天文摄影

什么是天文摄影

天文摄影是对夜空中天体的任何拍摄，从星空下的风景到遥远的星系。它是相机最古老的用途之一：19 世纪 40 年代就有人拍下了月亮，天文学家很快发现，底片上的长时间曝光能记录肉眼看不见的暗星。

著名的早期人物包括美国的约翰·威廉·德雷珀和亨利·德雷珀，以及用照相底片绘制银河图的爱德华·爱默生·巴纳德。如今，数码传感器和便宜的跟踪赤道仪让业余爱好者也能拍出过去需要天文台才能拍出的图像。

为了便于学习，可以把这一题材分为三支：广角星空（风景上方的银河）、月亮与行星摄影（需要放大的小而亮的目标），以及深空摄影（需要很长总曝光时间的暗弱星云和星系）。

广角银河

这是最容易的入门方式。你需要一台可以手动控制的相机、一个稳固的三脚架和一支广角镜头，最好是 14–24 mm、f/2.8 或更大光圈。

地球自转使星星在天空中移动，所以曝光必须足够短，才能让星星保持为点。常用的经验法则是“500 法则”：用 500 除以全画幅等效焦距，得到最长曝光秒数。20 mm 时约为 25 s；更严格的版本大约是它的一半（近似）。

从约 f/2.8、15–20 s、ISO 3200 开始，白平衡设在 3800–4200 K 左右。手动对焦：在实时取景中放大一颗亮星，转动对焦环直到它变成一个极小的点。

黑暗比器材更重要。远离城市灯光，选在新月前后的夜晚，并确认银河核心在地平线以上（北半球大约是春季到初秋）。

月亮与行星

月亮被完整的阳光照亮，所以设置更接近白天：试试 ISO 100–200、f/8 和约 1/125–1/250 s，再根据直方图调整（近似）。对着黑色天空用自动曝光，通常会严重过曝。

要让月亮填满画面需要很长的焦距：全画幅 600 mm 时，月亮也只占画面宽度的五分之一左右。最引人注目的细节出现在明暗界线上，也就是昼夜交界处，那里的影子很长，所以半月往往比满月显示出更多质感。

行星非常小，而且会因大气而闪烁。行星摄影者使用望远镜录制短视频，然后只保留最清晰的帧，这种技术常被称为“幸运成像”。

借助跟踪器和望远镜拍摄深空

星云和星系非常暗弱，需要几分钟甚至几小时的总曝光。星野赤道仪是一种小型电动支架，以与天空相同的速度转动相机，这样用镜头单张曝光 1–3 分钟就成为可能。

拍更小的天体时，用赤道式望远镜支架搭载一台小型折射镜或其他望远镜。它必须做极轴校准，也就是让它的轴指向天极，许多系统还会加一台导星相机来修正微小的跟踪误差。

第一个目标最好选又大又亮的天体，比如猎户座大星云或仙女座星系，在跟踪器上用 135–300 mm 镜头。从 ISO 800–1600、每张 60–120 s 开始（近似）。

叠加：多张照片合成一张干净的图像

每次曝光都含有随机噪点。如果你拍下同一片天空的多张照片并取平均，信号保持不变，而随机噪点会部分抵消。照片数量变为四倍，可见噪点大约减半（近似）。

Siril、DeepSkyStacker 或 Sequator 等叠加软件会对齐每张照片中的星星，然后合并它们。你还可以加入校准帧：暗场（相同设置、盖上镜头盖）用于去除热像素，平场（均匀照明的画面）用于去除暗角和灰尘，偏置帧用于传感器读出噪声。

叠加后，图像通常看起来又暗又灰。仔细拉伸亮度曲线、校正色彩并适度降噪，就能显出细节。拍 RAW 格式，让数据经得起这些处理。

常见错误与好习惯

对焦是最典型的失败：自动对焦很少能对上星星，许多镜头上的无穷远标记也不准确。在最大放大倍率下检查对焦，必要时用胶带固定对焦环。

其他常见问题：对这个焦距来说曝光太长（星星变成短线）、夜里降温时镜头结露，以及三脚架被风吹得晃动。镜头加热带和遥控快门会有帮助。

在暗夜观测地要体谅他人。使用昏暗的红光，不要把手电筒或车灯照向其他观测者，尊重私人土地和公园规定，不留下任何东西。光污染是共同的问题，所以在家使用有遮挡的暖色户外照明对大家都有好处。

动手练习

在下一个新月前后的晴夜，找一个暗的地方，用 10 张完全相同的设置拍同一片天空：最大光圈、ISO 3200，曝光时间按 500 法则计算。

然后用免费软件叠加这 10 张，并在相同放大倍率下与单张比较。看看星星之间的暗天空：叠加后的版本应该平滑得多，也会出现更暗的星星。

最后，在蓝调时刻拍摄或用非常柔和的光照亮一个前景，比如一棵树或一座小山，让天空有个落脚之处。

在我们的天文网站 StarScoped 继续阅读: 天文摄影入门、银河系.