古希臘哲學家赫拉克里特克斯曾經說過,“只有運動才是永恒的”。現在,日新月異的數碼成像技術充分說明了這一點。近幾年,為了迎合市場的需要,這些技術革新的直接結果就是數碼相機。簡潔、輕巧、個性化,使得數碼相機不但受到業余攝影愛好者的垂青,而且專業攝影師也十分青睞它們。但是,數碼相機究竟能拍出怎樣的天文照片呢?
在分辨率和色彩精確度上,攝影底片仍然勝過數碼相機。與使用冷卻片的專業天文CCD相機不同,消費者手上的數碼相機中的CCD在長時間曝光中會產生令人不悅的噪點。因此,數碼相機的曝光時間一般不超過幾秒。對于月亮和行星這些明亮的天體來說,這個曝光時間已經足夠了,但是對于最亮的恒星仍然顯得太短,所以更不要對星系和星云有所奢望。數碼相機通常需要計算機來操縱和打印照片,但是隨著數碼成像技術的飛速發展,市場上已經有了可以獨立于計算機的打印機。
那么,數字化究竟給我們帶來了哪些好處呢?最明顯的好處是,你在瞬間就可以看到你的拍攝結果——無須等到你的照片從沖印店送來。你可以保留那些你想要的照片,刪除你不需要的,這不但可以節省花在底片上的錢,而且更有利于長期保存。儲存照片的多少取決于數碼相機存儲芯片的容量,但有一點可以肯定,其容量必定超過任何一卷膠卷。
因為數碼相機的輸出已經數字化了,一些計算機程序,例如Adobe Photoshop就可以對照片進行處理。這些軟件可以通過“增加”曝光時間來提高照片質量,或是把許多獨立的照片拼接出一幅大視場照片。同時,這些照片也能很方便地在互聯網上傳播,你可以用電子郵件把它們發到你朋友那里,或是直接將它們放在網頁上。這些照片也很易于編輯、整理,而且比相冊節省了不少的空間。
同時,數碼相機還有多種用途——它們可以使印刷品數字化,并且它們可以與雙筒鏡相連接來拍攝野生動物,尤其是鳥類。而且。高分辨率數碼相機的價格也在不斷下降。這些特點都使得數碼相機對于天文攝影來說很有吸引力。無焦點法
因為絕大多數消費者層次的數碼相機都沒有可拆卸的鏡頭,所以通過望遠鏡拍攝照片的唯一方法就是無焦點方法,也就是把數碼相機的鏡頭直接對準望遠鏡的目鏡。你可以用手握住相機,或者用一個獨立的三角架撐起它,或者做(買)一個托架,還有就是使用一個接口把數碼相機接到目鏡上。與許多目鏡投影方法類似,無焦點方法可以顯著增大圖像的大小,但是相應的,它會大大地減小望遠鏡的相對口徑。
你也可能會拍到一些暈光或是變形的照片。暈光是指照片邊緣的暗帶,當相機離目鏡太遠或是相機的視場超過目鏡的視場時,暈光現象就會發生。但是,在你拍攝行星或是其他一些黑暗天空中的小天體時,這并不是大問題。為了減小暈光,你可以把數碼相機盡可能近地對準目鏡,同時選擇一個有寬大眼罩的目鏡——些短焦目鏡的眼罩會妨礙數碼相機的拍攝。通過試驗你可以找到最佳位置。
增加放大倍率(它會減小數碼相機的視場)可以減弱暈光現象,但不要使用數字放大,它會降低CCD的分辨率。變焦可以增加放大倍率,而且可以使調焦變得簡單。
目鏡和數碼相機光學系統的共同作用可能導致圖像的變形:圖像的中央區域很清晰,但是周邊部分卻散焦了,這大大限制了可用視場的大小。請務必讓相機圖像平面對準望遠鏡,并且與望遠鏡的光軸垂直;同時確保目鏡和相機鏡頭的清潔,否則灰塵和污跡會降低圖像的質量和對比度。
用一個獨立的支架支撐數碼相機可以減少望遠鏡的搖晃,而且這樣的布局有利于快速將數碼相機對準目鏡。用一塊黑布或是紙板罩住目鏡和數碼相機,可以保證攝影過程中不受雜光的影響。
盡管不是必需的,但是一臺驅動望遠鏡的馬達會帶來許多方便——當你在調焦或是曝光時,它可以確保天體位于視場的中央。對于那些沒有驅動馬達的望遠鏡,如果你只進行短時間曝光,同樣也能拍出精彩的照片:首先確定天體的運動方向,然后將其放在視場的邊緣并且確保它會通過視場的中央,當它滑動到視場中央附近時,就可以開始曝光了。
調焦
對于使用底片的天文攝影,你需要極其精確的調焦,因為任何的偏差都會顯著地映在照片上。你可以從目鏡的調焦開始(如果你是近視,請戴上眼鏡),然后將數碼相機的焦距調到無窮遠。如果數碼相機無法手動調焦,那就使用它的自動對焦模式即可。數碼相機的LCD顯示屏可以幫助你確定天體的位置以及調焦的情況,但因為它實在太小了,所以對調焦的精確度只能做粗略的判斷。如果你的數碼相機可以影像輸出,你可以把它接在一個大顯示器上,這樣通過觀察大顯示屏你就可以精確對焦了。這些實時的影像十分有用,當某些現象是間歇性的時候,你可以用它來判斷何時是拍攝的最佳時機。
通過望遠鏡拍攝太陽需要合適且安全的太陽濾鏡,同時得將相機的取景框遮住。在強烈的日光中通過LCD調焦往往靠不住,因此需要把數碼相機置于陰影中或是使用外接的顯示器(也有些人用一塊綁在LCD上的放大鏡來幫助調焦)。
在天文攝影中,一架高質量的尋星鏡對于望遠鏡的定位十分有益。對于高放大倍率下的攝影,有照亮十字叉絲的導星鏡可以幫助你精確地調整主鏡,使之精確地對準那些較小的目標,例如行星。
拍攝
不像傳統的單反相機,數碼相機中沒有反射系統,這就避免了反射鏡在曝光中引起的相機振動。但即便如此,你在按數碼相機快門的時候也會造成一些震動。為了避免這些震動,如果可以的話,你可以用自拍或是遙控曝光裝置。否則,你就不得不極為小心地去按快門。
許多數碼相機沒有手動模式,你無法控制曝光的時間以及光圈的大小,所以你只能使用自動曝光模式。這種模式在拍攝面積大、亮度高而且均勻的天體(例如月亮)時效果十分好,但是在拍攝新月或是行星時會曝光過度或是曝光不足。因此,你必須使用數碼相機的曝光補償功能(±2檔)來校正曝光時間。不要害怕對曝光補償進行試驗,試用±2檔之后,你就能找到最佳的設置。
對于行星必須進行反復試驗才能找到最佳的曝光時間。例如,對于典型的施密特一卡塞格林望遠鏡,木星和土星的曝光時間一般為1/4秒~1/2秒。縮短曝光時間有利于消除大氣湍流對影像的影響。
曝光的次數取決于數碼相機的存儲容量。圖像文件可以存儲在數碼相機的存儲芯片或是移動卡里,當存儲空間不夠的時候,可以通過外部卡或是高速USB接線將文件轉移到計算機上。
在保存圖片時,請將圖像的壓縮率降到最低。大多數的數碼相機使用JPEG格式來壓縮圖像,以提高圖像的存儲量,但是壓縮率越高照片的質量就越差。所以,使用最低壓縮率或者不使用壓縮格式是有好處的。同時,如果你發現在低壓縮率的情況下,你甚至可以儲存比平時更多的照片,你也不必奇怪:由于天文照片的背景大多為黑色,比起一般照片,它更有利于壓縮。如果有黑白攝影模式,你可以嘗試一下,由于CCD的工作原理,用黑白模式拍攝照片可以使影像更銳利。
能源要求
數碼相機會消耗大量的電能,尤其是在使用LCD時。如果你能找到外接電源,那問題就會很容易解決。但是,一般的電池僅能提供半個小時的電力,而且在寒冷的冬夜里耗電量會快速增加。連續更換堿性電池或是鋰電池成本很高,所以充電電池是理想的選擇,例如鎳—鎘電池。鎳金屬氫化物電池價格較高,但是它能提供長時間的電力,對長時間的曝光很有利。
盡管數碼相機還有一些不盡如人意的地方,但我相信,未來幾年數碼成像技術將會有更大的變革,同時也會變得更便宜。但是,這絕不意味著現在你可以放棄嘗試使用數碼相機,畢竟這是一種令人興奮的天文攝影技術!