人类在掌握摄影技术后，便开始尝试拍摄星空。如今，天文摄影技术日益精进，成像质量不断提升，拍摄对象也愈发遥远。本文，我们将追溯天文摄影的历史，见证人类在这条道路上取得的巨大进步。
开端：达盖尔银版摄影法
天文摄影（尤其是早期的天文摄影）因拍摄对象距离遥远且光线微弱而面临诸多独特挑战。为了使图像显影，胶片必须保持长时间曝光，但在这个过程中会面临诸多挑战。如果搭载相机的望远镜稍有晃动，照片便会彻底报废，这迫使人们必须设计出特殊的高刚性望远镜，以确保拍摄过程中不会下垂或晃动。此外，拍摄对象在持续运动，因此早期天文摄影师必须精确地旋转望远镜支架，将太阳等天体目标始终固定在视野内的特定位置。
有记录的首次天文摄影尝试出自路易·达盖尔（Louis Daguerre）之手——这位达盖尔银版摄影技术的发明者于 1839 年尝试拍摄月球。达盖尔银版法是首个采用经特殊气体处理的镀银铜板作为感光材料的摄影工艺，铜板通过相机曝光后，后期还需置于汞蒸气中进行化学处理使图像显现。然而，银版摄影法工艺繁琐，且存在稳定性与追踪精度等问题，成像效果模糊且暗淡。一年后，纽约教授 John William Draper 才借助一台专门的反射望远镜，通过 20 分钟的达盖尔摄影法成功拍摄到了月球影像。
现存最早的月球达盖尔银版照片，也是现存最早的天体摄影作品。由 John William Draper 拍摄。图片来自Wikimedia Commons采用公有领域许可。
达盖尔摄影法在天文摄影领域中持续得到应用，例如，用于拍摄太阳、1851 年 7 月的第一张日食照片，以及织女星等多种天体。
首张日食照片。由 Julius Friedrich Berkowski 于 1851 年 7 月 28 日拍摄。图片来自Wikimedia Commons采用公有领域许可。
干版摄影法
尽管达盖尔银版法和其他形式的湿版摄影技术是天文摄影的开端，但由于它们在制作、处理及保存方面存在困难，因此直至 19 世纪末期，干版摄影法问世后，天文摄影才作为一种研究工具得到广泛应用。与达盖尔银版摄影法不同，新工艺采用经过预处理的玻璃板（随着后来的技术革新，也使用相纸或柔性胶片），通过相机进行曝光。这种工艺成本更低、可复制性强、操作简便，且成像质量远超当时的达盖尔银版法或湿版胶片工艺。
William Huggins 爵士与 Margaret Lindsay Huggins 夫妇于 1870 年代率先使用此方法拍摄天体发出的辐射。1880 年代，美国医生兼天文摄影师 Henry Draper 以此技术拍摄了首张猎户座星云照片。这张独一无二的照片不仅是人类首次捕捉到的星云影像，其曝光时间更长达 50 余分钟！
猎户座星云的第一张照片。由 Henry Draper 拍摄于 1880 年。图片来自Wikimedia Commons采用公有领域许可。
干版摄影法的进步并未止步于此。1883 年，英国业余天文摄影师Andrew Ainslie Common作出惊人发现：通过自制的反射望远镜，用同一块玻璃板连续拍摄同一星云，竟能获得极为清晰的图像，甚至还能记录下肉眼不可见的天文现象。虽然每次曝光耗时长达 60 分钟，但结果令人惊叹，他也因此获得了英国皇家天文学会的金质奖章。
猎户座星云照片。由 Andrew Ainslie Common 拍摄于 1883 年。图片来自Wikimedia Commons采用公有领域许可。
二十世纪及之后
与摄影技术存在的局限类似，望远镜与跟踪系统同样是天文摄影师面临的一大障碍。值得庆幸的是，二十世纪见证了望远镜与摄影硬件的飞跃性进步。商用望远镜日益精密且易于生产，为更多业余天文摄影爱好者打开了探索星空的大门。多镜面望远镜和分段镜面望远镜等精密设备实现了更大口径，使观测更遥远的天体成为可能。此外，太空飞行也不再是梦想——1946 年 10 月 24 日，人类首次拍摄到了从外太空俯瞰的地球照片。
第一张从太空拍摄的地球照片。图片来自Wikimedia Commons采用公有领域许可。
技术进步并未止步于此，哈勃太空望远镜等空间望远镜的诞生，实现了地球大气层外的成像。彩色相机、数码相机和 CCD 相机的问世，进一步推动了天文摄影的发展，使我们能够捕捉到今日所见的诸多令人惊叹的天文图像。
一张从国际空间站拍摄的银河系照片。照片来自NASA; JAXA，采用公有领域许可。
扩展阅读
天文摄影的发展势头未见减缓。如果您有兴趣了解更多关于天文摄影以及与太空相关的天文学家及模型的信息，可阅读以下资源：
评论 (0)