天体摄影技法

序言 本人是一名天体摄影爱好者,在摄影实践中有一些体会,希望与 大家交流切磋, 若有不当之处, 敬请指正. 首先作以下说明
1.) 由于经济所限, 本人没有高档昂贵的仪器, 所以本文所讨 论的, 只是用廉价器材或自制器材进行天体摄影的技法.
2.) 天体摄影一般涉及长时间曝光, 更换镜头等, 因此相机机 身采用单反机身, 如海鸥DF系列.
3.) 天体摄影要求天空状况良好, 象北京市区这样朦胧的夜空 是TOO TOO TOO BAD, 拍摄星空基本等于浪费胶卷.
4.)天体摄影要求相机抖晃小, 因此按快门均使用快门线. 第一期将介绍大范围星空的固定摄影技法

一. 大范围星空拍摄 大范围星空拍摄主要对象如星座拍摄等,一般使用16--200MM焦 距的常用镜头, 分为两种方式 固定摄影和跟踪摄影. 固定摄影较为简单, 只需一部相机和一个三角架. 拍摄时, 选 定天区, 打开快门即可, 与平时拍摄并无两样, 需介绍的是快门和 光圈的选取. 由于星空较暗, 应把光圈开到最大, 曝光时间应延长, 以使星光在底片上长时间积累. 但遗憾的是, 由于天体周日视运动, 曝光时间过长会导致星象拉成一条线, 因此, 要活动点状星象, 曝 光时间因控制在30秒内 (对于50MM焦距镜头) [注]由于曝光时间的 限制, 使固定摄影极限星等难于提高, (F3.5时为6.5等,F2时为7.5 等 ). 但如果将曝光时间延长到几分种到十几分钟, 可拍摄出长条 状的星象, 可以显示出天体周日视运动的轨迹, 很漂亮, 若对准北 天极长时间露光, 可以看到一段段以北极星为中心的圆弧, 很有意 义. 另外, 从这样的照片中可以十分明显的看出星星的颜色, 而一 般肉眼直接观测星星颜色是较为困难的. 注有关曝光时间, 极限星等的数据, 除受镜头焦距, 光圈影响 外, 还受天体赤纬和地平高度等多方面因素影响, 具体数据将在以后列表给出.
二. 固定摄影的一个实例 海尔波普彗星的拍摄. 海尔--波普彗星被誉为世纪彗星, 对于这颗彗星, 我当然不能 放过, 可惜跟踪设备没有带来, 只有一部海鸥DF-2相机和一只海鸥 28--70MM变焦镜头, 只好进行固定摄影. 拍摄时, 使用ASA200胶卷, 70MM焦距, F3.5光圈, 曝光40--60 秒, 于三月上旬到四月中旬多次拍摄, 照片效果还不错, 五寸相片 上的彗星约20MM长, 不仅尘埃彗尾十分明亮, 还可以看出呈暗蓝色 的离子彗尾, 十分壮观. 曝光60秒, 可以看出星象以略有拉长, 但影响还不大. (but the weather in Beijing is really too too too too bad , 拍摄时极限星等只有四等, 背景光严重干扰了彗星的观测和 拍摄, 本应更壮观的彗尾被无情的掩没, 从底片状况即可知一二 曝光仅一分钟, 天空背景灰度已如白昼时拍摄景物, 而在我家乡, 曝光五分种, 天空背景仍为透明.)
三.太阳的拍摄 这里以日偏食为例, 介绍太阳的拍摄方法( 由于本世纪我国境 内没有日全食, 下两次也要等到2008年和2009年, 因此日全食的拍 摄方法从略). 用普通相机拍摄日食, 由于焦距较短, 相片上太阳像太小, 除 拍摄带食而出等将景色结合的相片外, 一般意义不大. 所以拍摄日 食尽量用200MM以上焦距的远摄镜头, 但要获得太阳像很大的照片, 须使用1000MM以上的镜头或望远镜, 或辅以投影法拍摄, 1000MM焦 距镜头在底片上成太阳像直径为 9MM, 其他焦距按比例估算. 太阳 光很强, 因此快门速度可以很快,不必太考虑抖晃的问题,但对付如 此强的阳光必须采用减光措施, 方法有 缩小光圈, 如是望远镜, 可在望远镜物镜前加装光阑(限光孔), 但这一般还不够, 可在物镜 前加装减光镜. 减光镜常用茶色, 拍摄出的相片较为自然, 若希望 拍摄到真实的色彩,可采用中密度灰色滤色镜,由于市面上滤色镜价 格昂贵, 我们可以采用一些带用品, 笔者发现用废旧光盘作减光镜 焦距在200MM以上的摄影镜头较为昂贵, 购买很不现实,而1000 MM以上的变焦镜头则几乎没有.在以后将介绍成本仅五元的400MM焦 距远摄镜头和800--3500MM超长焦距变焦镜头.
四. 400MM焦距远摄镜头的制作 市售镜头为了消除各种象差, 工艺复杂, 价格高昂. 但在某些 具体情况下, 一些色, 象差可以设法避免, 因而用简易的装置拍摄 出效果良好的照片是可能的. 首先介绍f400MM镜头的制作, 镜头采用单片物镜, 可以在眼镜 店购买直径600MM的+250度光学老光眼镜片(圆形,未加工), 价格三 到四元, 将其安装到一可以伸缩的镜筒中, 长度与系统焦距相仿, 350--500MM(伸缩范围)即可,设法做一个相机卡口(笔者的卡口是自 己车制的,做成通用型, 以后自制的各种镜头均可组合). 在镜片后 30-50MM处放置一个光阑, 通光孔直径10--20MM, 将镜筒内壁涂黑, 一只400MM焦距镜头就制作好了. 众所周知, 单片透镜一般存在严重的色差, 彗差, 球差, 象场 畸变等, 不宜作为摄影镜头使用. 这只镜头是怎样减少各类象差呢? 由于焦距大, 使球差和象场畸变很小; 而很小孔径的光阑对降低色 差, 彗差等起到了关键的作用(详细原理请参阅有关的光学书籍), 之所以可以使用这么小的光阑, 是由拍摄对象--太阳亮度很大决定 的. 该光阑同时又起限光的作用, 可谓一举两得. 这只镜头成本仅五元左右, 主要用于拍摄明亮物体, 喜欢动手 的朋友不妨一试.
五. 日食拍摄实践之一, 1995年10月24日日偏食 10月24日, 拍摄地点--四川省威远县乌云密布, 直到快中午12 时, 太阳才千呼万唤始出来, 但仍犹抱琵琶半遮面, 在云层中若隐 若现, 此时食甚时刻(1145)已过. 笔者使用自制的400MM焦距远摄 镜头拍摄. 由于云层的自然减光, 使太阳并不太刺眼, 甚至可以用肉眼直 接观测, 因此拍摄时未加任何滤光镜片, 仅靠一只通光孔径为10MM 的光阑减光. 从12时到13时, 共拍摄11张. 在冲洗放大好的五寸相 片上, 太阳像直径14MM, 十分清晰, 由于利用云层自然减光, 因此 色彩还原度颇佳, 同时, 托以各式各样的云层作为背景, 画面较为 充实, 不象一般拍摄日偏食那样背景一片漆黑. 由于采用了较小的 光阑, 使单片透镜的各种象差减得很小画面上看不出色差造成的彩 色边缘, 也看不出彗差造成的模糊边界. 拍摄参数 自制镜头焦距400MM, 加光阑有效光圈约F35, 快门 速度1/1000秒到1/500秒, 底片ASA100彩色胶卷,相机机身海鸥DF-2.