□ 詹 想

懶人拍深空(三)

□ 詹 想

望遠鏡與相機的連接

本系列文章第一期介紹了如何在赤道儀上直接接相機。如果你在赤道儀上架了天文望遠鏡，那么如何把望遠鏡和相機進行連接呢？很簡單，把望遠鏡的目鏡摘掉，把相機的鏡頭卸掉，用一個專門的攝影接口先卡在相機上，然后再將這個接口像目鏡一樣插入望遠鏡后端即可。

圖1就是一個典型的天文攝影接口，它其實是由兩部分組成的（圖2），一部分是一個卡口，可以卡在單反機身前面連接鏡頭的地方；另一部分是一個接環(huán)，接環(huán)一端一般是M4螺紋，能擰到卡口上，另一端則是標準的目鏡大小，可以插入望遠鏡后端，詳見圖3。

天文攝影接口的卡口部分對應不同品牌的單反相機，比如適用于佳能的、尼康的，或者索尼的等等。天文攝影接口的接環(huán)部分一般有兩種規(guī)格，對應目鏡的兩種常見規(guī)格，分別是1.25寸（也叫1又1/4寸）和2寸（圖4）。1.25寸接環(huán)最常見，普適性最高，因為幾乎所有望遠鏡后端的目鏡接口都有1.25寸這一規(guī)格。2寸接環(huán)比1.25寸接環(huán)大許多，可以使成像的暗角現(xiàn)象顯著減輕，顯然是更好的接環(huán)。一般的攝星鏡都有2寸目鏡接口，但一些低端望遠鏡可能只有1.25寸目鏡接口。

圖1 一個典型的天文攝影接口。

圖2 圖1的接口拆開后的樣子，右邊是卡口，左邊是接環(huán)。

圖3 相機通過攝影接口連接在望遠鏡后。

圖4 2寸接口（左）和1.25寸接口（右），看得出來接環(huán)的大小相差很多。

總之，你要先搞清楚你的望遠鏡目鏡接口規(guī)格，然后購買與你相機品牌對應的同時能適配你望遠鏡的攝影接口。

平衡——容易被忽視的重要環(huán)節(jié)

在赤道儀上架好拍攝系統(tǒng)——不管是望遠鏡+相機還是相機+鏡頭——以后，我們必須做一件很重要的工作，那就是調節(jié)系統(tǒng)的平衡，尤其是赤經(jīng)軸兩端的平衡，即拍攝系統(tǒng)和重錘的平衡。這個平衡如果沒調好，赤道儀跟蹤時就有可能跟不準，而且長期使用的話還可能損壞赤道儀。所以，如果你有時用望遠鏡拍攝，有時又用鏡頭拍攝，那么你可能需要多準備幾個不同重量的重錘，或者準備重錘桿的延長桿，以便不同系統(tǒng)的平衡。當然，如果拍攝系統(tǒng)很輕，比如就是一個入門級單反機身+廣角鏡頭或套頭，那么另一端不加重錘只靠重錘桿也許就夠了。

原則上，赤緯軸的平衡也要盡量調好，但由于這個平衡因為各種因素限制很難調得特別好，同時這個平衡也沒那么重要，所以調到你能做到的最好就行了，不用強求一定要完美平衡。

精確對極軸！

精確對極軸是非常重要的課題，尤其是對于我們這樣不用導星裝置的“懶人”來說，要保證精確的跟蹤，必須將極軸對得盡可能精準。

精確對極軸的方法因赤道儀而異，而且不止一種，比如有很復雜的漂移法。限于篇幅，本文只介紹我認為最容易操作的方法——利用極軸鏡對極軸——中的最重點的步驟。一般來說，給天文攝影設計的赤道儀，都是自帶極軸鏡的。

赤道儀要想實現(xiàn)對天體的自動跟蹤，需要把赤經(jīng)軸對準北天極，因此赤經(jīng)軸也叫極軸。極軸鏡，顧名思義，就是在赤道儀的極軸里內(nèi)置的一個小望遠鏡，專門用于精確對極軸的。

圖5 這是一臺典型的赤道式望遠鏡，赤經(jīng)軸那個大粗筒里面藏著一個小望遠鏡——極軸鏡。

關于極軸鏡的調校和精確對極軸的方法，原廠說明書里應該有介紹。如果沒有，請向賣家索取。我這里只提一下重點步驟。

對極軸之前，你需要先判斷一下自己的極軸鏡和望遠鏡的赤經(jīng)軸是否共軸。方法很簡單：將眼睛往極軸鏡里看，一般會看到一些圖形、刻度、數(shù)字、標記，以及中央的十字絲，這些都在一塊叫做分劃板的東西上。將十字絲對準遠處地景上的某個小的點狀物體，然后旋轉赤道儀的赤經(jīng)軸180°，看十字絲中心是否仍然和點狀物體重合，如果仍然重合說明沒問題，如果不重合，可能就需要擰極軸鏡外面的一些螺絲進行調整，詳情因具體赤道儀而異。一般而言，現(xiàn)在的制造工藝下生產(chǎn)的合格赤道儀，極軸鏡和赤經(jīng)軸的共軸是沒問題的。

然后，確定你的赤道儀正確安裝在了三腳架上。一般來說，三腳架上會立著一根小的金屬桿（圖6），將這根桿沖北放。然后，將赤道儀基座上有左右微調旋鈕的位置對著桿放入（圖7），這樣左右微調旋鈕擰緊后就會從兩邊“咬住”這根金屬桿，穩(wěn)固住赤道儀，同時也能靠頂這根桿實現(xiàn)左右方位的微調。

圖6 三腳架上的小金屬桿，旁邊標著“N（北）”。

圖7 赤道儀基座上有左右微調旋鈕的位置（右側紅圈所示）要對著三腳架上的金屬桿放入。

接著就是對極軸了。

圖8 經(jīng)度改正環(huán)

首先，極軸鏡上一般有類似圖8的那種經(jīng)度改正環(huán)，對中國來說，我們統(tǒng)一使用北京時間，即東經(jīng)120°經(jīng)線上的時間。如果你的觀測地正好是東經(jīng)120°，那么應該讓經(jīng)度改正環(huán)的0°對準刻度線。如果你的觀測地不是東經(jīng)120°，那么，就應該讓經(jīng)度改正環(huán)位于“實際觀測地經(jīng)度減去所用時間對應的經(jīng)度”的位置上，比如北京地區(qū)，經(jīng)度為東經(jīng)116°，就應該將經(jīng)度改正環(huán)置于“116°-120°=-4°”的位置，即如圖8所示的位置，然后將這個環(huán)的緊固螺絲擰緊。圖8上刻度線邊的“N”代表北半球使用，“S”代表南半球使用。

然后，如果極軸鏡或赤道儀上有水平氣泡，如圖9所示這種，一定要將其調水平。

圖9 赤道儀上的水平氣泡

接下來，摘下極軸鏡前后的保護蓋，再將極軸鏡的鏡筒露出來。一般的赤道儀都是通過轉動赤緯軸來露出極軸鏡的（圖10），其中，有的赤道儀必須通電后用手柄轉動赤緯軸才能露出極軸鏡。

圖10 轉動赤經(jīng)軸露出極軸鏡。旁邊手機的作用是為了拍攝這張照片給極軸鏡里打光，與實際觀測步驟無關。

接著，就是左右和上下調節(jié)極軸鏡的指向，將北極星放到極軸鏡的視場中。赤道儀一般會有左右和上下微調的旋鈕，類似圖11所示的那種。調節(jié)指向時注意赤道儀下方與三腳架連接的大螺絲不要擰得太緊，稍微松開一些便于左右轉動。左右微調旋鈕的操作方法一般是擰松一個的同時擰緊另一個；上下微調旋鈕一般只有一個，直接擰緊或擰松就行了，有時如果遇到已經(jīng)擰松了但極軸鏡指向不變，就用手往下按一按重錘桿。另外，如果不確定你找到的星是不是北極星，可以用指星筆指一下，如果在極軸鏡里能看到激光束，就說明找對了。

圖11 左右和上下微調旋鈕

最后，就是根據(jù)極軸鏡不同的分劃板，將北極星放在正確的位置上，從而完成精確對極軸。我平時接觸的比較多的分劃板類型有如下3類：

圖12 活動星圖式分劃板（圖片來自網(wǎng)絡）

1 活動星圖式分劃板（圖12）

這種分劃板類似活動星圖，有兩個圈，外圈是觀測日期，內(nèi)圈是觀測時間。用這種類型分劃板的極軸鏡一般目鏡端是可以旋轉的，旋轉時外圈的日期圈會跟著轉，于是你就可以把觀測日期和時間的刻度線對上。然后，在十字絲兩邊一般會有兩組數(shù)字和標記，其中一組一般會標著α-UMi（小熊座α，也就是北極星。另一組是給南半球對極軸用的），旁邊會有一根細長的槽，這個槽就是北極星應該在的位置。槽旁邊標著“2000”、“2030”之類的數(shù)字，數(shù)字對應觀測的年份。比如，你在2000年觀測的話，就把北極星放在槽內(nèi)“2000”旁邊的位置。如果你在2015年觀測，就把北極星放在槽內(nèi)“2000”到“2030”中間的位置。至此，就完成了精確對極軸。

2 簡潔分劃板（圖13）

圖13 簡潔的分劃板

這種分劃板看上去很簡潔，其實也要用到活動星圖的原理，只不過日期和時間刻度都挪到了赤道儀表面上，如圖14所示，首先轉動時間環(huán)，把“0”轉到正上方，然后擰緊時間環(huán)鎖定螺絲。接著，轉動日期環(huán)，參照上文的介紹把經(jīng)度改正刻度線的正確刻度對好（比如在北京觀測就對著“-4°”）。然后，轉動望遠鏡赤經(jīng)軸，根據(jù)你的觀測日期和時間，將時間環(huán)和日期環(huán)對好。最后，將北極星調到圖13所示的分劃板上標有“40′”和“60′”的那根線上，具體位置取決于當時北極星距離北天極有多遠。這個值可以用星圖軟件查詢，用90°減去北極星的實時赤緯值即可。比如，2015年，北極星到北天極的角距離為40′35″左右，這個值在一年之內(nèi)可以認為是不變的。

3 表盤式分劃板 （圖15）

這種分劃板比較獨特，不需要去對時間和日期，本身相當于一個手表的表盤，不過一圈是24個小時，并且0時在正下方，且沿逆時針方向為正向。對極軸時，需要用電腦或手機里的實時星圖軟件，查出此時北極星的時角值（Hour angle）——比如9h45m00s，然后把北極星置于表盤上對應的時間處。至于北極星距離中央多遠，則取決于當時北極星距離北天極有多遠，具體參照上一段的介紹。

圖15 表盤式分劃板（圖片來自網(wǎng)絡）

順帶提及，極軸鏡內(nèi)一般都帶有發(fā)出暗紅色光的暗視野照明燈，可以讓你的眼睛既能看清分劃板上的刻度和信息，又能看到北極星。不過，如果不巧你的暗視野照明燈壞了，你又找不到地方修理……那你就只能修煉出用自己的手機屏幕給極軸鏡打光同時又不至于淹沒北極星的技術了！

精確調焦

對準極軸后，打開自動跟蹤，接下來就應該調焦了。拍攝深空天體，調焦一定要精細。如果焦是虛的，付出再多辛苦也是白費。

調焦之前，先確認自己相機取景器的屈光度調節(jié)參數(shù)是適配你的視力的。方法也很簡單，裝上一個普通鏡頭隨便對一個近處的東西自動對焦，然后眼看取景器，調節(jié)屈光度調節(jié)旋鈕，將取景器里對焦點所在處的景物調節(jié)到最清晰。

接下來是正式調焦。

首先，把拍攝系統(tǒng)隨意對準天上一個星星較多的區(qū)域，眼看取景器，調焦，直到視場中出現(xiàn)星點。

然后，將拍攝系統(tǒng)指向一顆亮星，推薦2等及以上的星。眼看取景器，找到這顆亮星，然后將赤道儀兩個軸的大動鎖死，用微調裝置將這顆亮星調到取景器的視場中央。

圖16 魚骨板調焦器圖案（圖片來自網(wǎng)絡）

最后，將曝光參數(shù)調高一些，比如ISO設置到3200以上，快門設置到10s以上，然后打開實時取景，移動對焦框框住中央這顆亮星，然后將實時取景放大到5倍甚至10倍。你會發(fā)現(xiàn)這顆亮星是一個略模糊的大亮斑。這時微調對焦裝置，將星點調節(jié)到最細小，就完成了對焦。

如果你使用等效焦距300mm以上的超長焦拍攝，那么即使使用實時取景也很難把焦點調節(jié)到最好。這時，我建議使用一個調焦輔助裝置——魚骨板調焦器（簡稱魚骨板）。

魚骨板是一塊罩在物鏡前面的板子，上面刻有如圖16所示的圖形。魚骨板可以在淘寶上直接買到，注意買適配你望遠鏡口徑的。也可以發(fā)揚DIY精神，自己將圖形放大到合適大小打印在硬紙殼上，再用刻刀和鋼尺小心地把鏤空的圖形刻出來。圖17就是我給一臺口徑106mm望遠鏡自制的魚骨板，使用時罩在望遠鏡前即可。如果風太大怕吹飛，可以用膠帶稍微粘一下。

圖18 魚骨板調焦的效果

要使用魚骨板的話，建議把望遠鏡對準天上最亮的一顆恒星（不要找行星），然后，罩上魚骨板。這時，有趣的事情發(fā)生了，通過實時取景可以看到，亮星的左右各拖出了三根漂亮的星芒（圖18）。調節(jié)對焦裝置，令中間那根星芒剛好位于兩側星芒形成的那個角的角平分線上，調焦就做到最精確了。

調焦完畢后，擰緊鎖焦旋鈕鎖住焦點。另外，千萬別忘了摘下魚骨板再正式開拍。

一般來說，最初拍攝一段時間后，比如1小時后，望遠鏡和相機系統(tǒng)會隨著與環(huán)境溫度融為一體而產(chǎn)生熱脹冷縮的變化，對焦點會跑掉，因此必須重新調焦。如果你當時正處在對一個天體曝光中，那可能就麻煩了：如果你暫停拍攝，再找一顆亮星調焦，接下來你可能很難找回目標天體的同樣的構圖。這時，你可以保持望遠鏡指向不變，罩上魚骨板，把ISO設置到很高——比如ISO12800以上，把曝光時間調短一些——比如10秒以內(nèi)，然后拍攝一張照片，回放并放大，你會發(fā)現(xiàn)，視場里總有一些比較亮的星能夠拍攝出星芒。這樣，你就可以通過不斷地“微調調焦裝置-拍攝-回放檢查星芒-再微調”的方法，重新找回精確的焦點。

根據(jù)我的經(jīng)驗，當拍攝系統(tǒng)架在室外2小時后，對焦點位置就不會再有明顯變化了。不過，我仍然建議你每拍攝2小時左右，罩上魚骨板拍一張，檢查一下對焦點情況，做到萬無一失。

測試跟蹤精度

調焦完畢之后，你一定迫不及待想要找目標試拍了吧？不過在這之前，我強烈建議你先測試一下跟蹤精度。如果你花了很長時間費了九牛二虎之力找到了目標天體，拍完第一張發(fā)現(xiàn)跟蹤有問題必須重新對極軸，而重新對極軸之后又必須重新找目標天體……估計你會欲哭無淚吧。

如何測試跟蹤精度呢？很簡單，將望遠鏡隨意指向南邊的天赤道附近（不知道天赤道在哪里的話就隨意指向南邊半空即可），將ISO設置低一些，比如設置到800，然后，進行一張長時間的曝光，比如5分鐘。曝光結束后，回放并放到最大，看是否拖線。如果發(fā)現(xiàn)拖線厲害，很大的可能是極軸沒對好，必須重新對。如果基本不拖線，那就可以正式找目標開拍了。

注意我上文的表述是“基本”不拖線。作為“懶人”，在沒有加導星裝置的前提下，不要強求完全不拖線，因為再高級的赤道儀也會有各種各樣的小誤差，你的極軸、平衡的調教也不可能完全精準，所以，有一點兒拖線我個人認為是可以接受的。圖19是兩張深空天體照片的局部100%截圖對比，上圖為跟蹤幾乎完美的樣子，星點很圓；下圖是跟蹤有一點兒拖線的樣子，星點略微呈現(xiàn)一點兒橢圓。不過下圖的樣子是我能接受的。因為這樣的隨機誤差拖線會在各個方向發(fā)生，最后疊加后星點會呈現(xiàn)為一個略微胖一點兒的圓，看不出拖線來。

當然，如果拖線再長一些，可能就不行了。不過，有的赤道儀在長時間跟蹤連拍時，表現(xiàn)會時好時壞，即便你把極軸對得再準、平衡調得再好也會時不時拖線。面對這種情況，只有在后期處理時，把拖線明顯的都刪了，只把不拖線的和拖線很小的用于疊加。

圖19 兩張深空天體照片的局部100%截圖對比，上圖跟蹤幾乎完美，下圖跟蹤有一點兒拖線。

至此，拍攝深空之前的準備工作就介紹完了，下期，我將介紹如何尋找你想拍攝的目標，敬請期待！

（責任編輯 張恩紅）