单反相机的深空摄影技巧

万事开头难,天文摄影亦是如此.

毫无疑问,数码单反相机是目前功能最全面的照相机.如今还没有其它相机能像它这样广泛适用：近到拍摄自家花园里小孩的生日聚会；远到记录遥远的星系,且不用任何改装,只需配备一架望远镜.数码单反相机使天文摄影向每一个对拍摄夜空有兴趣的人敞开了大门.

有几个因素使数码单反相机很适合于天文摄影.在其中大多数相机的设计中,都使用了与传统的35毫米胶片时代同样的镜头,与一般的即指即拍的相机相比,它们的传感器画幅也大得多.而在很多消费者的数码单反相机中,安装的是APS C画幅的CMOS传感器,画幅大约有35毫米胶片的65%,与很多中档天文CCD相机差不多.

与胶片不同,数码单反相机中的CMOS传感器不会出现倒易率失效（倒易率是指在使用胶片摄影的正常情况下,相机的光圈和快门时间可以匹配到最佳的固定量.但是在使用过长和过短的快门时间时,这种最佳量的匹配可能会失败.这就是倒易率失效.——译者注）,它会记录下每个光子.2分钟的对于拍摄到令人惊叹的猎户星云照片来说已经足够；而用一个普通长焦镜头10分钟,则可以记录下星等为16等的恒星.此外,在拍摄夜空的时候,也不需要将数码单反相机连接到电脑上.

在购写数码单反相机时,你有许多种选择,但是佳能的产品对于天体摄影来说是最受欢迎的.尼康和宾得的其它数码单反相机都比较类似,主要区别在于功能的存取方式和图片文件的格式.事实上,目前所有的数码单反相机都屏蔽了可见光谱的远红端,然而这个波段在天文上非常重要,因为氢在这里会发出荧光.为了增加相机对红色波段的敏感性,许多天体摄影家会自己对相机进行改正.他们会拆掉相机的红外滤光片,代之以能让更多的氢发射线的红光透过的滤光片.想要改进相机的大胆的摄影家们可以购写修正过的近红外滤光片,然后自己动手.如果相机经过这种修正,就必须设置自定义的色平衡,才能用于白天的拍摄.

如果你打算写一台新的数码单反相机进行天体摄影,一个值得特别注意的功能就是“实时显示”.这种功能可以让你在打开传感器后,在相机背面的LCD屏幕上观看实时视频.这和其它的方法相比,就需要将你的镜头或望远镜轻微地聚焦.如果你的相机没有“实时显示”功能,那么就需要其它形式的聚焦辅助装置；或是短暂的5秒钟后,迅速地在背面屏幕上观看效果.

为恒星拍照

当你选择好了照相机之后,在进行夜空摄影之前,还必须准备一些附加设备.首先要有一台仪器,能让你在进行长时间的时不会触碰到相机.你可以打开相机快门,进行最多30秒的；还要设定延时,这样才能在快门打开以前等待片刻,直到按下快门按钮带来的振动已经停止.对于更长时间的,你可使用带有内置定时控制计的快门线,它可以设置一系列的长动作,消除拍摄不同图像之间所必需的延时.Phottjx（.photttix.）公司等附件生产商都可以生产这样的带有定时控制计的快门线,并且在亚马逊和易趣网上也很容易写到.但是要注意的是,一定要选择与你的相机相配的型号.

第一次用数码单反相机进行天体摄影的时候,你还需要一台三脚架.即使你最主要的目标是通过望远镜拍摄深空天体的特写,通过把相机放在三脚架上去拍摄一些简单的目标,对于熟悉用来拍摄各种深空照片的相机功能也非常有帮助.三脚架同样也可以为拍摄合成图像、银河的广角图像,以及流星雨等带来方便,这都是天体摄影家们最常拍摄的目标.

试一试在一个星光闪耀的无月之夜,在三脚架上安装好你的相机.将广角镜头调为最大光圈（最小焦比）,并且通过实时聚焦将焦点手动对准一颗明亮的恒星.在实时聚焦视频上调焦,调整到最清晰的聚焦.感光速度设置为1600,时间30秒.这样,你就可以得到一幅满是星光、可能还有一些明亮的深空天体的照片.

几个晚上的练习会让你更加熟悉自己相机的性能,如反光镜锁定、降低噪声,以及定时控制计的程序等等,这些对于天体摄影来说是大有裨益的.

如果你非常想对附近的恒星进行深度,你可以在望远镜顶端“背负”照相机,使用望远镜追踪恒星,而用相机的镜头进行拍摄.用这种方法,你会发现许多数码单反相机上配置的18至55毫米标准变焦镜头并不十分适合于天体摄影.它的速度太慢（通常不超过f/4.5）,而且不如许多焦距固定的镜头清晰.此外,随着望远镜在追踪天空的过程中发生倾斜,作为变焦设备,相机变焦镜头的焦距或焦点会产生偏差.

固定焦距的镜头更适合于进行天体摄影.你当然可以从佳能、Sigma或是其它制造商那里购写到非常优质的长焦镜头.这里有一个很有用的小窍门：可以用转接器将旧式的手工对焦的奥林巴斯、尼康、宾得、康泰克斯/A洲光学,以及其它杂牌镜头转接到佳能EOS或尼康系列数码单反相机上.由于自动聚焦无法用于深空天体摄影,所以你可以使用旧的手工聚焦镜头,这可比市场销售的最新型镜头便宜不少.Fotodiox（.fotodiox.）公司可以提供转接器.

如果你想通过自己的望远镜亲手尝试拍摄天体,你必须要有一副转接器.这通常是T型环和一个把你的相机固定在望远镜的目镜位置的转接器.有了这套设备,你马上就可以将望远镜作为照相机镜头来给月亮拍照了.要进行深空天体拍照,你必须先试验着做5秒钟或是更长时间的,以检验在星点变为星迹之前,你的相机支架跟踪了多久.事实上,就算是高端的望远镜支架,也需要用自动导星或是其它特定的方法来补偿在追踪过程中产生的误差,这些误差可能来源于支架自身、风引起的摇动,或是其它振动.

图片处理

不管你在进行什么样的天体摄影,由相机直接拍到的照片通常都不是最终的图像.短时间的固定三脚架拍出的图像总是太暗,而2到3分钟的有导星装置的却常常又由于光污染而显得太亮.这都是常见的现象.在相机中,自动的白平衡往往并不适合进行深空天体摄影,这是由于要拍摄的目标天体太暗弱了,相机中的电脑无法对其进行精确的判断.但是我们可以在图像处理软件中对所有这些设置进行调整.虽然一些数码相机自带的软件就可以提供一些基本的调节功能,但我还是强烈推荐安装一个适用于数码单反相机天体摄影的专门的软件程序.为了从你的照片中展现出更多细节,这些程序是非常必要的. 数码单反相机天体摄影的常用软件包括Maxim DL（.cyanogen.）、ImagesPlus（.mlunsold.）、Nebulosity（.starklabs.）和DeepSkyStacher（http：//deepskystacker.free.fr）.大多数的软件在购写前都可以试用,而DeepSkyStacher则是免费软件.

一旦你选好了处理软件,下两步操作就会立刻让你的图片变得更精美.首先是黑片校正（平场校正）.当你用数码单反相机进行超过几秒钟的长时间时,你会看到一些随机的、零散分布的彩色像素点,也就是一些红色、绿色和蓝色的斑点,这些斑点意味着传感器在这些位置上出现了所谓“热噪点”.

避免热噪点最好的方法就是减除暗场.所谓暗场,就是不让传感器接触到任何光亮,但是其它方面都保持原样——有相同的时间、感光度以及传感器温度——而拍出的照片.暗场与拍出的图像有同样的热噪点,所以扣除它们就可以消除热噪点.对于大多数的数码单反相机来说,打开长噪点消除模式,那么相机就会自动地扣掉暗场.此时,在进行长时间后,相机会随着快门的关闭迅速地另外拍一张暗场,并自动地从原来的照片中扣掉它,记录下最终的图像.尽管这种模式很方便,而且可以保证暗场的所有设置与原图像相同,但是它很浪费时间,而这些时间本来可以用来拍摄更多的照片.

一个代替的方法就是在没有打开镜头盖的时候,手动地拍摄一张或更多张照片,最后从软件里把它扣去.

最好能够多拍几张,至少六张,这样软件就可以取平均值以消除随机噪点.一套暗场可以适用于在同一个晚上拍摄的多个天体,只要其时间和感光度设置相同.

除了暗场校正,第二项技术会让你的照片变得更平滑,就是给你的目标天体进行多次并把它们合成.这项技术称为“叠加”,它有着许多优点.你可以进行一个小时的却无需在一个小时内时时精确导星.如果你在导星上有问题,那么你可以拍摄许多张图像,然后舍弃那些质量不好的追踪图像.你同样也可以避免天空中的尘雾干扰,因为没有任何一次会持续很长时间.图像处理程序中的叠加算法在合成照片时,可以自动摒弃照片之间的飞机轨迹、随机热噪点以及其它较大的差异.在对多次进行合成时,叠加图像中的噪点水平会与合成图像所用的次数的平方根成比例地减少.

当然,这种方法也有局限.你不可能把360万张1/1000秒的照片叠加成总时间1小时的图像.每张有用的照片必须有足够长的时间,一般来说为5至10分钟,除非有跟踪精度的限制迫使你不得不减少时间.

叠加和减除暗场这两种方法最适合应用于raw格式文件,而非JPEG格式,因为后者进行了非线性缩放,在压缩过程中很多数据已经被丢弃了,这使得JPEG格式文件与raw文件相比要小得多.在减除暗场和进行叠加后,你就可以调整图像的亮度、对比度和色彩平衡,在保存最终版本时也可对图像进行必要的锐化.

当你对记录的数据进行改进时,可以学到许多从照片中“压榨”出更多信息的技巧和方法.本篇文章相似度检测绍的窍门会让你在拍摄天体照片的道路上走得更加顺利,而少走很多弯路.

——译自《天空与望远镜》（2012年6月号）

（责任编辑：吴蕴豪）