本帖最后由 newcanon 于 2012-12-11 21:20 编辑
本文經刊載於《台北星空》雜誌2012年冬季號
人生難得一見的金星凌日已經過去半年，因為自己沒有機會看下一次了，因此筆者用了大概一個月時間把當日拍攝超過180GB的視頻全部重新處理了一次，並重新整理文字，所有照片都比之前有了改善。這種拍攝日子人生沒有幾回，值得花點時間。
金星凌日──金星大氣與黑滴現象討論 劉佳能
筆者在2004年便拍攝過一輯金星凌日照片，當時只是採用一枝3吋折射鏡加數位相機拍攝整個太陽，記錄下凌日的過程，而且香港地理位置所限，直至日落金星凌日還未完結，整體拍攝效果只是一般，當時便想到8年之後要採用大口徑望遠鏡拍攝高解像的金星凌日照片。 事前的籌備工作 2012年的金星凌日發生於香港時間早上6時零8分，結束於午間12時43分，開始時太陽仰角只有5度，考慮到個人不可能攜帶大量儀器外出拍攝，筆者放棄了拍攝金星凌日的全部過程，改為選擇在家中前院拍攝凌日的特寫照片以及金星離開日面的過程。 主力拍攝的望遠鏡是Celestron的C14，輔助拍攝的是C8，濾光片採用Baader濾膜。由於太陽的仰角由大約5度上升至85度，光度差異極大，因此我採用珍珠板分別為C14和C8製作了密度為3.8及5.0的Baader濾膜備用，僅是製作這4塊濾膜已經用了兩天時間。
拍攝計劃
2004年的金星凌日發生於太陽活動低潮附近，日面差不多沒有黑子，2012年的太陽活躍得多，因此本次金星凌日我的首要目標是捕捉金星經過太陽黑子的畫面，第二目標是拍攝金星離開日面時暗弱的金星大氣層，第三個目標是檢視金星再次接觸太陽邊緣時有否出現黑滴現象。主要採用C14加Imaging Source DMK 41以全口徑拍攝太陽，並採用C8加數位單反拍攝凌日過程。計劃於太陽仰角較低的時候採用密度為3.8的攝影用濾膜，隨後改用密度為5.0的目視用濾膜。大部分視頻拍攝長度以30秒為限。
拍攝過程
當日天氣欠佳，原本可以在凌日進入第二小時開始拍攝，但雲量太多，遲至8時18分才能拍下第一段視頻，而且因為透明度太低，即使C14加上減焦鏡後亮度大為提高，仍需要採用密度為3.8的濾膜拍攝。以下照片採用C14加F6.3減焦鏡拍攝，勉強能夠拍攝到金星和太陽黑子在同一視場。
採用C14以全口徑拍攝太陽是筆者的首次嘗試。以這套組合夜間拍攝行星月球，一般都可以採用F20以上，但日間拍攝太陽，氣流擾動異常厲害，即使以直接焦點拍攝，焦比只是F11，對焦難度都很大，可是當大氣比較穩定時，要拍攝日面的米粒組織還是比較輕鬆。
以小口徑望遠鏡拍攝太陽的米粒組織，人們往往會質疑所謂的米粒組織並不真實，只是過分圖像處理下的人造物體，這裡特別附上當日其中一段AVI短片內最清晰的單幀照片作比較，讓人們知道沒有疊加、沒有經過圖像處理的單幀照片是怎個模樣。採用直接焦點拍攝，沒有圖像處理，米粒組織還是可以辨認。
因為機會難逢，正確說根本沒有機會再來一次了，在金星凌日那數小時內，我不斷嘗試不同的拍攝組合，以下這個是採用C14加無牌子2X巴羅鏡F24拍攝正在凌日的金星。圖像處理時採用人手挑選用作疊合的單幀，只疊合了4幀，在千挑細選下才有這比較好的效果，有了這次經驗我相信日間的視寧度很難採用這個焦比拍攝太陽。
雖然明知不可行，但我還是嘗試以C14加Televue 2.5X巴羅鏡以F31.5拍攝了凌日的金星，成果僅可作為參照用途。
有關金星大氣層 要拍攝極其微弱的金星大氣及監視那可能出現的黑滴現象，關鍵都在整個拍攝過程最後約30分鐘，偏偏當日大氣擾動最厲害就是金星凌日結束前約1小時。下圖是分別拍攝於12時33分和12時31分的金星，左圖拍攝時刻意提高了亮度，右圖使用了超重手的圖像處理，突出金星大氣微弱的亮弧，可惜拍攝效果欠佳，金星大氣並不明顯。 金星大氣層有多厚？ 筆者的金星凌日照片在6月發表後，有天文同好提出疑問，說以下這照片金星邊緣位置的米粒組織好像被金星的大氣「放大」了。金星只比地球略小一些，大氣卻比地球濃密很多，大氣壓是地球的90倍。地球的大氣層只是薄薄的一層藍色，金星的大氣層又有多厚？我們能否從凌日中的金星辨認出這層空氣？為了了解一下，我以當日拍攝的照片做了一些比對。
由於當日主要採用C14直接焦點拍攝過程，並加上減焦鏡拍攝金星經過太陽黑子，筆者找不到時間間距適合而且有足夠清晰度的照片跟這張比對。以下第一張照片採用黑子對齊，套入另外兩張照片的金星，使三個金星並排一起，每個相距22分鐘，你能夠辨認出哪個是原來的金星嗎？答案是最右的一個。 以下這張採用米粒組織對齊，左面是原來的金星，右面是加入的金星。從這兩張照片觀察，我看不出金星邊緣有甚麼異樣，相信那照片顯示的只是一種光影錯覺。 黑滴現象在哪裡？
以下是本次金星凌日最後半小時的連環圖，採用C14直接焦點，所有視頻拍攝長度只有30秒，為了減少金星在日面的位移，更全部人手選取最清晰的20秒才疊加。為了捕捉金星大氣，有部分刻意提高了亮度。 為了探討金星凌日著名的黑滴現象是否存在，當日我特別使用24吋顯示器拍攝，全程監視著日面，過後亦多次逐格檢視關鍵時刻所拍攝的視頻。撇除所有因大氣不穩定做成的模糊影像，不論目視或者視頻裡面我都找不到任何黑滴現象的蹤跡。個人相信，多數人指稱的黑滴現像，成因是小口徑望遠鏡因為解像力不足所做成的錯覺。 下圖是6月6日12時30至31分的視頻截圖，沒有任何黑滴現象。 除了因為望遠鏡的解像力不足外，我相信部分黑滴現象成因是基於圖像處理不當。以下照片分別拍攝於6月6日12時30分和31分，最上層是原圖，下面兩層採用Photoshop的levels調光了，像黑滴嗎？基於這種處理手法不當產生的黑滴現象，金星會由圓形變了橢圓形，拍攝者需要避免做圖像處理時下手太重。 因為C14使用全口徑拍攝，DMK攝影機長期受到太陽的高熱照射，雜訊大得非常可怕，效果極差，幸好後來找到幾片孩子的退熱貼，以兩片退熱貼包裹著DMK攝影機，還要每隔半小時更換一次才能完成所有拍攝工作。由凌晨4時開始架起所有儀器，到拍攝完畢已經是下午1時了，過程很刺激、很危險、很累，亦留下了破紀錄的180GB的視頻，我想自己大概沒有機會為下次的金星凌日再辛苦一趟了，再辛苦也是值得的。
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