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发信人: meteor (给我一个愿望), 信区: other
标  题: 用数码相机进行天文摄影
发信站: 听涛站 (2002年04月01日23:09:55 星期一), 站内信件

转载自：http://www.yyun.com/bolide

用数码相机进行天文摄影
Edwin L.Agairre 著 译：Shea
    古希腊哲学家赫拉克里特克斯（Heraclitus）曾经说过，“只有运动才是永恒的。
”现在，日新月异的数码成像技术充分说明了这一点。近几年，为了迎合市场的需要，
这些技术革新的直接结果就是数码相机。简洁、轻巧、个性化，使得数码相机不仅受到
业余摄影爱好者的垂青而且专业摄影师也十分青睐它们。但是，数码相机究竟能拍出怎
样的天文照片呢？
    在分辨率和色彩精确度上，摄影底片仍然胜过数码相机。与使用冷却片的专业天文
CCD相机不同，消费者手上的数码相机中的CCD在长时间曝光中会产生令人不悦的“噪点
”。因此，数码相机的曝光时间最多一般不超过几秒种。对于月亮和行星这些明亮的天
体，这已经足够了，但是对于最亮的恒星，仍然显得太短。所以更不要对星系和星云有
所奢望。数码相机通常需要计算机来操纵和打印照片，但是随着数码成像技术的飞速发
展，市场上已经有了可以独立于计算机的打印机。
    那么，数字化究竟给我们带来了哪些好处呢？最明显的好处是，你在瞬间就可以看
到你的拍摄结果——无需等待你的照片从冲印店送来。你可以保留那些你想要的照片，
删除你不需要的。这可以节省花在底片上的钱，而且更有利于长期保存。储存照片的多
少取决于数码相机存储芯片的容量，但有一点可以肯定，其容量必定超过任何一卷胶卷
。
    因为数码相机的输出已经数字化了，一些计算机程序，例如，Adobe Photoshop，就
可以对照片进行处理，这些软件可以通过“增加”曝光时间来提高照片质量，或是把许
多独立的照片拼接出一幅大视场照片。同时，这些照片也十分有利于在互联网上传播，
你可以用电子邮件把它们发到你的朋友处，或是直接将它们放在网页上。这些照片也很
易于编辑、整理，而且比起相册节省了不少的空间。
    同时，数码相机也还有多种用途——它们可以使印刷品数字化。或者，它们可以与
双筒镜相连接来拍摄野生动物，尤其是鸟类。最后，高分辨率数码相机的价格也在不断
地下降。你可以花少于800美元的钱买到3.5百万像素的数码相机。这些特点都使得数码
相机对于天文摄影来说很有吸引力。
无焦点方法
    因为绝大多数消费者层次的数码相机都没有可拆卸的镜头，所以通过望远镜拍摄照
片的唯一方法就是无焦点方法，也就是把数码相机的镜头直接对准望远镜的目镜。你可
以用手握住相机，或者用一个独立的三角架撑起它，或者做（买）一个托架。还有就是
使用一个接口把数码相机接到目镜上。与许多目镜投影方法类似，无焦点方法可以显著
增大图像的大小，但是相应的，它会大大的减小望远镜的相对口径。你也可能会拍到一
些晕光或是变形的照片。晕光是指照片边缘的暗带。当相机离目镜太远或是相机的视场
超过目镜的视场时，晕光现象就会发生。但是，当你拍摄行星或是其他一些黑暗天空中
的小天体时，这并不是大问题。为了减小晕光，你可以把数码相机尽可能近得对准目镜
。同时选择一个有宽大眼罩的目镜——一些短焦目镜的眼罩会妨碍数码相机的拍摄。通
过试验你可以找到最佳位置。
    增大放大倍率（它会减小数码相机的视场）可以减弱晕光现象（但不要使用“数字
放大”，它会降低CCD的分辨率）。变焦也可以增加放大倍率，而且可以使调焦变得简单
。
    目镜和数码相机光学系统的共同作用可能导致图像的变形。图像的中央区域很清晰
，但是周边部分却散焦了，这大大限制了可用视场的大小。请务必，让相机图像平面对
准望远镜，并且与望远镜的光轴垂直。同时，确保目镜和相机镜头的清洁，否则灰尘和
污迹会降低图像的质量和对比度。
    用一个独立的支架支撑数码相机可以减少望远镜的摇晃。而且这样的布局有利于快
速将数码相机对准目镜。用一块黑布或是纸板罩住目镜和数码相机可以保证摄影过程中
不受杂光的影响。
    尽管不是必需的，但是一台驱动望远镜的马达会带来许多方便，当你在调焦或是曝
光时它可以确保天体位于视场的中央。对于那些没有驱动马达的望远镜，如果你只进行
短时间曝光，同样也能拍出精彩的照片。首先确定天体的运动方向，然后将其放在视场
的边缘并且确保它会通过视场的中央，当它滑动到视场中央附近时，就可以开始曝光了
。
调焦
    对于使用底片的天文摄影，你需要极其精确的调焦，因为任何的偏差都会显著的放
映在照片上。你可以从目镜的调焦开始（如果你有近视，请代上眼镜），然后将数码相
机的焦距调到无穷远。如果数码相机无法手动调焦，那就使用它的自动对焦模式即可。
数码相机的LCD显示屏可以帮助你确定天体的位置以及调焦的情况，但有人发现它实在太
小了，而对调焦的精确度只能作粗略的判断。如果你的数码相机可以影像输出，你可以
把它接在一个大显示器上，这样通过观察大显示屏你就可以精确的对焦了。而且实时的
影像也十分有用，当某些现象是间歇性的时候，你可以用它判断何时是拍摄的最佳时机
。
    通过望远镜拍摄太阳需要合适而安全的太阳滤镜。请将相机的取景框遮住。在强烈
的日光中通过LCD调焦往往靠不住，因此要把数码相机置于阴影中或是使用外接的显示器
（也有些人用一块绑在LCD上的放大镜来帮助调焦）。
    在天文摄影中，一架高质量的寻星镜对于望远镜的定位十分有益。对于高放大倍率
下的摄影，有照亮十字叉丝的导星镜可以帮助你精确地调整主镜，使之精确地对准那些
较小的目标，例如，行星。
拍摄
    不像传统的单反相机，数码相机中没有反射系统，而单反相机中的反射镜在曝光中
会使得相机振动，但是即使如此，但你在按数码相机的快门时也会造成一些振动。为了
避免这些振动，如果可以的话，你可以用自拍或是遥控曝光装置。否则，你不得不极为
小心地去按动快门。
    许多数码相机没有手动模式，你无法控制曝光的时间以及光圈的大小。所以你只能
使用自动曝光模式。这一模式在拍摄面积大、亮度高而且均匀的天体（例如，月亮）时
，效果十分好。但是，数码相机在拍摄新月或是行星时会曝光过度或是曝光不足，因此
你必须使用数码相机的曝光补偿功能（±2档）来校正曝光时间。记住要对曝光进行分类
。预览在LCD显示屏上的结果，选择影像最清晰的那一幅。不要害怕对曝光补偿进行试验
——试用±2档之后，你就能找到最佳的设置。
    对于行星必须进行反复试验才能找到最佳的曝光时间。例如，对于典型的施密特—
卡塞格林望远镜，木星和土星的曝光时间一般为1/4-1/2秒。缩短曝光时间有利于消除大
气湍动对影像的影响。
    曝光的次数取决于你数码相机的存储容量。图像文件可以存储在数码相机的存储芯
片中或是移动卡里。当存储空间不够的时候，你可以通过外部卡或是高速USB接线将文件
转移到计算机上。之后，图像可以存放在硬盘、软盘、ZIP盘，抑或是CD-ROM上。
    在保存图片时，请使用最低分辨率。这样可以把图像的压缩率降到最低。大多数的
数码相机使用JPEG格式来压缩图像，以提高图像的存储量，但是压缩率越高，照片的质
量就越差。所以使用最低压缩率或者不使用压缩格式是有好处的。如果你发现在低压缩
率的情况下，你甚至可以储存比平时更多的照片，你也不必奇怪。由于天文照片的背景
大多为黑色，比起一般照片，它更有利于压缩。如果有黑白摄影模式，你可以尝试一下
。由于CCD的工作原理，用黑白模式拍摄照片可以使影像更锐利。
能源要求
    数码相机会消耗大量的电能，尤其是在使用LCD时。如果你能找到外接电源，那问题
就很容易解决。但是一般的电池仅能提供半个小时的电力，而且在寒冷的冬夜里耗电量
会快速的增加。连续更换碱性电池或是锂电池成本很高，所以充电电池是理想的选择，
例如，镍－镉电池。镍金属氢化物（NiMH）电池价格较高，但是它能提供长时间的电力
，对长时间的曝光很有利。
    尽管数码相机还有一些不尽人意的地方。我相信，未来几年，数码成像技术将会有
更大的变革，同时也会变得更便宜。但是这绝不意味着现在你可以放弃尝试使用数码相
机，毕竟这是一种令人兴奋的天文摄影技术！
　
   译自 《Sky & Telescope》Aug. 21th
  
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如果一生只能看见一颗流星
和你在一起是我唯一的愿望
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