深空摄影系列教程（昴星团摄星队）笔记

最近在B站上发现了宝藏天文摄影教程（昴星团摄星队），但一共只有五期，加了他们的微信，联系后才知道，由于工作量太大，视频教程停止更新了，很可惜（不过公众号有简明图文版教程持续更新）。虽然只短短的五期，但收获很多，刚好自己又有记录的习惯，所以记在博客上以供以后查阅。

目录

• 教程连接
• 笔记
• • 一、怎么拍星星？
  • • 天文摄影三大分支
    • 我会怎么讲
    • 有关“原则”与“精神”
  • 二、一些入坑时就想知道的东西
  • • 一些入坑时就想知道的东西
    • 角度怎么计算呢
    • 我觉得算起来太麻烦怎么办呢
    • 像素分辨率（PixScale）
    • 口径与衍射
  • 三、Oh Be A Fine Girl Kiss Me!
  • • 各种天体
    • 光谱
    • 恒星
    • 反射星云
    • 发射星云
    • 行星状星云
  • 四、天文望远镜能拍到些啥
  • • 星系
    • 星团
    • 银河
    • 彗星
  • 五、深空摄影的环境
  • • 深空摄影的环境
    • 夜光
    • 天气
    • 常用的天气查询工具

【昴星团摄星队】“怎么拍星星？”——深空摄影系列教程
【昴星团摄星队】“一些入坑时就想知道的东西”——深空摄影系列教程
【昴星团摄星队】“Oh Be A Fine Girl Kiss Me！”——深空摄影系列教程
【昴星团摄星队】“天文望远镜能拍摄到些啥”——深空摄影系列教程
【昴星团摄星队】“深空摄影的环境”——深空摄影系列教程

一、怎么拍星星？

天文摄影三大分支

① 星野摄影：带地景（风光摄影）
② 行星摄影：行星、日面、月面
③ 深空摄影：星云、星系、星团、广域深空摄影

我会怎么讲

① 基础知识
② 前期拍摄
③ 后期处理

有关“原则”与“精神”

深空摄影：美学与科学的碰撞交融
“精神”：记录、欣赏星空的美
“原则”：诚信

二、一些入坑时就想知道的东西

一些入坑时就想知道的东西

天文摄影中的三大圣杯：视场、解析力、信噪比

我们能拍多大——视场
我们能拍多清晰——解析力（分辨率）、信噪比（之后说）

视场越大，照片质量越好
解析力越高，照片质量越好
信噪比越高，照片质量越好

角度怎么计算呢

θ：物体张角（rad）
f：焦距（mm）
d：成像大小（mm）

1° = 2 × \times × π / 360 = π / 180 rad
1 rad = 180° / π

常用换算：
1″ = 1 / 206265 rad
1 rad = 206265″

例子：满月的大小是0.5°，那么用一台1000mm焦距的望远镜拍摄满月，满月在相机感光元件上成的像有多大呢？
θ = 0.5° = 0.5 × \times × π / 180 = π / 360 rad
f = 1000 mm
d = f × \times × d = 1000 × \times × π / 360 = 8.73 mm

例子：使用一台1000mm焦距的望远镜．搭配一台全画幅相机（芯片尺寸36mm*24mm，对角线长度43mm）进行天文摄影，请问这套设备可以装下大小为3°的M31仙女座大星系吗？
f = 1000 mm
d = 43 mm
θ = d / f = 43 / 1000 = 0.043 rad = 0.043 × \times × 180° / π = 2.46° ＜ 3°
故装不下。

我觉得算起来太麻烦怎么办呢

stellarium

像素分辨率（PixScale）

d：像素大小（mm/像素）
f：焦距（mm）
PixScale：像素分辨率（角秒/像素）

为什么单位是角秒/像素？
∵ mm / mm = rad
∴ mm/像素 / mm = rad/像素
∵ 1 rad = 206265″
∴ 1 rad/像素 = 206265″/像素

例如：佳能6D（像素大小为6.5μm）接在一台1000mm焦距的望远镜上，像素分辨率为1.34 角秒/像素：
d = 6.5 μm = 6.5 × \times × 10^-3 mm
f = 1000 mm
PixScale = d / f × \times × 206265 = 6.5 × \times × 10^-3 / 1000 × \times × 206265 = 1.34 角秒/像素

软件推荐：
Astro Tools

口径与衍射

衍射：一个无穷远的点光源（比如星点）在焦平面上成的像是一个有大小的光斑。
如果两个星点离得太近，它们成出来的两个圆斑像就会糊成一片，无法分辨开来。

瑞利极限：

λ：入射光的波长（mm）
D：望远镜的口径（mm）
θ：最小分辨角（rad）

在可见光波段（波长：400nm~700nm），公式化为：θ = 140 / D（″）

例如：一台口径100mm的望远镜最多分辨开两个相近1.4角秒的双星，再近就不行了，像素分辨率再高也没用：
D = 100 mm
θ = 140 / D = 140 / 100 = 1.4″

三、Oh Be A Fine Girl Kiss Me!

各种天体

基于拍摄效果分类：
① 恒星
② 星云：发射星云、反射星云、行星状星云
③ 星系
④ 银河
⑤ 彗星

光谱

天体有很多性质，天文摄影最关心的是天体的光谱。
如果天体是红色的，则选择对红光敏感的相机拍摄。
光谱：

恒星

光谱：连续谱
分类：OBAFGM（Oh Be A Fine Girl Kiss Me!）

反射星云

低温、高密度的气体
自身不发光
反射周围恒星的光 → 光谱和恒星的相同：连续谱
例如：M78

发射星云

星云附近有极高温、大质量的年轻恒星
星云中的氢被高温恒星发出的紫外光电离（中性氢原子 → 氢离子+电子）
发出各种氢原子的谱线：线谱
最主要：H-α @ 656 nm（红色）
其他：O-III、S-II、N-II
例如：象鼻星云 / IC 1396

行星状星云

恒星演化至老年的红巨星末期，气体壳层向外膨胀并被电离，形成发射星云
光谱：线谱
最主要：N-II、H-α、O-III（红色、蓝绿色）
颜色比发射星云丰富
例如： NGC 7293
对称性
尺度小（由恒星演化产生）
难度高

四、天文望远镜能拍到些啥

星系

星系：各种星云和恒星的集合体
光谱：连续谱
按拍摄效果分类：
① 漩涡星系（由年轻、老年恒星组成，颜色丰富），例如：M83 / 南风车星系、M31 / 仙女座大星系
② 椭圆星系（由老年恒星组成，颜色单调），例如：M87

星团

分类：
① 球状星团（恒星数量多），例如：半人马ω星团
② 疏散星团（恒星数量少），例如：昴星团
光谱：连续谱

银河

不需要很长时间曝光（30 min）

彗星

位于太阳系中
主要组成部分：
① 尘埃尾（黄白色）
② 彗发：CN @ 388.3 nm、C₃ @ 405.0 nm、C₂ @ 516.0 nm, 474.0nm（蓝绿色）
③ 离子尾：CO⁺ @ 426.0 nm（蓝色）

五、深空摄影的环境

深空摄影的环境

夜光

① 天光：大气发出的光、月光（影响：月明星稀、天光渐变）
② 人造光：Na/Hg灯（线光谱，可用光害滤镜）、LED（连续谱）
③ 波特尔夜空分类

拍摄要求：2、3级

天气

晴朗：无云、无雾、无霾

视宁度：大气的扰动程度
单位：角秒
＜1角秒：优异
1-2角秒：良好
2-3角秒：较差
＞3角秒：极差

常用的天气查询工具

① https://clearoutside.com/
② http://7timer.info/（晴天钟）
③ meteoblue
④ windy
⑤ 气象卫星数据