本章將介紹用於天文攝影的一種專用裝備——赤道儀。利用它，你的天文攝影題材可以大大擴展。
1.什麼是赤道儀？
前文反覆提到，拍攝星空時曝光時間過長，星星就會拖線。而上一章介紹的星跡，就是特意拍攝星星的拖線。那麼，有沒有什麼辦法能夠讓相機拍攝星空不拖線——即使曝光時間很長，星星也是一個點呢？
當然有辦法。因為星星的週日視運動是地球自轉造成的，因此只要我們能夠抵消地球的自轉，就可以讓相機一直跟著星空同步旋轉，在鏡頭裡星星就不再拖線了，而實現這個功能的設備，就叫赤道儀。
●這是一套赤道式望遠鏡，中部的支架結構就是赤道儀。
下圖所示是一台典型的赤道式望遠鏡，中部的裝置就是赤道儀。赤道儀是由互相垂直的兩個軸組成的，但這兩個軸並不在水平方向和豎直方向，而是一個指向北天極（與地球的自轉軸平行），一個與之垂直。指向北天極的軸叫作赤經軸，望遠鏡圍繞赤經軸轉動，即可追蹤天體的東昇西落。與赤經軸垂直的軸叫作赤緯軸，理論上如果你的赤經軸方向比較精確的指向了北天極，那麼當找到一個天體後，赤緯軸就可以鎖死了，因為跟蹤天體不需要在赤緯方向有任何轉動。
最低端的赤道儀沒有電機，只能靠手動跟蹤天體，顯然不適用於天文攝影。稍微好一些的赤道儀會配備有電動跟蹤裝置，一個馬達以一定的速率轉動，通過傳動裝置帶動赤道儀的赤經軸轉動，速度等於天體的週日視運動速度，並自西向東轉動，這樣當我們找到一個天體時，只需要打開馬達，這個天體就會一直穩定的保持在視場中。
赤道儀根據載重量和用途的不同分為許多種。較大型的赤道儀，載重量較大，但其自身也很大很沉，用於星野攝影並不方便，而且價格昂貴。市面上有一類赤道儀是專門給星野攝影準備的，統稱為星野赤道儀。因為它們只需要帶動相機和鏡頭，不需要太大的載重量，所以都十分小巧輕便，便攜性很好。它們有的配以小巧的重錘和三腳架，有的甚至不需要重錘，並能直接使用攝影用三腳架。另外，星野赤道儀只需要赤經軸有電動跟蹤裝置，這些都可以降低重量和成本。日本威信公司出品的Polarie赤道儀，是便攜式星野赤道儀的代表作，體積比一台中檔數碼單反的機身還小。目前國內的許多公司也推出了自己的星野赤道儀，大家可以自行在網上搜索。
2.赤道儀與相機的連接
赤道儀有若干種類，與相機的連接方法也不盡相同。不過有一條基本思路，那就是，先把一個標準的攝影用雲台接在赤道儀上，然後，在雲台上連接相機。這樣的話，可以利用雲台很方便的指向不同的方位進行取景構圖。
●威信 Polarie赤道儀——一個小小的方盒子就能方便地實現對天體的自動跟蹤。
專門設計的星野赤道儀，一般都會直接預留連接攝影雲台的接口或者螺絲，如威信 Polarie，有一個專門的金屬部件，部件中央有一顆螺絲能擰進雲台，然後再把這個部件卡在赤道儀的跟蹤裝置上即可。
而非星野赤道儀是設計為接望遠鏡的，沒有直接預留接雲台的接口，這時候就要發揮 DIY 精神自製轉接裝置。如下圖所示，可以自制一塊狹長的鐵板（叫作鳩尾板或燕尾板），令其能嵌進鳩尾槽，然後用側面的緊固螺絲鎖緊。這樣，你只需要在這塊鳩尾板上打出一些螺絲洞，再用螺絲把雲台擰緊在這塊鐵板上，就能連接相機了。還有的赤道儀是靠螺絲從上往下將望遠鏡的抱箍擰緊固定在赤道儀上的，這時候你就要先把一塊鐵板想辦法擰緊在赤道儀上，再打螺絲洞固定雲台。現在網上也有現成的鳩尾板出售，大家可以自行搜索。
●圖為鳩尾板 （左邊黑色鐵板）和鳩尾槽 （右邊赤道儀頂部的凹槽）。
●這是鳩尾板嵌進鳩尾槽後鎖緊的樣子。鳩尾板上可以安裝雲台，相機再連接在雲台上即可。
3.赤道儀的調校和供電
拿到赤道儀以後，閱讀赤道儀的說明書，你一般能很快學會赤道儀的組裝和拆卸。至於赤道儀的調校，最重要的一點就是對極軸。
稍微好點的配備電動跟蹤的赤道儀一般會配有極軸鏡，用於對極軸。因為北極星並不是嚴格位於北天極，所以如果要精確對極軸，我們一般需要根據赤道儀極軸鏡上的一些刻度，或者根據星圖查出北極星和北天極的位置關係，才能把北極星放在正確的位置上，從而令極軸鏡的中央對準北天極。
●赤道儀上的極軸鏡，是一個專門用於精確對極軸的帶刻度的小望遠鏡。
小貼士
有的更加小巧的星野赤道儀乾脆並不標配極軸鏡，而是在赤道儀上開一個小孔（比如Polarie赤道儀正面左上角的小孔），只要將北極星放在這個小孔中央，極軸就算粗略對好了。
不過，對於星野攝影而言，情況要簡單得多，因為星野攝影一般只是中短焦攝影，因此極軸即使只是粗略地對一下，單張照片跟蹤兩三分鐘是完全看不出偏差的。所謂粗略對極軸，就是直接把北極星放在極軸鏡的中央。
●較大型的移動電源可以輸出多種電壓，並配備有多種接口，可以給赤道儀供電。
赤道儀必須供電才能實現自動跟蹤。多數赤道儀需要輸入12V 直流電，賣家一般會附送你一個交流電源適配器，將其插在 220V的市電上就能輸出12V 直流電。但是，如果你在野地裡觀測，又該怎麼辦呢？一個辦法是給你的汽車配一個逆變器，可以將汽車電瓶的電轉化成 220V 交流電，然後用接線板接出來使用。但這個方法對汽車電瓶有傷害，並且也將你的觀測地局限在了汽車旁邊。最好的辦法是用移動電源。現在有許多不可換電池的大屏智能手機，移動電源也就隨之普及，大家都很熟悉。不過，手機用的移動電源是5V的，而赤道儀能用的12V 移動電源少得多，需要仔細找，好在現在新出的不少星野赤道儀都跟手機一樣是用5V供電了。有的高端移動電源可以在多個電壓之間切換，實用性很強，大家可以多留意一下。
有了移動電源，你還要注意，電源原配的連接線能否接上你的赤道儀。拿到移動電源之後一定要第一時間測試，如果發現不行，就趕快去電子市場定制一根你這台赤道儀專屬的連接線。
● Polarie星野赤道儀可以直接通過 2節 5號電池供電，下方還留有 5V的 mini USB接口，可以方便連接各種移動電源。
小貼士
現在手機的接口多為 Micro USB 接口，比 Mini USB 接口扁一些，因此需要單獨帶一根 Mini USB 線。
● Polarie星野赤道儀可以直接接在三腳架的雲台上，然後再在Polarie上接一個雲台，就可以連接相機進行跟蹤拍攝。
筆者現在常用的星 野 赤 道儀是威信的Polarie，這台赤道儀的大小不如一台中檔數碼單反的機身，重量也輕，隨手往包裡一塞就能背著到處走。它可以連接普通的攝影用三腳架，上方再裝一個雲台就能方便地連接相機進行跟蹤拍攝，不需要重錘。它可以直接使用2節5號電池供電，也可以通過 Mini USB 接口輸入 5V 直流電供電，這樣所有能用於智能手機的移動電源都能用於這台赤道儀。
Polarie的一個角落開著一個狹長的孔，可以用於粗略對極軸。同時它也配備有單獨的極軸鏡，可以在精確對極軸時使用。所以，如果你想購買這類赤道儀，你可以不買極軸鏡，以節約支出。
4.相機的參數設置和拍攝方法
有了赤道儀對星空進行跟蹤，即使你沒有特別好的器材，如 6D+ 24mmf/1.4 組合，也可以對星空進行深度曝光了，因為這時可以大大的增加曝光時間，而不用擔心星星會拖線。如果你只有最大光圈f/3.5的鏡頭，相機高感只能上到ISO1600，再高噪點就太華麗了，沒關係，只要把單張曝光時間增加到 4分鐘，同樣能獲得ISO6400，f/1.8，15 秒所得到的曝光值。而且因為光圈沒那麼大，照片的色差、暗角等可能還會更好。
同樣使用 6D+24mm f/1.4 組合，你也可以把 ISO 降低到 3200，把光圈減小到 f/2.8，把曝光時間增加到1分15 秒，也能獲得同樣曝光量的照片，同時照片的畫質、細節、色差、暗角等都會顯著變好。因此，從某種意義上說，赤道儀的作用是不可替代的。
這就有了我們用赤道儀拍攝時的參數設置基本思路，就是適當降一點感光度，收一些光圈，延長曝光時間，提升畫面質量。其他的設置與普通星野攝影類似。至於操作上的不同之處，主要是因為曝光時間一般都在1分鐘以上，而相機能設置的曝光時間一般只有30 秒，所以這時候我們要將快門設置為B門，這樣，按下快門線按鈕並向前推將其鎖住，相機會一直曝光。曝光到你想要的時間時，再鬆開快門線按鈕，結束曝光。
小貼士
星野赤道儀給天文攝影開闢了一條新路。如果你的預算不是很充分，無力負擔全畫幅相機和大光圈定焦鏡頭的昂貴價格，那麼，拿出2000元左右買一台國產星野赤道儀，或者拿出4000元左右買一台進口星野赤道儀，是一個很不錯的選擇。
如果你追求更高的畫質，還可以對同一個場景以完全一樣的曝光參數拍攝許多張，後期到電腦上多幅疊加，就能有效地降低噪聲，凸顯信號，令畫質和細節得到大幅度提升，使許多在單張照片上難以察覺的闇弱細節也能被很好地處理出來。不過，天文照片的多幅疊加和後期處理是一個龐大的系統工程，需要投入較多的時間精力才能慢慢入門，所以本書只在相關章節對這一主題做簡要介紹。
●編程快門線可以設定好曝光參數和拍攝總張數，相機就會自動連拍，十分方便。不過需要一節紐扣電池供電。
如何實現對同一個場景，以完全一樣的曝光參數拍攝許多張呢？最簡單也是最笨的辦法，就是一張一張手動用快門線拍攝。確定好曝光時間，每張曝光到對應的時間就停止曝光，再開始下一張。你可以在手機裡裝一個倒計時提醒軟件來協助進行這項工作。更好的辦法是，買一根可編程的快門線。這類編程快門線國產的並不貴，大約10 0 元左右，能大大減輕工作量，你只需要設置好每張的曝光時間、曝光間隔和一共曝光多少張，然後按“開始”，相機就會以你設定好的程序自動進行拍攝。
當然，要實現這種編程功能，快門線是需要裝電池的。不過，好的編程快門線，應該是即使沒電了，也能實現普通快門線能做到的基本功能。所以，購買時一定要問清楚這一點，決不能買那種一旦沒電就徹底廢掉的編程快門線。
5.不同的拍攝題材和拍攝效果
有了星野赤道儀，天文攝影題材就可以大大擴展了。你可以用廣角或者超廣角拍攝壯麗的銀河，也可以用中短焦拍攝星座的特寫，或者用中長焦拍攝銀河局部甚至面積比較大的星雲等，還能拍攝偶爾出現在天空中的亮彗星。配合多幅疊加等高級操作，甚至可以初步進入深空天體攝影領域。
深空天體攝影是一個無底洞，一旦陷進去，投入的金錢和時間精力有可能是無止境的，因此筆者建議絕大多數人不要深入這個領域，在“門口”玩玩，隨手拍一些比較容易的深空天體，簡單感受一下就好了。
◄6D+24mm f/1.4鏡頭拍攝的 2張曝光值一樣的照片的邊緣對比。上圖的光圈為f/1.4，下圖的光圈收到了 f/2.8。可以看到上圖的星點，尤其是亮星，向兩邊拖出兩條細長的尾巴，這就是彗差。而光圈收到 f/2.8後，彗差明顯改善。同時，下圖整體背景亮度也比上圖亮一點，這是因為收光圈後暗角也改善了。
●筆者用赤道儀跟蹤拍攝的夏夜銀河，前景基本是剪影，所以短時間看不出拖線模糊。曝光參數：等效27mm焦距，ISO1600，f/4.0，1分鐘。
●筆者用赤道儀跟蹤拍攝的天鵝座、天琴座和夏夜銀河。加了柔焦鏡，亮星顯得很大。為了便於大家認星座，後期手工添加了星座連線。曝光參數：等效47mm焦距， ISO800，f/4.0，6分鐘。
在利用赤道儀跟蹤的情況下，星空不會拖線，地景卻會拖線模糊，因此，如果曝光時間較長，或者疊加張數較多，就基本不要考慮地景了。好在多數時候地景是剪影，有一些拖線模糊也看不清，不影響畫面。
6.相機的紅外改造
天體除了發射可見光外，還會發出其他波段的電磁波。其中，有些壯麗的星雲會主要發出紅外線。它們在可見光波段很暗，但在紅外波段卻比較亮。
人的肉眼無法看到紅外線，但數碼相機的傳感器卻能接收紅外線並感光。為了令拍到的照片準確還原出肉眼看到的顏色，大多數數碼相機的傳感器前面會加入一塊紅外截止濾鏡（一般跟低通濾鏡做在一起），將肉眼看不到的紅外線擋在傳感器之外。這樣做對普通攝影固然是很好的，但卻對天文攝影不利——我們很難拍到紅外星雲的壯美了。
所以，許多天文攝影愛好者會將自己的相機進行紅外改造，即拆掉傳感器前面的紅外截止濾鏡，讓紅外線能不受阻攔地在傳感器上感光。這樣，紅外星雲會在照片中明顯增強，許多以往出不來的形狀和細節都會體現得淋漓盡致。
不過，進行紅外改造後的相機，平時拍照顏色會偏紅，白平衡會出現問題，自動對焦也可能會跑焦，基本上平時就沒法用了，只能專門用於天文攝影。所以，這個方案只適用於預算寬裕且對天文攝影真正熱愛的朋友。為了節省成本，購買二手的中低端單反機身進行紅外改造，是一個好方法。
進行紅外改造並不神秘，拆掉傳感器前面的低通濾鏡即可，隨便找一個靠譜的相機維修店都能進行。有的愛好者會再買一塊能透過更多紅外線的第三方截止濾鏡重新裝回去，這樣自動對焦功能就能用了，可以兼顧平時攝影，同時可以過濾掉一些其他我們用不著的波段的信號。縱然如此，顏色仍然會偏色。
進行了紅外改造的相機在拍攝紅外星雲時的效果尤為明顯。筆者用普通單反相機和紅外改造單反相機，連接同樣的鏡頭和赤道儀拍攝天鵝座北美洲星雲NGC7000。很明顯，改機以後的紅色發射星雲表現要豐滿很多，右側較暗的鵜鶘星雲也很清晰；而如果不改機，較暗的紅外星雲幾乎拍不下來。
◄筆者用相機 +長焦鏡頭 +赤道儀跟蹤 +多幅疊加拍攝的 C/2011 L4彗星 （上）伴仙女座大星系 M31 （下），這種形式的拍攝已經進入深空天體攝影領域了。曝光參數：等效320mm焦距，ISO1600，f/2.8，單張1分鐘曝光，連拍9張疊加。
●左圖為改機後拍攝的天鵝座北美洲星雲NGC7000的照片，右圖為不改機拍攝。