大家好，我回來啦！今天繼續聊攝影，明天聊聊電腦！所謂深空攝影，也就是通過相機去觀察星雲星系，探視宇宙無窮的魅力的一種攝影主題。我國幅員遼闊，有很多地方都是觀測甚至記錄浩瀚星空的絕佳場所，再加上現在的交通非常方便，也讓深空攝影的愛好者變得越來越多，但如何入門，如何拍攝，似乎都是與尋常攝影主題非常不一樣的地方，所以小胖今天就來拋磚引玉，為大家簡要介紹一下深空攝影的門道吧。
觀測深空早在攝影誕生之前就有了，伽利略1609年就發明了天文望遠鏡，那時候都是靠眼觀手畫來記錄星河。攝影術誕生雖有近200年的歷史，但拍攝星空在膠片時代一直都是「不可能」的任務，因為銀鹽膠片首先在曝光時間非常長的情況下成像素質會變得完全不可控，二來第一時間壓根不知道自己拍得是好是壞，結局很容易變成拍一晚上的結果就是沒有結果，甚至連錯在哪裡都不知道。一直到1990年代中期，製冷CCD的發明才讓深空攝影有了高感光度和即時回放的可能，時至今日依然有不少深空愛好者對製冷CCD痴迷不已，但製冷CCD價格在當時非常高和畫幅也非常小，都只能說是給出了方案，沒有辦法實現普及。直到2002年富士發布FinePix S2 Pro全畫幅數碼單反時展出了一張星空攝影照，才引燃了星空乃至深空攝影的普及化。
不過發展到現在，傳感器製冷已經不再是CCD的專利，CMOS也同樣在使用，尼康D810A這種天文專用單眼相機的CMOS就是由QHYCCD品牌提供的。APS-C畫幅1600萬像素14bit RAW格式型號的價格在10000元左右，而全畫幅3600萬像素14bit RAW格式的售價在30000元左右，說實話，這個價格還算挺合理了。製冷傳感器我們能買到的實際上就是一臺採用純電子快門的相機，只需要轉接到單反鏡頭或望遠鏡上就能像普通相機一樣進行拍攝了。而純粹的製冷CCD目前的價格還是非常高，畫幅也很小，為醫學顯微鏡設計的600萬像素索尼製冷CCD售價就高達20000元以上。
但對於現代相機來說，大家已經沒有必要迷信製冷傳感器，之所以要通過-20度到-50度的傳感器低溫製冷，主要就是為了避免發熱導致的噪點，在相機數字傳感器發展初期的1990年代，製冷還有點意義，但現代CMOS工藝其實已經可以做到非常低的熱噪，而且長曝光時的光子噪聲，也就是環境自帶的散粒噪聲會遠遠大於傳感器自帶的熱噪，所以製冷傳感器對於深空攝影來說已經不是必需，只有夏天在沙漠等極端高熱環境下拍攝時才算有意義，這一點希望大家別再盲目跟風了。
接下來介紹深空攝影所需的器材，以及展示這套器材能拍攝怎樣的照片，如下圖：
首先，深空攝影需要長焦距的天文望遠鏡，接駁單眼相機為成像組合，這一套是1100mm F7.3的折返式望遠鏡搭配數碼單眼相機，望遠鏡與機身卡口之間是一個矯正鏡來矯正場曲和散光，增強成像銳度。主望遠鏡上方是一個數碼尋星鏡，專用於定位拍攝目標。這一套設備安裝在下方巨大的赤道儀上，它的作用就是自動補償地球自轉速度，保證拍攝目標始終以固定位置處於取景器當中。而這一整套包括相機、尋星鏡、赤道儀全都使用外掛車載電源供電，而赤道儀的設置、尋星鏡的觀測以及相機控制則都通過筆記本軟體來完成。
這就是用上述深空攝影裝備拍出的照片，首先明確一點，這不是一張隨隨便便就能拍出來的照片，首先它是由4張照片拼接而來，每張照片的曝光時間是2.5小時，所以光是這張最終成片的拍攝時間，就長達10小時。而因為單次曝光時間過長，比如超過10分鐘，暗部就會過飽和導致明顯的發灰泛光，所以必須以數分鐘為單位多次拍攝，再後期堆棧合成為一張等效為數小時的照片。
那麼，從頭開始的整個深空攝影流程是怎樣的呢？首先是架好器材，將赤道儀對準北極星之後，因為深空太暗，無法用肉眼直接進行觀察，所以需要先查詢想要拍攝的星象在拍攝當時的大致對應位置，再打開相機實時取景，把ISO儘量開高后進行試拍尋星，這個過程對於新手來說可能要花一點時間，最好是在來正式拍攝前一段時間就在家好好練練。
找到目標後就可以用電腦遙控或快門線進行長曝拍攝了，記得把ISO調低到3200以內，深空攝影不同於廣義的星空攝影，因為不涉及前景，所以對曝光時長相對沒有那麼多的限制，因此ISO能低就低，不過這也是個熟練工，因為要算好總曝光時間。低感光度的好處不用我多說吧，噪點更少不說動態範圍更高，有利於後期調整。
拍攝深空時有一個比較重要的注意事項，就是記得要拍攝一些用於後期校正的「校正照片」其中比較重要的是平場校正。因為是動輒數十張照片的堆棧，因光照不均勻、鏡頭暗角、像素響應不一致等情況，會出現像素灰度值不同，整體照片發灰，像隔了一層薄膜的感覺。而這時候需要在白天，對著沒有雲層的天空等均勻發光對象，拍一些用於修正這個問題的照片。實例如下：
圖a是堆棧後的原始RAW格式照片，可看到整體發灰，邊緣存在很明顯的暗角，但同時也能看出一點點紅色星雲的影子，這種照片純粹通過PS後期是沒有辦法復原的。而圖b就是一張白天對著天空拍攝的純粹只有漸暈暗角的補償圖，通過DeepSkyStacker的平場校正功能，使得圖a減去圖b，再通過PS調整一下對比度和飽和度，就能得到圖c，一張色彩正確且曝光均勻的深空成品照。
除此之外你還需要加快快門拍攝一些暗場照片，甚至以1/8000秒的速度拍攝完全黑暗的照片用於修正噪點，事實上相機的機內降噪也是這個原理，但深空攝影很多後期操作都需要人工幹預，所以就別打開機內降噪功能了。接下來談談深空攝影裡非常常用的拍攝技術——拼接。
拼接的最大意義在於高解析度，以長焦實現寬視角，因為拍攝目標的形態大小不一，你不可能用多臺不同焦距的望遠鏡去匹配它們，所以拼接就成了一個最好的方案。上圖就是夏季銀河全貌，使用500mm鏡頭以110張拼接合成，等效視角接近50mm鏡頭。拍攝這種照片，根據你對照片精度的需求，甚至需要數天的時間拍攝，而且花在後期處理上的時間也並不會比拍攝時間短，費時費力，但成效斐然。
仙女座星系應該是每個星空愛好者都不會錯過的經典，使用的是一開始介紹的1100mm F7.3望遠鏡進行拍攝，2張拼接，每張都是單次5分鐘40次曝光，也就是總計曝光6小時40分鐘，ISO設置為1600。即便是沒有改濾鏡的相機也能把仙女座星系拍得有模有樣，但為了拍攝宇宙中電離氫的泛紅和電離氧的泛藍，改機其實有必要，以前小胖也說過這個話題，現在改機是很方便的，改機後自動白平衡會失準，日常拍攝需要用RAW格式或手動設置色溫。
既然有拼接，就一定有裁剪，對於一些距離非常遙遠，亮度極低的拍攝對象來說，因為實在太小，拍攝後必須裁剪了才方便展示，上圖是風車星系，將1100mm鏡頭裁剪到約等於3000mm鏡頭的視角，實際上別看好像焦距好像長了很多，但畢竟隔了足足2100萬光年，這點差別也就是稍稍方便構個圖而已。這張照片採用了兩種拍攝手法混搭，首先是總計8.5小時的常規堆棧拍攝，然後加裝656.3mm的H-a窄帶濾鏡曝光3小時專門拍攝星系周邊的紅色電離氫，說實話在RGGB拜耳陣列CMOS上窄帶濾鏡並不好用，因為只有1/4的像素在進行成像。背景裡的其他黃色小點則是更遠距離的星系，它們從發出到我們觀測到所經歷的時間，甚至比太陽的年齡（50億年）還要大！
至於深空攝影的後期，這可能要寫非常長一篇文章，而且得具體問題具體分析，有空再慢慢寫吧，最近工作略忙，還望大家多多支持，謝謝！