光谱志

宗海阳

    美国东部时间9月15日上午7时55分，“卡西尼”号完成20年太空之旅，坠入土星大气层。自1997年10月15日发射升空以来，“卡西尼”号行程超过49亿英里，发回超过45.3万张图像，大大拓展了人类对土星的认知。

    土星是太阳系八大行星之一，是距离太阳第六远的行星，属于气态行星。与木星一样，土星有它独有的标志，那就是土星环和极地六角形风暴。如果天气条件允许，通过130mm口径的反射式望远镜可以轻松地观测到土星环上的卡西尼缝。

    在地球上如何拍摄出美丽的土星照片的呢？一台大口径的光学天文望远镜是必不可少的。但光有大口径还不够，还需要把望远镜的焦距加大。因为望远镜的口径越大，可以收集到的光就越多，看到的土星细节越多；而焦距越长，看到的画面就越大。

    除此之外，还需要选择一个合适的拍摄时间。一年当中大约有4、5个月时间可以在夜空中看见土星。但并不是这4、5个月内所有时间都适合拍摄。拍摄的最佳时间段应该在冲日前和冲日后的一个月内。当行星、地球、太阳连成一条直线、且行星与太阳分居地球两侧时，我们称发生了行星冲日。这时候看到的行星亮度是最亮的。而在冲日前后一个月内，当行星运行到夜空最高点的时候是最适合拍摄的。

    影响行星拍摄的重要条件是视宁度。视宁度可以简单的理解成大气抖动情况。举个例子，视宁度好的大气就如同平静的湖水，能够很清晰地看到水中的倒影；我们向水面扔出一块石头，视宁度差的大气就如同泛起涟漪的湖水，这时水中的倒影将无法分辨。想要拍摄出土星环上的卡西尼缝需要很好的视宁度。判断视宁度是否可以拍摄出美丽的土星有几个小诀窍。

    看地形。如果观测地点在山区，那么需要知道所在的位置属于迎风坡还是逆风坡。往往迎风坡和山顶的视宁度都很好，逆风坡的视宁度非常差。

    看星星。视宁度较好的夜晚，星星闪烁的频率很低。相反，视宁度差的夜晚，星星闪烁的频率很高。

    看气象图。冷空气到来之前，往往空气质量不好，导致大气透明度有些许降低。但这时通常视宁度比较好。相较于冷空气过境后大气透明度高但视宁度非常差的情况，冷空气到来前更适合拍摄土星。

    选择好适合拍摄的天气后，就可以拍摄了。

    拍摄土星的方法是录制视频文件。为什么要选择录制视频而不是拍摄照片呢？因为行星有自转，视宁度也有很大的影响，拍摄视频可以很好地规避这些问题。

    视频是由帧组成的，每一帧即一幅静止照片。目前拍摄速度最快的行星天文摄影相机在1920×1080全分辨率下拍摄速度能够达到135帧/秒。假设我们拍摄一分钟的录像，就能够拍摄到8100帧，也就是说我们在这一分钟之内拍摄到了8100张照片。

    然后我们把这段拍摄好的视频放到视频叠加软件，如AutoStakkert中进行帧的筛选与叠加。软件会把我们拍摄到的比较清晰的帧保存下来进行叠加，模糊的帧软件就自动扔掉了。叠加完的照片看上去也许会感觉比较模糊，这时候只需要对它进行一下简单的锐化，就可以得到一张清晰的土星照片。