想完爆都教授 天文觀測與攝影發燒指南

1都教授用的什麼設備？

    【中關村在線原創】韓劇《來自猩猩星星的你》紅透了大陸。劇中都教授是外星人，還需要時不時的用望遠鏡看看老家……或許很多人也想和都教授一樣，沒事遙望一下漫天的星河，甚至想把它拍攝下來？這裡我們就本著一步到位、不折騰的原則，來推薦一些設備，有了比都教授還好的設備，比全智賢還好的妹子還會遠嗎？

圖片背景是都教授的老家——M78星雲

都教授用的什麼設備？ 

    在劇中，都教授的陽臺上，架著望遠鏡，那麼都教授的設備都是什麼呢？經過各方愛好者的識別，都教授的望遠鏡，不是任何一種已知的頂級貨（其實頂級貨就那麼多，後面我們會介紹），倒是支撐望遠鏡的底座還可以，是一款價格為999美元的Meade LX80 Multi-Mount。

 

 
都教授的天文設備，只有底下的赤道儀不錯

都教授的Meade赤道儀/經緯臺，中間和右邊的望遠鏡，是不是看著比都教授的好？

    很多人很嚮往能有都教授的設備，一起約著妹子看星星。也有很多攝影發燒友，或許夢想拍出下面的照片：

業餘愛好者拍攝的玫瑰星雲（作者：北宮玄武YW）

業餘愛好者拍攝的木星（作者 Damian Peach）

   怎麼樣？天上最亮的木星，不再是一個亮點，心動了嗎？是不是覺得自己業餘生活，可以通過這個愛好來豐富一下？這裡我們就來帶領大家，都需要哪些設備才能完成這個業餘發燒的愛好，並且大致需要多少的預算。要做好心理準備的是，天文設備，尤其是頂級的業餘天文設備，是凝聚了高精尖光學、機械以及電子的產品，普遍價格比較昂貴。正所謂：一入天文深似海，從此零錢是路人……

2與愛人遙望銀河用什麼？

與愛人遙望銀河用什麼？

    很多人都幻想過，與女神或是愛人，也許是一家人，在郊外的某個地方，躺在舒服的草甸上，舉目四望，不再是城市裡斑駁陸離的霓虹燈，而是玉帶般的銀河和漫天星鬥？這種浪漫情懷大家都有，如果有設備借力，豈不是更好？

保羅鏡的光學、機械結構，施華洛世奇Habicht雙筒望遠鏡

屋脊鏡的光學結構，徠卡雙筒望遠鏡

    遙望星河，其實並不需要特別昂貴的設備，我們只需要一個品質不錯的雙筒望遠鏡即可。雙筒望遠鏡有兩種結構：屋脊鏡以及保羅鏡，這是兩種不同的光學結構。這兩種結構，都能製造出品質優異的望遠鏡。這裡要指出的是，嚴肅的望遠鏡，裡面使用的是全反射的稜鏡，來改變光路，對精密度要求非常高，千萬不要想當然的就以為雙筒望遠鏡就是路邊十塊錢塑料兒童玩具的高級版！

佳能紅圈是光學素質的保障，帶IS防抖大幅度提高視野的舒適度

一步到位，牢記這隻鷹！施華洛世奇的EL系列

    那麼到底哪些雙筒望遠鏡比較好呢？目前來說，在雙筒望遠鏡領域，德國的萊卡、卡爾蔡司以及奧地利的施華洛世奇（它的望遠鏡要比水晶更好……）並稱頂級的三大品牌，排名不分前後。而日本佳能有一款帶有紅圈L頭的8X10雙筒，在光學素質上也可以媲美這三個歐洲品牌的頂級產品。

環境氣象非常好的條件下，肉眼看銀河也就這樣了，但是如果有雙筒……

雙筒望遠鏡中的夏季銀河（圖：John Chumack）

    雙筒望遠鏡，如果是手持，在沒有穩像器（比如佳能的IS功能，尼康的VR）的前提下，倍數不要超過10倍，否則視野裡的圖像抖晃會很厲害，觀測的體驗很差。如果天氣通透、還沒有月光幹擾（趕農曆的月底及月初），用雙筒看銀河是很過癮的！尤其是模糊的銀河在通過望遠鏡看的一瞬間，變成了滿目的星點，帶來的震撼只有第一次看到月球環形山可以相比！

3目視如何終極選擇

目視的如何終極選擇

    目視，是最過癮的一種觀天的方式。尤其是在某一瞬間，你視野裡的天體可能突然像你展示它令人迷醉的細節，並且還可能帶給你一種太空人在太空漫步的感覺。就如同本文開始的木星一樣，那就是需要高素質的APO望遠鏡或是高素質的反射鏡、折反射鏡。

APO的設計，讓不同波長的光線恰好在焦點重合，做到無色差

小巧但素質極高的高橋FS60c，幾乎是最小的APO

這是口徑大一些的90毫米APO，也非常便攜

    這裡我們向大家推薦的是APO折射天文望遠鏡。APO，是單詞apochromat前面三個字母的縮寫，意思是複合消色差，其原理是利用特殊玻璃材質產生的不同折射，讓不同波長的光恰好成像在一個點上。而我們照相機的鏡頭都是有色散的，程度不同而已，高素質的APO，肉眼或是拍攝，都不可見色散。但是這對材料和加工精度提出了非常高的要求。這個要求有多高？量產的單眼相機的頂級鏡頭，檢測設備能檢查到的誤差是1/32光的波長來保障成像的高素質，而手工打磨的APO天文望遠鏡，鏡頭的精度能達到1/56光的波長！這就是APO望遠鏡又小又貴，但是光學素質奇佳的原因所在。但是這樣導致了APO望遠鏡不能量產，目前能生產高素質APO天文望遠鏡的高橋、TEC、TMB以及Astro-Physics等，產量都不大，很多都需要交定金預定等候很長時間才能交貨。

感受下9.25寸折反射鏡的口徑和體積……都教授的反射鏡是不是弱爆了？

    APO的很貴，口徑看著也不大，有沒有便宜又大碗的？有，那就是折反射式天文望遠鏡，因為有了中央反射鏡導致的遮蔽，所以所有的發射式的天文望遠鏡，有效口徑要比其直徑小很多，而且由於遮蔽導致的結果是成像反差遍地，畫質不如APO，但是優勢也明顯，口徑可以很大卻不用特別貴。業餘界口碑相當不錯的Celestron C8或是C9.25，只要9000元左右。當然，口徑大的另外一個缺點就是很重，很難搬動，這也是我建議一步到位使用APO來入門的原因，而且儘量是小口徑的，不要超過105毫米，再大就難以搬運了，會喪失熱情。

    當然，好馬配好鞍，目鏡、赤道儀以及腳架都很重要，我們來分別撿重點說說。

4周邊附件：處處都是坑

周邊附件：處處都是坑

    對於目鏡，很多人是沒有概念的。不過你可以閉上一隻眼，睜開的那隻眼睛四處轉動眼球，如果你看到的都是針尖一樣銳利的星點，該是多麼過癮的體驗！這也是為什麼有更高級的目鏡。

焦距更短的100度目鏡甚至要比焦距更長的普通50度目鏡視野更大，滿目都是星點

 
感受下這些體積龐大的目鏡……但是那種太空漫步的感覺會讓你忽視他們的體積

200倍的土星，天氣好可以像右邊一樣看到著名的卡西尼縫

    高級的目鏡，可以有更大的視野，頂級貨甚至100度。這是什麼概念？這意味著，是大於我們肉眼的視角的（天文基本是一隻眼睛看）會有種「一眼望不到邊」的爽快感。當然這種感覺也價格不菲，TeleVue的Ethos或是Nagler目鏡，都要好幾百美元一個，而天文觀測基本都是定焦，所以如果湊齊焦段……會是很大一筆開銷。這裡我們上一張圖，這個手雷一樣的傢伙，是 目 鏡！

天文用腳架：笨重但穩定

    另外一個非常重要的是底座支撐。玩攝影的發燒友，往往都是在支撐性與重量之間，尋找那個最適合自己的平衡。但是天文領域這個不適用。因為一來我們的相機三腳架，哪怕最貴的，也不夠穩，二來相機的三腳架也不夠重，頭重腳輕太容易發生悲劇。所以天文用的，基本都是看起來很笨重的木質、金屬，甚至乾脆就是一節帶支腳的金屬圓柱。

5赤道儀用來做什麼？

赤道儀用來做什麼？

    我們經常能看到如下的圖片。

廣角鏡頭下的銀河

廣角鏡頭對準北極星，快門十幾分鐘就有這種效果了，不過曝即可

    這些都是壯美的銀河或是北極的星軌。對於使用照相機拍攝，通常就到此為止了。為什麼？如果想拍攝某一塊天空，長時間曝光，地球自轉就導致星軌拉線……所以我們必須有設備抵消地球自轉，這種設備叫赤道儀。

派拉蒙赤道儀能肩負幾十公斤的負載並保持高精度，小望遠鏡用來跟蹤導星

    都教授的那個Meade的LX80兩用的，就已經很不錯。但是還有更好的嗎？這同樣是精密機械的問題，在負載數十公斤的設備同時保持高精度，是很難的一件事情。但是有的可以做到跟蹤5分鐘，依舊是一個星點。我們看這些照片，用肉眼，再好的天文望遠鏡也是看不出這個效果的，這些都是超長時間曝光的結果。對於目視也同樣有意義，因為我們對準了一個目標之後，地球自轉導致我們使用的倍率越高，在視野裡這個目標就會「跑」掉速度越快。

需要數萬元的天文攝影組合

    現在有了計算機和CCD感光器之後，赤道儀如虎添翼。我們現在可以利用第二個望遠鏡，不用很好，來對準某個較亮的星星作為目標，通過計算機來控制赤道儀進行導航，可以做到非常準確的跟蹤目標幾個小時甚至更長時間。

    高素質的赤道儀往往比較貴，而且載重能力越大、價格越高，往往是載重多幾公斤，價格就要增加一倍。都教授的999美元的Meade赤道儀，算是中高檔產品，載重更大、精度更高的派拉蒙、高橋往往需要數萬元。

6拍攝設備：單反靠邊站

拍攝設備：單反靠邊站

    單反不能拍天文，是有原因的。它並不是完全不能拍，而是不能很好的拍。這其中的原因大的有三個。

獵戶座有個紅色的半環，我們肉眼是看不到的，需要紅外光譜拍攝

    首先，我們的單反，在感光器前面，是有一個低通濾鏡的。這個低通濾鏡，只允許可見光通過。但是天文不是這樣。上面那張圖，是冬天常見的獵戶座，很多人一定會說，三連星冬天常見，怎麼從未看見那個紅色的環？因為那個環，是紅外波段的，我們肉眼看不到。這是第一點，天文需要更強的紅外捕捉能力，而不僅僅局限在可見光譜，很多星雲都是在不可見的光譜。

帶有半導體冷卻裝置的天文專用CCD

    其次，我們的單反，眾所周知，長時間曝光噪點會很高！高ISO下尤其如此。這其中的原因有一部分，是長時間曝光導致的發熱。天文設備為了解決這個問題，使用的是半導體製冷片來對感光器進行冷卻，現在能做到的是比環境溫度低40度，來讓感光器在很低的溫度下工作，抑制高溫帶來的信號噪聲。

 

長時間分色曝光，軟體拼合得到壯美的彩色照片

    第三點是，我們的單反，拍出來的照片都是彩色的。而天文攝影，單色的就夠。我們平時拍照片，都是在很短的一瞬間捕捉一個畫面，天文不一樣，玩的就是長時間曝光，所以單色足以。我們看到的這些好看的天文照片，都是用LRGB四個通道的得到的影像，在Photoshop等軟體拼合在一起的。現在甚至有了很多工具，讓地面的業餘發燒友，也能拼出哈勃太空望遠鏡風格的天文圖片。

整套的天文攝影裝置，僅僅鏡筒和CCD、接口濾鏡就很複雜，但是樂趣也無窮

    說了這麼多，真關心天文的，單反裡面只有佳能一家，曾經推出過EOS 20Da以及EOS60Da兩款產品，a就是天文專用，優化了H-α波段紅外線的吸收，上面紅色的星雲，就是肉眼看不見的H-α波段拍攝然後染色成可見的紅色。正如前面所說的，單反搞天文不是不可以，而是還有更哈的解決方案，那就是冷凍CCD。單色的冷凍CCD，SBIG等國外品牌的，需要上萬美元，而國產QHY為代表的會便宜一些，但是國產的困境是很難找到合適的感光器供應商。

7終極發燒：觀測地點

終極發燒：觀測地點

    霧霾天氣，是天文的大敵。因為空氣永遠是我們望遠鏡前面的第一塊透鏡。空氣品質不行，設備花再多的錢也是枉然。

業餘愛好者可以去興隆（河北）觀測站感受天文魅力，每年有公眾科普開放日

上海佘山天文臺

    現在都市裡面，環境燈光的幹擾也非常厲害，這也是不利的地方。所以只有郊區。北京的愛好者，一般都是去東邊的河北興隆國家天文臺的望遠鏡基地，當地地勢高，但是近年的發展導致光害也越來越影響觀測，業餘愛好者可以先去那裡感受一下，再確定是不是要燒這個。在上海，有佘山天文臺，在南京有紫金山天文臺等等。

夏威夷海拔4000多米的天文臺，兩個「白球」是地球最大的兩個十米凱克望遠鏡

夏威夷天文臺的訪客中心，有免費望遠鏡供訪客使用並且有專人講解

夏威夷看到密布繁星特別容易

    在很多地方都不利的前提下，高燒的愛好者把目光轉向了國外。畢竟地球上PM2.5常年為個位數的地方還是有很多的。比如美國的夏威夷，目前地球最大的地面光學天文望遠鏡，都在夏威夷。還有就是歐洲、北美等地，帶一個小巧的望遠鏡，一兩個目鏡，行李重量增加兩三公斤，但是會讓旅途的夜晚更加有趣，尤其是現在流行自駕遊。筆者的一位朋友，就在十五天的意法自駕遊中，留出了兩天露營在阿爾卑斯山麓看歐洲通透的星夜。這種旅遊、觀測兩不誤，只會給我們的旅行增添更多的樂趣。

8幾萬元投入到一個愛好算發燒嗎？

幾萬元投入到一個愛好算發燒嗎？

    很多人看了前面之後，一定會有一個感覺：哎呀媽呀，玩天文怎麼這麼貴？其實在生活中，我們現在流行的很多愛好，都是需要很大的投入，比如玩單反的、手辦的、玩樂高的、玩自行車的等等。甚至說一家兩口，每年追新買的iPhone、iPad以及Mac電腦，也都要幾萬元。

這輛自行車需要十來萬元，國內業餘愛好者這種水平的自行車有很多（圖：CyclepathNW.com)

    這就是當白領或是都市中產階級誕生後，消費能力提高的一種表現。從這個角度看，對於都市白領來說，這個幾萬塊投入，買一步到位的設備是承受得起的。另外一個有意思的地方是，天文設備不僅僅保值，甚至還能升值，哪天不玩了，天文起碼是一個不怎麼會賠錢的愛好，二十年前四千美元的望遠鏡，今天依舊能賣出差不多這個價錢，原因很簡單，產量不高精度高。

天文愛好者聚會，大炮林立的Star Party，圖為2013年德克薩斯州的聚會

    追求物質不是全部，我們還希望過更有品質的生活。天文愛好拓展的，正是我們的視野。而視野之外，是一種對自然科學的尊重。現在家長往往希望孩子成才，天文愛好不就是個很好的培養自然科學方面興趣的途徑嗎？在西方，經常會有的活動就是Star Party，也就是一大票天文發燒友共赴一個好的觀測地點，在觀天的同時交流，這也同樣是一個社交的好辦法。國內在一些社區，也有人組織這樣的活動。

    這裡給大家貢獻幾個在線天文社區，可以通過這些社區，進行更進一步的了解。本文的很多圖片也都援引自這些天文論壇版塊。

    牧夫天文論壇

    http://www.astronomy.com.cn/bbs/forum.php 

    天文家園

    http://www.astroview.com.cn/forum.php 

    Cloudy Nights，全球最大的天文社區，需英文交流

    http://www.cloudynights.com/ 

    Astromart，二手天文設備淘寶省地

    http://www.astromart.com/

一個需要花錢很多的業餘愛好，無論天文還是攝影還是騎高檔自行車，一定是伴隨著都市白領或是中產階級數量的增長而不斷湧現。這正是我們國力富強的一種體現。天文能給予玩家的，是不斷發現的欣喜與成就感。

王徵