浅谈拍摄天体的修正场

□ 北京二一四中学　石　岱

上海上南中学 杨铭森

浅谈拍摄天体的修正场

□ 北京二一四中学石岱

上海上南中学 杨铭森

随着计算机与天文设备的快速发展，带有自动导星、GOTO等功能的高精度赤道仪非常普及，这使天体摄影的门槛大大地被降低。不过天体摄影也从未因设备的快速更新而省去原有的“复杂”过程。目前设备的升级只是更多地提高了素材存储量与处理速度，现在的相机还无法做到不拍修正场就能获得完美的图像。

叠合并取平均多张被修正过的明场：

（单张明场－总偏置场－总暗场）÷（平场－其本底－其暗场）

永远拍不够的明场：

也称亮场，简言之就是打开镜头盖，相机参与曝光后获得的有明亮图像的照片就是明场，明场里囊括了本底噪声、暗场中的热噪和未除平场的讯息。

图1为M31，相机使用 Canon 500D ，主镜口径150mm/ F5的牛反，ISO800 曝光90s（以下所有实例均为此天体摄影系统拍摄）。一般来讲，总曝光时间越长，图片的质量越高（信噪比越高）。叠加完成的照片总曝光时间是明场的累计时间，与暗场等修正场的时间无关。如“图1”是相同参数拍摄了20张，那么这些明场叠加后的总曝光时间：20×90=1800s即半个小时。

图1　一张没有被修正过的明场

图2　为“图1”拍摄后拍下的一张暗场

耽误时间的暗场：

一般情况下，相机的感应器每升高5—7℃，暗电流就会增加一倍。天体摄影曝光时间较长，尤其在拍摄暗云气的时候，单张曝光甚至需要5分钟以上，感光元件会因长时间使用而升温，图像质量迅速下降。单反相机在长时间曝光下所产生的暗电流通常以明场拍摄后减去下一张所拍摄的暗场的方式消除。拍摄方法：以单反为例，望远镜的盖子（或相机镜头盖）盖严，不漏光即可。不必用力去盖，以免用力过猛造成主镜指向发生偏移；单反光学取景器的后接目镜一定要遮上（一般相机背带上会配有后接目镜的胶皮遮罩）以免环境光害通过取景器破坏暗场的客观性。如果把明场比作1，暗场比作0，那么暗场不必都采用1010...1010...1010这个节奏拍。推荐在前半夜采用1010间隔方式拍，午夜不需要暗场或者只拍几张，等到晨光出现的时候再拍几张暗场即可。这是因为前半夜的相机在刚工作时温度不稳定，待后半夜温度稳定后，我们要把宝贵的时间留给明场

好难拍的平场：

图3曝光时间4s，ISO800。单张照片由于相机感应器上各个像元的灵敏度（增益）并不完全一致，即使是对均匀光源面的反应也会出现差别。因此，拍摄天体目标之后，还要拍摄均匀光源作为比对标准，称作平场。获得平场有三种办法：一、人工平场：人造平场灯（白炽灯或LED阵）+毛玻璃均匀照射并得到均匀光源，最后拍摄这个均匀光源即可；二、天光平场：利用晨昏蒙影将主镜对准天顶拍摄，如果主镜搭配德式赤道仪可将物镜开口朝向天顶，相反方向拍摄两次，若望远镜搭配经纬式悬臂，也可将物镜开口高度调至天顶，旋转多次拍摄几张。拍摄多张是因为要防止最终的平场图像中出现星点和天光背景亮度不均匀；三、夜空平场：在天文观测时间内利用空的星场来拍摄（为避免大气消光的影响，一般也会取天顶区域拍摄）拍摄方法类似天光平场。平场也可以记录因光学系统的成像圈亮度不均匀而产生的周围暗中间亮的渐层图像现象。如图4平场也可以除掉沾染在感应器表面上的灰尘，所以做好平场对于广域拼接（马赛克）摄影的爱好者非常重要。

图3　为 M31素材所拍摄的天光平场

图4　某次使用业余CCD拍摄的平场

图5　为M31素材所拍摄的偏置场ISO800,曝光1/4000秒

不可偷懒不拍的偏置场：

零秒曝光下，在无光源进入相机感应器时，相机刚刚参与曝光的一刹那所产生的电流，所以微弱的亮度已经产生。也就是说只要照相机一启动，背景的亮度就不是从零开始了。那么我们将所有的拍摄过的照片（除偏置场本身）减去这个初始微弱亮度，才能得到更准确的曝光结。拍摄方法：感光度与明场相同，取最短的曝光时间拍摄（如四千分之一秒，八千分之一秒）并在素材拍摄开始与结束两个节点分别拍5-10张进行叠加获得总偏置场即可。

被遗忘在角落的平暗场：

记录平场的热噪声，盖上镜头盖与后接目镜的遮眼罩，采用与平场相同的曝光时间和感光度即可。

图6　M31素材的平场的暗场

得出图7的处理流程：

叠加200张被修正过的明场：（单张明场－总偏置场－总暗场）÷（总平场－总偏置场－平暗场）而后用Photoshop处理得出。

图7　经过修正场修正后的3幅马赛克拼接的M31

这里有个口诀：

四大修正场，场场不可缺，偏置打头阵，总合取平均：总偏置场生成是叠加程序迈出的第一步。总偏置场是由拍摄的全部单张偏置场叠加后并取平均值而生成（其他的如总平场也是通过叠加取平均而生成）。

通过理论结合实践总结出：

天体摄影除了做好明场的曝光适中、构图得当、对焦准确等等前期的精良准备以外，还要不遗余力的拍好修正场。修正场的好坏，直接影响明场的后期空间。

（责任编辑苏晨）