【歪门邪道】从零开始的星空摄影

4月初买了个信达大星野（Sky-Watcher STAR ADVENTURER 2i），本来想到手时候拍拍星云什么的，结果昆明一到周末就连夜多云。本文将借此契机聊一聊星空摄影。

白龙潭观星

我对于星空摄影一直比较感兴趣，最早可以追溯到用树莓派的摄像头拍星星，然后是手机拍，买了运动相机之后用运动相机拍，拍星星、拍星轨。去年年末买了相机，那更要用相机拍啊。于是3月8号当晚我骑车去了附近的白龙潭公园。这个公园东边有一个小山坡，坡顶是一片空地，除了有高压线塔之外再没有其他遮挡物了，而且这个公园也算是我自行车所能及的最远的公园了。由于这个公园还没有正式交付使用，因此夜里路灯不会亮，这就意味着整片公园都是黑的，光污染会稍微小那么一点点。

原本是打算拍拍星星，按照NPF法则计算好曝光时间，确保星点不会拖影，然后后期使用Sequator叠加即可。可是拍来拍去，能看到的星座也基本都看到了，无外乎就是拍完之后对着星图找哪几颗星星能连成星座。幸好那天我带了50-250的镜头，然后在星图上发现了猎户座。于是我在250毫米端对准M42星云开始拍摄，得到了如下结果：

可以看到图片里的M42不大，因为焦段不够长，而且细节没有网络上的图片多。这是因为我没有赤道仪，为了保证星星不拖影，我按照0.5s曝光的，所以能收集到的光少得可怜，而尼康Z502的祖传CMOS在低光环境下就没有表现可言，因此很难收集到微弱的信号。

选购赤道仪

于是便萌生了购买赤道仪的想法。但比较精准的赤道仪都很贵，如果出去拍摄的话，光凭我一辆自行车很难谈机动性。所以虽然很不情愿，但最终我还是决定牺牲精确性来换取便携性。当然，价格也是一大因素，和选购相机镜头不同，我目前并不打算在天文摄影上花费很多钱，因为天文摄影的设备占地方很大，对操作环境要求比较高，最重要的就是非常贵，而且都是系列投入。比如说你买个望远镜，那就得买个天文相机吧，有了这一套你不能徒手举着啊，还得买个赤道仪和三脚架吧，那赤道仪凭自己追踪不精准怎么办？是不是还得弄个天文盒子和导星相机？如此种种，让我和我的钱包对这个爱好望而却步。我打算目前将我的主要兴趣放在拍鸟上，虽然还是要投入，但尼康Z502和官方的180-600镜头是我的全部投入了，带着这些装备还能促使我在周末和节假日走出家门。即能锻炼身体，又能改善心情，花钱还有数，这不挺好。

言归正传，从便携性的角度出发，这基本就排除了全尺寸的赤道仪，因此我要选购的基本上就是星野赤道仪了。虽然我没找到关于星野赤道仪的具体定义，但从使用场景来说，它主要针对于焦段不高，并且主要是用相机（单反或微单）成像的场景，比如拍摄银河等场景。相对于全尺寸的赤道仪，星野赤道仪的追踪精度不高，并且负载能力较差，通常在5kg以下。而常规的赤道仪可以带十几公斤甚至几十公斤，不过那一套配置下来，赤道仪的重量也经常能达到十几公斤了。星野赤道仪的重量基本在几公斤的量级。以我的赤道仪为例，它只能追踪RA轴，Dec轴是固定的，本体重量差不多在2公斤左右，我加钱买了个收纳箱，因此可以直接绑在旅行车的后货架上。倘若换成十几公斤的大赤道仪，别说自行车了，摩托车都够呛。

关于追踪，我注意到最近信达新出了一款RA轴+Dec轴的赤道仪，不过要比我这一款贵将近一千块。我想来想去，还是决定不加钱了，因为相机的分期还没有还完，我也不打算投入那么多，没有必要为我用不到的功能付费。如果读者的预算比较宽松的话，可以考虑购买新款的双轴赤道仪，这样配合天文盒子还有导星相机，可以获得更为精确的追踪效果。

不加钱的另一个原因就是赤道仪并非成像质量的全部。环境比赤道仪更为重要。而我的出行工具就是一个自行车，虽然是旅行车，但也不能日行百里，更不要说骑车上山了。所以我的活动范围大部分都在市内，这就意味着光污染会比较严重。如果投入了那么一大堆金钱和精力，最后得到的结果却不尽如人意，那想必挫败感会很强。所谓兴趣爱好，无外乎就是花钱满足自己。而钱花了，自己却没高兴上，这种投入一点也不划算。

于是我出门拍星星的最终配置是：

• 信达大星野SA 2i，装在收纳盒里绑在后货架上面
• 一个Jeep的露营折叠椅，不到40块钱，折叠后绑在后货架左侧
• 先前买单筒望远镜时顺手买的三脚架，折叠后绑在后货架右侧

经过我的测试，这套装备出门拍星星一点也不会觉得沉重。以及我非常庆幸我买的自行车是旅行车（捷安特Trooper 5300），在装东西方面十分优秀，这是我特意委托日新东路的捷安特车店老板帮我预订的。这里也算是帮老板打个广告，昆明日新东路的捷安特车店，老板人很好，技术也不错，组车买车都可以找他。

在市政府对面顶着巨大的光污染拍星星

4月18号晚上，我看天气预报说夜间万里无云，正好又是周五，看未来的天气预报，这似乎是绝无仅有的夜间晴天。于是我收拾行囊骑着车就出去了。但是因为感冒还没有好利落，不想跑太远，因此就没有去白龙潭。这次选址就定在了市政府南面的宪法主题公园，这块有个比较宽敞的广场，周围的树也都不高，也能看到北极星。

另一个不愿意去白龙潭的原因就是太黑了，有点害怕。从进入公园开始就没有灯光，全靠自行车车灯照亮前面一点点路。到了山坡的坡顶，用手电也只能照亮有限的面积。有时候晚上还有出来遛弯的老头，也不说话也不咳嗽，只是一味地走路，发出沙沙的响声（对，一定是老头遛弯，不是别的），怪吓人的。

等我骑车到了这里之后才发现，城区里的光污染要比白龙潭高太多了——白龙潭不打手电看不清周围的树木，即便眼睛适应了黑暗也是如此。而市政府对面就不一样了，马路上用了与众不同的白色LED路灯（其他地方都是传统的黄色钠灯），这就导致虽然公园里面没有灯，但光污染带来的光亮能够让眼睛适应黑暗后，完全不必依赖手电就能看清楚附近的所有细节。好巧不巧，那天晚上M42星云马上就要下班了，贴着地平线，那里也是光污染最严重的地方。我尝试拍了几张，完全看不到。遂放弃。

在拍摄之前其实我还废了好大力气对极轴。所谓对极轴就是将赤道仪RA轴旋转的轴心调整为平行地球自转的转轴。北半球最常用的就是用极轴镜找北极星。虽然手机上有极轴镜的参考图，但实际看起来北极星就小小一颗，稍微有一些难找。在我撅着屁股仰着脖子以一种后背非常疼的姿势前前后后调整了一个小时之后，我终于对准了极轴镜，能够保证在250mm端曝光4分钟时星点还是圆的。

但很快我就注意到了另一个问题：光污染太严重了，f6.3在iso100时曝光4分钟，拍出来完全就是白的。那怎么办？我想了想，反正也拍不到M42了，就拍个南河三吧，也没有什么星云之类的有意思的东西，因此就将曝光时间砍半，两分钟。

这里我采用了不同的软件来处理照片，因为光污染太严重了。Siril是一个比Sequator更高级的处理软件，虽然sequator在大部分时候都很省事，但如果你想要更高级的处理方式，那么开源免费的Siril就是你的最佳之选。Siril的功能比较强大，因此这里就不多介绍了。这里我主要以使用脚本处理为主：

1. 分别将星星的照片放在flats文件夹，暗场放在darks，偏置场放在biases，平场放在flats文件夹中
2. 运行脚本OSC_Preprocessing即可自动处理彩色照片
3. 处理完成后打开结果的fit图
4. 首先将预览模式调整为自动拉伸，随后使用几何调整进行裁剪，去掉由于堆叠产生的位于边缘的条带
5. 然后将预览模式调回线性，选择直方图工具进行拉伸。由于我没什么经验，我一般都是点右侧的齿轮进行自动拉伸
6. 由于光污染比较严重，所以我们要利用背景提取删掉背景。我通常采用默认设置生成采样点，然后逐个检查，确保采样点中没有覆盖到星星和拍摄主体。如果有的话就用右键删掉这个采样点，然后在周围的空白处使用鼠标左键创建一个新的采样点
7. 最后可选使用色彩校准，我的图片堆叠出来颜色比较正常，星点也都是白的，这步就跳过了

然后就可以导出成32位TIFF文件交给Photoshop处理了。不过这张图好像没什么处理的必要，因此在PS里面简单调整了一下色阶就导出了：

中间最亮的那颗就是南河三。由于250mm焦距照的比较近，而南河三附近也没什么特别出众的星星，就，还挺无聊的。

为了寻找周围有意思的星星，Siril里面可以在右上角的三条横线里，选择图像信息，然后使用图像解析功能来计算照片对应的赤经和赤纬。我将中心点设置成了南河三的赤经赤纬，然后让它自动搜索星点，最后按照识别出的星点的赤经赤纬来搜索，唯二搜出来的就是位于左下角的Delta 2 CMi和Delta 3 CMi，整体其实还挺无聊的。

不过从另一个角度看，虽然出众的星星几乎没有，但这么狭小的视角也能拍到如此丰富的星星，宇宙真是浩瀚啊。

租赁远程天文台

事已至此，我必不可能善罢甘休。实际上因为一直等不到机会出门拍星星，我就顺势开始探索别的思路。远程天文台这个想法便出现在了我的眼前。总而言之，我选择了SkyGems这个平台租赁望远镜。他们家的平台可选的望远镜比较多，而且使用非常方便，你只需要告诉他们目标的赤经赤纬，然后选择什么通道曝光多久，一共拍几张就可以了。他们的系统能够自动安排时间进行拍摄，当然你可以通过加钱的方式来插队。他们家花欧元的，但相对于设备来说比较便宜，因为你只需要按照实际曝光时间支付，而不必考虑对焦和调试设备的时间。

国内也有类似的远程天文台，但我没有选择他们，一方面是因为价格，更重要的一方面是关于观测数据版权的霸王条款。以我在网上看到的星迹天文台为例，他们的使用条款里明确说了拍摄的原始文件的版权归星迹天文台所有，拍摄者只拥有修改权，而原始文件未经许可不得用于商业用途。也就是说，我他妈的花了钱拍了星星，结果照片还不归我？我他妈的想要将原始文件用作商用用途还得看他妈的天文台的脸色？我可去你妈的吧。而且一个目标代拍600一个，自己拍600元一晚上，价格着实算不上便宜。

而我选用的SkyGems平台，他们的FAQ里对于版权归属解释的十分明确：

Q: What is the usage policy of the data?

A: The data is yours and only yours, and you can use it in any way you need it. We do have access to the data for technical reasons, but we are not giving it away to anybody else. Of course, if you want to mention that you took the data from us we wouldn't complain :)

（你的数据就是你的，而且只是你的。你可以按照你需要的方式随意使用。出于技术原因，我们确实拥有对数据的访问权，但我们不会将其交给其他任何人。当然，如果你想要提及数据是从我们这里拍摄的，我们当然不会有任何抱怨）

我充值了50欧元，因为提交拍摄计划的时候需要保证最坏情况下的扣费，而实际拍摄则会根据观测条件动态打折，其中影响比较大的就是月亮。如果你能接受在出现月亮的时候拍摄，那么价格就会便宜一些。我拍摄的M42星云一共有四个通道：LRGB。其中明度通道L拍摄了15张，并且要求月亮在地平线之下。而RGB三个通道各拍摄了5张，只要远离月亮即可。所有照片每张都曝光150秒。最坏情况下需要收取38欧元，而实际我只支付了21欧元，总曝光时间1小时15分钟。就算按照所有通道不少于2小时来算，我实际花费不会超过70欧元，合人民币不到600块钱，而我还拥有对观测数据的全部所有权。星迹天文台，呸。

虽然他们的天文台有自动拍摄，但如果途中遇到了云或者其他影响成像质量的干扰，可以通过网页面板申请退款。我的拍摄计划在拍摄绿色通道时有两张照片有比较厚的云层，导致堆叠出来的结果较差，我就针对这两张照片申请了退款。由于时差的原因没能立即退款，但第二天早上就已经退款成功了。

总之，先给大家看一下21欧元的成果：

这里简单提一下设备，我选择的设备望远镜是高桥FSQ106 ED（淘宝售价4万3），口径106mm，焦距530mm，相机是Moravian C3-61000（淘宝售价5万5），使用了LRGB四个滤镜。除此之外人家还有Ha、O-III和S-II这三种滤镜，但是我不会玩，就没碰。望远镜的位置在纳米比亚。

天文相机得到的都是黑白图片，因此我的到了LRGB四种不同滤镜下的黑白照片。官方也提供了设备的校准图片，从人家的webdav服务器上下载即可。下一步便是用Siril处理了，但Siril好像也没提供针对天文相机的处理脚本？问题不大，我们按照LRGB四个通道建立四个文件夹，然后分别创建lights、darks、flats和biases即可。如果读者看过前篇关于在NAS上设置ZFS的文件的话，这里刚好也不用担心将校准图片复制四份导致的空间浪费——ZFS会自动去重的。

针对每个通道运行名为Mono_Preprocessing的脚本。在得到了四个通道的堆叠结果之后，使用图像处理的RGB合成功能即可选择LRGB四个通道来合成彩色图片了。放大星点看周围是否有偏色，如果有的话可以放大图片，用选区选择一片星点对齐即可。如果观测数据并非在临近时间内，可能边缘和中心的星星位置偏移不一样，这时我推荐选取拍摄主体附近的星点进行对齐。

合成之后的处理流程差不多：

1. 首先还是要裁切掉周围因为堆叠产生的色带
2. 然后用直方图自动拉伸
3. 接着使用背景提取功能删掉背景，虽然纳米比亚没什么光污染，但堆叠出来的照片还是会染上天空的颜色。乍一看挺好看的，但在后期处理以及PS调色的过程中，天空的颜色会随着对星云调色而变得奇怪，因此这一步我选择移除背景。步骤差不多，同样是生成采样点，确保采样点没有覆盖星星以及我们的拍摄主体。因为M42星云有比较大范围的气体和尘埃，因此为了保险起见，我删掉了星云周围的采样点，最后效果也还不错。
4. 取决于观测结果，删除背景后可以尝试再次直方图拉伸，将黑色色阶提高，这样删掉背景后能够将背景从均匀的灰色重新拉成黑色，忘了也不要紧，去PS里拉色阶也是一样
5. 最后如果颜色看起来比较奇怪的话，去色彩校准一下。色彩校准主要有两种，一种是根据照片选择黑色背景区域以及白色区域（通常是星云核心或比较大的星星）来自动计算白平衡。另一种则是选定你拍摄的目标，然后按照已知的观测数据来校准颜色。我的照片颜色看起来挺正常，所以就没有调整。

最后保存fit文件，并导出一份32位的TIFF文件，后续使用Photoshop进行处理。

在Photoshop中首先调整色阶，让背景拉成黑色的，然后裁剪出你想要的主体，差不多就是正常修图的步骤。最后为了突出M42星云，我使用了CameraRaw滤镜添加了一个径向遮罩，将四周的星星减少曝光度，让他们变黑一些，这样更能突出主体。同时我还在滤镜中调整了对比度和饱和度，让星云看起来更突出一些。因为平时修RAW比较多，比较习惯使用这些工具来调整。读者如果比较熟悉PS的话，大可不必拘泥于我的流程，按照你喜欢的方式发挥就好了。

后记

至此我的星空摄影入门杂谈就结束了。这么一看我这一万块钱的设备真的比不上人家十万的家伙事儿。好在我的赤道仪买的不贵，之后如果能找到朋友一起去白龙潭拍的话，也许效果会更好一些。但对于深空天体，比如M42或者M51这些的，我就不指望我自己能拍到了，为了满足自己，我决定还是去SkyGems上租望远镜去拍。这至少也算是仰望星空了吧，虽然少了不少仪式感，但钱包保住了啊！正如我先前所说，所谓爱好，无外乎就是花钱满足自己。我对于租望远镜拍到的M42十分满意！

那么我就先写到这里啦，我们下一篇文章再见:)

-全文完-

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