懒人拍深空(三)

□ 詹 想

懒人拍深空(三)

□ 詹 想

望远镜与相机的连接

本系列文章第一期介绍了如何在赤道仪上直接接相机。如果你在赤道仪上架了天文望远镜，那么如何把望远镜和相机进行连接呢？很简单，把望远镜的目镜摘掉，把相机的镜头卸掉，用一个专门的摄影接口先卡在相机上，然后再将这个接口像目镜一样插入望远镜后端即可。

图1就是一个典型的天文摄影接口，它其实是由两部分组成的（图2），一部分是一个卡口，可以卡在单反机身前面连接镜头的地方；另一部分是一个接环，接环一端一般是M4螺纹，能拧到卡口上，另一端则是标准的目镜大小，可以插入望远镜后端，详见图3。

天文摄影接口的卡口部分对应不同品牌的单反相机，比如适用于佳能的、尼康的，或者索尼的等等。天文摄影接口的接环部分一般有两种规格，对应目镜的两种常见规格，分别是1.25寸（也叫1又1/4寸）和2寸（图4）。1.25寸接环最常见，普适性最高，因为几乎所有望远镜后端的目镜接口都有1.25寸这一规格。2寸接环比1.25寸接环大许多，可以使成像的暗角现象显著减轻，显然是更好的接环。一般的摄星镜都有2寸目镜接口，但一些低端望远镜可能只有1.25寸目镜接口。

图1 一个典型的天文摄影接口。

图2 图1的接口拆开后的样子，右边是卡口，左边是接环。

图3 相机通过摄影接口连接在望远镜后。

图4 2寸接口（左）和1.25寸接口（右），看得出来接环的大小相差很多。

总之，你要先搞清楚你的望远镜目镜接口规格，然后购买与你相机品牌对应的同时能适配你望远镜的摄影接口。

平衡——容易被忽视的重要环节

在赤道仪上架好拍摄系统——不管是望远镜+相机还是相机+镜头——以后，我们必须做一件很重要的工作，那就是调节系统的平衡，尤其是赤经轴两端的平衡，即拍摄系统和重锤的平衡。这个平衡如果没调好，赤道仪跟踪时就有可能跟不准，而且长期使用的话还可能损坏赤道仪。所以，如果你有时用望远镜拍摄，有时又用镜头拍摄，那么你可能需要多准备几个不同重量的重锤，或者准备重锤杆的延长杆，以便不同系统的平衡。当然，如果拍摄系统很轻，比如就是一个入门级单反机身+广角镜头或套头，那么另一端不加重锤只靠重锤杆也许就够了。

原则上，赤纬轴的平衡也要尽量调好，但由于这个平衡因为各种因素限制很难调得特别好，同时这个平衡也没那么重要，所以调到你能做到的最好就行了，不用强求一定要完美平衡。

精确对极轴！

精确对极轴是非常重要的课题，尤其是对于我们这样不用导星装置的“懒人”来说，要保证精确的跟踪，必须将极轴对得尽可能精准。

精确对极轴的方法因赤道仪而异，而且不止一种，比如有很复杂的漂移法。限于篇幅，本文只介绍我认为最容易操作的方法——利用极轴镜对极轴——中的最重点的步骤。一般来说，给天文摄影设计的赤道仪，都是自带极轴镜的。

赤道仪要想实现对天体的自动跟踪，需要把赤经轴对准北天极，因此赤经轴也叫极轴。极轴镜，顾名思义，就是在赤道仪的极轴里内置的一个小望远镜，专门用于精确对极轴的。

图5 这是一台典型的赤道式望远镜，赤经轴那个大粗筒里面藏着一个小望远镜——极轴镜。

关于极轴镜的调校和精确对极轴的方法，原厂说明书里应该有介绍。如果没有，请向卖家索取。我这里只提一下重点步骤。

对极轴之前，你需要先判断一下自己的极轴镜和望远镜的赤经轴是否共轴。方法很简单：将眼睛往极轴镜里看，一般会看到一些图形、刻度、数字、标记，以及中央的十字丝，这些都在一块叫做分划板的东西上。将十字丝对准远处地景上的某个小的点状物体，然后旋转赤道仪的赤经轴180°，看十字丝中心是否仍然和点状物体重合，如果仍然重合说明没问题，如果不重合，可能就需要拧极轴镜外面的一些螺丝进行调整，详情因具体赤道仪而异。一般而言，现在的制造工艺下生产的合格赤道仪，极轴镜和赤经轴的共轴是没问题的。

然后，确定你的赤道仪正确安装在了三脚架上。一般来说，三脚架上会立着一根小的金属杆（图6），将这根杆冲北放。然后，将赤道仪基座上有左右微调旋钮的位置对着杆放入（图7），这样左右微调旋钮拧紧后就会从两边“咬住”这根金属杆，稳固住赤道仪，同时也能靠顶这根杆实现左右方位的微调。

图6 三脚架上的小金属杆，旁边标着“N（北）”。

图7 赤道仪基座上有左右微调旋钮的位置（右侧红圈所示）要对着三脚架上的金属杆放入。

接着就是对极轴了。

图8 经度改正环

首先，极轴镜上一般有类似图8的那种经度改正环，对中国来说，我们统一使用北京时间，即东经120°经线上的时间。如果你的观测地正好是东经120°，那么应该让经度改正环的0°对准刻度线。如果你的观测地不是东经120°，那么，就应该让经度改正环位于“实际观测地经度减去所用时间对应的经度”的位置上，比如北京地区，经度为东经116°，就应该将经度改正环置于“116°-120°=-4°”的位置，即如图8所示的位置，然后将这个环的紧固螺丝拧紧。图8上刻度线边的“N”代表北半球使用，“S”代表南半球使用。

然后，如果极轴镜或赤道仪上有水平气泡，如图9所示这种，一定要将其调水平。

图9 赤道仪上的水平气泡

接下来，摘下极轴镜前后的保护盖，再将极轴镜的镜筒露出来。一般的赤道仪都是通过转动赤纬轴来露出极轴镜的（图10），其中，有的赤道仪必须通电后用手柄转动赤纬轴才能露出极轴镜。

图10 转动赤经轴露出极轴镜。旁边手机的作用是为了拍摄这张照片给极轴镜里打光，与实际观测步骤无关。

接着，就是左右和上下调节极轴镜的指向，将北极星放到极轴镜的视场中。赤道仪一般会有左右和上下微调的旋钮，类似图11所示的那种。调节指向时注意赤道仪下方与三脚架连接的大螺丝不要拧得太紧，稍微松开一些便于左右转动。左右微调旋钮的操作方法一般是拧松一个的同时拧紧另一个；上下微调旋钮一般只有一个，直接拧紧或拧松就行了，有时如果遇到已经拧松了但极轴镜指向不变，就用手往下按一按重锤杆。另外，如果不确定你找到的星是不是北极星，可以用指星笔指一下，如果在极轴镜里能看到激光束，就说明找对了。

图11 左右和上下微调旋钮

最后，就是根据极轴镜不同的分划板，将北极星放在正确的位置上，从而完成精确对极轴。我平时接触的比较多的分划板类型有如下3类：

图12 活动星图式分划板（图片来自网络）

1 活动星图式分划板（图12）

这种分划板类似活动星图，有两个圈，外圈是观测日期，内圈是观测时间。用这种类型分划板的极轴镜一般目镜端是可以旋转的，旋转时外圈的日期圈会跟着转，于是你就可以把观测日期和时间的刻度线对上。然后，在十字丝两边一般会有两组数字和标记，其中一组一般会标着α-UMi（小熊座α，也就是北极星。另一组是给南半球对极轴用的），旁边会有一根细长的槽，这个槽就是北极星应该在的位置。槽旁边标着“2000”、“2030”之类的数字，数字对应观测的年份。比如，你在2000年观测的话，就把北极星放在槽内“2000”旁边的位置。如果你在2015年观测，就把北极星放在槽内“2000”到“2030”中间的位置。至此，就完成了精确对极轴。

2 简洁分划板（图13）

图13 简洁的分划板

这种分划板看上去很简洁，其实也要用到活动星图的原理，只不过日期和时间刻度都挪到了赤道仪表面上，如图14所示，首先转动时间环，把“0”转到正上方，然后拧紧时间环锁定螺丝。接着，转动日期环，参照上文的介绍把经度改正刻度线的正确刻度对好（比如在北京观测就对着“-4°”）。然后，转动望远镜赤经轴，根据你的观测日期和时间，将时间环和日期环对好。最后，将北极星调到图13所示的分划板上标有“40′”和“60′”的那根线上，具体位置取决于当时北极星距离北天极有多远。这个值可以用星图软件查询，用90°减去北极星的实时赤纬值即可。比如，2015年，北极星到北天极的角距离为40′35″左右，这个值在一年之内可以认为是不变的。

3 表盘式分划板 （图15）

这种分划板比较独特，不需要去对时间和日期，本身相当于一个手表的表盘，不过一圈是24个小时，并且0时在正下方，且沿逆时针方向为正向。对极轴时，需要用电脑或手机里的实时星图软件，查出此时北极星的时角值（Hour angle）——比如9h45m00s，然后把北极星置于表盘上对应的时间处。至于北极星距离中央多远，则取决于当时北极星距离北天极有多远，具体参照上一段的介绍。

图15 表盘式分划板（图片来自网络）

顺带提及，极轴镜内一般都带有发出暗红色光的暗视野照明灯，可以让你的眼睛既能看清分划板上的刻度和信息，又能看到北极星。不过，如果不巧你的暗视野照明灯坏了，你又找不到地方修理……那你就只能修炼出用自己的手机屏幕给极轴镜打光同时又不至于淹没北极星的技术了！

精确调焦

对准极轴后，打开自动跟踪，接下来就应该调焦了。拍摄深空天体，调焦一定要精细。如果焦是虚的，付出再多辛苦也是白费。

调焦之前，先确认自己相机取景器的屈光度调节参数是适配你的视力的。方法也很简单，装上一个普通镜头随便对一个近处的东西自动对焦，然后眼看取景器，调节屈光度调节旋钮，将取景器里对焦点所在处的景物调节到最清晰。

接下来是正式调焦。

首先，把拍摄系统随意对准天上一个星星较多的区域，眼看取景器，调焦，直到视场中出现星点。

然后，将拍摄系统指向一颗亮星，推荐2等及以上的星。眼看取景器，找到这颗亮星，然后将赤道仪两个轴的大动锁死，用微调装置将这颗亮星调到取景器的视场中央。

图16 鱼骨板调焦器图案（图片来自网络）

最后，将曝光参数调高一些，比如ISO设置到3200以上，快门设置到10s以上，然后打开实时取景，移动对焦框框住中央这颗亮星，然后将实时取景放大到5倍甚至10倍。你会发现这颗亮星是一个略模糊的大亮斑。这时微调对焦装置，将星点调节到最细小，就完成了对焦。

如果你使用等效焦距300mm以上的超长焦拍摄，那么即使使用实时取景也很难把焦点调节到最好。这时，我建议使用一个调焦辅助装置——鱼骨板调焦器（简称鱼骨板）。

鱼骨板是一块罩在物镜前面的板子，上面刻有如图16所示的图形。鱼骨板可以在淘宝上直接买到，注意买适配你望远镜口径的。也可以发扬DIY精神，自己将图形放大到合适大小打印在硬纸壳上，再用刻刀和钢尺小心地把镂空的图形刻出来。图17就是我给一台口径106mm望远镜自制的鱼骨板，使用时罩在望远镜前即可。如果风太大怕吹飞，可以用胶带稍微粘一下。

图18 鱼骨板调焦的效果

要使用鱼骨板的话，建议把望远镜对准天上最亮的一颗恒星（不要找行星），然后，罩上鱼骨板。这时，有趣的事情发生了，通过实时取景可以看到，亮星的左右各拖出了三根漂亮的星芒（图18）。调节对焦装置，令中间那根星芒刚好位于两侧星芒形成的那个角的角平分线上，调焦就做到最精确了。

调焦完毕后，拧紧锁焦旋钮锁住焦点。另外，千万别忘了摘下鱼骨板再正式开拍。

一般来说，最初拍摄一段时间后，比如1小时后，望远镜和相机系统会随着与环境温度融为一体而产生热胀冷缩的变化，对焦点会跑掉，因此必须重新调焦。如果你当时正处在对一个天体曝光中，那可能就麻烦了：如果你暂停拍摄，再找一颗亮星调焦，接下来你可能很难找回目标天体的同样的构图。这时，你可以保持望远镜指向不变，罩上鱼骨板，把ISO设置到很高——比如ISO12800以上，把曝光时间调短一些——比如10秒以内，然后拍摄一张照片，回放并放大，你会发现，视场里总有一些比较亮的星能够拍摄出星芒。这样，你就可以通过不断地“微调调焦装置-拍摄-回放检查星芒-再微调”的方法，重新找回精确的焦点。

根据我的经验，当拍摄系统架在室外2小时后，对焦点位置就不会再有明显变化了。不过，我仍然建议你每拍摄2小时左右，罩上鱼骨板拍一张，检查一下对焦点情况，做到万无一失。

测试跟踪精度

调焦完毕之后，你一定迫不及待想要找目标试拍了吧？不过在这之前，我强烈建议你先测试一下跟踪精度。如果你花了很长时间费了九牛二虎之力找到了目标天体，拍完第一张发现跟踪有问题必须重新对极轴，而重新对极轴之后又必须重新找目标天体……估计你会欲哭无泪吧。

如何测试跟踪精度呢？很简单，将望远镜随意指向南边的天赤道附近（不知道天赤道在哪里的话就随意指向南边半空即可），将ISO设置低一些，比如设置到800，然后，进行一张长时间的曝光，比如5分钟。曝光结束后，回放并放到最大，看是否拖线。如果发现拖线厉害，很大的可能是极轴没对好，必须重新对。如果基本不拖线，那就可以正式找目标开拍了。

注意我上文的表述是“基本”不拖线。作为“懒人”，在没有加导星装置的前提下，不要强求完全不拖线，因为再高级的赤道仪也会有各种各样的小误差，你的极轴、平衡的调教也不可能完全精准，所以，有一点儿拖线我个人认为是可以接受的。图19是两张深空天体照片的局部100%截图对比，上图为跟踪几乎完美的样子，星点很圆；下图是跟踪有一点儿拖线的样子，星点略微呈现一点儿椭圆。不过下图的样子是我能接受的。因为这样的随机误差拖线会在各个方向发生，最后叠加后星点会呈现为一个略微胖一点儿的圆，看不出拖线来。

当然，如果拖线再长一些，可能就不行了。不过，有的赤道仪在长时间跟踪连拍时，表现会时好时坏，即便你把极轴对得再准、平衡调得再好也会时不时拖线。面对这种情况，只有在后期处理时，把拖线明显的都删了，只把不拖线的和拖线很小的用于叠加。

图19 两张深空天体照片的局部100%截图对比，上图跟踪几乎完美，下图跟踪有一点儿拖线。

至此，拍摄深空之前的准备工作就介绍完了，下期，我将介绍如何寻找你想拍摄的目标，敬请期待！

（责任编辑 张恩红）