天文攝影入門---第二章 固定攝影方法的認識

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天文攝影入門---第二章 固定攝影方法的認識

文章 Wongsir » 週一 27 10月, 2003 23:31

2. 固定攝影方法的認識

2.1 最簡易的攝影方法
固定(或靜止)攝影是各類天文攝影的最簡易方法,所需的器材只是一架攝影機,一個三腳架,一條快門繩,一個遮光罩,及一卷高速菲林而已。它是天文愛好者,踏入天文攝影的第一步。

拍攝的範圍包括任何肉眼見到的天象:如星座、星流跡、流星、人造衛星、銀河、月球、月食過程、太陽、日食過程、較亮的彗星、黃道光(或對日照)、行星的位置變化 …… 等。如以一些山嶺樹木、城市建築物作為前景,更可構成一幅美麗的畫意照片。
圖 2.1 星點攝影 -人馬座

2.2 旋轉的星空 - 星點與星跡
天文攝影與一般攝影的最大分別就是日常的地面景物大多是靜止的,但天上的日月星辰是不停地運行的。地球每24小時自轉一周,所以星亦每24小時(實際為23小時56分)由東向西自轉一周。這個速度相等於每小時15度,或每4分鐘一度。試將一架攝影機向著北極星的方向拍一段時間,就可顯示星空的移轉速度。

為了避免所拍的星體變成模糊,曝光時間就有一定的限制,因此我們便無法利用固定方法攝到較暗的星體,如果曝光長時間稍長,星像便成條狀,這些條紋稱為星流跡( Star trails )。


2.3 星點攝影的曝光時間限制
由於星空的不斷轉動,所以星像在底片平面亦有些微移動。要計算星體會(赤緯δ)在底片的移動距離(X mm)可用下列公式:

X = 2πƒt cos δ / 86400 = 0.000073ƒt cos δ

ƒ= 鏡頭焦距(毫米mm)
t = 曝光時間(秒)

由此可見,曝光時間或焦距愈長。星跡便愈長。此外,靠近天南北極的星體,在底片的移動亦較慢。

因為光線在底片藥膜的散射作用,星點在底片上的影像,是一個有面積的小圓點,直徑最小為 0.02 ~ 0.03 mm 。只要星體在底片的移不超過這個限度,星點便呈圓形。
以一個大口徑的標準鏡頭配以高速底片為例,如曝光不超過10~15秒,便可以攝到肉眼可見到的任何星體。


2.4 器材的選擇
進行固定攝影,所需器材相當簡單
圖 2.3 固定攝影所需的器材

包括:
(1) 攝影機 - 任何攝影機均可,而以單鏡反光機最方便,因為可以更換不同鏡頭,以求取得更廣的視場或更大的成像。至於快門方面,最重要是有B掣(長時間曝光掣),其他速度如由幾分之一至幾百分之一秒已很理想。如備有重拍設備,則對於拍多重曝光照片更為容易。
(2) 鏡頭 - 任何鏡頭均可,只要光圈 (口徑)不要太小。焦距則視需要而定。
(3) 三腳架 - 三腳架必須十分穩固,以有搖攝雲台(Pan head)可左右上下移動者為佳。腳之節數不可太多(普通的四、五、六、七節的小型腳架不甚實用)。
(4) 快門繩(失打繩) - 最好是用較柔軟的,並在按下時可自動鎖上的一種,以便單手操作及作長時間曝光。
(5) 遮光罩 一 以保護鏡頭免受側面的外來光線影響,長度必須與所用的鏡頭匹配。
(6) 計時器 - 手錶(現時流行的LED或LCD數字手錶十分適用)、夜光鐘、有秒計的黑房鐘或其他方便的計時器均可用。


2.5 底片的選擇
因大多數星體(太陽與月球除外)都較日常景物暗淡,同時用固定方法曝光時間又不能太長,所以適宜用較快的底片(感光速度在ASA一百至四百度間)。底片的牌子與種類很多,可參考「底片的選擇」一章。至於拍攝星座、星流跡、流星……等的技術,留待以後各章再談。


圖片說明
星流跡攝影-獵戶座及天狼星
圖2.2圖中所見的是黃分時的金星與月亮
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