为何拍摄太阳或月面要拼图?
月亮及太阳是在太阳系 中视面积最大的 天体, 若为了拍得整个月/日而缩短焦距, 表面细节便无法在呈现; 若增加了焦距把影像放大, 虽然得到了丰富的 细节, 但却没法拍得整个表面。
拼图拍摄和处理, 便能同时得到整个日/月表面, 以及呈现表面最丰富的 细节。
当然, 凡事总有利弊, 拼图拍摄也不是百利而无一害的 . 最明显的 缺点就是拍摄时间长以及图像处理时间长. 而拍摄时间长不但是花了拍摄者的 功夫, 更重要的 是长时间拍摄, 天体仰角可能变低或者天气有可能变坏, 使局部图片质量变差, 甚至无法完成拍摄整个拼图. 这些缺点和风险, 是拼图拍摄者需要认知和承受的 .
器材预备
2. 软件自动构图
較先進的 赤道儀可以透過內置GOTO功能, 配合電腦軟件進行構圖計劃並拍攝. 由於沒有相關的 經驗, 所以未能詳細描述過程. 相信在拍攝過程中會比較方便, 但在前期設置上也可能需要花較多時間校準和調整
3. 按控制器构图
大部份流行的 赤道儀都已經加裝GOTO控制器. 透過按動控制器的 上下左右鍵, 便能輕松改變視場, 進行各個局部的 拍攝. 這種方法既比純手動調整方便, 也比軟件自動的 方式更快架設、學習和使用.
无论用以上哪种方式拍摄和改变构图, 拍摄时摄影者仍需要专注屏幕, 以进行手动微调"导星 ". 特别是拍摄月面时, 由于月球东行速度很高, 同时也会有南北向的 漂移(与对极轴无关), 拍摄者更加需要留神, 莫使构图在拍摄过程中有大量的 位移.
· 望远镜
光学系 统分辨率对于拍摄细节来说是极重要的 , 物理规则告诉我们, 望远镜口径越大, 分辨能力就越高. 所以我们最好选择赤道仪可承受(即重量轻)的 最大口径望远镜.
正如之前提到, 焦距长才能充份地把望远镜的 分辨能力发挥, 所以望远镜本身也是大焦比的 较佳.
综合重量轻、大口径和大焦比这几个特性, 卡式或斯卡望远镜会是较佳的 选择.
· 增焦镜
为了使望远镜焦距进一步延长, 拍摄者最好能预备一个质量较好的 巴罗镜(barlow lens)进行延焦. 另外也有一些更高级的 增焦镜, 例如Televue Powermate. 增焦镜最好选取带ED玻璃的 , 可以减低色差的 引入而造成的 影像质量下降.
经验告诉我们, 拍摄日月的 合成焦比一般以 f/20-f/30 为宜. (相机的 感光特性和像素大小也会影响最适合成焦比选择.)
相機/感光仪器
可能有人会问, 为什么不用高像素单反(DSLR)拍摄单张高解像度的 图, 反而要进行拼图那么麻烦呢?
有几个重要的 原因导致DSLR未能成为首选:
- "视宁(seeing)", 即是大气的 气流, 每份每秒都在变化. 由于气流会折射光线, 所以气流的 大小变化同时能影响相片的 清晰度. 越大面积的 天体, 越难在单一张相片每个角落都拍得清晰的 效果. 另外, 缩短快门时间能够减少气流对影像的 破坏, 但是ISO要相应的 增加, 讯噪比同时会降低.
- "讯噪比(Signal to noise ratio)", 相片的 讯噪比越高, 越能承受后期锐化处理而不致突显噪点. 最常用的 提升讯噪比方法是进行叠加(stacking). 叠加使用的 相片数量越多, 合成结果讯噪比越高. 一般日/月使用的 叠加张数大约是300张以上, 对于DSLR有限寿命的 快门来说是比较沉重的 压力.
- DSLR总像素量高, 但是对于叠加几百张相的 软件和电脑, 却是极沉重的 负担. 软件处理效率下降或是直接不支援大图.
建议使用天文摄像头进行拼图拍摄, 特性有几下几点:
- 像素量: 一般有640x480 至 1280x1024 原始分辨率的 选择, 建议用 1280x1024, 面积较大, 软件处理速度也不会太慢
- 感光度(QE, 量子效率): 虽然太阳和月亮都是比较明亮的 天体, 但是使用高感光度CCD/CMOS的 相机可以用较短的 曝光时间, 能更有效减少气流的 影响.
- 黑白/彩色: 拼图一般是为了对分辨率的 追求, 所以建议选用黑白CCD/CMOS 的 相机. 黑白CCD/CMOS的 感光度也大约是同型号彩色版本的 三倍左右.
- 速度: 无损(loss less 即无失真)帧率一般建议在全像素之下每秒拍最少10张, 最好能达到每秒30张或以上. 这是因为同一时间能拍到更多的 图片, 既能有效利用当时良好的 视宁, 同时也能叠加更多图片提高讯噪比.
- 动态范围(dynamic range): 一般摄像头输出值多数是 8bit, 少量可以达到10bit或更高. 此值越高越能保存画面的 最光和最暗的 细节. 但是bit数提高会相应减少输出帧率, 所以需要拍摄者权衡这方面的 利弊.
笔者自己在使用ASI130MM摄像头, 在USB2.0的 摄像头当中属于最快的 一个, 大大提升拍摄效率.
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