简体中文 · Astronomy
光污染环境下EAA最佳滤镜实测:短曝光测试的真实结果
五款天文滤镜与两款降噪工具在光污染严重的天空下为电子辅助天文(EAA)进行实测,为宽带和窄带目标提供了实用结果。
简介
电子辅助天文(EAA)通过摄像头将望远镜的实时画面传输到连接的屏幕上。相比目镜观测,它有实实在在的优势:画面人人都能看到对焦清晰的效果,戴不戴眼镜都没关系,非常适合年幼、年长和残障的观测者,而且在大多数深空天体上能呈现细节更丰富的彩色图像。一年内举办约90场EAA活动后,一个问题不断被提起:在光污染严重的地点观测时,哪款滤镜对各类型目标的效果最好?
为什么滤镜对EAA如此重要
EAA观测的目标通常分为两大类:宽带天体,如星系、疏散星团和球状星团;以及窄带目标,如行星状星云和发射星云。我们的目标是了解这些滤镜在短曝光(即实时EAA观测所使用的曝光方式)下的表现差异,而非长曝光叠加的天文摄影。

有一个重要前提需要贯穿全文:这并不是深空天文摄影的建议,因为多帧叠加能收集多得多的总光量,滤镜表现也会大不相同。就单次短曝光而言,结果令人意外。
测试配置
测试使用了两套望远镜配置。第一套是Celestron C9.25 Edge HD SCT搭配Hyperstar(f/2.2)和ZWO 183MC Pro相机,在光污染bortle 7级的后院、月龄六天的条件下拍摄。四天后,改用Tech 140 f/7折射镜搭配Apex L减焦镜(f/4.6)和ZWO 2600MC Pro,月龄为十天。两套设备都架在AM5赤道仪上导星,通常在导星精度优于0.5角秒时开始曝光,且始终优于1角秒。
目标包括Celestron上的M13、M51、M27和NGC 7000,以及折射镜上的M11、M101、M31和野鸭星团。流程很简单:每换一款滤镜就重新对焦,等待导星稳定,然后在较快的系统上拍一张60秒的单帧,或在较慢的系统上拍一张120秒的单帧。全程不拍校准帧。
宽带目标:无滤镜、L-Pro 还是 Antlia
在星系、球状星团和疏散星团上对比了三种条件:无滤镜、Optolong L-Pro,以及Antlia RGB Tri-Band Ultra滤镜。L-Pro的宣传卖点是改善星系、反射星云和球状星团的色彩平衡并抑制光污染;而Antlia Tri-Band RGB Ultra则针对拍摄同类目标的OSC相机,具备出色的光晕抑制能力,并可在f/2的系统下使用。

令人意外的是,两款宽带星云滤镜在短曝光下衰减的光线过多,即使有月亮也在所难免。在EAA条件下的宽带目标上,不装滤镜的表现与L-Pro或Antlia完全相当。
星云目标:L-Enhance 对比 NBZ
针对行星状星云和发射星云,对比中再加入两款双通道滤镜:Optolong L-Enhance,一款为彩色CMOS单反相机和黑白CCD相机设计的双通过滤镜;以及IDAS NBZ,它能增强氢-alpha和氧III的对比度,并能在快焦比光学系统上应对滤镜光谱偏移问题。
L-Enhance在行星状星云和发射星云上都有不错的表现。NBZ在行星状星云M27上明显更胜一筹,但对北美星云的光线衰减过多,因此在短曝光下对发射星云的效果不如L-Enhance。

NBZ在累积足够的积分时间后依然是一款出色的滤镜,但对于快速EAA式曝光,它最适合明亮的行星状星云。一个实用提示:L-Pro和L-Enhance设计的工作焦距相同或非常接近,因此在宽带与窄带目标之间切换时可以省去重新对焦的时间。
撑起成果的后期处理工具
即使是单帧图像,后期处理也很关键。AstroFlat Pro在初次拉伸后立即处理渐变去除和平场制作,几乎在每张发布图像中都取代了校准帧的角色。随后对比了两款降噪和锐化插件:Topaz DeNoise AI和RC Astro的NoiseXterminator。

在本次测试中,NoiseXterminator的降噪和锐化效果总体更好,不过测试只使用了一组固定参数;而在太阳摄影的降噪方面,Topaz仍然明显更出色。不同的数据集可能会带来不同的结果。
购买建议
对于在光污染环境下进行EAA的观测者,最简单的结论依然成立:宽带目标无需滤镜;对于星云,L-Enhance是更百搭的双通道选择,而NBZ则留给明亮的行星状星云或更长的积分时间。将L-Pro与L-Enhance搭配使用是明智的组合,因为两者共享对焦点,可以在实时观测时加快换滤镜的速度。软件方面,NoiseXterminator在深空处理上站稳了脚跟,而Topaz DeNoise AI仍是处理太阳图像的更佳选择。
结论
短曝光改变了滤镜的算式。能彻底改变叠加天文摄影效果的滤镜,可能会削弱单张60秒的画面;本次测试的优胜组合是对焦匹配的L-Pro与L-Enhance搭配、用于处理渐变的AstroFlat Pro,以及负责最终清理的NoiseXterminator。请根据你的曝光方式来选择滤镜,而不是只看营销宣传。






