合畫面要求。
8.設定為自拍模式,按快門曝光(使用自拍模式是為了保持系統的穩定,防止手按快門時產生的抖動)。
拍攝月面無須太多技巧,成本也比較低,是進入天文攝影領域的“試劍石”。月亮有陰晴圓缺,每天都有不同的風情。如果你足夠細心,可以拍到一些奇妙的景觀。
必需的輔助器材:
1.望遠鏡以及其與數碼相機的良好連接。
2.用于固定望遠鏡的三腳架。
拍攝要點:
1.使用黑白模式拍攝。
2.使用自拍模式或用快門線防止抖動。
太陽攝影
太陽的目視大小和月亮差不多,拍攝方法也基本一致,主要是拍攝表面的黑子。需要特別提醒注意的是:太陽非常明亮,經過望遠鏡聚焦后,熱量的會聚足以使數碼相機的CCD燒毀,同時數碼相機的鏡頭和望遠鏡的目鏡也很可能炸裂;如果目視,還會燒壞眼睛。為此,必須在望遠鏡的物鏡前加一個專用的太陽濾鏡或濾膜。這種銀色的金屬膜能把絕大部分的陽光擋在望遠鏡前,只透過很少的陽光。
拍攝前一定要記得先裝專用濾鏡或濾膜。其他步驟請參考“月面攝影”。
必需的輔助器材:
1.拍攝太陽的專用濾鏡或濾膜。
2.望遠鏡以及其與數碼相機的良好連接。
3.用于固定望遠鏡的三腳架。
拍攝要點:
1.確保濾鏡或濾膜穩置于望遠鏡物鏡前,以免燒壞相機和目鏡。
2.使用自拍模式或用快門線防止抖動。
3.可以使用彩色模式拍攝。
4.可以使用自動曝光模式。
行星攝影
比較適合拍攝的行星有土星、金星、木星和火星,拍攝的目標是行星表面的細節。它們的大小看上去比太陽、月亮小得多,要把它放得更大,必須依賴物鏡焦距長的望遠鏡。合成焦距要求超過10000毫米~15000毫米,才能得到較為理想的圖像。
由此可知,物鏡焦距長的望遠鏡表現更優秀。假設你的望遠鏡物鏡焦距是800毫米,選用一個8毫米焦距的目鏡,這樣放大倍數是100倍,使用Nikon995的最大合成焦距是:152毫米×100=15200毫米,正好合適。
由于合成焦距很長,所以對系統的穩定性要求自然更高。一個帶微調的赤道儀是比普通三腳架更好的選擇,當然有電動跟蹤更好。
數碼相機拍攝行星已經比傳統相機好很多了,但靈敏度更高的某些型號的攝像頭似乎在拍攝行星方面更勝一籌。因為攝像頭可以在短時間內獲得很多張圖像,這樣就可以選取大氣比較穩定時的多幅圖片,通過專門的疊加軟件,得到最好的圖片質量。
必需的輔助器材:
1.望遠鏡以及其與數碼相機的良好連接。
2.穩固的三腳架,選用赤道儀比通常的三腳架好。
拍攝要點:
1.由于放大倍數較大,就選擇大氣寧靜度好的時機拍攝。
2.使用自拍模式或用快門線防止抖動。
3.曝光不要短于1/4秒,以名行星運動導致照片模糊。曝光量不足時用提高ISO的辦法彌補。
4.盡量多拍一些,然后用專門的圖像疊加軟件進行多幅疊加處理。
數碼色星之高階——星云、星團和星系攝影
數碼相機拍攝星座、月面、太陽、行星,無非都是些明亮的天體,無論拍到的效果如何,總歸能拍到的。真正的挑戰是那些暗弱的天體,包括星云、星團和星系。數碼相機的弱點是不能長時間曝光(就算是NikonD100,最長的曝光時間也只有5分鐘,與傳統膠片動輒幾十分鐘到一個小時的曝光時間相比,可謂相去甚遠),而這恰恰是拍攝暗弱天體的大忌。
數碼相機在這樣的領域難道真的束手無策?當然不是。如果你使用的是數碼單反,使用天文攝影中稱為“直焦攝影”的攝影方法,還是大有作為的。具體的方法是將數碼單反直接和去掉目鏡的望遠鏡對接。也就是說,直接利用望遠鏡的物鏡當鏡頭。這樣,中間經過的光學鏡片少,光力強,拍攝時曝光時間可以適當縮短。如果你沒有數碼單反,你有沒有膽子把自己的數碼相機的鏡頭卸下來?
另一方面,數碼相機不能長時間曝光是由熱噪點造成的。針對這個問題,有人推出了冷凍法——在數碼相機的CCD后面DIY一個冷凍模塊,讓它的溫度一直保持在“冰點”以下(一般是-10℃~-20℃),這樣噪點多的問題也解決了。
看看下面兩張星云的照片你就會明白,卸鏡頭、加冷凍都是值得的!這已經完全達到傳統膠片的效果,甚至可以和專業天文CCD相媲美了。
必需的輔助器材:
1.數碼單反或去掉鏡頭的數碼相機機身。
2.光力強的望遠鏡。
3.自動跟蹤赤道儀。
4.爭取為數碼相機添加冷卻系統。
拍攝要點:
1.必須選擇光害很小的地方。
2.必有使用快門線防止抖動。
小知識:
望遠鏡的種類:按應用來分,有觀景望遠鏡、天文望遠鏡等。
天文望遠鏡的種類:按光學結構分,有折射望遠鏡、反射望遠鏡、折反射望遠鏡等。
天文望遠鏡的結構:天文望遠鏡大都由物鏡和目鏡組成。遠處物體發出或反射的光線最先照射到的稱為物鏡,光線經過物鏡最后從目鏡射出,進入觀察者的眼睛。目鏡使用統一美規接口,目前有1英寸、1.25英寸、2英寸等幾種,最通用的是1.25英寸,低檔的普及型望遠鏡則多使用1英寸的接口。
望遠鏡的口徑:望遠鏡的分辨能力取決于口徑,口徑越大,分辨能力就越強。
望遠鏡的放大倍數:放大倍數=物鏡焦距/目鏡焦距。從公式可以看出,望遠鏡物鏡焦距越長。目鏡的焦距越短,得到的放大倍數越大。對于某一臺天文望遠鏡。往往可以通過更換不同的目鏡得到不同的放大倍數,倍數越大,成像越暗。望遠鏡都有一個極限的放大倍數。超過這個放大倍數后,望遠鏡非但不能看得更清楚,反而會使分辨能力下降。極限放大倍數的經驗值是:望遠鏡口徑的毫米數×2。比如:一個口徑80毫米的望遠鏡,極限放大倍數在80倍×2=160倍左右。這是對加工質量比較好的望遠鏡而言,質量差的鏡子往往達不到這樣的放大倍數。