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天文相机史上的里程碑,黑白全画幅CMOS相机ASI6200震撼来袭!

2021-5-26 20:41| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 7227| 评论: 0

摘要: ASI6200MM/C Pro近日上架,照例我们今天是要来讲一讲这一款传奇的旗舰相机的。不过在开始之前,我们需要先问一个问题:我们为什么需要全画幅天文相机?这个问题诸位老法师们听到了可能会心一笑:这显而易见,底大一 ...
ASI6200MM/C Pro近日上架,照例我们今天是要来讲一讲这一款传奇的旗舰相机的。不过在开始之前,我们需要先问一个问题:

我们为什么需要全画幅天文相机?

这个问题诸位老法师们听到了可能会心一笑:这显而易见,底大一级压死人嘛!


全画幅 VS APS-C


在单反相机上,关于全画幅和非全画幅的讨论一直没有停止过。早些年的时候,全画幅俨然是江湖中的一代宗师,地位毋庸置疑。近些年,随着厂商发力、技术发展,单反的准入门槛逐渐降低,不少人使用APS-C画幅,也拍出了不错的照片。

因此“APS-C比全画幅更好”的“异端邪说”一时间也越传越广。(诸位使用APS-C画幅的伙计们不要打我)



单反相机的画幅对比图片

但是,你大爷永远是你大爷,对于专业的摄影师来说,全画幅的优势是无可替代的。

简单说来,全画幅的像素更多、高感表现更好,画面细节自然更丰富、控噪能力也更强。此外还兼有宽容度更大、景深更小虚化效果更好等优势。虽然说块头比较大吧(当然价格比较贵),但是对于专业的人来说都不是事!

天文摄影,作为摄影中的一个分支,因为搭上了“天文”这个属性,入门难度极高,所使用的拍摄器材——天文相机的专业要求也很强。不过,说到底是和普通摄影系出同源,很多道理都是相通的,各位优秀的天文摄影爱好者们,也一直在追逐着一款优质的全画幅天文相机。




全画幅在天文摄影


相对于日常摄影,全画幅在天文摄影中的优势可能更显而易见一点。

首先,别的不说,就说最最直观的拍摄感受。我们拍摄天体,肯定也希望相机能一次性把整个目标天体——从头到脚都收入眼帘。甚至有时候在构图时,会考虑拍摄不止一个目标。很多情况下,都是能装到的越多越好。

我们假定现有望远镜焦距800mm,拍摄目标M31,可以从下图中看出,ASI183只能拍摄到核心区域;ASI1600的视场还好,但是少了边缘部分;而使用ASI6200全画幅相机拍摄,整个星系都捕捉完整了。



全画幅给人带来的体验可以用震撼来形容。当我们从电脑端、或者从移动的ASIAIR手机端里看到这些恢弘广阔的目标展现在眼前时,当我们意识到来自千万光前以外的光子,千真万确触碰到了我们的传感器时,内心的狂喜不是一般语言可以形容的。

简而言之,就是全画幅拍摄星体比较爽。反正嫌画幅大了话,你还可以裁剪。

当然,这里我们并不是断定画幅越大越好。要同时考虑望远镜的像场大小,如果像场不能覆盖全画幅,那么图像周边的成像质量会受到影响。但是如果自己的望远镜可以支持全画幅,那么自然还是全画幅更占优势。



图为使用ASI6200样张——马头星云

除了视觉上爽快感,ASI6200的全画幅还带来的很多其他的优势。画幅小的话意味着在拍摄较大目标时,可能需要多次曝光和拼接等等。

重复的工作不仅耗时耗力,增加后期处理工作量,对于导星跟踪的精度要求也比较大。我们的赤道仪以及最重要的——天气,是否能支持长时间工作尚未可知。


黑白相机 VS 彩色相机


事实上,近几年,佳能尼康都在陆续推出全画幅的天文相机,但是相较于专业的天文相机,这些相机最大的问题就是不能制冷(改机除外)。不能制冷是一个很严峻的问题,众所周知,深空摄影需要长时间曝光,而长时间曝光会导致暗电流噪声成倍增长,我们需要通过制冷才可以降低暗电流噪声。

除此之外,对于这些单反/无反天文相机,我们还面临着另一个问题。这里小编来讲一个智慧而发人深省的小故事:

 

有一天,小明在出摊的路上路过一条小河。哎呀,小明滑倒了,他把他的ASI相机丢到了河里!小明伤心的大哭,善良的河伯听到了他的哭声,上来安慰他,“年轻人,别哭了,你的相机在这里!你丢的是这个彩色的相机呢,还是黑白的相机呢?”

 

彩色(color)还是黑白(mono)?这是个难题。主流的单反/无反/微单等都是彩色的,包括以上所提的佳能尼康的全画幅天文相机。但是在天文摄影领域,经验老到的摄影师们,大部分都比较喜欢黑白的天文相机。

原因其实也挺简单,一句话概括,就是黑白相机的细节表现力要高于彩色相机,即更多细节。

这里我们需要引入一个概念:拜耳列阵(或称拜耳滤镜)。附着于彩色CMOS芯片的表层。



拜耳阵列模拟人眼对色彩的敏感程度,采用1红2绿1蓝(RGGB)的排列方式将黑白信息转换成彩色信息,让呈现在CMOS传感器上的色彩更加接近人眼的视觉效果。这样的组合,让我们一次曝光就能得到一张彩色照片,但是相比较于黑白芯片,其实我们得到的信息量反而减少了。


 

 黑白    



彩色

简单的画一张示意图,当我们在使用彩色芯片进行单次曝光时,我们只能接收到1/4的红色(R)信息和蓝色(B)信息,1/2的绿色(G)信息。但是当我们使用黑白芯片+红色滤镜进行单次曝光时,我们可以得到完整的红色信息。

假设我们现在将彩色相机曝光3小时,黑白相机的每个通道(除L通道)都曝光1小时,累计也是3小时。最后彩色相机得到的红色信息为1/4 x 3=3/4,而黑白相机得到的红色信息量为100%。

虽然是耗时略久,但是在细节上,用黑白相机肯定是比彩色相机有大幅增长的。

此外由于拜耳列阵的存在,彩色相机的量子效率通常会比黑白相机稍微低一些。



图为ASI6200样张——M31


全画幅+黑白


对于刚入门的天文摄影爱好者们,我们会倾向于推荐彩色相机,如ASI533MC Pro。更进阶一点的,我们会推荐ASI2600MC Pro。而对于各位天文摄影老法师们,或者说想要追求更精细的图片质量的爱好者,我们这里推荐您ASI6200MM Pro。

好比说我们踏入天文摄影这个领域,从最初的增益曝光傻傻分不清楚,到后来成为 “天爱大神”,这条路充满艰难,就像一路打怪慢慢升级。全画幅黑白冷冻的CMOS相机,就是各位大师手中的利刃,所向披靡。



 当然,话说回来。这里我们无意贬低彩色相机,ZWO自身就拥有不少优秀的彩色相机。彩色相机操作简单,一般而言预算也较低,掌握了使用方法后,彩色相机拍摄出来的图片同样十分惊人!


天文相机史上的里程碑


在天文摄影领域,虽然全画幅+黑白的CMOS相机的呼声已久,但是在ASI6200之前,我们行业里,一直没有一个真正的黑白全画幅CMOS相机。既要有合适的芯片,也要有比较成熟的研发团队,然后还要控制成本,让更多的天文爱好者能够触碰到。行业内的研发之路并不容易。

但是ASI6200震撼出世,不仅有全画幅黑白的版本,还史无前例的达到了16bit ADC,动态范围高至14bit。突破以往的不可能,在消费级CMOS相机中高高竖起了一座里程碑。

对于ZWO来说,这一切好似平地起高楼,我们的研发团队不辞辛苦,也从来不会担心“哎这个没人做过我们肯定做不了”。没有人做过,没有类似的成熟产品,那么我们来做一个好了!



我们衷心希望,伴随着ASI6200的面世,各位天文摄影爱好者们,能够进一步触碰天文摄影的本质,让自己的作品尽善尽美,让业余和专业天文人之间的壁垒越来越薄,让我们的星空梦想做得大一点,再大一点,更大一点。

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