淺談彗星的拍攝

□ 詹 想

淺談彗星的拍攝

□ 詹 想

筆者用佳能500D相機(jī)+200mm焦距鏡頭拍攝的L4彗星伴仙女座大星系M31照片。

剛剛過去的2013年，有兩顆彗星很是吸引了天文愛好者甚至普通公眾的眼球，一顆是3～4月比較容易觀測(cè)的C/2011 L4 PANSTARRS（下文簡(jiǎn)稱L4），一顆是11～12月比較容易觀測(cè)的C/2012 S1 ISON。其中，ISON彗星尤其引人關(guān)注，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)之初，就計(jì)算出它的軌道在近日點(diǎn)極端接近太陽，是一顆典型的掠日彗星。而掠日彗星往往會(huì)成為漂亮的大彗星，比如1965年的池谷-關(guān)、2006年的C/2006 P1 McNaught，都是白晝大彗星，最亮?xí)r白天可見，過近日點(diǎn)后非常壯觀。另外，北半球自從1997年的海爾-波普之后就沒出現(xiàn)過漂亮的大彗星了，因此，ISON被北半球人民寄予了厚望?？上В@顆傳說中的世紀(jì)彗星，如飛蛾撲火般沖向太陽，卻沒能再完整地逃出來。

ISON死了，但是它留下的彗星熱潮仍在。此時(shí)，天空中就有一顆很值得觀測(cè)和拍攝的亮彗星——C/2013 R1 Lovejoy（下文簡(jiǎn)稱R1）。新彗星的出現(xiàn)其實(shí)沒什么規(guī)律，說不定下個(gè)月又會(huì)出現(xiàn)一顆漂亮的彗星，所以，如果你想拍彗星，不妨從現(xiàn)在就開始練習(xí)。

彗星在哪里？

每次在微博上發(fā)布彗星的消息，總會(huì)有許多人問：這彗星在哪里？幾點(diǎn)往哪個(gè)方位看？這些問題其實(shí)很難回答，因?yàn)橐话愕腻缧侨庋劭床灰?，只說一個(gè)大概的時(shí)間方位幾乎是不可能找到的。另外彗星移動(dòng)很快，每天的位置都有不同。所以，真正想觀測(cè)彗星的同好，一定要學(xué)會(huì)利用電子星圖自己查詢彗星的位置。

計(jì)算機(jī)上可運(yùn)行許多電子星圖軟件，最常見的叫“虛擬天文館”，是一個(gè)免費(fèi)的3D星空演示軟件。在這個(gè)軟件的“設(shè)置”-“插件”里，有“太陽系編輯器”，這里可以下載最新彗星數(shù)據(jù)，然后顯示彗星的位置。具體方法在網(wǎng)上隨便一搜就能找到，在此不再贅述。

筆者最喜歡用的電子星圖軟件是經(jīng)典的Skymap。這個(gè)軟件沒有華麗的外表，但卻相當(dāng)專業(yè)，數(shù)據(jù)極為豐富。用它下載彗星數(shù)據(jù)非常簡(jiǎn)單，首先點(diǎn)擊菜單“File-Preferences-downloaded data...”，第一個(gè)網(wǎng)址是下載彗星數(shù)據(jù)的網(wǎng)站，默認(rèn)的網(wǎng)站可能是錯(cuò)的，改為“http://www.minorplanetcenter.org/iau/ Ephemerides/Comets/Soft01Cmt.txt”（這個(gè)網(wǎng)址，直接用Google搜“skymap comet”關(guān)鍵字，也能搜出來）。然后，點(diǎn)擊菜單“Tools-Download data...”，點(diǎn)第一個(gè)“Download Comet Data”，即可將最新的彗星數(shù)據(jù)下載下來（圖1）。

讓軟件顯示彗星也很簡(jiǎn)單，點(diǎn)擊右側(cè)工具欄彗星圖標(biāo)，即可對(duì)彗星顯示情況進(jìn)行設(shè)置（圖2）。你可以點(diǎn)擊左下角的“All”選中所有的彗星，或者手動(dòng)用復(fù)選框選中你想顯示的彗星。在右邊可以選擇只顯示距近日點(diǎn)在XX天以內(nèi)的彗星（All comets within XX days of perihelion），或者所有選中的彗星（Selected comets only）；也可以只顯示XX等以上的彗星（Comets brighter than mag XX），或者全部選中的彗星（All selected comets）。如果左下角選擇了“All”，則在右邊不要選擇顯示全部彗星，那樣的話太多了，軟件可能會(huì)卡死。如果你左邊只選中了你想顯示的彗星，那么在右邊可以選擇顯示全部。另外，一定要確認(rèn)“Display comets on map”前面的復(fù)選框是選中狀態(tài)。

最后，無論你用哪個(gè)軟件，更新彗星數(shù)據(jù)并顯示后，就可以設(shè)置好你想觀測(cè)的時(shí)間，然后看彗星的方位和地平高度了。如果你想用長(zhǎng)焦鏡頭或望遠(yuǎn)鏡拍攝彗星特寫，只需要在星圖軟件上放大，就可以看到彗星的精確位置（圖3）。

圖1 Skymap下載彗星數(shù)據(jù)對(duì)話框。下面還能下載小行星數(shù)據(jù)和人造衛(wèi)星數(shù)據(jù)。

圖2 Skymap設(shè)置彗星顯示情況對(duì)話框。筆者這里是選中了所有彗星，然后顯示所有亮于16等的彗星。

圖3 這是筆者用Skymap下載最新彗星數(shù)據(jù)后，顯示的北京地區(qū)2013年12月14日凌晨5:30時(shí)東偏北的彗星情況。5顆彗星扎堆出現(xiàn)在這片天區(qū)，不過多數(shù)都很暗。

圖4 2013年4月6日凌晨的L4彗星（上）伴M31（下）從東北方升起。照片中還有明顯的綠色氣輝。

如何拍攝彗星

如果你想拍的彗星比較亮比較大

那么，用固定式星野攝影的方法就能將其拍下來。如果你有幸趕上那種壯麗的世紀(jì)大彗星，那么用廣角鏡頭便可以輕松進(jìn)行拍攝。不過，這種場(chǎng)面畢竟是可遇而不可求的，更多的彗星并沒有那么大。所以，這時(shí)候要想一定程度體現(xiàn)彗星的細(xì)節(jié)，可能需要用到50mm左右的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭乃至85mm左右的中焦鏡頭。在這樣的焦距下進(jìn)行固定攝影，如果希望背景恒星不明顯拖線，那么曝光時(shí)間一定要短，在6～8秒為宜。這么短的曝光時(shí)間要想拍下漂亮的星空和彗星，則要求鏡頭的光圈要比較大，同時(shí)相機(jī)機(jī)身的高感能力要比較強(qiáng)。圖4是楊勇（新浪微博@Lysuna）2013年4月6日凌晨拍攝的L4彗星伴仙女座大星系M31從東北方升起的照片，使用佳能6D+85mm鏡頭，f/1.2，ISO3200，8秒曝光。這款鏡頭十分強(qiáng)大，光圈可以大到f/1.2，所以感光度不用設(shè)得太高。如果你只有最大光圈f/1.8的鏡頭，那么可以把感光度上到6400，也能得到差不多的曝光值。

如果你沒有太強(qiáng)大的機(jī)身和鏡頭，又或者你想用更長(zhǎng)焦的設(shè)備拍攝彗星的特寫

那么，固定攝影的方式就不適用了，這時(shí)你需要使用赤道儀跟蹤拍攝。使用赤道儀可以大大拓展你的天文攝影題材，這時(shí)你不需要太高的感光度和太大的光圈，而是用更長(zhǎng)的曝光時(shí)間，更從容地拍攝。這樣，你可以得到更好的畫質(zhì)和細(xì)節(jié)表現(xiàn)。

現(xiàn)在，市面上有許多小巧輕便的星野赤道儀，國(guó)產(chǎn)的價(jià)格大約在2000元左右，相比動(dòng)輒上萬的定焦大光圈鏡頭便宜得多。這些星野赤道儀使用也很方便，可以直接用干電池供電，可以直接架在相機(jī)三腳架上，跟蹤精度對(duì)一般的星野攝影也完全夠用，實(shí)乃普通愛好者玩天文攝影的必備佳品。

圖5是筆者在2013年12月14日凌晨觀測(cè)雙子座流星雨時(shí)，拍攝的一張R1彗星和雙子座群內(nèi)流星同時(shí)出現(xiàn)的照片。使用佳能650D+50mm鏡頭，f/2.2，ISO1600，30秒曝光，用一臺(tái)星野赤道儀跟蹤。地景長(zhǎng)城雖然有些拖線模糊，但因?yàn)楸緛砭褪羌粲埃砸部床惶鰜怼?/p>

如果你想拍攝彗星比較精細(xì)的特寫

那么，就必須使用拍攝深空的那一套方法，用同樣的曝光參數(shù)拍攝許多張，后期進(jìn)行疊加。不過，彗星有其特殊之處，因?yàn)樗鄬?duì)于恒星背景是移動(dòng)的，所以，拍攝時(shí)單張曝光不宜過長(zhǎng)，個(gè)人感覺用等效800mm左右焦距拍攝時(shí)，單張控制在2分鐘以內(nèi)為宜。然后，后期疊加時(shí)，要按照彗核的位置疊加，這樣才能獲得最佳的彗星影像。

圖5 2013年12月14日凌晨拍攝的雙子座流星雨群內(nèi)流星（右上的明顯亮線）、R1彗星（中部）、長(zhǎng)城（下方）在一起的合影。中偏左略顯模糊的一小團(tuán)是武仙座球狀星團(tuán)M13。另外，圖上還有衛(wèi)星若干。

后期疊加處理

如何按照彗星的彗核進(jìn)行疊加呢？著名深空疊加軟件DeepSkyStacker（簡(jiǎn)稱DSS）提供了這一功能，在這里也只介紹此軟件疊加彗星的功能，它的基礎(chǔ)使用請(qǐng)大家自行查閱相關(guān)教程。

1 運(yùn)行DSS后，首先點(diǎn)擊左下方的“Settings-Stacking Settings...”，然后點(diǎn)擊第二個(gè)選項(xiàng)卡“Comet”，下方有三個(gè)選項(xiàng)（圖6），建議選擇第二項(xiàng)“Comet Stacking”，這個(gè)就是按照彗星位置疊加。第一個(gè)選項(xiàng)“Standard Stacking”是普通的按照恒星位置疊加，這時(shí)彗星會(huì)拖線；第三個(gè)選項(xiàng)“Stars+Comet Stacking”理論上可以通過復(fù)雜的算法讓彗星和星點(diǎn)都不拖線，但筆者測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，這個(gè)選項(xiàng)會(huì)讓黯淡的彗尾細(xì)節(jié)損失嚴(yán)重，因此不推薦。

圖6 DSS中的彗星疊加設(shè)定

2 設(shè)置好以后，按照正常疊加深空的流程，打開圖像幀、暗場(chǎng)幀和平場(chǎng)幀。打開后，不要直接開始疊加，因?yàn)檐浖⒉恢厘缧窃谀睦铮枰愀嬖V它。在下方的圖像列表里，選中第一張圖像，上方的預(yù)覽窗口會(huì)顯示這張圖，右邊會(huì)顯示4個(gè)工具。點(diǎn)那個(gè)彗星工具（這時(shí)如果彈出一個(gè)提示對(duì)話框，選第三個(gè)“to continue without xxx”選項(xiàng)），然后把鼠標(biāo)放在彗核的中心，按住Shift鍵并左鍵單擊鼠標(biāo)，就設(shè)置好了彗核的位置。注意，你可以使用鼠標(biāo)滾輪局部放大圖像，或者看左上方的局部放大圖，仔細(xì)確認(rèn)彗核的中心。利用小鍵盤上的方向鍵可以微調(diào)鼠標(biāo)的位置，找準(zhǔn)以后再點(diǎn)擊鼠標(biāo)。點(diǎn)擊成功以后，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)紫色的圓框框住彗核。最后，記得點(diǎn)右邊工具欄里最下方的“保存”工具，這樣彗核的位置就被保存下來了。

圖7 DSS里手動(dòng)選擇彗核

3 依次選中每一張照片，手動(dòng)選擇好彗核的位置并保存。全部選好以后，就可以按照平時(shí)疊加深空的方式，開始疊加了。疊加完后，再用Photoshop之類的圖像處理軟件，調(diào)整色階、曲線、飽和度、降噪等，并最終出圖。

圖8 筆者用佳能500D相機(jī)+FSQ106望遠(yuǎn)鏡（焦距530mm）拍攝的R1彗星特寫照片。單張曝光1分鐘，ISO1600，16張疊加。

圖8就是用彗核疊加模式疊加并處理的R1彗星的照片，可見彗星很清晰，彗尾的結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)很精細(xì)，但背景恒星拖線了。

不過，彗核疊加模式不是必須的。比如，如果你用的鏡頭焦距不是特別長(zhǎng)，或者總曝光時(shí)間不是特別長(zhǎng)，那么可以用普通疊加模式。而如果你想拍攝彗星和別的天體相伴的場(chǎng)景，則必須用普通疊加模式。這時(shí)控制總曝光時(shí)間不要太長(zhǎng)非常重要。

題圖就是用普通疊加模式疊加并處理的L4彗星伴仙女座大星系M31的特寫照片，如果用彗核疊加模式，M31拖線模糊了，就會(huì)有違這照片的初衷。所以我使用佳能500D+小白鏡頭，200mm端，f/2.8，ISO1600，單張曝光1分鐘，連拍9張疊加。200mm焦距不是很長(zhǎng)，累積9分鐘總時(shí)間也不是很長(zhǎng)，所以彗星沒有太明顯的移動(dòng)，這時(shí)用普通疊加模式，能夠清晰地顯示彗星與M31的細(xì)節(jié)。

（責(zé)任編輯 張恩紅