天文科普大讲堂(一)天文改机

文章出处:雅痞张人气:182发表时间:2020-07-23

本文中如无特殊注明,图文均由@雅痞张提供

 

天文摄影中,我们拍摄的目标与日常摄影大不相同,从星野开始,我们可能涉及到拍摄视场范围较广的银河、星座,深空摄影聚焦在视场更小的目标,比如某个星云、星系等。那么,为什么我们需要使用“改机”来拍摄这些目标呢?首先让我们从“光”说起。

图:改机与柔焦滤镜下的大熊座。

 

下面这张图上展示了我们人眼可以看到的光,我们说的赤橙黄绿青蓝紫,通常叫做可见光,实际上是电磁波长在400-760nm之间的电磁波。

图:电磁波谱图,其中只有很少的一段是我们人眼可以看到的光,据说极个别的人可以看到380-780nm之间的光。图源网络

 

不管是单反还是现在越来越强大的手机,它们摄影使用的感光元件CMOS(或者CCD),都可以感受到非常宽的光谱,甚至包括了紫外线和红外线。所以,在相机设计时,为了满足日常摄影的需要,通常会在相机的感光器之前加上一块红外/紫外滤镜。早期出于制造成本的考虑,一部分手机的摄像头并没有添加这个滤镜,所以当你用这些手机拍摄电视机遥控器时,你可以看到平时不可见的遥控器红外发射器,它是发出红色光线的,这也是为什么有很多公众号推荐出门在外,在酒店里关灯用手机环视一周,防止探头偷窥隐私。随着技术进步,现在的手机都内置了这个滤镜,这个方法也不再有效了。

图:使用没有红外滤镜的手机可以轻松捕捉偷窥相机的红外光源。图源网络

 

说回这个红外滤镜,一般相机内置的滤镜并不是一刀切的单纯过滤红外和紫外光,比如宇宙中大量分布的氢-α(Ha)所发射的波长就在656.6nm左右,在这个波段,普通相机的滤镜就被阻挡了90%(以尼康D5100等相机为例)。日常摄影的目标基本不含这些波长,所以一般厂商直接过滤了,改机就是去掉这块滤镜或者用天文专用的滤镜代替,所以,当我们使用一部没有改机的相机拍摄天文图像时,普通相机与天文改机相比较,通常需要花费数倍的时间才能累计到同样多的光线。

图:相机内置滤镜与天文摄影所需要光谱范围比较。宇隆光电天文改机

 

简单一句话说明,在天文摄影中,通常来说,我们拍摄的依然是可见光,只是这部分光在日常摄影使用的相机中被大量阻隔了,导致我们拍摄效率大打折扣。

 

在刚才的描述中,我们说了天文摄影为什么要改机,接下来,我们把这个话题进一步延伸,聊聊常见的改机有多少种。

 

 

 

 

 

图:尼康D750和D7000相机中内置自带的紫红外截止滤镜。

 

 

 

 

 

 

 

图:同样时间曝光猎户座大星云和马头星云,上图为天文改机拍摄,下图为未改机拍摄,我们很明显的看到在M42的边缘位置上存在差异,马头星云在上图中清晰可见,下图中已经几乎无法辨认。图@酱油颜

 

好了,这一期关于天文摄影和改机的话题我们就聊到这里,接下来,我们会更深入的聊聊天文摄影的光谱和滤镜。

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