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天文攝影秘技系列(5)之攝影科技與環境對決

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天文攝影秘技系列(5)之攝影科技與環境對決

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(本篇文章同時於天文匯的網誌發表。)

本系列第四集在此

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:

1.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 ;

2.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。

讀者如有興趣亦可到筆者的Facebook看看其他天文照片。

天文匯始創於2011年,由一群因觀星而結緣的本地業餘天文愛好者創辦,懷著對星空的深厚熱愛,致力於本地推廣天文。天文匯的資深天文導師主要為團體、公眾及學界提供各式服務,包括制定天文教材、舉辦天文課程及活動等。

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