2015-05-23 19:02:208cm

2015-5-23‧天文攝影之假議題檢討(四)集光力與分解能與口徑無關篇

  2015-5-23天文攝影之假議題檢討(四)集光力與分解能與口徑無關
筆者追隨聖人的腳步,從小就很賤所以會做許多卑鄙的事情(論語:「吾少也賤故多能鄙事」)。
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8cm排序第一就是本格推理。



  很多人受到來自『ASA400相反則不軌』年代的影響,覺得攝星鏡的口徑越大越好,有了大口徑就得到集光力和分解能,這個在目視與底片攝影場合都是正確,但很遺憾的在現代數位攝影場合不是這樣,換句話說這又是一場誤會。 
 
 

  最近看到一張六公尺天文望遠鏡拍攝零等星相片,那個分解能真是嚇死人,但筆者要善意提醒一下,別忘了那個是零等星,是用幾百分之一秒拍出來的(甚至速度更快),大氣擾動的影響幾乎沒有,追蹤不準也很難察覺,只要拍個一、二十張,應該就會有張可以貼上網站的好看相片,這就是真相。

 

  很遺憾的,天文研究不是只針對零等星,天文攝影的本丸核心就是長時間曝光,只要曝光時間長達數秒,大氣擾動的效應就充分發揮了,不管是一般都會平地或外國高山大型天文台,大多數觀測好期的現場大氣擾動都差不多是三秒角,換句話說從八公分到八公尺望遠鏡的長時間曝光攝影分解能,都差不多是一樣的。


  筆者真的不禁要想到,該不會真的會有人以為換支名牌大口徑望遠鏡,大氣擾動就會全自動隨其性能諸元開始發生美好的變化,或許筆者該想辦法寫篇『大氣擾動與王道牌望遠鏡之相關性研究』才對(結論當然是沒有相關性)

 

  實際運用起來的經驗值也顯示,外國高山巨大天文台的長時間攝影分解能有一秒角就是很棒(在高山也是可遇而不可求的意思),結果也只等於10cm屈折攝星鏡分解能,但是大型機會有複雜形變問題,所以大型赤道儀一定追蹤不準只能拼快速曝光,小型機能精密追蹤長時間曝光一樣有纖銳細節相片(相機和影像處理也必需跟上),新式PEC技術威力就在這裡,要記得想發揮全部威力就要對準極軸(這個需要靈巧的手指經常敲動極軸,屬於需要經驗值的手工藝術,頂多靠雷射協助一些但幫助有限)學會了就解開最後的封印,進入另一個境界(筆者想了很久,只能很含蓄的這樣講)。 

 

  在『ASA400相反則不軌』年代,因為底片感光能力衰竭的很快(稱作『相反則不軌』或『互換則不依』),口徑在集光力性能佔了很重要的地位,有了大口徑就贏在起跑點,但在數位攝影時代,集光力性能的主体是在感光元件上,口徑已經是次要的。天文攝影開始進行數位感光之後,感光元件會有效率的收集星光,也有效率的收集光害,在光害不要過度吸收的情況下(因此需要長焦攝影),讓最多星光集中在感光元件的定點上面,才是技術拿捏的地方,說起來集光力的性能和口徑沒有很大關連的,20cm能拍到比200cm更暗的星,雖然顛覆常識,但這才是正常合理的事(筆者認為本地應該以23等為超越目標,但記得必須是超長焦作業)

 

  說到這裡就要講一下,光圈是人物攝影在講究的,這裡是講集光力,光圈和集光力沒什麼關係的。人物攝影和天文攝影有很多不一樣,天文攝影是拍點光源,不是比人物攝影那些東西的,筆者知道有些人只是拍星景攝影的,那就繼續照『日本天文誌の讀者寫真』和人物攝影那一路的去標貼品牌型號,筆者沒有意見的。高精度天文攝影需要安定的環境,那些拍長焦漂亮照片的高手,都是獨自一人上山,連附近人車震動都要避免的,不會揪團來自亂陣腳的(但筆者認為兩人操作比較完善

 

  要拍到富有研究價值的相片,就要充分顯示細節,要顯示細節就需要高精度追蹤,筆者認為20cm折反射鏡應該就是精密運作的典型(筆者也看好10cm級屈折鏡),只要學會做好赤道儀高精度追蹤管理就好。

 

  大口徑望遠鏡也有裝在經緯台的,但經緯台追蹤一定不夠準(這是說自由追蹤的相場穩固程度低於攝星鏡長時間曝光分解能,有光電導星來亂會更不穩固想都不要想),因此沒法拍好細節,外國的巨大經緯台每次都自誇搭載某社感光元件,天体顏色很漂亮之類的,說的好像在賣電視機一樣,其實每次能講的也只有這個而已。


  天文學術組織一樣可以配有專業小型機攝影師與攝影所
(有很多支雷射校準小型機追蹤精度,並有網路連線的場地),每年針對專案天体進行攝影,很多看起來沒有目的的作為,做久了一樣會有發現與成績,筆者經驗裡的科學,就是這麼回事



因為上圖這個極軸做到高精度校準
自由追蹤12小時後相場偏差達到最大值時也只有0.2秒角以下
可說相場絕對穩固,這是大型機和太空望遠鏡100%做不到也想不到的
當然,濛氣差與赤道儀架台熱脹冷縮影響要比這個大多了