美丽天文观测活动星空瑰宝星空畅想

《追捕绿发魔女——鹿林彗星拍摄记 摄影/撰文 周熠君...............发表于2009.5期《微电脑世界》

2007年7月,中国台湾的林启生在鹿林天文台拍摄了一批星空照片,通过网络发送给广东天文爱好者叶泉志,在照片查阅过程中,叶泉志意外地发现了一个星图外的未知天体,这是颗从未被观测到的新彗星。由于原始照片是在台湾鹿林天文台拍摄,因此这颗编号为C/2007N3的彗星拥有了一个永久的中国名字——鹿林彗星。

彗星也许是星空中最让人感到惊叹的一种天体了,在人们的印象中,彗星总是拖着长长的扇形尾巴,在中国形象地被冠以“扫帚星”称号,一提起彗星,人们很容易联想到哈雷彗星。在大多数时间里,彗星沿着很扁的椭圆形轨道,游荡于远离太阳的星际空间,因而亮度很低,难以被看到。只有当彗星进入内太阳系时,由于受到阳光的辐射,慢慢汲取热量并挥发出气体,形成长长的雾状尾巴,从而成长为一颗典型形状的彗星。

2009年2月下旬,鹿林彗星运行到距离地球较近的位置,成为2009上半年已知最明亮的彗星,在晴朗无月的夜晚,良好视力的人们甚至可以通过肉眼看到这颗带着淡淡绿色的小彗星。

我常去的观测点位于浙江新昌一个名叫穿岩十九峰的景区,离城市40分钟车程。夜空虽然晴朗,但多日的阴雨,使得空气中水汽很重,观测条件不是太好。望远镜口径105mm,焦距735mm,光圈F7,拍摄设备为Canon40D数码单反。望远镜配有一块专用的平场镜,它的作用是能修正周边成像的畸变,大部分的相机镜头或望远镜,成像质量最好的地方一般仅局限于画面中心,而四周像质相对低下。当然也可以采用裁切的方法,仅保留中心大部分,但显然的是,这样做也损失了画面的视野。

精确的对焦永远是成功的基础,Canon40D有一个辅助对焦的好功能——实时显示。彗星是雾状的,即使在望远镜中看起来也是一块淡绿色的亮斑,没有界限分明的地方供对焦。怎么办呢?可以先以中等亮度的恒星为基准,利用实时显示功能,放大10倍在LCD上精细调焦,远远比在取景器中对焦来的精确。

星空也在东升西落,不停运转,仅仅依靠赤道仪的自动跟踪,对于严格要求的摄影者来说精度还是不够的。在我的105APO主镜上,架设了一台口径和焦距都稍小的望远镜,用来监视跟踪而作出修整,这就是导星镜,用摄像头代替导星目镜,配合软件作自动跟踪,大大提高了精确度。

午夜后,彗星升出东面山峰,结束了前期的准备测试后,将望远镜指向主角,今晚的鹿林彗星位于室女座第一亮星——角宿一的右上方。

第一张照片,相机感光度设置为ISO800,曝光时间3分钟,当快门结束,相机LCD上显示出图片时,放大查看,一惊!星点成像良好,但彗核却已拖线!看来这绿发魔女的运行速度好快啊!赶紧调整曝光时间为一分钟,ISO1600,拍摄了12张后,发现整个望远镜的镜头上布满了一层露珠,这空气湿度太大了,无奈,只能终止。

左:ISO800,曝光三分钟的单张鹿林彗星照片。
右:此图由12张照片叠合而成,由于彗星的移动,每一张照片都处于不同的星空位置,以彗星为基准叠合,所以星点是托线状的。

但拍摄并没有结束,深空摄影特有的高感光度和长时间曝光,噪点是很明显的,这也是为什么要拍摄多张的原因。虽然相机带有降噪功能,但并不能整体解决,其原理是在拍摄结束后,关闭快门再曝光一张同样时间的照片,再将此“暗场”从刚才的正常图像(亮场)中减去,从而得到一张低噪的片子,但等待时间就会成倍增加。

天文摄影的降噪方法也类似于相机降噪,“暗场”的拍摄要求是同“亮场”一样的曝光、感光度、镜头,甚至是温度。方法是在拍摄完彗星后,盖上镜头,保持全黑状态,继续拍摄。很多人会感到奇怪,盖上镜头还拍什么?!对,这就是后期处理所需要的暗场(Dark)文件。

同样的原理,为取得更好的效果,我们还要拍摄一组平场照片,这个平场不同于前面的平场镜,目的就是为了消除镜头的周边渐晕现象,方法是拍摄一块覆盖画面的白色物体,如天空,墙壁。。。。也是同暗场一样的方法,从亮场照片中减去。

与普通摄影很大的区别,天文摄影是成组成组地拍摄的,目的就是提高信噪比,为获得尽可能多的信息,相机文件全部采用RAW格式,在后期的叠加软件如DeepSkyStacker中,一起将亮场、暗场、平场等文件分类打开,软件会自动对准,叠加,处理,从而得到一张富含资讯的图片。

天文摄影的后期处理,与拍摄同样重要,甚至是有过之而无不及,因而需要丰富的图像知识和软件操作技能,在尽量提取信息的同时,又能保证画面的科学性,美学性。