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【深空摄影教程】第一集

2021-5-25 08:39| 发布者: IMUFU-KANE| 查看: 5410| 评论: 0

摘要: 我是个出生在城市的孩子,每每夜幕降临,想要抬头仰望,却只能见到寥寥孤星隐耀霓虹纷繁之中。我认识的第一个星座是猎户,因为那是最明亮的星座,每到冬季的后半夜,南边的天空中便会出现那由三颗星组成的“猎户腰带 ...


      我是个出生在城市的孩子,每每夜幕降临,想要抬头仰望,却只能见到寥寥孤星隐耀霓虹纷繁之中。我认识的第一个星座是猎户,因为那是最明亮的星座,每到冬季的后半夜,南边的天空中便会出现那由三颗星组成的“猎户腰带”,就好像三体中的世界,给人以无尽的遐想。



      还记得刚买相机的时候,我和很多人一样,都把拍出一幅美丽的星空作为自己的毕生所求。作为试验,我拍摄的第一个目标自然是猎户了,回忆起那时在寒夜里的拍摄,还真有种别样的激情。



       在过去的几年里,随着相机高感水平的提高和大光圈镜头的廉价化,拍摄星轨、银河已经成了非常简单的事情。那一弯迷人的银拱,也早已从我们“毕生的追求”,变成了旅行照片的日常。那个曾经仰望星空的少年也长大了,虽然也常深夜外拍,却再难找回当年的那种兴奋。有的只是“似此星辰非昨夜,为谁风露立中宵”的慨叹。



      头顶的浩瀚宇宙,真的就这样被拍烂了吗?



      在一个阴差阳错的机遇里,我遇到了一位别样的摄影爱好者,他发给了我一张照片,是一片星云,这样的照片在探索节目里倒是常见,然而他却说这不是哈勃的图,而是自己在阳台上拍摄的。不仅如此,这个星云的位置也是颇为耳熟,那就是猎户腰带下方的M42。

      万万没想到,伴随我童年的那一片星空,还能再一次点燃我的激情。



      从此,我打开了一扇新奇的大门,这便是我们今天的主题——深空摄影



      深空摄影不同于拍摄普通的广域星空,它的一切核心都是围绕着“信噪比”展开的,这意味着:

·更长时间的曝光

      我们知道,在拍摄银河的时候,尽量要使用广角、短曝,而且要遵循一个600法则(即曝光时间=600/焦距),如果超过这个时间,星点就有可能拖线;再长一点,便成了星轨。这一切因为受地球自转的影响,头顶的天体在不停转动,这个转动围绕着一条轴,也就是极轴。而深空摄影的目标是宇宙中的那些暗淡的星云,他们只有微弱的光芒,自然需要更长的曝光时间才能显现,另外这些天体的直径很小,常常需要使用长焦镜头或者专业的天文望远镜进行拍摄。长焦、长时间,这与我们印象中的拍摄方式是相悖的,也是为什么我们在一般拍摄时,不能看到这些天体的原因。



      为了从根本上延长曝光时间,我们需要抵消地球自转的影响。这个方法很简单粗暴,只需要一台能够绕着极轴反向旋转的仪器就可以了,这便是我们所说的赤道仪。



      近几年,小型星野赤道仪的市场火爆,但是这种便携式的、载重轻的小家伙精度明显不足,没有肩负起长焦镜头乃至望远镜的力量。所以本文所提到的赤道仪默认为经典的负载型赤道仪,常见的如EQ3d、CEM25P、HEQ5、NEQ6等。其精度多与价格和自重成正比,有些带有GoTo功能,即可以自动指向所需的天体目标,十分方便。

      对于进一步追求精度的玩家,还会使用另一支与主镜相连的小望远镜作为“导星镜”,当摄像头连接到导星镜和赤道仪之后,可以由电脑端的导星软件锁定天区的一颗亮星,实时修正赤道仪的误差,做到进一步提升曝光时间。

·更灵敏的传感器

      前面说过,深空摄影是一场信噪比的PK,那么作为信号的接收端,相机自然是十分重要了。目前天文摄影当中最佳的选择是带有冷冻降温功能的天文CCD,这类相机拥有极高的量子效率、极地的热燥,可以在长时间的曝光当中保持画质的纯净。当然冷冻CCD的价格还是很贵的,一台残幅CCD的价格也远超普通的全幅单反。作为一个普(qiong)通(ren)玩家,我反正是没钱烧CCD了,那么有什么办法能够替代吗?当然有,这里我要推荐一种玩法——红外改机。

      我们在夜空中所见到的大多是发射星云,发出的都是Ha(一次电离的氢)波段的光,这一波段属于红外光,会被相机的红外截止滤镜滤去大部,由此造成的结果就相当于是给你的镜头加了个ND1000,对曝光效率颇为不利。



      红外改机不是深空摄影的专利,很多风光摄影师为了能够使用红外滤镜、或是能够拍出巴纳德环(其本质也是一片很大的星云),便会选择去掉相机传感器前面的红外截止滤镜(裸奔改机),更有甚者,还会刮掉CMOS的拜耳涂层,让相机变成纯黑白式的(MONO改机)。但是上述改机方式都是破坏性很高的,一旦进行,将会影响到相机的正常对焦以及白平衡。如果你只是尝试一下深空摄影,大可不必改机;如果你要兼顾日常拍摄,并且对深空和银河的拍摄较为痴迷,那么我推荐你使用BCF改机(去掉IR-cut后,替换成一片BCF透镜,这样可以保持对焦性能,白平衡可以后期矫正);当然,如果你是纯粹的深空玩家,又不想用CCD,那么裸奔或者改黑白当然是可行的。





      很多人问改机用什么相机好,这里避免广告不做过多推荐,总之深空摄影比较推荐使用C幅相机,而由于后面的叠加降噪,对机器本身的素质要求不高,甚至圈内不少人都在使用450d这样的上古老机器。俗话说:“抛开环境谈摄影就是耍流氓。”



      对于手机前的大多数人,应该是很难有机会到低污染、低光害的地方去拍摄了。所以我们今天主要围绕城市及近郊的深空摄影进行讲解。既然是城市,就不得不提到光污染了。正如前文所述,霓虹璀璨湮没了繁星点点,很多时候我们兴致勃勃地架起了赤道仪、相机、望远镜,却发现几十秒不到画面就已经“一片惨白”了,城市灯光完全覆盖了星光,更不用说微弱的星云了。别慌,科学家们早已经把这个问题考虑到了,由于城市灯光大多来自路灯,这种灯光使用的是汞蒸气,其特定的波长在570nm左右,所以我们使用光害滤镜便可以大幅削减这个波长的光线,从而提升信噪比。

      光害滤镜分为不同等级,对于笔者所在的帝都来说,光害滤镜自然要选择最高等级的了,后文当中,我将使用一片Optolong生产的佳能内置重度UHC滤镜进行拍摄,UHC滤镜属于宽带光害滤镜,可以滤去大多数城市光害的频谱,保留Ha、SII(二次电离的硫)、OIII(三次电离的氧)三个波段。光害滤镜和改机是绝配的,因为上述波段都属于红外光。



·更加复杂的降噪流程

       当你拿到一张深空摄影的原始图片(请务必使用Raw格式),你会发现效果并不尽如人意。只有星云的中部有些许云气,而其他位置都是一片灰暗。但是别灰心,我们需要的光信号其实就隐藏在这些灰霾之下,只不过噪声较大、信号较低。这个时候我们要使用各种叠加和降噪方法进行降噪。还记得吗,提高信噪比是我们的核心目标。



      深空摄影的降噪过程主要有以下几个方面:叠加亮帧(对目标拍摄的照片)、抠除暗场(传感器的本底噪声)、平场反相叠加(消除画面明暗不均)。

      上述过程都可以在软件中实现,常用的软件包括DSS、MaximDL、Pix等,我们还需要用到PS来对画面的颜色进行最终矫正,具体的操作我们将在第二集进行阐述。








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