古希臘哲學(xué)家赫拉克里特克斯曾經(jīng)說過,“只有運(yùn)動(dòng)才是永恒的”?,F(xiàn)在,日新月異的數(shù)碼成像技術(shù)充分說明了這一點(diǎn)。近幾年,為了迎合市場(chǎng)的需要,這些技術(shù)革新的直接結(jié)果就是數(shù)碼相機(jī)。簡(jiǎn)潔、輕巧、個(gè)性化,使得數(shù)碼相機(jī)不但受到業(yè)余攝影愛好者的垂青,而且專業(yè)攝影師也十分青睞它們。但是,數(shù)碼相機(jī)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(shù)碼相機(jī)。與使用冷卻片的專業(yè)天文CCD相機(jī)不同,消費(fèi)者手上的數(shù)碼相機(jī)中的CCD在長(zhǎng)時(shí)間曝光中會(huì)產(chǎn)生令人不悅的噪點(diǎn)。因此,數(shù)碼相機(jī)的曝光時(shí)間一般不超過幾秒。對(duì)于月亮和行星這些明亮的天體來說,這個(gè)曝光時(shí)間已經(jīng)足夠了,但是對(duì)于最亮的恒星仍然顯得太短,所以更不要對(duì)星系和星云有所奢望。數(shù)碼相機(jī)通常需要計(jì)算機(jī)來操縱和打印照片,但是隨著數(shù)碼成像技術(shù)的飛速發(fā)展,市場(chǎng)上已經(jīng)有了可以獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的打印機(jī)。
那么,數(shù)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(jié)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(jié)省花在底片上的錢,而且更有利于長(zhǎng)期保存。儲(chǔ)存照片的多少取決于數(shù)碼相機(jī)存儲(chǔ)芯片的容量,但有一點(diǎn)可以肯定,其容量必定超過任何一卷膠卷。
因?yàn)閿?shù)碼相機(jī)的輸出已經(jīng)數(shù)字化了,一些計(jì)算機(jī)程序,例如Adobe Photoshop就可以對(duì)照片進(jìn)行處理。這些軟件可以通過“增加”曝光時(shí)間來提高照片質(zhì)量,或是把許多獨(dú)立的照片拼接出一幅大視場(chǎng)照片。同時(shí),這些照片也能很方便地在互聯(lián)網(wǎng)上傳播,你可以用電子郵件把它們發(fā)到你朋友那里,或是直接將它們放在網(wǎng)頁(yè)上。這些照片也很易于編輯、整理,而且比相冊(cè)節(jié)省了不少的空間。
同時(shí),數(shù)碼相機(jī)還有多種用途——它們可以使印刷品數(shù)字化,并且它們可以與雙筒鏡相連接來拍攝野生動(dòng)物,尤其是鳥類。而且。高分辨率數(shù)碼相機(jī)的價(jià)格也在不斷下降。這些特點(diǎn)都使得數(shù)碼相機(jī)對(duì)于天文攝影來說很有吸引力。無焦點(diǎn)法
因?yàn)榻^大多數(shù)消費(fèi)者層次的數(shù)碼相機(jī)都沒有可拆卸的鏡頭,所以通過望遠(yuǎn)鏡拍攝照片的唯一方法就是無焦點(diǎn)方法,也就是把數(shù)碼相機(jī)的鏡頭直接對(duì)準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡的目鏡。你可以用手握住相機(jī),或者用一個(gè)獨(dú)立的三角架撐起它,或者做(買)一個(gè)托架,還有就是使用一個(gè)接口把數(shù)碼相機(jī)接到目鏡上。與許多目鏡投影方法類似,無焦點(diǎn)方法可以顯著增大圖像的大小,但是相應(yīng)的,它會(huì)大大地減小望遠(yuǎn)鏡的相對(duì)口徑。
你也可能會(huì)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(dāng)相機(jī)離目鏡太遠(yuǎn)或是相機(jī)的視場(chǎng)超過目鏡的視場(chǎng)時(shí),暈光現(xiàn)象就會(huì)發(fā)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(shí),這并不是大問題。為了減小暈光,你可以把數(shù)碼相機(jī)盡可能近地對(duì)準(zhǔn)目鏡,同時(shí)選擇一個(gè)有寬大眼罩的目鏡——些短焦目鏡的眼罩會(huì)妨礙數(shù)碼相機(jī)的拍攝。通過試驗(yàn)?zāi)憧梢哉业阶罴盐恢谩?/p>
增加放大倍率(它會(huì)減小數(shù)碼相機(jī)的視場(chǎng))可以減弱暈光現(xiàn)象,但不要使用數(shù)字放大,它會(huì)降低CCD的分辨率。變焦可以增加放大倍率,而且可以使調(diào)焦變得簡(jiǎn)單。
目鏡和數(shù)碼相機(jī)光學(xué)系統(tǒng)的共同作用可能導(dǎo)致圖像的變形:圖像的中央?yún)^(qū)域很清晰,但是周邊部分卻散焦了,這大大限制了可用視場(chǎng)的大小。請(qǐng)務(wù)必讓相機(jī)圖像平面對(duì)準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡,并且與望遠(yuǎn)鏡的光軸垂直;同時(shí)確保目鏡和相機(jī)鏡頭的清潔,否則灰塵和污跡會(huì)降低圖像的質(zhì)量和對(duì)比度。
用一個(gè)獨(dú)立的支架支撐數(shù)碼相機(jī)可以減少望遠(yuǎn)鏡的搖晃,而且這樣的布局有利于快速將數(shù)碼相機(jī)對(duì)準(zhǔn)目鏡。用一塊黑布或是紙板罩住目鏡和數(shù)碼相機(jī),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(tái)驅(qū)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡的馬達(dá)會(huì)帶來許多方便——當(dāng)你在調(diào)焦或是曝光時(shí),它可以確保天體位于視場(chǎng)的中央。對(duì)于那些沒有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的望遠(yuǎn)鏡,如果你只進(jìn)行短時(shí)間曝光,同樣也能拍出精彩的照片:首先確定天體的運(yùn)動(dòng)方向,然后將其放在視場(chǎng)的邊緣并且確保它會(huì)通過視場(chǎng)的中央,當(dāng)它滑動(dòng)到視場(chǎng)中央附近時(shí),就可以開始曝光了。
調(diào)焦
對(duì)于使用底片的天文攝影,你需要極其精確的調(diào)焦,因?yàn)槿魏蔚钠疃紩?huì)顯著地映在照片上。你可以從目鏡的調(diào)焦開始(如果你是近視,請(qǐng)戴上眼鏡),然后將數(shù)碼相機(jī)的焦距調(diào)到無窮遠(yuǎn)。如果數(shù)碼相機(jī)無法手動(dòng)調(diào)焦,那就使用它的自動(dòng)對(duì)焦模式即可。數(shù)碼相機(jī)的LCD顯示屏可以幫助你確定天體的位置以及調(diào)焦的情況,但因?yàn)樗鼘?shí)在太小了,所以對(duì)調(diào)焦的精確度只能做粗略的判斷。如果你的數(shù)碼相機(jī)可以影像輸出,你可以把它接在一個(gè)大顯示器上,這樣通過觀察大顯示屏你就可以精確對(duì)焦了。這些實(shí)時(shí)的影像十分有用,當(dāng)某些現(xiàn)象是間歇性的時(shí)候,你可以用它來判斷何時(shí)是拍攝的最佳時(shí)機(jī)。
通過望遠(yuǎn)鏡拍攝太陽(yáng)需要合適且安全的太陽(yáng)濾鏡,同時(shí)得將相機(jī)的取景框遮住。在強(qiáng)烈的日光中通過LCD調(diào)焦往往靠不住,因此需要把數(shù)碼相機(jī)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(diào)焦)。
在天文攝影中,一架高質(zhì)量的尋星鏡對(duì)于望遠(yuǎn)鏡的定位十分有益。對(duì)于高放大倍率下的攝影,有照亮十字叉絲的導(dǎo)星鏡可以幫助你精確地調(diào)整主鏡,使之精確地對(duì)準(zhǔn)那些較小的目標(biāo),例如行星。
拍攝
不像傳統(tǒng)的單反相機(jī),數(shù)碼相機(jī)中沒有反射系統(tǒng),這就避免了反射鏡在曝光中引起的相機(jī)振動(dòng)。但即便如此,你在按數(shù)碼相機(jī)快門的時(shí)候也會(huì)造成一些震動(dòng)。為了避免這些震動(dòng),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(shù)碼相機(jī)沒有手動(dòng)模式,你無法控制曝光的時(shí)間以及光圈的大小,所以你只能使用自動(dòng)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(shí)效果十分好,但是在拍攝新月或是行星時(shí)會(huì)曝光過度或是曝光不足。因此,你必須使用數(shù)碼相機(jī)的曝光補(bǔ)償功能(±2檔)來校正曝光時(shí)間。不要害怕對(duì)曝光補(bǔ)償進(jìn)行試驗(yàn),試用±2檔之后,你就能找到最佳的設(shè)置。
對(duì)于行星必須進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)才能找到最佳的曝光時(shí)間。例如,對(duì)于典型的施密特一卡塞格林望遠(yuǎn)鏡,木星和土星的曝光時(shí)間一般為1/4秒~1/2秒。縮短曝光時(shí)間有利于消除大氣湍流對(duì)影像的影響。
曝光的次數(shù)取決于數(shù)碼相機(jī)的存儲(chǔ)容量。圖像文件可以存儲(chǔ)在數(shù)碼相機(jī)的存儲(chǔ)芯片或是移動(dòng)卡里,當(dāng)存儲(chǔ)空間不夠的時(shí)候,可以通過外部卡或是高速USB接線將文件轉(zhuǎn)移到計(jì)算機(jī)上。
在保存圖片時(shí),請(qǐng)將圖像的壓縮率降到最低。大多數(shù)的數(shù)碼相機(jī)使用JPEG格式來壓縮圖像,以提高圖像的存儲(chǔ)量,但是壓縮率越高照片的質(zhì)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(shí),如果你發(fā)現(xiàn)在低壓縮率的情況下,你甚至可以儲(chǔ)存比平時(shí)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(shù)碼相機(jī)會(huì)消耗大量的電能,尤其是在使用LCD時(shí)。如果你能找到外接電源,那問題就會(huì)很容易解決。但是,一般的電池僅能提供半個(gè)小時(shí)的電力,而且在寒冷的冬夜里耗電量會(huì)快速增加。連續(xù)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(jià)格較高,但是它能提供長(zhǎng)時(shí)間的電力,對(duì)長(zhǎng)時(shí)間的曝光很有利。
盡管數(shù)碼相機(jī)還有一些不盡如人意的地方,但我相信,未來幾年數(shù)碼成像技術(shù)將會(huì)有更大的變革,同時(shí)也會(huì)變得更便宜。但是,這絕不意味著現(xiàn)在你可以放棄嘗試使用數(shù)碼相機(jī),畢竟這是一種令人興奮的天文攝影技術(shù)!