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Name: Huey Pang
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Feb 09

天文攝影專用相機之迷思系列(二)

第一集 上期提到,任何牌子的相機只要經過廠方或自行「閹割」,一樣適合天文攝影。 2013年聖誕節前後,一個能見度極低的黃昏,筆者正在家裡看《哈利波特》第一集,睇到哈利波特在聖誕接收他老爸的隱形斗篷(invisibility cloak)之際,門鐘突然響起,原來係速遞送上一件郵包。印象裡筆者沒有在網上買任何東西,一邊奇怪之際,一邊小心翼翼打開一看,只見一部當時價值過萬、一間大相機牌子的全片幅相機、一塊拆了出來的濾鏡,及附上一張沒有下款的字條,上面寫著: “彭sir,use it well.” 筆者大惑不解,開機影了幾張相,只見全部相片偏色,頓時醒悟這是一部已拆除UV-IR cut的相機!高興了三秒,以為有一部免費「閹機」可用作星雲拍攝之際,心裡頓時一沉:這部機還是不能用。原來,由於缺乏第三方廠商的支援,這部「閹機」並沒有安裝取代UV-IR cut的clear cut濾鏡!讀者可能會問,沒有這塊濾鏡有甚麼問題? 沒有這塊取代濾鏡,相機鏡頭至感光晶片的光程(optical path)會較原廠設計的短,因此理論上鏡頭焦點調至無限遠(所有天體與我們距離非常遠,因此大致是無限遠),即是鏡片與感光晶片距離已達至最短,但影像也不能準確在感光晶片上聚焦,因為理論上鏡頭需要調至「超無限遠」才可準確對焦,但在大多數鏡頭這是不可能的,所以這部「閹機」還是得物無所用。 阿Q精神,驅使筆者抱著「姑且一試」的心態,把鏡頭調至無限遠。 結果,竟然能準確聚焦,更為這部「閹機」越添神秘。再上網找些非官方資料,原來這部機的感光晶片的位置是可以前後有些微改動,也就是說這部機的感光晶片已事先調前了。 呆望了這部「閹機」半日,筆者決定孤注一擲,帶了它作為2014年紐西蘭天文攝影之旅的主力相機!(其實,這只是筆者掩飾窮到燶冇天文攝影專用相機的藉口) 結果呢?有相有真相。 「閹機」拍攝的效果:船底座大星雲(Eta Carinae),「閹機」及高橋FSQ-85 EDX3 +0.73x 減焦 (焦距360mm f/4.2),ISO 1600,總曝光時間30分鐘,高橋EM-11赤道儀,攝於2014年2月尾,紐西蘭Lake Tekapo。 經此一役,筆者得出「閹機」的一些心得供大家參考: 這間大廠自2010年9月以後推出的DSLR大致可以「閹機」」,不論低階至高階的也可以; 如果「閹機」後主要用天文望遠鏡進行拍攝,可以「閹機」後不在感光晶片前補回UV-IR cut 濾鏡,改為在望遠鏡與相機之間的接環安裝2”口徑的濾鏡,而鏡頭無限遠焦點也不成問題,因為天文望遠鏡的焦點調校幅度大得多,亦同時令「閹機」平時在相鏡鏡頭前加一塊紅外線濾鏡進行紅外線拍攝,一舉兩得; 如果「閹機」後主要用相機鏡頭拍攝,可考慮用該廠非全片幅格式的中階的DSLR「閹機」,因已有第三方廠商提供UV-IR cut 濾鏡在感光晶片前安裝;如必需用全片幅的話,可以考慮調整感光晶片的位置補償光程差距。至於如何調整,大家有興趣可以再詢問筆者。 下期筆者會討論甚麼情況下才真正需要「閹機」。 Share

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Feb 03

天文攝影專用相機之迷思系列(一)

香港最神奇之處,莫過於「來也匆匆、去也匆匆」。聽長輩說過,香港股票巿場出名波動,蓋因華人睹性及股民羊群心態之強,在世上數一數二。當然,這已是回歸前的事了,不過「羊太(態)」卻倒是在香港每一角落隨處可見。 筆者在四分一世紀前開始學習天文攝影,當時除了天文界裡一小撮同好外,香港絕大部份人根本不知天文攝影為何物。隨著攝影科技進步、一個個攝影題材的熱潮興起及末落交替,終於在2011年左右輪到天文攝影。現在,除了一小撮沒有相機的人外(當然,這裡「相機」是指任何拍攝的工具!),香港絕大部份人根本不會不進行天文攝影(即坊間所謂的「星攝」)!於是,不少人就問:甚麼相機型號才適合天文攝影?筆者將就此問題探討一下,希望大家對此問題有一正確理解。 其實,這條問題的答案很簡單:任何相機也可以進行天文攝影!當然,每一類型的相機也有它的優勝之處及限制。現時,可應用在天文攝影的相機大致分以下類型: 撇開菲林相機不計,就剩下一般所見的四類數碼相機及專為天文攝影而設的CCD。 DC, Prosumer DC受其規格限制,因此在天文攝影的世界裡受較大限制,例如:DC普遍不能手動對焦,但在拍攝星空的情況下環境非常黑暗,因此自動對焦完全失效;DC, Prosumer DC不能更換鏡頭,因此並不能拍攝天文攝影裡的部份主題(係,天文攝影不單是拍攝銀河的,將來會再介紹);目前為止兩者的影像質素仍未達天文攝影裡部份主題的要求等。 因此,撇除專為天文攝影而設的CCD,DSLR就成為一般人的普遍選擇,因後者不論天文攝影或日常生活的拍攝皆宜,不像前者般必需自行接駁天文望遠鏡般麻煩。隨著DSLR的普及,越來越多人不介意一開始學(天文)攝影就投資最高級的DSLR及鏡頭,首次「埋單」就數以萬計俯拾皆是。也許他們對天文攝影太過渴求了,因此入門不久就「心高手低」,基本功還未學好就想「跳級」學習攝影一些難度甚高的天文攝影主題,於是就不知從那裡聽見一些「謠言」: 「……要影靚既……天文相,就要改裝部相機」 加上基於歷史及本地因素,不少初學者就一窩蜂買了其中一個大牌子的相機面不改容地去把它「閹」了,由於此做法會令原廠保用失效,因此部份初學者索性購買該牌子「天文攝影專用」的型號。實情是:到底有沒有必要這樣做?做這件事前,大家不如先了解一下為甚麼會出現改裝這個問題。 數碼相機的核心就是感光晶片,視乎採用的半導體技術,即CCD(感光藕合元件)或CMOS(互補式金屬氧化物半導體),簡單點講就是數碼相機裡記錄影像的靈魂,而影像就來自物件發射出來的光線。對一般人而言,「光線」就是日常生活我們單憑肉眼見到的光,但自然界裡其實有很多我們看不見的光線,它們被統稱作「電磁波(Electromagnetic Spectrum)」,大致上它們可分為: 無線電波(radio wave,即收音機或電視信號)、微波(microwave,普遍作通訊用)、紅外線、可見光(即大家肉眼所見的)、紫外光、X射線及伽傌射線。 在菲林年代,只要在菲林塗上不同種類的化學劑,就能捕捉物件在不同波段的影像,例如醫院裡用的X光片就是捕捉X光的影像,而一般人所用的菲林當然是捕捉可見光。與菲林不同的是,數碼感光晶片的特性是可以同時捕捉不同波段的影像,因此在普通的DSLR裡,為了確保拍攝出來的影像與肉眼所見的相同,在晶片前會加上一塊濾鏡,隔阻「不必要」的波段以免「干擾」成像。而這些「不必要」的波段,就是除可見光外的所有波段。故此,這塊濾鏡就是「UV-IR cut」濾鏡,即濾走紅外線以下、紫外線以上的波段。下圖就顯示了一般DSLR的濾鏡的透光率(transmission)與波長(wavelength,即顏色)的關係,400微米(nm)代表紫色,而700微米代表紅色,即由右至左代表可見光裡紅橙黃綠青藍紫七色。 圖右的就是UV-IR cut 濾鏡。 濾鏡透光率與波長(顏色)的關係 實際上,濾鏡的設計並不能做到「非透即擋」的效果,即不能完全透光(100%)或完全遮擋(0%),反而是一個漸變的過程,即一條斜線。一般的DSLR內置的UV-IR cut濾鏡,考慮到實際需要,加上人眼對紅色的反應並不如其他顏色般敏感,為貼近肉眼所見的效果,在紅色的一段裡(600微米左右),透光率會逐步下降至零,直至離開可見光(700微米)為止,如藍線所示。原本這設計並無不妥,但在天文攝影某些情況下,此設計卻成為致命傷。 天文攝影的其中一種對象叫星雲(nebula),即在宇宙裡會發光的氣體,這種天體又大致分為兩類:瀰漫星雲(diffuse nebula)及反射星雲(reflection nebula),前者受來自宇宙其他地方的輻射激發而發出紅光,其原理就像以前廣告的霓虹燈一樣,而這些紅光只有一個特定的波長:656.3微米(用一般人明白的術語:深紅色),即上圖的綠色虛線位置,而這款光線又有一個特別名稱:H-alpha。 大家不難發現,DSLR內置濾鏡在這位置的透光率只剩下約四分一,因此一般的DSLR拍攝這類天體的曝光時間需要正常的四倍,極為不利。所以約十年前開始,不少外國天文攝影發燒友自行把這塊濾鏡拆走,換上其他廠商供應的「clear cut」濾鏡,其透光率就如圖中紅線所示,其在H-alpha的位置透光率達95%,經自行改機後拍攝星雲紅色區域的表現會大大改善,但拍攝日常生活的主題卻會嚴重偏紅。廠方改機在靭體裡會作出調校,情況會好一點,但拍攝深紅色的物件時仍會有少許分別。 改機前(左)及改機後(右)拍攝星雲的效果 基於歷史因素,大多數的第三方廠商在生產這些自行改裝配件時,只會提供其中一間相機大廠的型號,而另外一間大廠就零支援,而前者更已提供官方的改機版本,加上香港不少人的天文知識不足,於是就一窩蜂不由分說購買該大廠的相機,以為一定要用該大廠的相機才可以進行天文攝影! 寫到這裡,大家應該會明白,任何牌子的相機只要經過廠方或自行「閹割」,一樣適合天文攝影。 可惜的是,筆者一向沒有羊群心理,因此這部被「閹」的相機早年很少得到第三方廠商的支援(現在已有改善了),因此當中遇到不少困難,但最終也一一克服,而拍攝出來的效果更令筆者喜出望外。在下一集裡,筆者將介紹一下自行「閹」機的心得,及解釋甚麼情況下才真正需要經改機後的DSLR。 話時話,這間大廠幾時會回應特立獨行的天文愛好者,提供一部廠方改裝的相機,適合拍攝星雲之餘又可以作日常生活用途,方便一下貧窮的筆者? Share

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Feb 02

天文攝影秘技系列(6)之認識香港光污染如何影響天文攝影:總結

近一兩年才開始接觸天文攝影的朋友,除非你試過到外國零光污染的環境體驗過星空,否則你一定不會知道,香港光污染其嚴重程度如何影響天文攝影。正如早幾篇文章所介紹,經處理後的照片是不可能反映真實在現場看星空的情況。 經電腦處理的夏季銀河,分別在無光污染的紐西蘭(左)及有光污染的香港石澳(右)拍攝 上面的一組圖片,以同樣器材分別在零光污染的紐西蘭與較有光污染的香港石澳,拍攝天空接近同一位置,即夏季銀河中心,經處理後大家可見,香港的一張除背景較光外,銀河的壯觀程度好像與紐西蘭的分別不大。不過未經處理的卻是另一番景象: 未經電腦處理的夏季銀河,分別在無光污染的紐西蘭(左)及有光污染的香港石澳(右)拍攝   銀河淡了,天空的星星少了,天空背景色因光污染而豐富了,這也是現場用肉眼觀賞的實況。不過這不是最公平的比較兩地光污染的分別,因為香港的照片曝光低了三級,如果把香港的曝光調至與紐西蘭的一樣,情況又會如何? 未經電腦處理的夏季銀河,分別在無光污染的紐西蘭(左)及有光污染的香港石澳(右)拍攝,拍攝參數(相機型號、光圈、曝光時間、感光度)相等 這就是不用數據下最易令大家了解,為甚麼香港資深的天文愛好者,近年傾向離開香港到外地拍攝星空了。筆者在香港土生土長,支持本地出產,也希望在香港可以經常拍攝到壯觀的天文風景照片,只是光污染加上空氣污染,令機會不常有,近年只有在夏天某幾晚天氣極佳的情況下才可以拍到較為像樣的照片,但又出現了本文章系列開始是提出的情況:人山人海,危機四伏,令包括筆者在內的老一輩的資深天文愛好者深感無奈。 根據香港大學物理系在2013年發表的研究顯示,本港在晚上8時半至11時的巿區夜空光度,一般較國際標準光亮100至1,000倍。筆者掌握的數據顯示,本港較理想的觀星地點(如天文公園、南大嶼山等)與外國一些著名觀星地點(如夏威夷、紐西蘭等),天空的光度仍較光亮5至6倍。不要看小這5至6倍的差異,它足以令現場觀賞的效果差天共地。 香港大學物理系對香港光污染的調查(原文:http://www.scifac.hku.hk/file/news/1965/NSN_press_release_chi_20130319.pdf) 在外國零光污染的地方拍攝天文風景照片,對筆者的意義是把沐浴在星光下的美麗記憶留住;但在香港做同樣的事,筆者在現場的感覺卻像是收集微弱的數據(星光),然後拿回家的電腦裡做處理,那怕處理後的照片可追近外國的八、九成,也總是沒有那份一世難忘的感覺。雖然要香港的環境與外國的看齊是不可能的事,但筆者依然希望大家盡一分力,防止香港的觀星聖地的光污染惡化。 撇開視天文風景照片為創作方式的想法,拍攝天文風景照片有沒有準則呢?筆者覺得,上世紀八十年代香港天文界老前輩黃衍蕃先生的著作《天文攝影入門》提到「天文攝影的真善美」很有參考價值: 真:「……對天文攝影來說,真可以解釋為準確的科學記錄。究竟所拍的是否真正代表當時天體的情況?…………否則拍出來的只是一個浮光掠影,毫無科學價值。」 善:「善可以解釋為優良的技術表現。這點要求在真的範圍下得出最佳的拍攝與沖曬(後期處理)效果。…………沖曬(後期處理)是否到家?……」 執相與後期處理對現今天文風景照片的影響,有正面亦有負面。執相固然可以令照片變得更美觀及增強視覺效果,但改動天與地相對光度關係、一系列合成相的技術,令觀賞者對光害有錯誤理解、令缺乏天文常識的公眾誤會之餘,更令照片(photo)與電腦圖片(computer graphics)的分野幾乎消失,令筆者對著亙聯網的照片有時也不敢一口咬定是採用那種後期處理手法。 最後,筆者以電影「廿二世紀殺人網絡(Matrix)」的觀後感作為本文章系列的結語:「你相信甚麼?」 Share

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Oct 06

月全食(2014年10月8日)

概覽 有關「月食的基本原理」、「月食的種類」、「月食的過程」請見舊文: http://www.astrolink.hk/starlog/?p=1049  月食的罕有程度 月食本身不是罕有的天象,例如在1901-2100年的二百年內,在香港上空會出現228次各式各樣的月食,當中有85次是月全食,換言之即幾乎平均每年都有一次月全食; 近十年在香港可見整個月全食過程分別在2000, 2001, 2004,及2011年,當中只有2001及2011年的一次天氣較佳,能觀賞整個過程; 今次全食期間(由食既至生光,即最值得觀賞的時段)長約59分鐘,長度算是中等; 不考慮全食時段長短,下一次在香港可見月全食是2015年4月4日; 今次月全食進行期間剛好月球在東邊地平線升起,即所謂「帶食而升」的現象,即月球在地平線升起是已在偏食較後階段,算是較為罕有。 下次在香港可見的「帶食而升」現象是2015年4月4日。 是次現象簡介 今次的月全食是今年兩次月食現象的第二次。各現象發生的時刻如下: 日期:10月8日 初虧(即月偏食開始):17時14分 月出:18時00分 食既(即月全食開始):18時25分 食甚(即月球變得最深紅色):18時55分 生光(即月全食完結):19時24分 復圓(即月偏食結束):20時34分 當月球升起,月球的下方將已呈現一個大缺口。 觀測時間及地點 想欣賞是次現象的朋友,可於10月8日下午準備,並在黃昏時段開始留意,直至月食結束為止。 由於秋分後的滿月在升起時略為偏北,因此建議東至東北偏東方可見水平線或只有少量遮擋的地點。 觀賞月食不一定要走到偏遠的地方,以下是數個可考慮的地點: 香港島:石澳、小西灣至鰂魚涌海邊一帶、灣仔至西環沿海一帶 九龍:尖沙咀至紅磡沿海一帶 新界:長洲、西貢、吐露港沿岸一帶 觀賞所需設備 只需單憑肉眼觀賞就可以了;有雙筒望遠鏡(7倍至約20倍)的朋友亦可使用它觀賞;一般小型天文望遠鏡更是綽綽有餘。 攝影所需設備 曝光參考: ISO400、f/5.6光圈、由初虧開始1/1000秒曝光,之後曝光要逐漸加長至1/30秒,進入全食階段視當時月球的光度可達1秒甚至更長,因此必要時可推高ISO或使用更大光圈值。另一點要留意,由於是次月食接近地平線,月球光度會更暗,建議把以上參考數據加3至4級,即介乎4至8秒。DSLR用家可採用重點測光對準月球測光,其他相機用家在相機有設定的情況下(如Prosumer DC)把測光盡減(一般-2級),在全食階段則無需減少。一般DC用家或手機用家則只能嘗試用夜景模式拍攝。 鏡頭使用:如要拍得較大的月球,則鏡頭焦距越長越佳,一般建議起碼200mm(全幅片計算,下同)至1000mm(可購得相機鏡頭最長焦距),如使用相機接至天文望遠鏡,則望遠鏡焦距不得長於2000mm,超過此數則不能拍得全月球像。如只有較短焦距鏡頭的朋友,則建議趁食既至生光期間連同地面風景一同拍攝。 對焦:手動對焦無限遠(DSLR/Prosumer用家)、嘗試用遠方景物對焦後在按著快門半下的情況下向著月球拍攝(DC及手機用家)。 Share

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Sep 04

天文攝影秘技系列(5)之攝影科技與環境對決

筆者自上世紀八十年代開始觀星,有幸親眼觀賞過相對污染較少的香港星空。在這四份一世紀看著香港星空因光污染及空氣污染日益嚴重而變得失色,現在的星空與當年實在「不能比較」:除了是壯觀程度真的相差很遠而不能比較外,另一個更重要的原因是攝影科技的突飛猛進,令當年使用菲林留下來的珍貴記錄不能與今天強勁的數碼科技公平比較。 觀星環境越來越差,攝影科技卻越來越能拍出瑰麗的星空,特別是本世紀初,香港的空氣污染幾何級數上升,從筆者2003年後沒有怎在香港看過靚的星空就可見情況有多嚴重;相反,同時期DSLR的急速發展,拍出來的效果又是以幾何級數上升!拉上補下,結果「雞同鴨講」,單憑筆者三寸不爛之舌也不能說明當年與今天的分別,所以筆者單憑感覺而不科學化地畫了以下的圖呈現兩者的關係。 不同時間、天氣、地點、器材皆會影響比較的準確性,因此筆者已盡力尋找在相同條件下拍攝的照片。經過一輪努力,終於找到1998年開始在大嶼山拍攝銀河的幻燈片,其中在2000-2003年期間使用被譽為菲林年代結束前天文攝影的最佳幻燈片:柯達(Kodak)E200,經掃描後也可以較為公平與數碼相比較一下,讓大家一看近年來香港的星空環境變化。 第一組照片比較了2003年及2010年的變化。兩張照片分別使用幻燈片及數碼相機在夏季的大嶼山拍攝。受科技改變影響,曝光參數不可以一樣,但讀者留意天空背景的光度是一樣的,2010年的銀河相對背景暗淡了許多,見證了空氣污染及光污染對拍攝銀河的影響。 在香港大嶼山使用菲林在2003年(左)及使用數碼相機2010年(右)的照片 同一組照片,經電腦後期處理後,讀者不難發現照片顯示銀河的細節其實相差不遠。筆者認為,這印證了上文的理論:科技進步抵消了環境的變差。大家再留意未處理前的照片,空氣污染及光污染令現場親眼所見銀河變淡之事實卻「被處理」並埋沒了。 第二組照片嘗試使用兩張接近同等曝光量的照片比較,分別於2002年及2013年的冬季拍攝。理論上菲林的一張等同數碼同等ISO及光圈下的60秒曝光,考慮到菲林的「倒易律失效」(即長時間曝光的菲林有效ISO值會隨時間下降),菲林的一張實際曝光應等同(甚至更少)於數碼。兩張照片的銀河看似細節差不多,實際上菲林的一張是接近日出前拍攝,故此證明了現在的光污染是嚴重了許多。 在香港大嶼山拍攝冬季銀河,2002年日出前(左)2013年半夜(右) 第三組照片想大家欣賞一下,早在菲林年代香港已可以拍攝暗淡的冬季銀河,及當時使用電腦後期製作的威力。兩張照片分別在1998及2002年的大嶼山攝得,未經處理的照片銀河已十分突顯,處理後效果更佳。 在香港大嶼山拍攝冬季銀河,經電腦處理後的效果:1998年(左)及2002年(右)   讀者如果細心,不難發現早期在香港用菲林拍攝的天文風景相,地景幾乎清一色是黑色的,與今天數碼拍攝的可清晰看見地景相差甚遠。假設晚上同樣沒有光源(如月光或近距離人造光等)照射,那麼分別是在於兩個原因: 近兩三年數碼相機的動態值(Dynamic range,即在光暗對比大的環境裡能同時拍到黑暗與光亮的細節的能力)較菲林高出許多,及; 香港的整體光污染嚴重了,因此有助拍攝地景。 加上高動態(HDR)技術的幫助,動態值的增加令天文風景照片越來越失去夜晚的感覺,下列四張天文風景照片顯示了這個情況。 動態值比較:1998年在香港使用菲林(左上)、2013年在香港使用數碼相機(右上)、2014年在紐西蘭(左下)及2013年使用電腦合成,地景及銀河分別在香港與夏威夷拍攝(右下) 第一張是用幻燈片攝於2003年的香港,地景完全一片漆黑;第二張是在2013年用數碼單張在香港拍攝,可見地景已清晰可見;第三張是2014年在紐西蘭拍攝的星流跡,地景只有非常輕微來自遠處的人造光源照片,並用其中一張貼上製成品,不過地景與天空是同一時間地點拍攝;至於最後一張,地景與天空不論是拍攝的時間、地點、器材完全不同,是百份百的合成相。不難察覺,第三與第四張的動態值很高,看了很久令筆者不禁在腦海裡浮現一個問題:到了今時今日,照片(photo)與電腦圖片(computer graphics)到底分別在那裡? 下期筆者將總結香港光污染如何影響天文攝影。 Share

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Aug 15

天文攝影秘技系列(4)之「執相」的背後原理及哲學

在上一期筆者為讀者介紹了不同的電腦後期處理手法,相信大家已對它們非常了解。但是,除了增強視覺效果,還有甚麼原因驅使大幅度「執相」呢?近一兩年才開始學習天文攝影的朋友未必了解背後原因,年資超過二、三十年的天文愛好者卻有另一番體會。 上世紀八十年代,隨著香港的急速發展,香港的光污染越來越嚴重,要拍攝一張不受光污染影響的銀河照片變得越見困難,於是「執相」的一個理念就是嘗試還原無光害的星空,在可容許情況下減低光害對照片的影響。不過,這條原則只適用於銀河、星野等天文照片,而天文風景則不在此列,因為後者拍攝的目的皆在於忠實反映天地之關係。故此,「執相」大部份情況下是有依有據的。在以下篇幅裡筆者將為大家介紹。 天空應該是甚麼顏色? 當然是藍色!不,這只適用於日間。在無光污染的地方,晚上的天空當然是黑色,或深灰色。在黑暗環境下大部份數碼相機未必能準確判斷色溫,因此手動調校RAW檔的色溫值就非常重要。 下圖顯示了一張在紐西蘭無光污染的地方拍得的夏季銀河,可見使用4250K色溫的一張天空呈深灰色,相反3000K色溫的一張就顯得過份偏藍,並不自然。 使用不同色溫在紐西蘭拍攝的銀河:(由左至右:4250K, 3750K, 3000K) 同樣的夏季銀河在有光污染的香港石澳拍攝,可見使用4250K色溫就顯得偏黃,色溫需降至大約3750K天空才呈現深灰色,原因是照片受低色溫人造光源照射。2000K色溫就顯得過份偏藍。結論是,在有光污染的地方拍攝銀河需適量降低色溫,但不能過份降低。 使用不同色溫在石澳拍攝的銀河:(由左至右:4250K, 3000K, 2000K)   不過,在某些情況下晚上的天空也可以是藍色,就是當有月光的日子。月光其實來自太陽光,因此有月光的晚上天空等於局部被太陽照射,所以天空呈現藍色也並不出奇了。當然,臨近日出的星空也會呈現藍色的,但與過份調低色溫的藍色並不一樣。 凌晨五時(左)及天光前(右)的天空顏色 日出日落應該是甚麼顏色? 一般人以為,越呈深紅色的日出日落照片才是美麗,但背後卻代表了該地點的空氣污染非常嚴重。日出日落之所以呈橙紅色,是陽光在近地平時需穿越更厚的大氣層,而大氣層的懸浮粒子會吸收陽光裡的部份顏色,當中以藍綠色最易被吸收,因此就剩下橙紅色了。 如果空氣污染越嚴重,懸浮粒子數量增加,那麼連黃、橙色等陽光也被吸收,於是出現了深紅色的日出日落。相反,在零污染的地方拍攝的日出日落呈金黃色,現場觀看太陽接觸到地平線時仍非常刺眼。 下圖顯示兩張使用同樣器材及曝光的日落照片,分別在夏威夷及香港拍攝。可見前者顏色呈金黃及較光亮,後者的地平線有一層灰黑色的污染物。在香港拍攝日出日落,有部份情況下太陽是由該層污染物升出來(或落下去)。 在夏威夷(左)及香港(右)拍攝日落 為甚麼星流跡照片裡地景的物件或人可以完全不動? 大家讀過之前的《天文攝影秘技系列(2) 》應記得,拍攝星流跡的原理是「星動地不動」,因此星星才會在照片裡拉成一條線。與此同時,只要地景所有物件沒有風吹草動,那怕照片拍了一晚也是非常清晰的,如果構圖裡有移動的物件(相信夜晚只有人和動物才會移動吧!),就會出現下圖的情況:地景不斷改變而叠加起來變得模糊不清,模糊程度只會隨時間增加。 拍攝了12分鐘(左)及48分鐘(右)的星流跡照片,照片由天文匯導師鍾泳澧拍攝。 那麼,為甚麼網上有不少星流跡的照片總有一名男或女主角,可以長時間動也不動呢? 由模糊的地景(左)變成清晰的地景(右) 答案非常簡單,還記得星流跡照片是採用多張短時間曝光的照片叠加嗎?因此,地景是選擇其中一張照片貼上最後製成品,取代模糊的地景。見下圖。 雲,應該是甚麼顏色? 看似簡單的問題,背後卻大有學問。 生活在光污染嚴重的香港,大部份人已習慣晚上與白天沒有分別,地面的人造光源射向天空,雲就像一塊鏡把光反射回地面,單憑肉眼看雲就變成了白色,但照片卻因色溫的關係顯得偏黃。對天文攝影而言,有時候這現象卻變了「好處」,因為很容易得悉雲層的出現。相反,在無光污染的地方拍攝,雲在沒有人造光源的照射下,單憑肉眼是看不見的,因為雲並不發光。這也變成「壞處」,因為開始有雲也慒然不知!當雲已變得足夠厚時,一切已太遲,因為單憑肉眼已看見漫天星空出現了一個大「黑洞」。 無光污染夜空的黑雲(左)與有光污染夜空的白雲(右),照片由天文匯導師cK及鍾泳澧拍攝。 所以,如其說有黃雲令星空照片的構圖變得豐富,倒不如說是光污染幫倒忙。 下期筆者將探討攝影科技與觀星環境的關係。 Share

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Jul 21

天文攝影秘技系列(3)之特別電腦後期製作各式手法

(相隔一年,筆者終於有時間繼續寫「天文攝影之我見」系列,由於環境變化,現以「天文攝影秘技系列」取代之,上兩期之「天文攝影秘技系列」已於獨立媒體網刊載。) 天文攝影秘技系列(1) 及 天文攝影秘技系列(2) 終於寫到入戲肉了。大家閱畢上兩期的《天文攝影秘技系列》,相信應對天文攝影有一個基本概念。今期筆者將介紹網上對天文照片施加的各種電腦後期製作方法。 旋渦狀的星流跡 在香港要製作這種星流跡,首先要一張面向北方拍攝的同心圓星流跡照片,曝光時間不能太短(如起碼一小時),然後進行加工。早期其工序一點也不簡單,如上期所述的大量短時間曝光的照片攝製過程裡,鏡頭的焦距必需逐少縮短,一如傳統的「拉爆鏡」效果。例如兩小時內連續拍攝120張一分鐘的照片,鏡頭焦距由28mm縮短至14mm,則大家可想像每次改變焦距的微小程度。 不過,近年普遍已改用電腦後製,如Adobe的After Effects或Lightroom,網上亦有詳細教學: http://www.sgarciarill.com/vortex-star-trails-tutorial/ 正常拱極星流跡的照片,由天文匯攝影導師拍攝。 上面的照片經處理後的螺旋效果   頭粗尾幼、如流星般的星流跡 網上有幾款著名的星流跡合成軟件,近年添加了「流星雨」選項,只需剔選該選項,在合成星流跡的過程裡軟件會自動調節,最後達到頭粗尾幼(或相反)的效果。 正常星流跡的照片,由天文匯攝影導師拍攝。 上面的照片經處理後的流星效果   藍色的黑夜 網上不少銀河連地景的天文風景照片,天空背景呈一片「螢光藍」色,其實要製作出這種顏色不太複雜,只需在電腦裡調校RAW檔的色溫選項就可以了。 正常天空背景色的照片,由天文匯攝影導師拍攝。 上面的照片把天空背景藍化後的效果   均勻幼細、純白的漫天星星 原來這是催谷的效果,只需在相機內置設定或在執相軟件裡增加照片的對比度(contrast)、或增強銳利度(sharpness)就可以了。部份軟件如Adobe Lightroom更有”Clarity”的選項達到同樣效果。 未經增強對比、清晰度的照片,由天文匯攝影導師拍攝。 上面的照片經增強對比、清晰度後的效果   呈平行落下或輻射狀的流星雨 事實是,無需後期製作也能出現這種效果!在流星雨出現的日子裡,透視(perspective)效應令從太空進入大氣層的流星像從天空某一點發射出來,該點由稱為輻射點,只要採用超廣角或廣角鏡頭向著輻射點拍攝,就能做到這種效果。至於平行落下的流星雨,只要採用較長焦距的鏡頭遠離輻射點拍攝就可以。 不過,網上不少這類照片其實是用軟件合成的!是自然的還是合成的問題,並不難倒資深的天文愛好者,但一般人就很難分辨出來,不過大家也可從兩方面入手:輻射狀的流星雨,照片顯示的輻射點是否真正存在(這仍需資深天文愛好者的協助或從網上搜集資料分辨);呈平行落下的流星雨,可從地景估算所用的鏡頭焦距比較是否不一致。 把流星合成在以銀河做背景的照片 把流星合成在以銀河做背景的照片,實際上兩張照片的鏡頭焦距並不一樣。   銀河局部發光、天空其他區域暗淡及無星 網上不少銀河照片,在光污染嚴重的地方拍攝,因此未處理前照片對比很低,銀河細節不多,天空背景亦較光。拍攝者為了突顯銀河主體,在軟件裡如Photoshop使用圖層遮罩(layer mask)勾選銀河區域,然後在此圖層裡增強對比及增加光度突出銀河,相反就在非銀河區裡降低光度達到壓抑光污染目的,相片的銀河看起來真的一如部份網裡的朋友所言:海蔘。 未經電腦處理的照片,由天文匯導師Terence Tse拍攝。 經layer mask處理後的照片   色彩鮮艷的銀河 相對這種方法較之前的簡單,只需在相機或軟件裡同時增強對比度及色彩飽和度(saturation)就可以了。當然,簡單的方法亦有其弊病,照片如在光污染嚴重的地方拍攝,增強飽和度後天空會呈現不同顏色,原因是自然光與人造光源的色溫並不一致。 上面的照片經增強色彩飽度後的效果   合成相 一般人未必即時可以分辨合成與非合成相,但只要細心觀察亦不難發現。容易被確認的合成相大致有兩類: 第一類是不符合物理現實,例如天空是一張銀河加月光的照片,但地景的物件卻有光源(可能是太陽)造出長長的黑影,但月光卻在黑影的方向;又例如銀河連水面倒影的照片,水面有波紋但倒影裡的銀河細節卻異常清楚。現實是:銀河的確可以在水面有倒影,但水面必需非常平靜。 原相,相片由天文匯導師拍攝。 把上面照片的天空剪貼到湖面的效果   第二類是不符合地理或天文現實,例如網上曾出現過一張地景是由中環7號碼頭望向長江中心(即東南方)、但天空卻是一張望向正北的星流跡照片;另一例子是北半球的地景(如歐洲的雪山)、天空卻有一條在南半球才可見的南天銀河。 原相,照片由天文匯導師於2014年2月攝於南半球的紐西蘭。 …

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Jun 05

N年保養

話說某日與天文匯一位學生義工到旺角買相機,她正準備到北歐與當地學生交流,順便影靚相,當然極光是重點之一。小妮子初學攝影,於是筆者建議她不要買太貴的器材,叫她買了一部Nikon D5200 Kit set (即D5200機身連18-55mm 鏡頭),非常適合初學者使用。 在店鋪試機之際,同場另一位哥仔正在試Canon 5D Mark III加24-70mm f/2.8L。如果讀者不明白這些甚麼mm, f/??等字眼,唔緊要,你需要的知的是:小妮子花了5000大元,相反那位哥仔買的是專業器材,即是筆者愛上攝影二十多年,到現在仍未擁有這類f/2.8大光圈專業鏡頭;其次這位初學哥仔花費四萬大元!讀者可能奇怪,為何筆者會知道那位哥仔是初學者?只因他問店員一句: 「我買左呢個相機器材保險,如果我成部機跌咗落水咁保險保唔保?」 保,0年。或者你換過部新既咪又有1年保養囉。 電子產品,特別是數碼相機大行其道的年代,筆者有時很懷疑「N年保養」的效用。1年、3年、5年,其實有何分別?可能對筆者來說是有分別,因為筆者不會隨便換相機,看看筆者的往績就略知一二了:第一部DSLR是Nikon D100 (2003-2007),第二部是Fujifilm S5 Pro (2007-2012),第三部是Nikon D800 (2013-),但現在不少朋友,不論是初學的(例如把高階的DSLR長期用傻瓜機的方法使用)或資深的,不出半年至一年又換一部,有與沒有保養有何分別呢? 筆者家境不算富裕,不要說一年換一部,就算去年暑假天文攝影熱之際,為了閃避群情「兇」湧的人群,買了不夠三個月的D800在石澳跌落地花了少許,已令筆者痛心了三個月了。不過,如果筆者告訴你,筆者有一件在1992年購買的電子產品,在19年後壞了,筆者在2014年越洋找生產商修理而又修理好,你相信嗎? 九十年代初,日本牌子(即今時今日的「品牌」)「Astro」赤道儀雄霸香港巿場,一套負載約4kg的中小型手動赤道儀連一支3吋口徑900毫米焦距折射鏡已索價5,400港元,若要另加外置單軸馬達盛惠7,000!即是說,單單一個馬達已是一套天文望遠鏡的三份一價錢,或者100餐午飯!試過在寒風下用「石膏人、馬達手」人手扮馬達模式追踪二十分鐘,筆者當時想要一個馬達的心情,大家活在全電腦化的、一個馬達只值數十元的今天未必明白,但大家都知當年仍是學生的筆者是不可能負擔的。 於是,一名外號叫「摩打馬(motor Ma)」馬姓的男子,成為窮人救星(今天電腦界的AsRock?)。「摩打馬」憑藉他的電子工程經驗,自行在深水埗購入電子零件研製控制器,再加一個工業用的步進馬達(stepper motor),終於以900大元的價格撼低日本原廠,更可以因應用家要求custom-made功能,救了不少天文愛好者。更神奇的是,該批馬達部份來自香港供應商,另一部份竟是來自日本,與日本赤道儀原廠OEM的同一來源! 隨著歲月流逝,筆者終於在2003年購入現在非常流行的日本高橋出品的內置馬達赤道儀EM-10,無論精確度、負載等大幅超越Astro的「LN」系列,但價錢已升至13,000港元。至於那個馬達及LN赤道儀,筆者仍間中使用直至2011年拍攝月食時壞了。 3年後,筆者出發到紐西蘭旅行的當天早上,與已在當地居住的「摩打馬」whatsapp。當「摩打馬」得悉筆者的馬達壞了,再找回22年前的「銷售記錄」確認是「行貨」,於是叫筆者帶它越洋找他修理,原來控制器內一條電線鬆了。於是,LN赤道儀重生了,回來香港後,筆者從「摩打馬」口中得知以前他曾說過這批摩打會有終生保養,發夢也想不到22年後終於在今天兌現了。 Thank you, motor Ma! Share

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Nov 21

光科網彗星(Comet C/2012 S1 (ISON))

相信最近的熱門天文話題,非「光科網彗星」(Comet C/2012 S1 (ISON))莫屬。 該彗星於2012年9月21日由白俄羅斯人Vitali Nevski及俄羅斯人Artyom Novichonok使用隸屬International Scientific Optical Network (ISON)的0.4米口徑反射鏡發現,因而命名,隨後由意大利Remanzacco Observatory確認,三日後由小行星中心(Minor Planet Center)公佈其發現。 彗星被發現初期,光度達18.8等,但是在木星軌道以外,光度較一般在該距離出現的彗星光,因此並不尋常。到了2013年2月的研究顯示,其過近日點光度有可能高達-12等(即滿月光度),消息傳出不久就被傳媒譽為本世紀的大彗星。 2013年8月後的觀測顯示,彗星光度未有如期般光亮,再與5月前的觀測結果比較,發現彗星光度在5月左右停止增加,於是經修正後預計最光只有-3至-5等(約金星的光度),不及1965年的池谷關彗星(-10等),後者當年更在香港掀起一股觀賞熱潮,一晚內曾有數千人湧到石澳觀賞該彗星。 到了10月,彗星的光度大致跟隨修正後預計。受早前光度停止增加的現象影響,出現兩派預期:一派認為彗星將在過近日點前瓦解;而另一派就認為彗星一如經修正後預期表現。 11月中,彗星發生爆發,光度增加6倍,至接近5.5等(即在全無光污染及空氣污染的環境下肉眼僅見);到了17日日出前,本人與天文匯數位成員在石澳觀測,彗尾增長至約4度(即約8個滿月直徑);到了18日,外電報道彗尾增長至7度,以實際長度計算即約16,000,000公里,在地球看則約14個滿月直徑;到了19日,彗星再發生爆發,光度再增加0.5等至4.5等(即在香港光污染較少的地區已開始單憑肉眼可見)。 彗星將於11月28日與太陽最接近,屆時只離太陽表面約110萬公里,如它能「生存」的話,12月初當它從地球看較遠離太陽時,憑以往經驗相信光度會更高,大家宜密切留意。 各位攝影愛好者可以在11月尾至12月中期間,於日出前對準東方地平線上面,用中長焦距鏡頭,開大光圏、調高ISO再曝光5-30秒(視乎焦距、光圈及ISO設定),就有機會影到。 光科網彗星,2013年11月17日,天文匯攝於石澳, Nikon D800 180mm AiS f/2.8 ISO1600 總曝光時間5分鐘 Share

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Oct 07

天文攝影之我見(三):星軌、追星儀、「流星雨」

「他死後,大家都很稱讚差不多先生樣樣事情看得破,想得通;大家都說他一生不肯認真,不肯算帳,不肯計較,真是一位有德行的人。」 ──胡適 差不多先生傳 以訛傳訛,是多麼恐怖的一件事。 香港的日常生活用語,回歸後全面被普通話化,毫無文化的術語湧現,不明所以的簡稱如雨後春荀,加上語文水平日漸低落,錯別字每天在不同角落出現,其泛濫程度令人髮指,可悲是大多數人懵然不知,更甚者知者指鹿為馬,對的變錯的,錯的變對的。 「找贖」變「找續」(找完繼續)、「回覆」變「回復」(回復原狀);「建設」變「打造」(打人?)、「爭取獎牌」變「沖擊獎牌」(沖散再打擊?);「常任秘書長」變「常秘」(經常便秘?)、「強制拍賣」變「強拍」(強力拍枱)……這些只是冰山一角。 不知是巧合還是天意,同樣的事情已發生在天文界。隨著數碼攝影技術提升,近年天文攝影變得容易和普及,加上亙聯網效應,以訛傳訛的速度快如光速。「好事不出門,醜事傳千里」,現在就變成「正字沒有讚,錯字多分享」。 星流跡vs星軌 地球的自轉,造成天上的星星東升西落。使用相機長時間曝光,就會把星星在天上「流」過的痕「跡」記 錄下來。「星流跡」這個帶有文采的名字因而得名。天上的恆星沒有軌道,新一代的朋友誤將之名為「星軌」,實屬誤解。 赤道儀vs攝星儀 不少朋友使用固定攝影的方法,初嘗拍攝銀河的滋味後,把照片與筆者使用追踪方法拍攝的比較,無論銀河的層次與細節,固定攝影是不可能做到的。於是,坊間很多人就嚷著要買「攝星儀」。 他們口中的「攝星儀」,其實是指「赤道儀」(equatorial mount)。赤道儀與一般攝影用的「水平儀」(或稱「經緯儀」)比較,不同之處在於水平儀移動方向是水平與垂直,但赤道儀則有第三條軸「極軸」,把極軸與地球的自轉軸調校至平行後,赤道儀就可以輕鬆地轉動一條軸準確長時間追踪到天體,這點是水平儀不能做到的,因為在地球上絕大部份地方,天體在天空裡不是垂直升降的。雖然水平儀也可以同時調校兩條軸達到追踪目的,但相片會出現「假極現象」,始終不能完全準確追踪天體。 簡單點講,赤道儀因為使用天文學上的「赤道座標」,故得其名。因此,大家請記著,追踪攝影用的叫「赤道儀」!相機裝在任何腳架上也可以「攝星」的,那怕那隻腳架是三腳架、單腳架、地下的石頭、郊野公園的枱、甚至人肉腳架也是支撐著你的「攝星儀」:相機。   普通三腳架   三腳架加赤道儀   「流星雨」 所謂「流星雨」,其實是拍攝者把星流跡的照片進行後期處理,利用軟件把星流跡的其中一邊霧化,達到一邊幼、一邊粗、形狀像一般人印象中的流星的效果。自從某款合成星流跡的軟件在更新版本裡加入這個效果的選項後,這些所謂「流星雨」照片在亙聯網洗版,對於真正的天文愛好者來說,這些照片簡直刺眼。不過話說回來,這些特技製造出來的流星,其實樣子與真的流星一點也不像! 真正的流星,是指漂浮在地球附近的物質(如沙粒、碎石、塵埃等)受地球引力影響,以高速衝入地球大氣層從而發光的現象,而「流星雨」就是指短時間內有大量的流星出現。 最後,可能有人問筆者何苦為這些字眼執著?攝影是藝術嘛,最緊要講求感覺,何必那麼認真呢?約定俗成,「找續」、「回復」、「攝星儀」大家明白就可以啦。筆者不禁又想起李怡先生的一席話,繼而想起胡適《差不多先生傳》,最後浮在腦裡的就是納粹德國時期的宣傳部長戈培爾(Joseph Goebbels)的一句話:「謊言重複一千遍即是真理。」(A lie, repeated a thousand times, becomes a truth.)   下期筆者會集中討論香港觀星條件的變化。 Share

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