天體攝影技法
序言 本人是一名天體攝影愛好者,在攝影實踐中有一些體會,希望與 大家交流切磋, 若有不當之處, 敬請指正. 首先作以下說明
1.) 由於經濟所限, 本人沒有高檔昂貴的儀器, 所以本文所討 論的, 只是用廉價器材或自製器材進行天體攝影的技法.
2.) 天體攝影一般涉及長時間曝光, 更換鏡頭等, 因此相機機 身採用單反機身, 如海鷗DF系列.
3.) 天體攝影要求天空狀況良好, 象北京市區這樣朦朧的夜空 是TOO TOO TOO BAD, 拍攝星空基本等於浪費膠捲.
4.)天體攝影要求相機抖晃小, 因此按快門均使用快門線. 第一期將介紹大範圍星空的固定攝影技法
一. 大範圍星空拍攝 大範圍星空拍攝主要對象如星座拍攝等,一般使用16--200MM焦 距的常用鏡頭, 分為兩種方式 固定攝影和跟蹤攝影. 固定攝影較為簡單, 只需一部相機和一個三角架. 拍攝時, 選 定天區, 打開快門即可, 與平時拍攝並無兩樣, 需介紹的是快門和 光圈的選取. 由於星空較暗, 應把光圈開到最大, 曝光時間應延長, 以使星光在底片上長時間積累. 但遺憾的是, 由於天體周日視運動, 曝光時間過長會導致星象拉成一條線, 因此, 要活動點狀星象, 曝 光時間因控制在30秒內 (對於50MM焦距鏡頭) [注]由於曝光時間的 限制, 使固定攝影極限星等難於提高, (F3.5時為6.5等,F2時為7.5 等 ). 但如果將曝光時間延長到幾分種到十幾分鐘, 可拍攝出長條 狀的星象, 可以顯示出天體周日視運動的軌跡, 很漂亮, 若對準北 天極長時間露光, 可以看到一段段以北極星為中心的圓弧, 很有意 義. 另外, 從這樣的照片中可以十分明顯的看出星星的顏色, 而一 般肉眼直接觀測星星顏色是較為困難的. 注有關曝光時間, 極限星等的資料, 除受鏡頭焦距, 光圈影響 外, 還受天體赤緯和地平高度等多方面因素影響, 具體資料將在以後列表給出.
二. 固定攝影的一個實例 海爾波普彗星的拍攝. 海爾--波普彗星被譽為世紀彗星, 對於這顆彗星, 我當然不能 放過, 可惜跟蹤設備沒有帶來, 只有一部海鷗DF-2相機和一隻海鷗 28--70MM變焦鏡頭, 只好進行固定攝影. 拍攝時, 使用ASA200膠捲, 70MM焦距, F3.5光圈, 曝光40--60 秒, 於三月上旬到四月中旬多次拍攝, 照片效果還不錯, 五寸相片 上的彗星約20MM長, 不僅塵埃彗尾十分明亮, 還可以看出呈暗藍色 的離子彗尾, 十分壯觀. 曝光60秒, 可以看出星象以略有拉長, 但影響還不大. (but the weather in Beijing is really too too too too bad , 拍攝時極限星等只有四等, 背景光嚴重干擾了彗星的觀測和 拍攝, 本應更壯觀的彗尾被無情的掩沒, 從底片狀況即可知一二 曝光僅一分鐘, 天空背景灰度已如白晝時拍攝景物, 而在我家鄉, 曝光五分種, 天空背景仍為透明.)
三.太陽的拍攝 這裏以日偏食為例, 介紹太陽的拍攝方法( 由於本世紀我國境 內沒有日全食, 下兩次也要等到2008年和2009年, 因此日全食的拍 攝方法從略). 用普通相機拍攝日食, 由於焦距較短, 相片上太陽像太小, 除 拍攝帶食而出等將景色結合的相片外, 一般意義不大. 所以拍攝日 食儘量用200MM以上焦距的遠攝鏡頭, 但要獲得太陽像很大的照片, 須使用1000MM以上的鏡頭或望遠鏡, 或輔以投影法拍攝, 1000MM焦 距鏡頭在底片上成太陽像直徑為 9MM, 其他焦距按比例估算. 太陽 光很強, 因此快門速度可以很快,不必太考慮抖晃的問題,但對付如 此強的陽光必須採用減光措施, 方法有 縮小光圈, 如是望遠鏡, 可在望遠鏡物鏡前加裝光闌(限光孔), 但這一般還不夠, 可在物鏡 前加裝減光鏡. 減光鏡常用茶色, 拍攝出的相片較為自然, 若希望 拍攝到真實的色彩,可採用中密度灰色濾色鏡,由於市面上濾色鏡價 格昂貴, 我們可以採用一些帶用品, 筆者發現用廢舊光碟作減光鏡 焦距在200MM以上的攝影鏡頭較為昂貴, 購買很不現實,而1000 MM以上的變焦鏡頭則幾乎沒有.在以後將介紹成本僅五元的400MM焦 距遠攝鏡頭和800--3500MM超長焦距變焦鏡頭.
四. 400MM焦距遠攝鏡頭的製作 市售鏡頭為了消除各種象差, 工藝複雜, 價格高昂. 但在某些 具體情況下, 一些色, 象差可以設法避免, 因而用簡易的裝置拍攝 出效果良好的照片是可能的. 首先介紹f400MM鏡頭的製作, 鏡頭採用單片物鏡, 可以在眼鏡 店購買直徑600MM的+250度光學老光眼鏡片(圓形,未加工), 價格三 到四元, 將其安裝到一可以伸縮的鏡筒中, 長度與系統焦距相仿, 350--500MM(伸縮範圍)即可,設法做一個相機卡口(筆者的卡口是自 己車制的,做成通用型, 以後自製的各種鏡頭均可組合). 在鏡片後 30-50MM處放置一個光闌, 通光孔直徑10--20MM, 將鏡筒內壁塗黑, 一隻400MM焦距鏡頭就製作好了. 眾所周知, 單片透鏡一般存在嚴重的色差, 彗差, 球差, 象場 畸變等, 不宜作為攝影鏡頭使用. 這只鏡頭是怎樣減少各類象差呢? 由於焦距大, 使球差和象場畸變很小; 而很小孔徑的光闌對降低色 差, 彗差等起到了關鍵的作用(詳細原理請參閱有關的光學書籍), 之所以可以使用這麼小的光闌, 是由拍攝物件--太陽亮度很大決定 的. 該光闌同時又起限光的作用, 可謂一舉兩得. 這只鏡頭成本僅五元左右, 主要用於拍攝明亮物體, 喜歡動手 的朋友不妨一試.
五. 日食拍攝實踐之一, 1995年10月24日日偏食 10月24日, 拍攝地點--四川省威遠縣烏雲密佈, 直到快中午12 時, 太陽才千呼萬喚始出來, 但仍猶抱琵琶半遮面, 在雲層中若隱 若現, 此時食甚時刻(1145)已過. 筆者使用自製的400MM焦距遠攝 鏡頭拍攝. 由於雲層的自然減光, 使太陽並不太刺眼, 甚至可以用肉眼直 接觀測, 因此拍攝時未加任何濾光鏡片, 僅靠一隻通光孔徑為10MM 的光闌減光. 從12時到13時, 共拍攝11張. 在沖洗放大好的五寸相 片上, 太陽像直徑14MM, 十分清晰, 由於利用雲層自然減光, 因此 色彩還原度頗佳, 同時, 托以各式各樣的雲層作為背景, 畫面較為 充實, 不象一般拍攝日偏食那樣背景一片漆黑. 由於採用了較小的 光闌, 使單片透鏡的各種象差減得很小畫面上看不出色差造成的彩 色邊緣, 也看不出彗差造成的模糊邊界. 拍攝參數 自製鏡頭焦距400MM, 加光闌有效光圈約F35, 快門 速度1/1000秒到1/500秒, 底片ASA100彩色膠捲,相機機身海鷗DF-2.
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