谈星野摄影的底片-asiaa.PDF

談星野攝影的底片 王為豪 提到天體攝影的硬體工具 ，馬上可以想到的有光學系統 、追蹤系統 ( 包括 赤道儀或經緯儀 、導星系統) 等 ，而其中能直接影響所攝得影像的質感的 ，多數 人都會把焦點放在光學系統上。底片，做為記錄影像的工具，其重要性就這麼 地被忽略了。其實，選擇適當的底片，對提升影像質感所產生的貢獻往往大得 出人意料，尤其在使用彩色底片時，好或不好的差距是任誰都看得出來的。本 文的主旨即在介紹底片的選擇方法，同時限於我的專長，內容將只針對星野攝 影，且重點是在彩色負片方面。 若問到如何選擇星野攝影用的底片，遇到的回 答可能有兩類。第一種是實 作派的人的回答 ，他們會說 ，「這沒什麼好傷腦筋的，你去買富士的400度負片， 大家都這麼用，錯不了！」另一種人通常是某書或某文章的作者，他會假裝想 一下，再說：「嗯 ，這問題不容易回答。高感度軟片雖可縮短曝光時間，攝 得較暗的天體，但通常感度越高的軟片粒子會越粗，損及畫質與解析力。如何 在這二者間取捨，需要一點 」，若你再繼續問下去，他就只好給你和第一種 人一樣的答案。對於如何在解析力 (或畫質) 與曝光時間之間取捨 ，我嘗試在下 面的文章中做出具體的回答。更進一步，平常很少被提到的，其實底片的選擇 還要視所使用的光學系統 、拍攝的對象 、甚至攝星地的條件 ( 包括大氣穩定度、 光害程度、天空透明度等) 等因素來決定，這都在以下為大家一一說明。 一、 底片的粒狀性 粒狀性即指底片粒子粗細的特性，這項特性關 係到所攝得照片的解析力或 畫質。 首先，我認為，高品質天文照片所需具備的第一項要件便是高解析力。而 天文攝影的解析力，若無操作上的人為誤失，則由光學系統、大氣狀況及底片 三者共同決定。在以直焦點法做星野攝影時，衡量解析力的方法之一是最小星 像直徑法。 所謂最小星像，是指在經過一段足夠長的曝光後 ( 例如，在一分鐘以上) ， 恰能出現在底片上最暗的星所成的星像 。其直徑d (單位為公尺) 可由下式估計： d = s × f × 5 × l0-6 + F × 1.5 × l0-6 + D + r 式中每一項的意義如下： 1 a. 第一項衡量大氣擾動的影像 。s為視相圓盤的角直徑 ，單位為角秒 ，可被理解 為星像受大氣擾動而產生的角位移 ，f 為光學系統的焦距 ，單位為公尺 。其中， s的大小變異性很大 ，攝星者在導星時可估計其值 (方法見註一) 。台灣的高山 上，s的典型值約是5秒 ( 個人經驗，不足為參考) ，我遇過最好的約在1秒到2 秒之間。 b. 第二項表示光學系統之繞射圓盤在底片上的大小，F 為光學系統之焦比(無單 位) 。其中，已假定觀測波長約在6100Å 。 c. 第三項衡量光學系統的成像品質。例如，對理想的牛頓或蓋賽格林系統，在 光軸上此值為零。又如某一望遠鏡，廠商宣稱其在像場邊緣的星像直徑在 15µm以下(1µm= 10-6m) ，則此望遠鏡在像場邊緣的D=l5µm 。若對望遠鏡的性 能不是十分明瞭，像場中心的D暫時當做是零。 d. 第四項衡量底片的解析力，與其粒子的粗細程度有關。以TP 為例，其在經高 反差顯影後 ，r約為5µm ，目前的400度彩色負片 ，r約在 10µm前後 ，差的或較 舊的可以到 15µm甚至20µm以上 。這個數字可以在底片的技術資料上找到 ，或 用顯微鏡看實際的照片，也可叫做粗略的估計。 我們此處所關心的，是第四項與前三項間的關係。欲透過選擇細粒子的底片來 提升解析力 ( 使最小星像直徑變小) ，先決條件是r的大小與前三項的和差不多， 或略小 。反之 ，若r遠 小於前三項的和 ，則使用底片為何 ，對解析力的影響不大。 以下舉兩個例子來說明這件事。 第一個例子 ，假設使用的光學系統為口徑250mm ，焦比2( 則焦距為500mm) 的施密特相機，視相狀況為s=3 。忽略像差項後，將得到最小星像直徑d的前三 項和是 10.5µm 。此時若考慮某100度與l000度彩色負片 ，r 各為6µm 、20µm ，則最