天文攝影入門談
對于大多數人來說，要拍出精彩的天文照片極其困難。將你喜歡的天體記錄到底片上去，無論是巴納德星的蛇行還是仙女座大星雲，都需要反復實踐，經過多次失敗和錯誤之後，總能夠獲得成功。本文將談一些天文攝影的入門知識，包括膠卷性能、照相機和望遠鏡的選擇、用望遠鏡導星和用偏軸導星器導星的優缺點比較，以及極軸調整等。

膠卷的選擇
讓我們從許多未來的天文攝影家犯第一個錯誤的地方起步，那就是選擇膠卷。由于我們拍攝的目標很暗，而天空背景相對來說比較亮，所以感光速度和反差就是挑選膠卷時首先要考慮的問題。感光速度標志著底片記錄圖象有多快，而反差則說明這種底片能記錄明暗差別達到何種程度的圖象。高反差底片可以突出地顯示暗淡的星雲和星團，低反差底片就做不到這一點。
市售的膠卷大多是為拍攝地球上的物體所設計，用的是低反差感光乳膠，適于在高反差的光照條件下使用。而且底片露光時間越長，其感光靈敏度就變得越差（這是一種稱為“倒易率失效”的特性）。因此高速、低反差膠卷的效果通常不比速度較低的高反差膠卷更好。
在彩色膠卷中，反差和速度配合最佳、能夠產生最豐富色彩的膠卷是Fujichrome100和新型中性粒度的Konica SRl600。1986年初上市的Fujichrome400也可列入這一類膠卷，但制造廠商為適應普通美術攝影的需要，大大降低了它的紅光靈敏度，結果Fuji 100的紅光靈敏度反而比Fuji 400高,而且前者的反差與後者相當；甚至更高。
Fujichrome l00和Konica SR1600也很適于敏化處理。敏化是一種能大大提高感光速度、消除倒易率失效的方法，現已成為改善膠卷性能的最普及手段之一。常用的放化法是將膠卷先放在真空環境里除去濕氣，再封閉在一個容器里大約3天，容器里充滿了由92％氮和8％氫組成的混合氣體。膠卷經敏化後反差變得非常高。我建議在膠卷顯影時不要用增強法（即通過延長顯影時間或用增強顯影液來提高反差），這只會使圖象的粒度變得很粗，而膠卷的速度和反差只有少許提高或根本沒有提高。
Fujichromel00和Konica SRl600都有良好的“紅光響應”（即其乳膠層對紅光的感光度）和“藍光響應”。前者對拍攝發射星雲（如紅色的人馬座三葉星雲M20，礁湖星雲M8和麒麟座玫瑰星雲NGC2237），後者對拍攝藍、綠色的問外星系和反射星雲（如昴星團中的星雲NGCl432）都有重要意義。 如果照相系統的光圈小于f/4，應選擇Konica SRl600膠卷，露光15∼30分鐘可獲得很好的照片。為避免反差不足，特別是當露光超過10分鐘時，可通過一個反差濾光鏡拍攝。在f/4光圈時，Fuji 100在色反差和細粒方面是冠軍。它在理想的黑夜里應該露光60∼120分鐘；用f/2拍攝，露光時間可縮短些，30分鐘就能獲得漂亮的圖象。
若想拍攝幻燈片，或者嫌洗印照片太麻煩，不妨選用Ektachrome 400，只要露光10分鐘。拍好的腔卷須請可靠的沖洗室處理，還要叮囑沖洗室千萬不要將膠卷剪開。在沖洗人員眼里，天文攝影作品與他們司空見慣的風景照片和生活場面大相徑庭。一張只有若干細斑的空白底片往往被錯當成照相機故障的產物，或者是初出茅廬的攝影者糟塌的膠卷。除非沖洗員已跟你有過很好的合作，否則還是你親手來剪開膠卷為妥。

照相器材和導星
在選好膠卷以後，就該考慮用什麼照相器材了。其實用你手頭上現有的就行︰一架普通的照相機、一具三腳架，再加一根快門線就能拍出漂亮的恆星跡線和流星照片，以及短暫露光拍攝星座。把裝好膠卷的照相機牢固地安裝在三腳架上，鏡頭光圈開到最大，距離定在“無限遠”，對夜空作一系列從20秒到10分鐘的露光。膠卷沖出後，你將看到短時間露光拍下的底片上只有肉眼所見最亮的星。露光較長的底片顯出許多暗星，但這些星都呈現弧線狀而不是點狀，這是地球自轉的結果。
要想讓暗星也呈現細銳的點狀，就要進行導星跟蹤拍攝。最簡單的辦法是將照相機固定在赤道式裝置的望遠鏡上，在欲拍攝的天區中選一顆引導星，用裝有高倍目鏡的主望遠鏡導星，始終使它保持在視場中央。這能使照片的分辨率達到1角分左右，對于短焦距鏡頭照相機來說已足夠了。如果用長焦距望遠鏡頭拍攝星空，為了保證長時間露光的跟蹤精度，最好添置一個有照明十字絲或網格刻度的目鏡、一個2倍或3倍的巴羅鏡（一種使物鏡焦距倍增的附加透鏡），赤緯微調裝置，以及變頻馬達驅動的控制器等。（譯者注︰我國南京天文儀器廠生產的120折反射望遠鏡可以滿足長焦距鏡頭拍攝時的導星跟蹤要求。）
拍攝月球和行星這類明亮目標，轉儀鐘可以提供一些便利，但並非必需。你一開始可試著在主焦點上短時間露光拍攝，等到有一定把握時，可逐漸延長露光時間，這時驅動馬達控制器、赤緯慢動微調和若干跟蹤一顆引導星的竅門都是必不可少的。為簡單起見，建議用一架小型折射鏡或長焦距反射望遠鏡固定在主望遠鏡上做導星鏡。這里不需要一架大的導星鏡，只要一架輕小的、你的赤道儀能帶得動的即可。
導星時，用高倍目鏡能使引導星看上去象個圓斑（“Airy斑”），並使它保持在十字絲中央。從一架6厘米口徑的折射鏡（120倍目鏡）里看，Airy斑直徑約有2.5角秒。如果你能夠將導星控制在2個Airy斑之內，就能達到5角秒的分辨率，而一架20匣米施密特照相機的最高分辨率是3角秒。關鍵在于使導星精度與望遠鏡所能達到的分辨率相當。
還有一種“偏軸導星法”，即在望遠鏡和照相機機身中間加接一個稱為“偏軸導星器”的附加裝置，它的接環邊緣有一塊小小的反射鏡或稜鏡，能將主鏡視場邊緣的星光反射到偏軸導星器的目鏡中。它幫你在照相視場以外尋找一顆引導星，從而省去導星望遠鏡。既減輕了赤道儀的負荷，也消除了由于“背”上導星鏡後造成主望遠鏡的應力畸變，從而引起圖象的歪曲。此法的缺點是偏軸導星器價格頗貴，而且在拍攝目標附近未必總能找到合適的引導星。這時你不僅看不見正在拍攝的天體，還必須到更遠的地方去找尋引導星，它們也大多比較暗。
我自己倒從未遇到過導星鏡與照相望遠鏡之間產生任何可以覺察到的重量麻煩，無論是我的6厘米折射鏡還是11厘米的反射式導星鏡都不算笨重。要是你認為導星很準確，卻拍出了偏歪的星象，就可能遇到了望遠鏡系統的畸變問題，應當仔細查明望遠鏡上哪里是顫動點，給予加強︰或者就改用偏軸導星器。

極軸的校準
導星是天文攝影者面臨的最大挑戰，你能精確地導星越久，露光時間也就越長，拍得的天體越暗。導星成功的關鍵之一是校準望遠鏡的極軸，極軸指向北天極的準確性將決定跟蹤精度。
這里介紹一個簡易的叉架式望遠鏡對極軸方法，它也適用于德國式赤道漢。定位刻度盤對你有幫助，但也並非必不可少。先粗略地將望遠鏡朝向北極星方向，並使赤緯盤指向定在90。上，這時鏡筒同赤經軸平行，再裝上最低倍率目鏡。然後水平地轉動望遠鏡基座。並調整仰角，使北極星位于視場中央，鎖定赤緯軸。現在把望遠鏡繞赤經軸轉大約100。，從目鏡里可見恆星都在轉動。若它們並不是繞著視場中央一點轉，就微微轉動整個裝，置的仰角和水平角（但別再踫赤緯軸），直到把眾星圍繞的中心點調到視場正當中，這一點就是北天極。北天極位于離北極星大約l。、偏向北斗星“斗柄”末端處。在多次完成這項操作後，你會對自己能如此輕易、快捷地對準極軸而感到驚奇。
極軸的很小偏離也會在導星過程中反映出來。在短時間露光的照片上，極軸的一些小誤差勉強可以掩飾過去，因為這時底片上恆星的偏轉不明顯。這種所謂的“場轉”表現為底片上的星點都圍繞引導星轉，變成短弧線，是由于極軸沒完全對準，導星時不斷地手動補償造成的。引導星離拍攝目標越遠，極軸不準引起的“場轉”越厲害假如引導星離目標有好幾度遠，連地球大氣造成的光線屈折也足以產生小小的跟蹤誤差。
即使引導星位于拍攝天區的中央，長時間露光仍會使極軸的任何偏斜暴露出來。因此；最聰明的辦法莫過于反復校準極軸，消除所有的誤差。你可以將望遠鏡對準；顆既靠近天球赤道，又靠近子午線的亮星。用一個帶十字絲的高倍目鏡跟蹤它，看它向北還是向南偏移。如果移向北方，表明望遠鏡極軸偏西了，星向南漂移則是極軸偏東。根據這個規律調整望遠鏡的方位角，直到恆星不再逃離十字絲。
接著再跟蹤一顆位于東方地平線上20。左右。而且靠近天球赤道的恆星，仍注意它是否向北或向南偏移。北移是因為極軸太高，南移說明太低，相應調整望遠鏡仰角，直到這顆星能準確跟蹤時為止。這種校準極軸的方法顯然很費功夫，就是花去兩、三小時也不足為奇。然而一旦完成後，在長時間露光拍攝時你會感到導星得心應手。

其他細節
許多天文照片毀在對焦不準上。你可以用一個放大鏡或小望遠鏡來幫助觀察照相機的取景投影屏。我認為防止對焦誤差的最佳方法是用實際拍攝，即在粗略的焦點位置前後對一顆亮星試拍幾次（露光1秒鐘），小心記下每次露光的調焦位置。沖出膠卷後，用放大鏡找出拍得最細的星點，便能確定調到哪個位置最準確了。照相機的取景投影屏多少有點偏離焦點平面，所以這種精確對焦是絕對必要的。
在拍攝時，要防止鼻尖或腳觸及望遠鏡，以至在底片上產生許多“人造雙星”。也要注意呼吸時別把水汽沾到折反射望遠鏡的改正透鏡上。水汽是天文攝影偽大敵，即使在于燥的沙漠里；也要留神露水。若經常在濕度高的地方拍攝。可制作一個防露裝置，方法是在鏡筒前端纏繞適量電熱絲，接在蓄電池上，使主鏡（或折反射鏡的改正透鏡）微微加熱，露水就不會凝結上去。如果拍攝地點有交流電源，用吹干頭發的電吹風可以有效地加熱望遠鏡或照相機鏡頭，防止露水。你還得做一個防露罩，其長度至少等于望遠鏡口徑，或者更長一些。
出沒不定的夜航飛機或過往汽車、行人的燈光會不時干擾天文攝影，可用硬卡紙做一個L型遮光罩，以便暫時擱在鏡頭前擋住干擾光源。這紙罩也可在有雲飄過時擋住鏡頭，短時中斷露光不會破壞拍攝效果。紙罩盡可能做得輕些，免得使用時撞動照相裝置。

天文底片特性表

注︰冷照相機是用特制的裝置盛干冰，將照相機身冷卻到零下十幾攝氏度，這時底片的靈敏度可大大提高，倒易率失效也下降到可以忽略。