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懒人拍星空(一)

2015-04-22

天文爱好者 2015年1期
关键词:星野赤道懒人

□ 詹 想

懒人拍星空(一)

□ 詹 想

写在前面的话

深空天体拍摄,号称业余天文摄影的金字塔尖。一提到这个,往往会想到如下关键词:昂贵的设备、大量时间精力的消耗、复杂而繁琐的前期拍摄、同样复杂而繁琐的后期处理……让人望而却步。我在不同的场合讲课时,也曾反复告诫大家:一般爱好者不要太急于尝试,可能会深受打击,或者走火入魔,陷入烧器材的尴尬境地。即使尝试,也要根据自己的经济状况、时间精力等因素,适可而止。

但是,深空天体拍摄,又确实有其独特的魅力。美丽的星云、璀璨的星团、壮观的星系……当你亲手拍下一幅它们的照片,将它们的样子呈现在你自己的相机屏幕上时,其成就感是难以用语言来表达的。正因如此,虽然深空天体拍摄很难,但仍然有无数爱好者前赴后继,争相跳入这个“坑”中。

我自己很喜欢拍摄深空天体。因为工作关系,我能接触到不同的器材,进行不同的拍摄和后期处理尝试。同时,我每年都要教一些中学生进行深空天体拍摄和后期处理。如何能让他们相对比较容易地学好这个项目,也是一个重大的课题。经过近几年的探索,我逐渐总结出了一套方法,可以让爱好者使用相对比较廉价的设备,经过不太繁杂的后期处理,就能获得一幅挺好的(至少对初阶和中阶爱好者而言)深空天体作品。熟练之后,拍摄一个天体,可以在2小时以内;后期处理,可以在1小时以内。这相比于许多发烧友花费一整个晚上甚至好几个晚上拍摄一个天体,然后再用好几天的时间进行后期处理,所消耗的时间精力都要小太多了!

于是,就有了这个系列文章。我把这个系列叫作“懒人拍深空”,就是为了突出我们对金钱、时间、精力的节约。文中的某些做法可能会为某些高手所“不齿”——拍深空怎么能这样投机取巧呢?但没办法,谁叫我们是“懒人”呢!

相机的选择

作为“懒人”,冷冻CCD这样高大上的东西就不要看了。撇开价格不谈,这玩意儿一般都是黑白的,要想拍出彩色的天体照片,需要LRGB四个通道分别拍,前期耗费时间精力巨大,后期处理也相当繁杂,同时拍摄时一般需要笔记本电脑控制,需要交流电源或者大容量移动电源供电……以上种种,不管从硬件系统还是从拍摄本身的复杂性来说,都远不是我们“懒人”玩得转的。

所以,“懒人”最适合用的相机就是普通的数码单反相机。数码单反画质不错,拍摄时基本不需要辅助设备,自己就能工作,后期处理也相对简单,因为各种图像处理软件都可以对付数码单反拍摄的照片,不需要太特别的专业软件。如果资金充裕,你可以上一台全画幅;否则,入门级的单反相机也完全可以满足你的需求。

镜头还是望远镜?

许多爱好者认为,玩深空摄影一定要使用高大上的天文望远镜。其实,这又是一个误区。许多深空天体题材用一般的长焦镜头甚至中焦镜头就足以拍摄了,比如一些大面积的星云、银河局部深度特写等。使用长焦望远镜主要是为了展现一些稍小的深空天体的细节,不过一般来说,镜头或望远镜的焦距越长,除了自身的体积和重量会增加以外,对于赤道仪跟踪精度等要求也要提升,于是赤道仪也会变得更昂贵、更笨重、更难以携带和装配……因此,到一定的程度,就超过我们“懒人”能够承受的极限了。

就我的经验而言,初涉深空的人,使用等效焦距(即等效到全画幅相机的焦距,下同)400mm以下的镜头,就能拍不少深空题材,难度较低,拍出来的效果也不错。有人把这类题材叫作“伪深空”,不过我认为叫作“深度广域”更能体现这类题材的特点。

如果你想使用更长焦的镜头或者望远镜,个人认为等效焦距也最好不要超过800mm。800mm以下,现在好一些的赤道仪盲跟2~3分钟基本不会有太明显的拖线,这样就不需要配置复杂又麻烦的导星设备了,非常适合“懒人”使用。

如果你要选购望远镜拍摄深空天体,那么也会面临一些问题。首先,普通的消色差折射镜不太适合,这样的镜子一般是用来目视的,从设计上就不是用来拍摄的,因此在拍照时色差会比较明显,同时成像圈会比较小,总体成像质量也会比较差。一般来说,拍摄深空需要复消色差(英文缩写为APO)的折射镜,这种镜子往往也被俗称为“摄星镜”,会专门针对天文摄影进行许多优化。当然,这种镜子的价格也会比较贵。

性价比更高的拍摄深空的望远镜是摄星牛反,不过牛反牵涉到可能经常需要调光轴的问题,比较麻烦,另外在具体使用上我觉得牛反也没有折射镜用起来那么方便,所以就不推荐给“懒人”了。

简单总结一下:拍摄“深度广域”的深空照片,用等效焦距400mm以下的长焦乃至中焦镜头就可以了。如果你想更进一步拍摄更小的深空或者揭示更多细节,可以使用更长焦的镜头或者折射式摄星镜,但等效焦距最好别超过800mm。

图1 猎户座深度广域照片

图2 昴星团深度广域照片

图1是用4组照片拼接而成的猎户座深度广域照片,展示了猎户座中大量壮美的星云。每组照片使用等效焦距约144mm拍摄。这样焦距的镜头几乎所有爱好者手里都有,对赤道仪跟踪能力的要求也不高,所以这类题材很适合“懒人”拍摄。

图2是用等效焦距约320mm拍摄的昴星团周围的深度广域照片,展示了昴星团和内部蓝色的明亮星云,以及周边大量暗弱的弥漫云气。所用的相机不过是佳能古老的入门机——500D,累积曝光只有短短的36分钟,后期处理也只花了大概45分钟。这样的效果对于“懒人”来说已经足够好了。

赤道仪的选择

赤道仪的选择和镜头或望远镜的选择是密切相关的。对“懒人”而言,最方便的赤道仪莫过于体积小巧、重量轻便、装配简单的星野赤道仪。这类赤道仪的优点是便携,往背包里一放就可以带出去,缺点是一般带不动望远镜,不过大多数带动长焦镜头是没问题的。星野赤道仪的具体品牌、型号不同,载重量和跟踪精度也就不同,能比较好地支持的焦距也就不同,有的只能支持到等效焦距200mm左右,有的则可以支持到等效焦距400mm左右。

更进一步,如果你想带动更长焦更重的镜头或者望远镜,那么就必须上一些中型-中大型赤道仪了。我理解的“中型-中大型赤道仪”,其载重量和跟踪精度足以搭载等效焦距800mm左右的望远镜+照相机进行天文摄影,但又不会过于笨重,一个普通的成年人应该可以比较容易地搬运和装配。把这样的赤道仪背在背包里显然不现实了,但只要你是有车一族,一个人对付它完全不成问题。

这样的中型-中大型赤道仪,国产的价格大概在5000~9000元之间,而进口的则因品牌而异,一两万到四五万元的都有。你可以根据你的具体情况选购适合自己的赤道仪。就算是“懒人”,这时也千万不要偷懒!如果你的预算有限,个人认为国产赤道仪的跟踪精度和质量已经完全可以胜任“懒人拍深空”这个题材了!

一般的赤道仪都会有标配的三脚架,不过未必跟赤道仪一起卖,比如一些高端的进口赤道仪,三脚架可能需要单买,这一点在购买时一定要问清楚。另外,星野赤道仪一般都可以接在普通的摄影三脚架上,所以如果你预算有限,买星野赤道仪时可以只买赤道仪本体。关于星野赤道仪的更多介绍,大家可以参阅我去年出版的书——《跟我一起去追星——星空摄影指南》。

图3 这款威信的Polarie星野赤道仪可以直接接在三脚架的云台上,然后再在赤道仪上接一个云台,就可以连接相机进行跟踪拍摄。

图4 左图所示就是鸠尾板(黑色铁板)和鸠尾槽(赤道仪顶部的凹槽)。右图是鸠尾板嵌进鸠尾槽后锁紧的样子。鸠尾板上可以安装云台,相机再连接在云台上即可。图中的赤道仪是一台中型赤道仪。

相机与赤道仪的连接装置

赤道仪有若干种类,与相机的连接方法也不尽相同。不过有一条基本思路,那就是,先把一个标准的摄影用云台接在赤道仪上,然后,在云台上连接相机。这样的话,可以利用云台很方便地指向不同的方位进行取景构图。

专门设计的星野赤道仪,一般都会直接预留连接摄影云台的接口或者螺丝(如图3)。而非星野赤道仪是设计为接望远镜的,没有直接预留接云台的接口,这时候就要发挥DIY精神自制转接装置。比如,面对图4这类鸠尾槽(又叫燕尾槽)式的赤道仪,你可以自制一块狭长的铁板(叫作鸠尾板或燕尾板),令其能嵌进鸠尾槽,然后用侧面的紧固螺丝锁紧。这样,你只需要在这块鸠尾板上打出一些螺丝洞,再用螺丝把云台拧紧在这块铁板上,就能连接相机了。现在网上也有现成的鸠尾板出售,大家可以自行搜索。

观测系统解决方案

拍深空时,观测者一般面临两种情况,一种是开车到一个野地里,拍摄几小时就撤;另一种是找一个农家住下,在农家院里踏实观测一宿。这两种情况最大的区别就是是否有持续稳定的交流电可供使用。在这里,我分别提出我认为比较好的解决方案。

1野地解决方案

在野地拍深空和一般的星野摄影所面对的情况是一样的:没有交流电,一切都要靠观测者自己准备。

所以,我们首先想到的,就是要给相机准备至少1块备用电池,以及1张备用的大容量存储卡。原厂电池较贵,所以对价格敏感的话买国产电池足够了,比如品胜之类的。一块原装电池的钱可以买三四块国产电池了。存储卡倒挺便宜,容量至少要8G,速度没有特别的要求——深空摄影不需要高速连拍,更不需要拍高清视频,因此不需要特别快的卡。至于品牌,只要是名牌都差不多,比如Kingston、SanDisk之类的,唯一要注意的就是擦亮眼睛,不要买到假货。

拍星空需要用到快门线,而拍深空最好使用编程快门线。为什么?因为拍深空需要对同一个目标,以同样的曝光参数连拍许多张照片(后期用于叠加),如果只用普通快门线,每一张的曝光时间需要人工计时,拍完一张后需要手动停止再拍摄下一张,牵涉精力太大。而编程快门线可以设定好每张的曝光时间、拍摄间隔和总张数,然后按一下“开始”就可以照你的设定一直拍下去,确实非常方便。

图5 编程快门线可以设定好曝光参数和拍摄总张数,相机就会自动连拍,十分方便。不过自身需要电池供电。

编程快门线自身需要电池供电,所以一定要给它也准备好备用电池,尤其是在北方寒冷的冬夜更要多备几块。原装的编程快门线比较贵,好在国产的价格便宜。不过国产的有时会出现接触不良的情况,拍着拍着可能会突然停止,比较烦人,所以拿到快门线后尽快测试,如果有问题就尝试退换货吧。

佳能系的同好,如果动手能力强,还可以给自己的相机刷一个叫“魔灯”的免费第三方固件,刷完以后,相机本身就可以实现各种编程拍摄,可以完全脱离快门线运作了(也免去了有些国产编程快门线接触不良带来的烦恼)。当然,“刷机有风险,操作需谨慎!”不过现在魔灯非常成熟,我给三台不同型号的相机刷了魔灯,全都使用正常。关于魔灯固件的更多详情,大家可以上网自行查询。

最后,我们还需要给赤道仪供电,而现在各种各样的移动电源可以满足这个任务。你搞清楚你赤道仪需要的输入电压(大多数赤道仪都是需要输入12V直流电)和接口类型,然后去电子市场或者网上买对应的移动电源即可。如果你在网上购买,首先要保证移动电源的电压适配,接口不对都好办,去电子市场花几块钱做一根接口合适的线就可以了。移动电源一定要买优质的,因为劣质电源在低温下电量下降很快,几乎不可用。一分钱一分货,在这里千万不要太抠门。

2农家踏实观测解决方案

相比野地,我还是更推荐同好们找个农家住下踏踏实实观测。住农家首先是安全,其次有各种后勤保障——比如能吃饭,有热水喝,有地方睡觉,以及有我们非常需要的交流电!

在农家,我们可以用笔记本电脑控制相机进行拍摄。买相机时附赠的原厂软件包里就有控制软件。这样控制有很多好处,首先是稳定,不存在快门线接触不良或者电量低的问题。其次,拍摄的照片可以立即传到电脑上,这样回看检查时不需要停止相机的拍摄,也不需要操作相机,既节省了时间,也避免了操作相机可能会不小心碰到什么不该碰的东西这种情况。

至于相机的供电,我们也可以使用更稳定的交流电源适配器,这样就再也不用担心电池没电去更换电池了。也许你会说:“不就是换块电池吗?多简单的事!”你错了,通宵拍深空时,尤其是到了后半夜,一般人都会犯困。这时,如果你总惦记着换电池,你就根本没法踏实睡觉。并且,有时相机指向一个特殊的位置拍摄时,电池仓可能会被云台或者赤道仪挡住,你根本没法打开来换电池。而这时你也不能转动相机的指向,因为你很难找回几乎一样的构图……

原装的交流电源适配器非常贵,所以如果你不是土豪,还是推荐买国产的——这东西没什么技术含量。

这样,当你连接好系统,调试完毕,正式开拍后,接下来几个小时你几乎可以完全不理会这套设备,直到你计划好的累积曝光时间到达,然后更换拍摄另一个目标。

图6 类似这样的农家院是住宿观星的好去处。

3一些其他相关配件

头灯

头灯跟手电的区别在于解放了你的双手,非常方便,所以笔者强烈推荐,这是户外观星活动乃至一般的夜间天文观测活动的必备装备。

指星笔

调极轴时可以用来辅助寻找和确认北极星。找目标时可以用来辅助确认目标的位置。

相机清洁套装

数码单反的传感器可能会因为更换镜头之类的原因落上灰尘,所以你需要一个气吹用于手动除尘。手动除尘的具体方法在相机说明书上有。另外,你还需要镜头笔或者镜头布,用于擦拭镜头或望远镜上的灰尘。

图7 天鹅座北美洲星云NGC7000照片。左图为不改机拍摄,右图为改机后拍摄。

相机的红外改造

天体除了发射可见光,还会发出其他波段的电磁波。其中,有一些壮丽的星云会主要发出红外线。它们在可见光波段很暗,但在红外波段却比较亮。

人的肉眼无法看到红外线,但数码相机的传感器却能接收红外线并感光。为了令拍到的照片准确还原出人肉眼看到的颜色,在大多数数码相机的传感器前面会加入一块红外截止滤镜,将人眼看不到的红外线挡在传感器之外。这样做对普通摄影固然是很好的,但却对天文摄影不利——我们很难拍到红外星云的壮美了。

所以,有许多天文摄影爱好者会将自己的相机进行红外改造,即拆掉传感器前面的红外截止滤镜,让红外线能不受阻拦地在传感器上感光。这样,红外星云会在照片中明显增强,许多以往出不来的形状和细节都会体现得淋漓尽致。

不过,进行红外改造后的相机,平时拍照颜色会偏红,白平衡会出现问题,自动对焦也可能会跑焦,基本上平时就没法用了,只能专门用于天文摄影。所以,这个方案只适用于预算宽裕且对天文摄影真正热爱的朋友。为了节省成本,许多爱好者喜欢购买二手的中低端单反机身进行红外改造,这确实是一个好方法。

进行红外改造并不神秘,找一个靠谱的相机维修店,让师傅帮你拆掉红外截止滤镜就行。淘宝上也有专门做天文红外改机的店铺,大家可以自行查询。有的爱好者会再买一块能透过更多红外线的第三方截止滤镜重新装回去,这样自动对焦功能就能用了,可以兼顾平时摄影。纵然如此,颜色仍然会偏色。

本文中的图1就是使用红外改造后的佳能500D相机拍摄的,暗弱的巴纳德环等红外云气表现得非常充分。而图7分别是我用普通单反相机和红外改造单反相机,连接同样的镜头和赤道仪拍摄的天鹅座北美洲星云NGC7000。很明显,改机以后的红色发射星云表现要丰满很多,右侧较暗的鹈鹕星云也很清晰。而如果不改机,较暗的红外星云几乎拍不出来。

(未完待续)

(责任编辑 张恩红)

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