深空攝影中的藝術(shù)發(fā)現(xiàn)

當(dāng)天文學(xué)家探索和追尋宇宙萬法的源頭之時(shí)，深空攝影愛好者卻另辟蹊徑，用藝術(shù)的視角來感知宇宙的魅力和浪漫。深空攝影，顧名思義，指的就是使用長焦鏡頭、天文望遠(yuǎn)鏡、數(shù)碼相機(jī)或天文相機(jī)等對宇宙天體進(jìn)行記錄和拍攝的攝影技術(shù)。

2023年7月份，歐幾里得空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空。在不久的將來，中國巡天空間望遠(yuǎn)鏡也將發(fā)射升空，它們將為我們帶來可見光波段的高分辨率巡天照片。由于這些望遠(yuǎn)鏡都運(yùn)行在大氣層外，其分辨率是大部分地面專業(yè)望遠(yuǎn)鏡都無法企及的。除此之外，薇拉·魯賓天文臺(tái)（LSST），和位于冷湖的墨子巡天望遠(yuǎn)鏡（WFST）會(huì)分別給我們帶來南半球和北半球的高分辨率圖像。

馬頭星云（IC 434），歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡拍攝。

那么問題來了，在專業(yè)天文望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)把全天都拍了個(gè)遍的情況下，深空攝影愛好者存在的意義是什么呢？拍攝的樂趣又在哪里呢？

首先，深空攝影能讓人享受動(dòng)手的樂趣，一套深空攝影設(shè)備由許多部件組成：赤道儀、天文相機(jī)、導(dǎo)星相機(jī)、天文電腦、電動(dòng)調(diào)焦裝置、望遠(yuǎn)鏡、濾鏡輪、濾鏡、導(dǎo)星鏡等部件組成。將他們組裝、走線、調(diào)試平衡、安裝軟件本身就是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)但有趣的工作。就像有人享受電腦裝機(jī)的過程一樣，組裝一套能夠正常運(yùn)行的設(shè)備本身就是一項(xiàng)有趣的運(yùn)動(dòng)。在此之上，宇宙中的各種天體對于普通人來說是非常遙不可及的存在，能夠用自己的小型望遠(yuǎn)鏡拍到幾百萬甚至上億光年外的星系會(huì)給人帶來成就感。

2024年年初的一顆超新星，由910mm望遠(yuǎn)鏡和天文相機(jī)所拍攝。拍攝地點(diǎn)：南方天文臺(tái)稻城站。 李天 攝

此外，一部分愛好者還會(huì)利用手中的望遠(yuǎn)鏡參與一些科研活動(dòng)。與通常大家所認(rèn)為的不同，有很多天文科研使用愛好者級(jí)別的望遠(yuǎn)鏡就足以完成，由于天文臺(tái)的專業(yè)望遠(yuǎn)鏡的運(yùn)行成本非常高，且價(jià)格昂貴，很多科研工作者會(huì)與深空攝影愛好者合作進(jìn)行研究。

舉個(gè)例子，有相當(dāng)一部分?jǐn)?shù)量的彗星和超新星是由深空攝影愛好者發(fā)現(xiàn)的。彗星是太陽系里游蕩的“臟雪球”。每當(dāng)它們靠近太陽時(shí)，我們就能從地球上看到他們長長的“尾巴”。在搜尋彗星方面，日本的天文愛好者是當(dāng)之無愧的世界最強(qiáng)。超新星指的是當(dāng)恒星壽命終結(jié)時(shí)發(fā)生的爆炸，這種爆炸放出的能量非常之高，短時(shí)間內(nèi)超新星的亮度能接近整個(gè)星系的亮度，對超新星的研究能加深我們對恒星演化以及核物理的理解。

2023年初拍攝到的C/2022 E3（ZTF）彗星，使用焦距為530毫米的望遠(yuǎn)鏡與天文相機(jī)拍攝而成。李天 攝

特殊天象

盡管人類的時(shí)間流逝在宇宙天體的坐標(biāo)和年齡面前不值一提，但還是有很多天文現(xiàn)象是只持續(xù)短短一段時(shí)間的。在前文中我們提到了超新星和彗星，這兩種目標(biāo)是不太可能被巡天圖像所記錄的。而彗星由于其面積巨大，視場較小的大型科研天文望遠(yuǎn)鏡是無法完整地將其拍攝下來的。所以，此時(shí)愛好者擁有的天文望遠(yuǎn)鏡靠著其靈活性和大視場反而具有很多優(yōu)勢。

2022年12月，當(dāng)詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）發(fā)射時(shí)，有愛好者注意到搭載望遠(yuǎn)鏡的飛行器由于反射陽光其亮度非常高，因此，我抓緊時(shí)間在它橫穿獵戶座天區(qū)時(shí)用小型望遠(yuǎn)鏡拍到了它的軌跡。

除了短時(shí)間的特殊天象以外，還有很多天象需要長時(shí)間地不間斷檢測，但是其科學(xué)價(jià)值又不足以讓我們動(dòng)用大型科研望遠(yuǎn)鏡。這時(shí)天文攝影愛好者的設(shè)備就可以登場了。

蟹狀星云（ M1）：這是一個(gè)北宋年間爆發(fā)的超新星，在此之后那個(gè)地方留下了一片膨脹的超新星遺跡。李天 攝

三葉星云（M20）和礁湖星云（M8），數(shù)字化巡天DSS 拍攝。李天 攝

三葉星云（M20）和礁湖星云（M8）。李天、劉文遠(yuǎn) 攝

獵戶座大星云（M42），130毫米口徑牛頓反射式望遠(yuǎn)鏡拍攝。Neptune 上的魚骨頭 攝

獵戶座大星云（M42），106毫米口徑折射望遠(yuǎn)鏡拍攝。李天、劉文遠(yuǎn) 攝

藝術(shù)性

盡管天文臺(tái)和巡天望遠(yuǎn)鏡擁有遠(yuǎn)超業(yè)余望遠(yuǎn)鏡的分辨率和集光力，但這并不代表巡天望遠(yuǎn)鏡所拍出的照片就一定好看。

對于天文攝影濾鏡來說，為了增加顏色的對比度和飽和度，其濾鏡透過曲線是非常方方正正的。而專業(yè)天文臺(tái)（尤其是巡天望遠(yuǎn)鏡）使用的科研濾鏡透過曲線較為延展，因此最終合成的顏色會(huì)非常奇怪。此外，很多科研數(shù)據(jù)會(huì)包含雜光、鬼影、噪聲圖案、宇宙射線等不影響科研結(jié)果但是非常影響圖片美觀的儀器效應(yīng)。而深空攝影愛好者往往會(huì)仔細(xì)調(diào)整設(shè)備追求極致干凈的圖片，天文攝影愛好者拍攝的照片反而要比科研望遠(yuǎn)鏡拍攝得好看的多。

除了深空攝影，我們還要將拍下來的數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理。而后期處理對于每一個(gè)人來說都是獨(dú)一無二的，我們可以擁有自己的后期處理風(fēng)格，所以說，實(shí)際上很難有兩張完全一樣的深空攝影圖片，不同的望遠(yuǎn)鏡會(huì)拍出自己獨(dú)特的作品。

實(shí)際上，我們不必過多糾結(jié)自己手頭的設(shè)備能不能比得上那些專業(yè)的大望遠(yuǎn)鏡。深空攝影就像彈鋼琴一樣，是一個(gè)愛好。就算你彈得再好，也彈不過郎朗、莫扎特，穩(wěn)定性也不如直接拿一個(gè)音樂播放器外放。但我們還是會(huì)選擇用自己的雙手和自己的樂器來演繹屬于自己的作品。使用手頭小小的設(shè)備，我們小小的人類居然能夠拍攝到幾千萬光年外的宇宙，這才是深空攝影真正能吸引一代又一代天文攝影愛好者的魅力所在。