天文摄影富有魅力,就在于它极具挑战性。摄影师不但要有丰富的天文知识,而且还要有精湛的摄影水平。仰望苍穹,漆黑一片,可是看到精彩的天文摄影照片,我们惊诧地发现,原来宇宙是如此的辉煌灿烂、丰富多彩。这些图片为我们打开认识自然的一扇扇窗口,不但具有审美价值,更具有科学价值。
　　北京天文同好会是中国一个非常著名的天文爱好者组织,会长王治国是一个超级发烧友,四十多年来一直“沉迷”其间,利用业余时间钻研天文摄影,创作出不少优秀的佳作。鉴于中国天文爱好者和天文摄影爱好者越来越多,许多影友都渴望了解天文摄影的基本知识和技术要领的情况,我们专程采访了王治国先生,请他结合实例,谈谈天文摄影的拍摄步骤,展示一下天文摄影的器材设备。
　　
　　越来越容易的天文摄影
　　随着数码相机的发展,天文摄影越来越容易,摄影人不但可以通过相机实时取景功能观察画面的构图和对焦情况,而且高质量高感光度的影像感应器也可以减少拍摄时间,减少拍摄难度,提高拍摄的成功率。同时,数码相机即拍即现,在现场就能看到拍摄的基本效果,从而可以大大减少失误的几率。
　　天文摄影的其他设备也越来越先进,只要拥有精准的赤道仪、自动寻星器、导星器,拍摄者便可以把数据输入设备,很快就能自动搜索到想要的星空位置。相机装在先进的设备上,就能比较轻松地完成天文摄影的拍摄工作。
　　
　　认识天文摄影的设备
　　天文摄影的装备可谓豪华,乍看上去简直让人望而生畏。其实,了解其结构,知道各部分的用途后,一下子就豁然开朗了。
　　
　　天文摄影的主要设备大致分六个部分。
　　第一,赤道仪
　　由于地球的自转,使用相机拍摄星空时,需要几分钟、几十分钟,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,从而,确保天文摄影能够成功地进行。
　　第二,主镜筒
　　用来观察和拍摄图片相机接在主镜筒后部。
　　第三,导星镜
　　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。
　　第四,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,便于搜索到所要的星星位置。
　　第五,三脚架
　　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摄影图片。
　　第六,数码单反相机
　　拍摄天文照片最好选用中高端数码单反相机。如果将相机中的IR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就不能从事其他常见题材的拍摄了。
　　
　　寻星器只要输入星体的数据,它就能将天文望远镜准确地自动对准所需的位置。
　　导星监视器通过屏幕,可以清晰地看到导星器上传来的星星位置,随时监控,及时调整赤道仪转速发生的偏差现象。
　　导星器导星镜后面接一个摄像头,它可以把锁定的星星位置传到导星器中,并通知赤道仪的控制装置,确保赤道仪转速准确无误。
　　
　　辅助的电子设备
　　随着科技的发展,越来越多的先进仪器诞生,它们帮助摄影师轻松地找到所需的星空天体目标,准确锁定星星位置,确保赤道仪转速准确无误。主要设备有:导星器、寻星器、导星监视器等。
　　
　　拍摄的步骤
　　
　　了解完天文摄影的基本装备后,我们就可以跟着摄影师一道,看看M42星云照片是如何拍摄出来的。从而能够全面了解天文摄影的基本步骤和操作方法。
　　现代天文摄影大约可以分为九步:
　　
　　1支好三脚架
　　稳定的三脚架是天文摄影极重要的工具,它可以确保相机保持绝对的稳定,在很长的拍摄时间里都不会发生轻微的晃动情况。
　　
　　2对准北天极
　　将赤道仪的极轴对准北天极, 这是非常关键的一步,只要锁定这个位置,就能为高质量的拍摄打下关键的一步。
　　
　　3开动赤道仪
　　打开电机开关,赤道仪转动,保持与地球的转速一致,转向相反,这样相机与天空中的星星保持一致,拍出的星星都是圆点。
　　
　　4主镜筒就位
　　粗壮的主镜筒是拍照的望远镜,质量非常重要,相机接在后端就可以拍摄。最先进的数码相机具有实时取景功能,有利于更准确地对焦。
　　
　　5导星镜就位
　　将导星镜连接到主镜筒上。由于拍摄时无法通过主镜筒观察,因此,通过导星镜的帮助就可以准确辅助主镜筒锁定位置。导星镜后面接摄像头,把信号传到导星器和导星监视器中,通过先进的设备,帮助赤道仪准确地与地球同步转动。
　　
　　6寻星镜就位
　　寻星镜放大倍数较小,视角较宽广,便于观察搜索,迅速找到所需要的星体。
　　
　　7寻星器找星
　　将星云位置的数据输入寻星器中,目标数据传到经纬轴马达中,就可以控制赤道仪转动,准确寻找到目标。
　　
　　8导星镜联通导星器
　　在导星镜后端安一个摄像头,星星的位置数据就可以及时传到AGA-1导星器中,经过寻星器处理后传入经纬轴马达,控制和调整赤道仪的转速。
　　
　　9实时监控跟踪情况
　　导星监视器上可以实时显示跟踪情况,监视器上有十字参考线,便于准确观察定位的情况。
　　
　　Tips:天文摄影常用设备的品牌和型号
　　高档配置:
　　高桥EM-200 赤道仪+ FSQ-106折射式望远镜
　　中档配置:
　　威信GPD2赤道仪 + ED103S折射式望远镜
　　低档配置:
　　大观EQ-5、天狼TQ5国产赤道仪 + 80EDAPO高级复消色差折射式望远镜
　　
　　小结“九步操作法”简要地揭示了天文摄影的步骤,把一个复杂的摄影操作过程简明地展示出来。通过实践很快就能掌握。随着先进的自动化电子设备在天文摄影的运用,寻星器、导星器和监视屏等设备与传统的天文摄影装备有机地结合在一起。今天的天文摄影难度已经大大减弱,很多摄影爱好者都可以尝试,都可以领略其乐趣。
　　
　　拍摄地点的选择
　　
　　拍摄天文深空星体照片对天气要求很严,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。他们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,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。
　　相机的设置和曝光时间
　　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.快门速度:B门
　　2.感光度:ISO 800左右
　　3.调焦:手动挡
　　4.遥控:采用程控快门线,控制快门的启合。
　　5.曝光时间:数分钟拍一张,可以拍摄几十张,甚至上百张图片,只要保证每张照片的位置都是一致的,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照片的方法差别很大,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。
　　素材片的获取
　　在数码时代,天文摄影相对来说容易许多,摄影人完全可以依靠电脑软件来处理照片,不必要通过长时间曝光的方法来拍摄极暗的夜空。这种拍摄方法有三个好处:一是曝光时间短,可以有效地减少相机影像感应器产生的噪点;二是曝光时间短,减少赤道仪转动过程中可能出现偏差的几率,大大提高创作的成功率;三是曝光时间短,可以减少拍摄的劳动强度,使摄影者更容易获得拍摄的乐趣。例如,题图M42星云的素材照片就是拍摄了28张,通过天文摄影软件合成出来的。
　　
　　图片叠加技术和方法
　　
　　在现代天文摄影中,使用数码相机拍摄天文照片,可以拍摄几十张照片,虽然每张照片曝光只有几分钟,拍出来的影像曝光不足,但是通过电脑软件合成处理,就能得到高质量的图片。从下面的图片处理过程中,我们就可以看到后期调整的基本过程。
　　使用佳能EOS 5D Mark Ⅱ拍摄,每张的曝光时间为3分20秒,共拍摄28张,这是其中的一张。(注:为解决影像噪点、像场等问题,还需要拍摄黑场、平场等照片,此处暂不赘述)
　　通过天文软件合成,将所有素材片进行合成处理,可以大大减轻拍摄者的劳动量,提高图片拍摄的成功率。在网站上,有一些可以免费下载的软件可以使用。
　　几十张图片通过天文软件合成,得到一张新的图片,虽然乍看上去与原片差别不大,但是内在品质已经有极大地提高,无论是噪点控制,还是层次表现,都完全不一样。
　　使用Photoshop软件对合成图片进行调整,可以看到经过白平衡处理完的影像非常漂亮,处理时一定要注意影像的亮部和暗部都有层次,不能顾此失彼。
　　使用Photoshop的色阶、曲线等功能对图片进行处理。这个工作是细致的,在反复调整,不要指望一次调好,优秀的图像处理专家常常要花较长的时间才能处理好一张图片。
　　处理完成的图像让我们可以看到深暗星空中的美丽景象,优秀天文学家从这些影像中能读解出星球的形成、发展、衰变的过程。人们看到这些照片,能够领略到宇宙的神奇和魅力。
　　
　　 概述
　　
　　说天文摄影越来越容易,只是相对的事情。从上述介绍中,可以看到从事天文摄影是需要专业的设备和专业的技术,更需要专业的精神。虽然科技的发展大大减小了拍摄的难度,但是绝对不是伸手即得的。看到本文,人们了解到天文摄影的基本步骤和操作要领,一旦深入探索,还有不少高难度的技术问题需要解决。正因为如此,在全国影展和国际影展中,基本上看不见天文摄影作品,这是一块有待开发的处女地,是广大摄影爱好者大有可为的天地。
　　(责任编辑:金俊)