拍摄彗星的乐趣（没有望远镜）
拍摄彗星的乐趣（没有望远镜）
彗星是天空中最迷人的天体之一！它们是我们太阳系甚至太阳系外空间中的冻结物体，当它们的轨道进入靠近太阳的温暖区域时，后面会形成一条美丽的气体、尘埃和离子长尾巴。彗星的尾巴是原子核上冻结物质蒸发的产物，这些物质与高速太阳风相互作用，大多被指定为形成两个可见的尾巴，尘埃尾和离子尾。尘埃尾部主要由微米级颗粒组成。尘埃尾很宽，由于来自太阳的光的压力和彗核的轨道作用而略微弯曲。离子尾由被太阳紫外线辐射电离的电子和离子组成。
彗核的大小通常不到十公里，但相比之下，尾巴在太空中延伸得很长，例如尘埃尾巴的长度通常在1到10万公里之间！这意味着彗星尾巴的长度是太阳直径的几倍。在这方面，即使用肉眼在夜空中，我们也可以期待看到其中一些美丽的生物！这在现实世界中每年都会发生一次，用肉眼看到一颗彗星。虽然其中许多是微弱和不引人注目的，但成像它们呢？
2年2023月2022日，彗星C/3 E50（ZTF）离我们最近。这颗彗星就像一个用肉眼看到的无色微弱的球，但它在相机面前展示了它的结构。用于捕捉此图像的两个快速镜头：其中一个是尼康D1机身上的Tokina opera 50mm F1.4 FF，用于捕捉整个天空和前景，并在Kenko SKYMEMO S星跟踪器上附有全景图，以获取彗星细节。
借助当前的高效相机和镜头，为这些临时访客拍摄地球夜空的彩色照片是可能的，而且真的很愉快！在本文中，我想向您介绍如何在没有望远镜的情况下使用简单的设备捕获彗星。唯一需要的工艺品是安装在稳定三脚架上的相机机身，当然还有高质量的镜头。
设备注意事项
用固定三脚架上的相机对明亮的彗星进行成像的空间很大。彗星是天空中移动的物体，特别是在它们最接近太阳（近日点）周围，在那里它们以最大亮度发光。即使是追踪器在恒星模式下跟踪彗星也有局限性，因此使用快速镜头是彗星摄影的必备条件。对于明亮的彗星，我通常的建议是使用快速法线镜头，用于彗星和前景的广角成像。快速定焦具有巨大的光聚集能力，可以很容易地合并用于马赛克图片以产生广角场。当然，对于相机机身，像现代全画幅这样的低噪声传感器是首选，但镜头始终被认为更重要。至少，工艺的第三个元素是一个稳定的三脚架，可以在长时间曝光时很好地处理镜头和机身。
选择最佳位置/设置最佳时间
彗星和通宵天空宝石需要一个黑暗的位置来观察和拍照。例如，我记得在2020年夏天最近最亮的彗星C/2020 F3（NEOWISE）上，用双筒望远镜几乎看不到城市光污染，但是当你在黑暗的天空下消失时，彗星的光辉尘埃尾巴用肉眼在天空中伸展。成像上显示了确切的条件，如下图所示：NEOWISE彗星在城市光线下与理想条件下解析的细节数量。
彗星是内太阳系的临时访客，它们在我们天空中的亮度取决于它们与太阳的距离，当然还有到地球母亲的距离。因此，当一颗彗星靠近太阳（在其近日点之前/之后）也离我们自己的星球不远时，我们可以期待看到它处于最明亮的状态。但还有更多的考虑因素。让我举一个最近的彗星C/2022 E3（ZTF）的例子，它最接近地球是在2年2023月12日。这颗彗星在50月5日左右刚刚过了近日点，所有的东西似乎都完美地捕捉到它在整个晚上的最大亮度条件下。但实际上，在它下降之前，有一个非常小的时间窗口来观察和捕捉这颗彗星。原因是天上的月亮！我们的天然卫星是天空中第二个明亮的天体，它的存在很容易消灭像彗星这样的昏暗天体。因此，就彗星ZTF最亮值而言，我们在月落后只有50分钟的时间，大约在早上5点到黎明时分在黑暗的天空中捕捉到它。
在现场
由于我们对恒星的运动（如果您只是将相机放在没有跟踪器的三脚架上）以及我们之前谈到的彗星的动态状态都有严格的时间限制，我们应该设置曝光设置参数以检测微弱的光信号。有一个简单的公式可以计算您的最大曝光时间（T.max在星星和天体在您的图像上显示它们的运动之前：
这里F是你的镜头焦距，应该以毫米为单位插入，
是你成像的天空的一部分的偏角。如果你不想在数学上挣扎（我根本不推荐你），你可以简单地用 1 代替余弦函数。*
*赤纬是沿着穿过天极的大圆测量的从天赤道向北或向南的角距离。
例如，如果您选择使用普通镜头（F = 50mm），并且您正在从北斗星座拍摄60度以内的照片，则cos 60 = 0.5，因此在恒星移动之前的最大允许曝光时间为：
通过使用这个简单的公式，我们可以计算未跟踪天文成像的快门速度，然后我们应该设置曝光三角形的另外两个剩余因素;光圈和ISO。我个人更喜欢在彗星的情况下使用高质量镜头的最大光圈，例如我的Tokina opera 50mm F1.4 FF，因此将ISO设置为较低值的可能性为我带来了更高的动态范围和更低的噪点。无论如何，在捕捉最终镜头或最终图像的后果之前，请先进行测试拍摄并检查结果。
我们正处于数字时代，此时我建议您拍摄几张照片，即使是在夜间为彗星等昏暗的物体拍摄一次。捕捉一系列曝光具有许多优势，尤其是在后期处理步骤中。当您有多个帧时，您可以增加信号量与噪声量，当您仅限于夜空的小曝光时，这一点至关重要。
后处理
后期处理是数码摄影的一半，天文摄影也不例外。昏暗天体聚光的限制通常会导致低信号图像出现很多问题，因此后期处理被认为是必须做的。
当我们以彗星和前景的短时间曝光作为固定三脚架技术的输出时，天体（背景天空）和地面物体（前景）的信噪比都很低。增加信噪比的主要技巧通常是分别针对每个背景和前景的两个不同的堆叠过程，然后将结果加在一起以获得最终的干净图像。
让我们回顾一下我最近的绿色彗星照片上的后期处理步骤序列如下;
我选择17次连续曝光，以两种不同的方法堆叠它们。选择这个数字的原因取决于两个事实。首先，彗星本身在恒星背景中移动，如果选择更大的数字（意味着更长的时间），就会显示出来，第二个重要的事实是，对于堆叠的恒星和堆叠的前景照片的最终组合，时差不应该太大。
因此，首先堆叠移动的天空包含所有恒星，彗星和其他天体。它们都应该堆叠在彼此上方的相同位置，但当然在这种安排中，相对于天空旋转的前景不会在同一位置。这个过程可以很容易地在DeepSkyStacker（DSS）中完成。DSS是天文摄影师的免费软件，可以非常轻松地简化注册和堆叠的所有步骤。您可以从此链接下载它。
现在是时候堆叠不同的曝光序列，对准前景。这个过程可以很容易地在一般的后期处理软件中完成，如Adobe Photoshop。您可以在 Adobe 网站中的此链接中找到相关步骤。
现在是时候将增强的夜空图像与增强的前景图像堆叠在一起，以生成最终图像。这里的技巧根据地平线和前景主体配置文件的类型而有所不同，但都是基于将前景图像对齐在模糊图像下方的一层中，并设法以自然的方式消除模糊部分。让我把这部分留给你自己的创造力，当然还有一些谷歌搜索。
现在生成了最终图像，天空和地面都有很多细节，质量也得到了提高。拥有一张高质量的彗星照片，这种惊心动魄的喜悦永远冻结在照片中，这是一种真正的喜悦。
让我再次强调结果成像的潜力。这种方法在提高图像质量方面具有优势，此外还可以将连续图像处理为延时视频。
