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如何观测日食


二、照相观测方法

  我们这里介绍的两种日食照相观测方法,一是利用天文望远镜配上135单镜头反光照相机的机身拍摄太阳的焦点像;二是用照相机直接拍摄日食。


  * 使用数码相机拍摄日全食

  数码的单反、傻瓜相机都可以用在日食的拍摄上。镜头的焦距采用:广角、中焦、长焦三种方式。

  望远镜的选择:

  • 对望远镜的要求:建议使用短焦折射镜,口径60-80毫米即可,焦距500毫米上下。

  望远镜的减光:

  • 中性滤光片:直径5-6厘米(限制了望远镜的口径)。 目前巴德膜最流行,选择0.012mm,密度3.8的巴德膜用于摄影,减光10000倍;


巴德膜做的太阳滤光片

  望远镜和相机的连接:

  • 使用卡口转接环,放大摄影支架、尼康口、佳能口等进行连接。

  数码相机的几个重要参数的设定:

  • 拍摄方式:手动

  • 曝光速度:1/8000-1秒以上

  • ISO的设定:原则是尽可能低一些。根据具体情况定。感光度和曝光时间成反比。感光度设的太高影响图像质量。

  • 影像品质:像素调到最大。

  • 存储介质:CF卡,容量、备用。事先计划好,保证够用,尽量不要在全食前后换卡,以防意外情况发生。

  • 电池的备份:保证电池有电,最好备两块以上的电池,全食前一定要确认电池电量,最好是更换一块。

  • 调焦:借助日面上的黑子仔细调焦。如果没有黑子只能看日面的边缘,但有一定难度,要靠平时经验。

  拍摄日食过程

  • 初亏:和平时拍摄太阳一样,抓紧时间调焦,试验曝光时间。最好事先有一个统筹的计划,比如每隔3或5分钟拍一张。

  • 食既:食既前几分钟要小心取下减光板,准备抢拍贝利珠。然后按部就班调整曝光时间,连续拍摄。曝光时间从最快逐渐减慢,比如:1/8000秒-1秒。

  • 食甚:全食过程尽可能多拍,事先做好计划,根据全食时间的长度、本人每拍摄一张的平均速度安排好拍摄的曝光速度。建议食甚过后曝光速度再加快。

  • 生光:生光前曝光速度加快到1/2000秒-1/8000秒,准备抢拍贝利珠。

  • 复圆:生光后在加上减光板,拍摄偏食。

  拍摄注意事项:

  • 拍摄时最好要用快门线或遥控器;

  • 尽可能减小相机的震动;

  • 赤道仪安放时找北,白天没有北极星,需要指北针、水平泡;

  • 三角架要很地面扎实;

  • 设备互相之间不要干扰,保持一定的距离;

  • 选择观测地点时,一定要注意日落方向不要有遮挡;

  • 相机电池充电、提前清空存储卡;

  • 取下减光板时一定不要改变焦距;

  • 抢拍贝利珠、色球层、日珥:曝光时间要快;拍摄日冕需从快到慢 1/8000秒-1秒以上;

  * 用望远镜照相观测

  拍摄焦点像实际上就是把望远镜的物镜当作照相机的镜头,这样一来,照相机的有效口径和焦距就相应的增大,对天文摄影就十分有利了。


单反望远镜或长焦相机,需要稳定的三角架和赤道仪

  ①120毫米折反射望远镜是一架赤道式装置,有转仪钟可进行跟踪观测的望远镜,随机带有135单镜头反光相机(海欧DF)的接口,进行照相观测很方便,照相观测日食的具体要求如下:

  1. 观测太阳要有减光装置
    120毫米望远镜原配有1/2000的减光板,观测时必须用上。日全食时对日冕的拍摄就不必带上减光板了,因日冕的光较弱可直接进行拍摄。

  2. 观测前要调整好望远镜
    在观测前要对望远镜进行机械系统、光学系统、跟踪系统的全面检查与调试,使之观测时运转正常,仪器调整好后观测前在实地进行试拍调试。
    首先要把镜子置平(利用在基座处水平气泡),然后再调整好望远镜的极轴,事先要搞清观测地的地理纬度,即北极星的地平高度是多少(极轴对准北极便于跟踪)。若白天利用太阳定南北线调极轴不方便的话,可提前在夜间对准北极星进行调整,可把仪器固定在观测地点。若条件不允许,也可以在夜间利用北极星在观测地点做一个南北线的标志。白天观测前就可以利用晚间定的南北线标志进行极轴的定向,此方法也可取。

  3. 要调好望远镜的焦距
    要想取得好的观测结果,调好望远镜的焦距是一个非常重要的环节。120毫米望远镜照相观测焦距的调节,是通过旋转望远镜的调焦轮在照相机的取景器直接看成像如何。有一个问题需要注意的是,有的相机(如海欧DF相机)的取景器内是一块磨沙玻璃(即毛玻璃),因而不易看出像的虚实所以需要多次调节适应,可采取下面方法:在调焦时看太阳边缘的虚实?再者若当时日面上有大黑子也可对太阳黑子进行调焦,这样来回反复多次旋转调焦轮监视取景器看太阳像的虚实变化,取一个最佳位置即可。总之,反复练习,多次试拍,调好焦距就不是一件难事了。

  4. 在拍摄过程中一定要配备快门线,不要用手按动快门。以免对仪器与相机的震动造成成像不清晰,在按动快门时眼睛最好要监视取景器,预防由于意外碰动望远镜与跟踪不准,太阳像不能始终在视场内或偏离视场的现象发生。

  5. 观测日食全过程要事先计划安排好
    照相观测用海欧DF相机,胶卷135型共36张,这就需要在观测前制定一个详细计划,因整个日食过程大约在两个小时以上,所以要把36张底片计划安排好。观测日食食甚阶段(日冕)是主要的,最好用不少于10张左右的底片拍日冕像。拍摄时不要只用同一个曝光时间,要用几个不同档次的曝光时间拍摄。这样把握性就大了,定能取得好的观测结果。

  ②150毫米望远镜(日本产)的拍摄方法跟120毫米望远镜的基本相同,它所不同的是150毫米望远镜基座是三角架,因此观测时要注意以下几方面的问题:

  1. 观测前要把三角架子尽可能大地张开,以保持稳定,还要调整好三角架的水平。

  2. 望远镜的平衡要调整好。装上相机后进行调节为好。若平衡偏差太大影响正常跟踪。

  3. 减光装置可用原南京天文仪器厂生产的,或其它类型的减光装置,但要经过多次试拍看效果如何而定。

  4. 观测时要特别小心,手脚不可碰到三角架和镜子。否则,镜子一移位,拍摄就有失败之虞。

  ③地平式或赤道式80毫米折射望远镜,进行照相观测日食时,其方法与上面所讲的类同。但此种望远镜没有自动跟踪装置,故拍摄时需要始终有人监视取景器不断调节两个微动螺旋,使太阳像始终在视场内。

  * 用照相机直接拍照日食  


单反望远镜或长焦相机,需要稳定的三角架和赤道仪

  有相当多的天文爱好者手中可能没有小型天文望远镜,但手中备有照相机的人是很普遍的,可以说用照相机直接拍照日食照样能得到很好观测结果。下面介绍一下观测方法与注意的地方。

  1. 由于比起用望远镜进行拍照,太阳像在底片上要小得多,分辨率要低得多,因此最好是使用135单镜头反光照相机,配有200毫米以上的长焦镜头较为理想。

  2. 要配有较稳定的三角架,一定要配备快门线,避免用手按动快门。

  3. 曝光时间不易过长,因无跟踪装置曝光时间过长会出现太阳像拉长的现象,影响观测结果。

  4. 偏食阶段日光仍然很强,因而必须加上适当的滤光片。拍照全食时须拿掉滤光片直接进行拍照。

  5. 用120相机在同一张底片上拍摄日食全过程。即在同一张底片上得到一系列不同形状的太阳像。以看出日食的全过程。必须使用快门线能够在同一张底片上多次曝光的相机才能拍摄。拍摄时将相机置于三角架上,偏食时要加上适当的滤光片。根据实际情况,看看从初亏到复圆一共有多长时间,在一张底片上能够拍多少个太阳像,最好把全食像放在中间,前后要均匀对称。拍完全食过程后再补加拍摄一下地景就更好了。但事先要进行多次试拍方能成功。