分享一套轻便的广域深空天文拍摄设备

MrTech

前几天总结了下去年拍的一些天文照片：https://www.chiphell.com/thread-2402428-1-1.html
很多人都对我用的设备有些兴趣，那么就在这里简单地分享一下吧。先列个大致清单，大致都是些日常拍摄“兼职”拍天文的设备：

相机：尼康D850（改机）
镜头：尼康 AF-S 300/2.8
滤镜：宇隆 L-Extreme 和 宇隆 L-Pro
赤道仪：艾顿 Smart EQ Pro
三脚架：马小路 MT-3541S
导星：30mm口径导星镜+QHY-5M

熟悉天文的朋友们可能大概也看得出来，这套东西最大的优势就是轻便，但是精度欠佳，最多也就是300-400的焦距下拍拍广域，而且抗风能力比较差。
这些设备轻便到什么程度呢，不仅所有汽车的后备箱都可以轻松放下，甚至一个双肩包和一个三脚架包就能带走，尤其适合长途出门的时候携带。相对比，重型的深空设备自重可能会达到上百斤，单人带出门基本不现实，甚至小一点的汽车都放不下。。。



组装起来的工作照。设备大小的话看相机、镜头的尺寸就能有概念了。


相机和镜头没什么可说的，D850素质确实够好，除了视频之外，我感觉适用于任何题材，到2022也没感觉有啥落后！不过为了更适合天文摄影，这台相机做了改装，换掉了CMOS前的截止滤镜，使得对红光段的感光能力更强，而红色光（确切的说，Ha波段）恰好是大多数深空天体发的光。代价，就是日常拍摄需要在镜头增加一个特殊的补偿滤镜，或者后期对白平衡进行处理，否则照片会严重发红。
至于300mm镜头，个人感觉其实是非常实用的长焦镜头，除了天文以外，我也常常用来拍人、拍风景，长焦里面挺容易使用的焦段。

值得提一下的是滤镜。为了最大程度降低光污染的影响，现代天文摄影基本都会使用专用的滤镜系统。和日常用的滤镜不同，这些滤镜的透过范围都非常窄。我常用的宇隆 L-Extreme双窄带滤镜，基本只能通过Ha和O3的发射谱线，最大程度隔绝光污染，适合发射星云目标。同样常用的L-Pro滤镜透过的范围明显更大，适合拍银河、反射星云之类连续光谱的目标。

发射星云：星际气体中某些元素受到激发电离，发射特定波长的光。以Ha、O3等最常见
反射星云：星际尘埃等反射恒星而发光，因此波长不局限在某特定元素的发射光谱上

以上分别是L-Extreme和L-Pro的透过率曲线



由于300/2.8刚好由后置滤镜位置（52mm口径），因此这些滤镜（48mm口径）只需要一个转接环就可以直接安装，相对比较方便。48mm装上，暗角不大，而且本来画面边缘就不太用得到，因此没什么影响。



鱼骨板（Bahtinov Mask），用以实现暗光下的精确对焦。深空天体大部分十分暗淡，无论是使用取景器还是Live View，基本上都难以正常对焦。所以需要利用鱼骨板：使用衍射原理，对焦不准时这个板子会使星点发出的几条光芒分开，对焦准确则是交汇在一点。因此方便观察，能够非常精确地完成对焦。



赤道仪。由于地球在自转，因此从地面上看，天体都是东升西落，这也是星轨照片的拍摄原理。由于深空天体都需要长时间曝光，因此需要“赤道仪”这个设备，来抵消地球自转的影响。具体来说，就是精确的对准地球自转的轴线（在北半球，就是对准北极星），然后精确的反方向旋转即可。别小看这两个“精确”，要做到的话，需要相当多的辅助。这台Smart EQ，虽然被归类为“星野赤道仪”，但是实际用途远不局限于星野拍摄。它本身是一个标准的双轴德式赤道仪，支持双轴导星，自重约3kg，载重约5kg，精度足够配合300-400mm的镜头或者小型望远镜完成拍摄。

使用时，重锤用以平衡相机和镜头的重量。（注意此图相对上图中，赤经轴、赤纬轴的位置转动）。现代赤道仪通常具有“Goto“功能，校准赤道仪后，输入天体名称或者坐标即可自动驱动电机指向该目标，非常方便。
一句题外话：现在来说，Smart EQ赤道仪已经比较落后了。如果大家要选购类似用途的设备的话，目前我更加推荐最近兴起的”谐波赤道仪“。这类设备的传动方式和传统赤道仪不同，使用谐波减速器替代蜗轮蜗杆，因此体积小得多也轻得多，更是无需重锤平衡配重，整体上更加轻便，但是成本更贵了一些。



电子极轴镜与配套的软件。前面说到，跟踪天体需要使赤道仪”精确“对准北极星，这个设备就是用来实现这个”精确“的。实质上，电子极轴镜就是一台小型相机，使用时配合电脑软件，持续拍摄并自动分析出北极星的位置，从而引导使用者调整赤道仪的指向，保证精确对准。电子极轴镜可以实现大约30角秒的对准精度。



导星设备与配套的软件。这些设备用来辅助赤道仪”精确“地旋转。所有人都知道地球的自转周期就是一天，但实际上地球自转并非匀速，而且赤道仪的运动也一定存在误差，同时还要考虑不同高度角下大气折射的影响。因此，盲目的让赤道仪恒速旋转，无法得到较高的精度。所以，就有了”导星“这个方法：使用一台和主相机同轴安装的小型相机，连接到电脑并持续拍摄，软件会自动识别拍摄到的星点，并检测星点的移动，然后通过一定的算法给赤道仪发送反方向指令，实现对天体位置的闭环跟踪，保持天体位置在画面中的相对稳定。对自动控制有些了解的朋友，应该很容易理解这个概念吧。具体到这套设备上，不使用导星，仅仅对准极轴，最多可以保持30s的稳定跟踪；使用导星，则可以保持至少10-15min。

此外还有不得不提的电脑，这是对准极轴、完成导星的必备设备。我使用的是苹果 Mac Air M1，性能强大，续航更长，连续运行相关软件可以维持至少10h，在野外拍摄能够省掉一个电源，非常方便。当然，目前也有专用的”天文盒子“，其实就是专用计算机来实现这些功能，但我已经有了足够方便的电脑，也就不再需要了。
剩下的东西，就是些零碎了。加热带防止镜头起雾、快门线实现长时间曝光、电池用来供电等。
总的来说，广域深空拍摄所需要的设备，并没有太重太多，如果还要精简的话，最低只需要相机、镜头、赤道仪、三脚架即可，有兴趣的话完全可以尝试起来啊！

Wolverine

感谢分享!!

超逸绝尘

看起来非常专业啊， 要有星空图片就更好了。

MrTech

超逸绝尘 发表于 2022-3-27 17:16
看起来非常专业啊， 要有星空图片就更好了。

帖子一开头的那个链接就是啊，里面的图片都是这些东西拍的

SUNZKpope

图文并茂，介绍的很细致，学习了！

太烂了

赤道仪这种东西对我来说还停留在口嗨阶段

jpai5000

看了前几天你拍的星空的照片，很受震撼

huihuige

对我来说 找出空闲时间 找出去哪里才能看到星空 找到每月大月亮的晚上 更难 哈哈

Blizzard00

我擦去开始链接里面看了星空照片
太TM好看了！！！

pengpoj

太棒了，我也买一套玩玩。

gerryho

艾顿的赤道仪太重了啊，轻量化还是走谐波比较好啊~~

MrTech

gerryho 发表于 2022-3-28 11:41
艾顿的赤道仪太重了啊，轻量化还是走谐波比较好啊~~

是的，而且还要重锤，对于便携来说太耽误事。有机会想搞个谐波试试

MrTech

huihuige 发表于 2022-3-28 11:07
对我来说 找出空闲时间 找出去哪里才能看到星空 找到每月大月亮的晚上 更难 哈哈 ...

其实也不用走太远，到城市边缘，然后找个晴天，最好是农历初一附近的几天，就可以很容易的看到或者拍到星空了

MrTech

太烂了 发表于 2022-3-28 08:57
赤道仪这种东西对我来说还停留在口嗨阶段

双轴赤道仪确实有点复杂，入门也可以从星野赤道仪开始啊，100mm一下的镜头基本都可以了，足够拍拍银河和一些广域了

猎户星空

折射野战加热带很重要！

jeff.kwan

还好我会看评论，不然就错过样张了

我是一片云

期待星空大作。如果玩过深空摄影的人也许就可以理解那部超火电视剧里的孙连城了

sunir

用Mac Air？楼主是用KSTAR拍的么？

落樱缤纷

还得弄个固定台，不然折腾死

jack0518

马小路的架子，谢谢分享

liangns

装备太过专业，难道拍星空就没有低成本解决方案。。。

MrTech

liangns 发表于 2022-3-28 21:17
装备太过专业，难道拍星空就没有低成本解决方案。。。

最低的话呢，相机加三角架就可以了，能拍拍星野、星轨、银河，也很漂亮的。相机都没有的话，如果手机能够支持手动的长时间曝光，理论上也是可以的。

MrTech

sunir 发表于 2022-3-28 19:22
用Mac Air？楼主是用KSTAR拍的么？

感觉Mac对软件的支持不错的，KSTAR，PHD2，PloeMaster啥的亲测都可以用。不过，太小众的软件可能还是不如WIN吧

CogitoLau

我缺的是赤道仪吗？
不！我缺的是300 2.8！

iokitchen

专业，收藏慢慢学习。。。

想问问是不是用了那个双窄带滤镜就能大幅度减少光污染？那在城市拍银河是不是有改善呢？

MrTech

iokitchen 发表于 2022-3-28 23:00
专业，收藏慢慢学习。。。

想问问是不是用了那个双窄带滤镜就能大幅度减少光污染？那在城市拍银河是不是有 ...

窄带滤镜确实可以非常大幅度降低光污染的影响。但是对于银河，却基本无法用窄带滤镜拍摄。因为银河发的光属于连续谱，但只窄带滤镜能够透过的波长范围太小了，等于把银河也当作”光污染“过滤掉。拍银河可以用L-Pro，ClearSky等”光害滤镜“，对光害有一定的作用，但并没有窄带滤镜这样的立竿见影。

klaspa

刚在研究赤道仪

huihuige

MrTech 发表于 2022-3-28 13:04
其实也不用走太远，到城市边缘，然后找个晴天，最好是农历初一附近的几天，就可以很容易的看到或者拍到星 ...

需要等到后半夜么？
还是晚上九十点钟就可以了？

激浊清扬

一阵感慨，设备基本都有，爱好已经不在
我的极轴镜这么多年还没开过光 QHY695A也是新的

MrTech

huihuige 发表于 2022-3-29 09:17
需要等到后半夜么？
还是晚上九十点钟就可以了？

这个不一定，要看具体是哪一天，还有你想要拍的目标，每一天的星空都是不一样的。五六月份之后，天后后不久就可以看到银河了。可以下载一个Stellrium之类的星图软件，可以看到每一天星空的样子。