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古希腊哲学家赫拉克里特克斯曾经说过,“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,使得数码相机不但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一般不超过几秒。对于月亮和行星这些明亮的天体来说,这个曝光时间已经足够了,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——无须等到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,这不但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,这些照片也能很方便地在互联网上传播,你可以用电子邮件把它们发到你朋友那里,或是直接将它们放在网页上。这些照片也很易于编辑、整理,而且比相册节省了不少的空间。
同时,数码相机还有多种用途——它们可以使印刷品数字化,并且它们可以与双筒镜相连接来拍摄野生动物,尤其是鸟类。而且。高分辨率数码相机的价格也在不断下降。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,它会大大地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,在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地对准目镜,同时选择一个有宽大眼罩的目镜——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。
增加放大倍率(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地映在照片上。你可以从目镜的调焦开始(如果你是近视,请戴上眼镜),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,但因为它实在太小了,所以对调焦的精确度只能做粗略的判断。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对焦了。这些实时的影像十分有用,当某些现象是间歇性的时候,你可以用它来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且安全的太阳滤镜,同时得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,因此需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,这就避免了反射镜在曝光中引起的相机振动。但即便如此,你在按数码相机快门的时候也会造成一些震动。为了避免这些震动,如果可以的话,你可以用自拍或是遥控曝光装置。否则,你就不得不极为小心地去按快门。
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。这种模式在拍摄面积大、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。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,对于典型的施密特一卡塞格林望远镜,木星和土星的曝光时间一般为1/4秒~1/2秒。缩短曝光时间有利于消除大气湍流对影像的影响。
曝光的次数取决于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或是移动卡里,当存储空间不够的时候,可以通过外部卡或是高速USB接线将文件转移到计算机上。
在保存图片时,请将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。同时,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,那问题就会很容易解决。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如人意的地方,但我相信,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!
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一般不超过几秒。对于月亮和行星这些明亮的天体来说,这个曝光时间已经足够了,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——无须等到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,这不但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,这些照片也能很方便地在互联网上传播,你可以用电子邮件把它们发到你朋友那里,或是直接将它们放在网页上。这些照片也很易于编辑、整理,而且比相册节省了不少的空间。
同时,数码相机还有多种用途——它们可以使印刷品数字化,并且它们可以与双筒镜相连接来拍摄野生动物,尤其是鸟类。而且。高分辨率数码相机的价格也在不断下降。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,它会大大地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,在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地对准目镜,同时选择一个有宽大眼罩的目镜——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。
增加放大倍率(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地映在照片上。你可以从目镜的调焦开始(如果你是近视,请戴上眼镜),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,但因为它实在太小了,所以对调焦的精确度只能做粗略的判断。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对焦了。这些实时的影像十分有用,当某些现象是间歇性的时候,你可以用它来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且安全的太阳滤镜,同时得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,因此需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,这就避免了反射镜在曝光中引起的相机振动。但即便如此,你在按数码相机快门的时候也会造成一些震动。为了避免这些震动,如果可以的话,你可以用自拍或是遥控曝光装置。否则,你就不得不极为小心地去按快门。
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。这种模式在拍摄面积大、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。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,对于典型的施密特一卡塞格林望远镜,木星和土星的曝光时间一般为1/4秒~1/2秒。缩短曝光时间有利于消除大气湍流对影像的影响。
曝光的次数取决于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或是移动卡里,当存储空间不够的时候,可以通过外部卡或是高速USB接线将文件转移到计算机上。
在保存图片时,请将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。同时,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,那问题就会很容易解决。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如人意的地方,但我相信,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!