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这是因为该图像仅捕获可见光谱。您看到的大多数太阳图像都捕获了紫外线光谱,在那里您看到了一些非常令人印象深刻的爆炸和日冕喷射:
(来源:caltech.edu)
该图像是使用高度专业的科学相机从太空中拍摄的,但是您可以捕获一些细节,包括使用DSLR和适当的滤镜的突出之处:
图片(c)Kevin Lewis,来源: http://www.photosbykev.com/wordpress/photography/pst-solar-imaging/
在这种情况下使用的滤光片是Hα滤光片,设计用于让氢原子中的电子改变能态时产生的光的频率通过(轻描淡写地说太阳中有很多氢原子) 。请注意,这是一张多曝光图像,其中一张曝光用于主光盘,另一张较长的曝光用于突出(从太阳出来的耀斑)。
这是一个简单的曝光问题,有很多方面。
使用特殊的窄带望远镜(或滤光镜)拍摄显示太阳突出和细丝的戏剧性图像,该窄带望远镜仅允许氢气α波长的光通过。氢α是鲍尔默系列(https://en.wikipedia.org/wiki/Balmer_series)中的主要波长,波长为656.28纳米。可见光是介于400nm和700nm之间的波长。656nm在可见光谱内。
如果656nm在可见光谱内,那么为什么不将其显示在通过使用传统相机的未过滤镜头或望远镜拍摄的图像中?
事实证明确实如此……在正确的条件下:
上图是我在2017年8月21日美国日全食期间拍摄的众多照片之一。我使用佳能5D Mk III连接到TeleVue NP101is复消色差折射镜。在月食的这一点上,望远镜未过滤。这不是经过编辑或修改的图像(不是裁切图像)。通过带2倍TeleVue PowerMate的f / 5.4望远镜,这是ISO 200 @ 1/500秒(有效焦比为f / 11,并附带2倍PowerMate(PowerMate是远心焦距倍增器)。)
您在此处看到突出的原因,但通常看不到突出与曝光有关。
太阳是一个黑体辐射源(https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation),它会辐射整个可见光谱范围甚至更远的波长。但是最突出的是氢α...只是一个特定的波长。如果整个太阳可见,并且所有波长都允许通过,则可见光谱中的光线如此丰富,以至于所需的曝光时间不足以使氢α特征可见。当曝光时间足够长时,可见光谱中的其余波长将完全使传感器不堪重负,您只会得到爆裂的图像。
另一个细微差别是,传统摄像机在可见光谱内进行了过滤,以模仿人眼的灵敏度。在656nm波长处,眼睛不是特别敏感。传统相机通常仅允许约20-25%的光在此波长下通过。太阳望远镜中使用的Ha滤光片允许所有656nm的大部分波长通过。
您可以在日全食期间获得此类图像...但是由于日食发生的频率不足以方便使用,因此需要其他方法来拍摄这些特征。
凸起和细丝是太阳色球层的特征。这是光球上方太阳大气的较高层。光球是我们传统上将太阳视为“表面”的部分-尽管由于太阳是热气球,所以它不是固体表面。如果在镜头或望远镜的前面装有安全的太阳能“白光”滤光片,则可以拍摄光球。
要对在氢气α光中可见的这些特征进行成像,您需要一个窄带滤光片。
注意:太阳的能量很容易破坏照相机,镜头或望远镜等设备。我不建议您进行一点研究,以确保您使用的设备和技术都不会损坏您的装备。
业余太阳天文摄影师拍摄的日冕图像通常使用专用的氢α太阳望远镜,例如由Lunt Solar Systems,科罗纳多(Meade的子公司)制造的氢望远镜,或有时使用装有Quark制造的氢α太阳滤光镜的非太阳望远镜。或Daystar。专用的Ha太阳望远镜是安全的-望远镜完全是为此目的而设计的。
该齿轮挡住了整个可见光谱,除了 Ha频率附近的窄带。即使这样会变得有些复杂,因为滤镜将允许特定的带通,在该带通上,较窄的带通将在表面上提供更大的细节和对比度,但四肢的突出特征将显得较弱。稍宽的带通将在肢体处捕获更多细节,但表面对比度较小。在太阳天文摄影中,通常分别拍摄表面和肢体的图像数据,然后将两者结合。
通常不使用传统相机。取而代之的是带有电子全局快门的高速CMOS相机(全局快门可以并行读取整个传感器……大多数相机具有电子滚动快门,这意味着传感器逐行读取)。这允许相当高速的成像来捕获几秒钟的未压缩视频帧,这些视频帧将被合并并处理成完整的图像。(尽管喜欢的相机型号会随着时间而变化,但当前最喜欢这种工作的是ZWO ASI174MM相机。)
如果您对这种类型的摄影感兴趣,建议您阅读罗伯特·盖勒(Robert Geller)编辑的《大师的教训》一书,并阅读艾伦·弗里德曼(Alan Friedman)题为《捕捉阳光》的章节。
马丁·怀斯(Martin Wise)制作了许多太阳影像,并有YouTube视频详细介绍了他的过程。您可以在这里找到一个:https : //www.youtube.com/watch?v=G-41RMTCdTE
注意:目前太阳在大约11年的活动周期中处于安静期(最短的太阳)。您感兴趣的功能很少见(几天甚至几个月可能没有太多活动就可以通过)。活动将在几年内开始回升,并且可能在大约五年内变得非常活跃。