□ 詹 想

懶人拍深空(三)

□ 詹 想

望遠(yuǎn)鏡與相機(jī)的連接

本系列文章第一期介紹了如何在赤道儀上直接接相機(jī)。如果你在赤道儀上架了天文望遠(yuǎn)鏡，那么如何把望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)進(jìn)行連接呢？很簡單，把望遠(yuǎn)鏡的目鏡摘掉，把相機(jī)的鏡頭卸掉，用一個(gè)專門的攝影接口先卡在相機(jī)上，然后再將這個(gè)接口像目鏡一樣插入望遠(yuǎn)鏡后端即可。

圖1就是一個(gè)典型的天文攝影接口，它其實(shí)是由兩部分組成的（圖2），一部分是一個(gè)卡口，可以卡在單反機(jī)身前面連接鏡頭的地方；另一部分是一個(gè)接環(huán)，接環(huán)一端一般是M4螺紋，能擰到卡口上，另一端則是標(biāo)準(zhǔn)的目鏡大小，可以插入望遠(yuǎn)鏡后端，詳見圖3。

天文攝影接口的卡口部分對應(yīng)不同品牌的單反相機(jī)，比如適用于佳能的、尼康的，或者索尼的等等。天文攝影接口的接環(huán)部分一般有兩種規(guī)格，對應(yīng)目鏡的兩種常見規(guī)格，分別是1.25寸（也叫1又1/4寸）和2寸（圖4）。1.25寸接環(huán)最常見，普適性最高，因?yàn)閹缀跛型h(yuǎn)鏡后端的目鏡接口都有1.25寸這一規(guī)格。2寸接環(huán)比1.25寸接環(huán)大許多，可以使成像的暗角現(xiàn)象顯著減輕，顯然是更好的接環(huán)。一般的攝星鏡都有2寸目鏡接口，但一些低端望遠(yuǎn)鏡可能只有1.25寸目鏡接口。

圖1 一個(gè)典型的天文攝影接口。

圖2 圖1的接口拆開后的樣子，右邊是卡口，左邊是接環(huán)。

圖3 相機(jī)通過攝影接口連接在望遠(yuǎn)鏡后。

圖4 2寸接口（左）和1.25寸接口（右），看得出來接環(huán)的大小相差很多。

總之，你要先搞清楚你的望遠(yuǎn)鏡目鏡接口規(guī)格，然后購買與你相機(jī)品牌對應(yīng)的同時(shí)能適配你望遠(yuǎn)鏡的攝影接口。

平衡——容易被忽視的重要環(huán)節(jié)

在赤道儀上架好拍攝系統(tǒng)——不管是望遠(yuǎn)鏡+相機(jī)還是相機(jī)+鏡頭——以后，我們必須做一件很重要的工作，那就是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的平衡，尤其是赤經(jīng)軸兩端的平衡，即拍攝系統(tǒng)和重錘的平衡。這個(gè)平衡如果沒調(diào)好，赤道儀跟蹤時(shí)就有可能跟不準(zhǔn)，而且長期使用的話還可能損壞赤道儀。所以，如果你有時(shí)用望遠(yuǎn)鏡拍攝，有時(shí)又用鏡頭拍攝，那么你可能需要多準(zhǔn)備幾個(gè)不同重量的重錘，或者準(zhǔn)備重錘桿的延長桿，以便不同系統(tǒng)的平衡。當(dāng)然，如果拍攝系統(tǒng)很輕，比如就是一個(gè)入門級單反機(jī)身+廣角鏡頭或套頭，那么另一端不加重錘只靠重錘桿也許就夠了。

原則上，赤緯軸的平衡也要盡量調(diào)好，但由于這個(gè)平衡因?yàn)楦鞣N因素限制很難調(diào)得特別好，同時(shí)這個(gè)平衡也沒那么重要，所以調(diào)到你能做到的最好就行了，不用強(qiáng)求一定要完美平衡。

精確對極軸！

精確對極軸是非常重要的課題，尤其是對于我們這樣不用導(dǎo)星裝置的“懶人”來說，要保證精確的跟蹤，必須將極軸對得盡可能精準(zhǔn)。

精確對極軸的方法因赤道儀而異，而且不止一種，比如有很復(fù)雜的漂移法。限于篇幅，本文只介紹我認(rèn)為最容易操作的方法——利用極軸鏡對極軸——中的最重點(diǎn)的步驟。一般來說，給天文攝影設(shè)計(jì)的赤道儀，都是自帶極軸鏡的。

赤道儀要想實(shí)現(xiàn)對天體的自動跟蹤，需要把赤經(jīng)軸對準(zhǔn)北天極，因此赤經(jīng)軸也叫極軸。極軸鏡，顧名思義，就是在赤道儀的極軸里內(nèi)置的一個(gè)小望遠(yuǎn)鏡，專門用于精確對極軸的。

圖5 這是一臺典型的赤道式望遠(yuǎn)鏡，赤經(jīng)軸那個(gè)大粗筒里面藏著一個(gè)小望遠(yuǎn)鏡——極軸鏡。

關(guān)于極軸鏡的調(diào)校和精確對極軸的方法，原廠說明書里應(yīng)該有介紹。如果沒有，請向賣家索取。我這里只提一下重點(diǎn)步驟。

對極軸之前，你需要先判斷一下自己的極軸鏡和望遠(yuǎn)鏡的赤經(jīng)軸是否共軸。方法很簡單：將眼睛往極軸鏡里看，一般會看到一些圖形、刻度、數(shù)字、標(biāo)記，以及中央的十字絲，這些都在一塊叫做分劃板的東西上。將十字絲對準(zhǔn)遠(yuǎn)處地景上的某個(gè)小的點(diǎn)狀物體，然后旋轉(zhuǎn)赤道儀的赤經(jīng)軸180°，看十字絲中心是否仍然和點(diǎn)狀物體重合，如果仍然重合說明沒問題，如果不重合，可能就需要擰極軸鏡外面的一些螺絲進(jìn)行調(diào)整，詳情因具體赤道儀而異。一般而言，現(xiàn)在的制造工藝下生產(chǎn)的合格赤道儀，極軸鏡和赤經(jīng)軸的共軸是沒問題的。

然后，確定你的赤道儀正確安裝在了三腳架上。一般來說，三腳架上會立著一根小的金屬桿（圖6），將這根桿沖北放。然后，將赤道儀基座上有左右微調(diào)旋鈕的位置對著桿放入（圖7），這樣左右微調(diào)旋鈕擰緊后就會從兩邊“咬住”這根金屬桿，穩(wěn)固住赤道儀，同時(shí)也能靠頂這根桿實(shí)現(xiàn)左右方位的微調(diào)。

圖6 三腳架上的小金屬桿，旁邊標(biāo)著“N（北）”。

圖7 赤道儀基座上有左右微調(diào)旋鈕的位置（右側(cè)紅圈所示）要對著三腳架上的金屬桿放入。

接著就是對極軸了。

圖8 經(jīng)度改正環(huán)

首先，極軸鏡上一般有類似圖8的那種經(jīng)度改正環(huán)，對中國來說，我們統(tǒng)一使用北京時(shí)間，即東經(jīng)120°經(jīng)線上的時(shí)間。如果你的觀測地正好是東經(jīng)120°，那么應(yīng)該讓經(jīng)度改正環(huán)的0°對準(zhǔn)刻度線。如果你的觀測地不是東經(jīng)120°，那么，就應(yīng)該讓經(jīng)度改正環(huán)位于“實(shí)際觀測地經(jīng)度減去所用時(shí)間對應(yīng)的經(jīng)度”的位置上，比如北京地區(qū)，經(jīng)度為東經(jīng)116°，就應(yīng)該將經(jīng)度改正環(huán)置于“116°-120°=-4°”的位置，即如圖8所示的位置，然后將這個(gè)環(huán)的緊固螺絲擰緊。圖8上刻度線邊的“N”代表北半球使用，“S”代表南半球使用。

然后，如果極軸鏡或赤道儀上有水平氣泡，如圖9所示這種，一定要將其調(diào)水平。

圖9 赤道儀上的水平氣泡

接下來，摘下極軸鏡前后的保護(hù)蓋，再將極軸鏡的鏡筒露出來。一般的赤道儀都是通過轉(zhuǎn)動赤緯軸來露出極軸鏡的（圖10），其中，有的赤道儀必須通電后用手柄轉(zhuǎn)動赤緯軸才能露出極軸鏡。

圖10 轉(zhuǎn)動赤經(jīng)軸露出極軸鏡。旁邊手機(jī)的作用是為了拍攝這張照片給極軸鏡里打光，與實(shí)際觀測步驟無關(guān)。

接著，就是左右和上下調(diào)節(jié)極軸鏡的指向，將北極星放到極軸鏡的視場中。赤道儀一般會有左右和上下微調(diào)的旋鈕，類似圖11所示的那種。調(diào)節(jié)指向時(shí)注意赤道儀下方與三腳架連接的大螺絲不要擰得太緊，稍微松開一些便于左右轉(zhuǎn)動。左右微調(diào)旋鈕的操作方法一般是擰松一個(gè)的同時(shí)擰緊另一個(gè)；上下微調(diào)旋鈕一般只有一個(gè)，直接擰緊或擰松就行了，有時(shí)如果遇到已經(jīng)擰松了但極軸鏡指向不變，就用手往下按一按重錘桿。另外，如果不確定你找到的星是不是北極星，可以用指星筆指一下，如果在極軸鏡里能看到激光束，就說明找對了。

圖11 左右和上下微調(diào)旋鈕

最后，就是根據(jù)極軸鏡不同的分劃板，將北極星放在正確的位置上，從而完成精確對極軸。我平時(shí)接觸的比較多的分劃板類型有如下3類：

圖12 活動星圖式分劃板（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

1 活動星圖式分劃板（圖12）

這種分劃板類似活動星圖，有兩個(gè)圈，外圈是觀測日期，內(nèi)圈是觀測時(shí)間。用這種類型分劃板的極軸鏡一般目鏡端是可以旋轉(zhuǎn)的，旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈的日期圈會跟著轉(zhuǎn)，于是你就可以把觀測日期和時(shí)間的刻度線對上。然后，在十字絲兩邊一般會有兩組數(shù)字和標(biāo)記，其中一組一般會標(biāo)著α-UMi（小熊座α，也就是北極星。另一組是給南半球?qū)O軸用的），旁邊會有一根細(xì)長的槽，這個(gè)槽就是北極星應(yīng)該在的位置。槽旁邊標(biāo)著“2000”、“2030”之類的數(shù)字，數(shù)字對應(yīng)觀測的年份。比如，你在2000年觀測的話，就把北極星放在槽內(nèi)“2000”旁邊的位置。如果你在2015年觀測，就把北極星放在槽內(nèi)“2000”到“2030”中間的位置。至此，就完成了精確對極軸。

2 簡潔分劃板（圖13）

圖13 簡潔的分劃板

這種分劃板看上去很簡潔，其實(shí)也要用到活動星圖的原理，只不過日期和時(shí)間刻度都挪到了赤道儀表面上，如圖14所示，首先轉(zhuǎn)動時(shí)間環(huán)，把“0”轉(zhuǎn)到正上方，然后擰緊時(shí)間環(huán)鎖定螺絲。接著，轉(zhuǎn)動日期環(huán)，參照上文的介紹把經(jīng)度改正刻度線的正確刻度對好（比如在北京觀測就對著“-4°”）。然后，轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡赤經(jīng)軸，根據(jù)你的觀測日期和時(shí)間，將時(shí)間環(huán)和日期環(huán)對好。最后，將北極星調(diào)到圖13所示的分劃板上標(biāo)有“40′”和“60′”的那根線上，具體位置取決于當(dāng)時(shí)北極星距離北天極有多遠(yuǎn)。這個(gè)值可以用星圖軟件查詢，用90°減去北極星的實(shí)時(shí)赤緯值即可。比如，2015年，北極星到北天極的角距離為40′35″左右，這個(gè)值在一年之內(nèi)可以認(rèn)為是不變的。

3 表盤式分劃板 （圖15）

這種分劃板比較獨(dú)特，不需要去對時(shí)間和日期，本身相當(dāng)于一個(gè)手表的表盤，不過一圈是24個(gè)小時(shí)，并且0時(shí)在正下方，且沿逆時(shí)針方向?yàn)檎颉O軸時(shí)，需要用電腦或手機(jī)里的實(shí)時(shí)星圖軟件，查出此時(shí)北極星的時(shí)角值（Hour angle）——比如9h45m00s，然后把北極星置于表盤上對應(yīng)的時(shí)間處。至于北極星距離中央多遠(yuǎn)，則取決于當(dāng)時(shí)北極星距離北天極有多遠(yuǎn)，具體參照上一段的介紹。

圖15 表盤式分劃板（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

順帶提及，極軸鏡內(nèi)一般都帶有發(fā)出暗紅色光的暗視野照明燈，可以讓你的眼睛既能看清分劃板上的刻度和信息，又能看到北極星。不過，如果不巧你的暗視野照明燈壞了，你又找不到地方修理……那你就只能修煉出用自己的手機(jī)屏幕給極軸鏡打光同時(shí)又不至于淹沒北極星的技術(shù)了！

精確調(diào)焦

對準(zhǔn)極軸后，打開自動跟蹤，接下來就應(yīng)該調(diào)焦了。拍攝深空天體，調(diào)焦一定要精細(xì)。如果焦是虛的，付出再多辛苦也是白費(fèi)。

調(diào)焦之前，先確認(rèn)自己相機(jī)取景器的屈光度調(diào)節(jié)參數(shù)是適配你的視力的。方法也很簡單，裝上一個(gè)普通鏡頭隨便對一個(gè)近處的東西自動對焦，然后眼看取景器，調(diào)節(jié)屈光度調(diào)節(jié)旋鈕，將取景器里對焦點(diǎn)所在處的景物調(diào)節(jié)到最清晰。

接下來是正式調(diào)焦。

首先，把拍攝系統(tǒng)隨意對準(zhǔn)天上一個(gè)星星較多的區(qū)域，眼看取景器，調(diào)焦，直到視場中出現(xiàn)星點(diǎn)。

然后，將拍攝系統(tǒng)指向一顆亮星，推薦2等及以上的星。眼看取景器，找到這顆亮星，然后將赤道儀兩個(gè)軸的大動鎖死，用微調(diào)裝置將這顆亮星調(diào)到取景器的視場中央。

圖16 魚骨板調(diào)焦器圖案（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）

最后，將曝光參數(shù)調(diào)高一些，比如ISO設(shè)置到3200以上，快門設(shè)置到10s以上，然后打開實(shí)時(shí)取景，移動對焦框框住中央這顆亮星，然后將實(shí)時(shí)取景放大到5倍甚至10倍。你會發(fā)現(xiàn)這顆亮星是一個(gè)略模糊的大亮斑。這時(shí)微調(diào)對焦裝置，將星點(diǎn)調(diào)節(jié)到最細(xì)小，就完成了對焦。

如果你使用等效焦距300mm以上的超長焦拍攝，那么即使使用實(shí)時(shí)取景也很難把焦點(diǎn)調(diào)節(jié)到最好。這時(shí)，我建議使用一個(gè)調(diào)焦輔助裝置——魚骨板調(diào)焦器（簡稱魚骨板）。

魚骨板是一塊罩在物鏡前面的板子，上面刻有如圖16所示的圖形。魚骨板可以在淘寶上直接買到，注意買適配你望遠(yuǎn)鏡口徑的。也可以發(fā)揚(yáng)DIY精神，自己將圖形放大到合適大小打印在硬紙殼上，再用刻刀和鋼尺小心地把鏤空的圖形刻出來。圖17就是我給一臺口徑106mm望遠(yuǎn)鏡自制的魚骨板，使用時(shí)罩在望遠(yuǎn)鏡前即可。如果風(fēng)太大怕吹飛，可以用膠帶稍微粘一下。

圖18 魚骨板調(diào)焦的效果

要使用魚骨板的話，建議把望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)天上最亮的一顆恒星（不要找行星），然后，罩上魚骨板。這時(shí)，有趣的事情發(fā)生了，通過實(shí)時(shí)取景可以看到，亮星的左右各拖出了三根漂亮的星芒（圖18）。調(diào)節(jié)對焦裝置，令中間那根星芒剛好位于兩側(cè)星芒形成的那個(gè)角的角平分線上，調(diào)焦就做到最精確了。

調(diào)焦完畢后，擰緊鎖焦旋鈕鎖住焦點(diǎn)。另外，千萬別忘了摘下魚骨板再正式開拍。

一般來說，最初拍攝一段時(shí)間后，比如1小時(shí)后，望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)系統(tǒng)會隨著與環(huán)境溫度融為一體而產(chǎn)生熱脹冷縮的變化，對焦點(diǎn)會跑掉，因此必須重新調(diào)焦。如果你當(dāng)時(shí)正處在對一個(gè)天體曝光中，那可能就麻煩了：如果你暫停拍攝，再找一顆亮星調(diào)焦，接下來你可能很難找回目標(biāo)天體的同樣的構(gòu)圖。這時(shí)，你可以保持望遠(yuǎn)鏡指向不變，罩上魚骨板，把ISO設(shè)置到很高——比如ISO12800以上，把曝光時(shí)間調(diào)短一些——比如10秒以內(nèi)，然后拍攝一張照片，回放并放大，你會發(fā)現(xiàn)，視場里總有一些比較亮的星能夠拍攝出星芒。這樣，你就可以通過不斷地“微調(diào)調(diào)焦裝置-拍攝-回放檢查星芒-再微調(diào)”的方法，重新找回精確的焦點(diǎn)。

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)拍攝系統(tǒng)架在室外2小時(shí)后，對焦點(diǎn)位置就不會再有明顯變化了。不過，我仍然建議你每拍攝2小時(shí)左右，罩上魚骨板拍一張，檢查一下對焦點(diǎn)情況，做到萬無一失。

測試跟蹤精度

調(diào)焦完畢之后，你一定迫不及待想要找目標(biāo)試拍了吧？不過在這之前，我強(qiáng)烈建議你先測試一下跟蹤精度。如果你花了很長時(shí)間費(fèi)了九牛二虎之力找到了目標(biāo)天體，拍完第一張發(fā)現(xiàn)跟蹤有問題必須重新對極軸，而重新對極軸之后又必須重新找目標(biāo)天體……估計(jì)你會欲哭無淚吧。

如何測試跟蹤精度呢？很簡單，將望遠(yuǎn)鏡隨意指向南邊的天赤道附近（不知道天赤道在哪里的話就隨意指向南邊半空即可），將ISO設(shè)置低一些，比如設(shè)置到800，然后，進(jìn)行一張長時(shí)間的曝光，比如5分鐘。曝光結(jié)束后，回放并放到最大，看是否拖線。如果發(fā)現(xiàn)拖線厲害，很大的可能是極軸沒對好，必須重新對。如果基本不拖線，那就可以正式找目標(biāo)開拍了。

注意我上文的表述是“基本”不拖線。作為“懶人”，在沒有加導(dǎo)星裝置的前提下，不要強(qiáng)求完全不拖線，因?yàn)樵俑呒壍某嗟纼x也會有各種各樣的小誤差，你的極軸、平衡的調(diào)教也不可能完全精準(zhǔn)，所以，有一點(diǎn)兒拖線我個(gè)人認(rèn)為是可以接受的。圖19是兩張深空天體照片的局部100%截圖對比，上圖為跟蹤幾乎完美的樣子，星點(diǎn)很圓；下圖是跟蹤有一點(diǎn)兒拖線的樣子，星點(diǎn)略微呈現(xiàn)一點(diǎn)兒橢圓。不過下圖的樣子是我能接受的。因?yàn)檫@樣的隨機(jī)誤差拖線會在各個(gè)方向發(fā)生，最后疊加后星點(diǎn)會呈現(xiàn)為一個(gè)略微胖一點(diǎn)兒的圓，看不出拖線來。

當(dāng)然，如果拖線再長一些，可能就不行了。不過，有的赤道儀在長時(shí)間跟蹤連拍時(shí)，表現(xiàn)會時(shí)好時(shí)壞，即便你把極軸對得再準(zhǔn)、平衡調(diào)得再好也會時(shí)不時(shí)拖線。面對這種情況，只有在后期處理時(shí)，把拖線明顯的都刪了，只把不拖線的和拖線很小的用于疊加。

圖19 兩張深空天體照片的局部100%截圖對比，上圖跟蹤幾乎完美，下圖跟蹤有一點(diǎn)兒拖線。

至此，拍攝深空之前的準(zhǔn)備工作就介紹完了，下期，我將介紹如何尋找你想拍攝的目標(biāo)，敬請期待！

（責(zé)任編輯 張恩紅）