我想开始天文摄影。

假设我想在最接近行星地球的行星上拍照，那么哪一个行星对长焦镜头的影响最大？有些行星更小但更接近地球（火星），有些行星更远但更远（如木星），所以我不知道哪个行星最容易拍照。我知道配备APS-C相机的800毫米镜头足以看到木星的一些小细节，但是其他行星呢？

由于从地球到其他每个行星的距离会因轨道力学而变化，因此从地球上看，每个行星的大小可能会有很大变化。哪个星球最大，相对大小的顺序经常变化。

例如，从2018年4月1日起，以下是从地球上看时行星的角度大小：

• 木星-42.69英寸（秒）
• 土星-16.68英寸
• 水星-11.27英寸
• 金星-10.59“
• 火星-8.49
• 天王星-3.38“
• 海王星-3.21

金星将通过Mercury在尺寸上4月12日，2018年
火星的大小将通过水星4月19日，2018年
火星将会比金星大5月7日，2018年
火星会比土星越来越大6月18日，2018年
金星将超越土星大小7月20日，2018年
金星将再次比火星更大于8月15日，2018年
金星将增长比木星大9月12日，2018年
火星将缩小到比土星小的9月26日，2018年
金星将于2018年10月27日达到1'1.33英寸（1弧分和1.33弧秒）的角度大小峰值。

到2018年10月27日（距离现在不到七个月），列表将如下所示：

• 金星-1'1.33“
• 木星-31.44英寸
• 土星-15.79英寸
• 火星-12.28“
• 水星-5.70英寸
• 天王星-3.73英寸
• 海王星-2.33英寸

到2018年12月中旬，金星将再次小于木星。

在2019年7月底，啄食顺序将如下所示：

• 木星-42.68“
• 土星-18.25英寸
• 水星-9.68英寸
• 金星-9.66英寸
• 天王星-3.56“
• 火星-3.53英寸
• 海王星-2.34英寸

从地球上看，金星最接近地球时，其角大小最大。金星最大为0.01658度。这非常接近一弧分，即1/60度。金星仅比木星大几个星期（从2018年9月中旬到12月中旬大约13-14周），大约一年半左右。木星的其余时间大于其他行星。

不幸的是，当金星最接近地球并且处于最大角度时，这意味着金星也几乎直接位于地球和太阳之间，并且金星面对地球的大部分侧面都是黑暗的，而明亮的太阳几乎直接位于其后方。在极少数情况下，金星和地球的轨道恰好对齐，而金星则从地球的角度直接经过太阳前方。我们称此事件为过境。金星的最后一次转折发生在2012年6月5日。下一次是直到2117年12月，其次是2125年12月。它们成对出现，相隔约8年，然后在121.5年之间交替出现并且在下一对出现之前105.5年。

_{右上方的大点是金星。中间的小点是黑子。太阳盘底部有一些薄云。}

由于金星和地球都是内部行星，它们的相对距离差异很大。交汇期间，它们之间仅相距4140万公里。在对立时（金星与地球直接在太阳的另一侧），它们相距25757.70万公里。在该距离处，金星略小于10弧秒（0.16弧分或0.00278度宽）。

木星从相交处的大约32弧秒变化到相交处的49弧秒（0.817弧分或0.0136度）。大多数时候，木星大于40弧秒。由于木星是外行星，并且距太阳比地球大五倍，因此与其他内行星相比，木星与木星之间的距离变化很小。这也意味着当木星和地球最接近时，太阳在地球的另一侧为180°，从地球上看到的木星几乎所有部分都被阳光照亮，而木星在最大时也处于最亮状态。

_{2013年1月21日观测到的木星。当时的宽度约为44弧秒。佳能7D + Kenko 2X Teleplus Pro 300 DGX + EF 70-200mm f / 2.8 L IS II。图像是100％的裁切。}

火星从相交处的大约25弧秒（0.00694度）变化到相反处的3.5弧秒（小于0.001度）。有时这意味着火星在反对时比天王星小。由于火星的轨道在地球的轨道之外，因此从大地球看时，它几乎被完全照亮，而在最小时则隐藏在太阳的后面或非常近。

从地球上看，土星平均约16-20弧秒（不包括土星环系统的更宽的角尺寸）。由于它的轨道几乎是木星轨道的两倍，因此合相与对位之间的大小变化甚至小于木星。

从地球的角度来看，其他行星的角度尺寸要比上述行星的平均尺寸小得多。当火星距离最远时（小于3.5弧秒），水星（最大约10弧秒）和天王星（最大不超过3.5弧秒）可能大于火星。木星永远不会跌落到第二位，而金星可以在最大到第五之间变化（尽管只有在极少数情况下，当水星和火星同时大于金星时，金星会跌落超过第四位）。火星的大小可以在第二到第七之间。请注意，变化最大的行星是轨道最接近地球轨道的行星，变化最小的行星是轨道比地球轨道大得多的行星。

相反，从地球表面看，太阳和月亮都约为0.5度，即30弧分或1800弧秒。这是最接近（最亮的百分比）金星的宽度的30倍，比最接近和最亮的木星的宽度大36倍。

_{木星在左边，月亮在右边。注意比较大小。在2013年1月21日拍摄这张照片的傍晚，它们之间的相互距离不到1度。木星当时的宽度约为44弧秒。}

当然，如果一个人站在一块平坦的地球上，它的角度大小为180度（10,800弧分或648,000弧秒），比太阳和月亮大360倍！

通常，木星很容易从地球上看到，但是根据轨道的不同，木星有时可能是金星（下一次是9月，然后是2020年）。

该网站将回答有关确切日期的详细信息：https : //www.timeanddate.com/astronomy/planets/distance

尽管金星在地球天空中的角度大小比任何其他行星都大，但由于金星是劣等行星，所以最大角度大小只有在金星向太阳方向移动时才会发生。木星具有第二大的角度大小，它发生在木星相对时，因此也处于最明亮的状态（对于地球上的观察者而言）。同样，金星的角度大小随着它和地球绕太阳公转而变化一个数量级，而木星从大直径到最小直径的变化更细微。这在望远镜和照相机中非常明显。

请注意，木星具有金星所缺乏的非常大的功能（带状，红色大斑点），因此，如果您有兴趣查看细节而不是空白圆圈，那么木星可以提供该细节。但是，金星会显示出类似于月球相位的月牙形，而木星则不会。

还要注意，木星有四个非常大的卫星，它们很容易拍照。因此，尽管您也许可以分辨出木星上的乐队或红色大斑点，但您很有可能能够拍摄到卫星，并观察它们的位置在夜间之间如何变化。您甚至不需要木星来对它们拍照，它们在木星的整个轨道上都清晰可见。

例如，这是木星的照片，它是通过与望远镜相连的Logitech网络摄像头拍摄的堆叠图像制成的：

图像源包括尼康和佳能公司通过普通数码单反相机拍摄的木星照片。

简短的答案：金星对角最大，其次是木星。

中级答案：Randall Munroe提供以下有用的可视化效果（摘自https://xkcd.com/1276/上的较大可视化效果）：

长答案：由于轨道上的相对位置，会有些变化。请参阅韦恩的答案以获取动画，该动画显示相对大小如何随时间变化。

暂时不要购买800mm f / 5.6

带有DSLR的天文摄影通常可以完成以下操作：

• 为了避免星迹，请使用快速的广角镜。
• 或通过适配器安装在望远镜上。

第一种方法非常适合捕获天空中的大型结构（例如银河系，仙女座星系，星团或星云...）

第二个可以用于行星。

800毫米对于望远镜来说实际上并不那么长，并且在f / 5.6时相应的光圈约为145毫米，也不是很大。800mm f / 5.6巨大，昂贵，很难用于天文摄影。

首先享受一些视觉天文学

根据您的问题，我认为您没有太多研究行星的经验。视觉天文学可以为您提供获得优质照片所需的体验。

天文摄影很难，需要大量金钱，经验和耐心。您需要知道指向何处，什么时间，在什么天空条件下。

有出色的，价格适中的业余望远镜，价格为250美元（例如，这种小型杜布森望远镜，900mm f / 8）。许多天文摄影适配器的价格更高。您会看到每个行星，带有土星环的卡西尼号，木星上的大红色斑点，以及木星卫星或国际空间站。在适当的天空下，您可以看到奇妙的深空物体（例如仙女座星系，猎户座星云，双星团……）。

要更改放大倍率，您只需要另一个目镜，它比DSLR镜头便宜得多。

切换到天文摄影。

您甚至可以使用网络摄像头或DSLR通过望远镜拍摄照片。这是一个带有大红色斑点，两次月球过境和艾奥的木星的例子：

它与富士X100s通过600美元的杜布森（1250mm f / 5）一起拍摄。1 / 50s，f / 4，ISO1600。我必须：

• 手动跟踪望远镜
• 手动对焦目镜（6.7毫米）
• 握住相机对准目镜
• 对准相机
• 释放快门。

一些业余天文摄影师设法拍摄了令人难以置信的行星照片。这里有一些例子。

就像没有“最佳”相机或“最佳”镜头一样……也没有“最佳”望远镜-只有望远镜比其他望远镜更适合某些任务。

虽然您当然可以安装相机，将望远镜对准行星并捕获图像，但是该图像的质量将取决于其他许多因素（其中有些是您无法控制的）。

大气观看条件

由于从地球上看，另一个行星的表观尺寸非常小，因此图像质量对地球上的大气稳定性非常敏感。天文学家将此称为“观察条件”。我更喜欢用一个比喻来想象一枚硬币停在清澈的水池底部。如果水仍然存在，您可以看到硬币。如果有人开始产生波浪（小波纹或大波浪），则硬币的视线将开始扭曲和摆动。观察行星时，我们的大气层也会发生同样的问题。

为了获得稳定的气氛，您想确保自己不在喷射流，暖锋或冷锋的几百英里之内。您还希望位于地理位置平坦的地方（最好是水），以确保层流顺畅。炎热的土地会产生热量...因此，凉爽的土地（山区高处）或俯瞰凉爽的水会有所帮助。望远镜的光学表面也应该有时间适应环境温度。否则，图像将不会稳定……它将摇摆并扭曲图像质量。

采样定理

基于Nyquist-Shannon采样定理，这还有放大的问题，并且还有一些科学依据。

根据孔径大小，望远镜的分辨能力将受到限制。相机传感器具有像素，并且这些像素也具有尺寸。采样定理的简称是传感器需要具有望远镜可以提供的最大分辨能力的两倍分辨率。另一种思考的方式是，基于光的波动性质，光的“点”实际上会聚焦到称为“艾里斑”的物体上。相机传感器像素大小应为Airy Disk直径的1/2。您将使用某种形式的图像放大（例如目镜投影或增倍镜（最好是远心增倍镜））来达到所需的图像比例。

此采样定理可帮助您充分利用示波器能够捕获的数据，而不会出现欠采样（丢失信息）或过采样（浪费像素，而像素实际上无法解决更多细节）。

例

我将以相机和望远镜的组合为例。

ZWO ASI290MC是一种流行的行星成像相机。它具有2.9µm像素。

公式为：

f / D≥3.44 xp

哪里：

f =仪器的焦距（以毫米为单位）

D =仪器的直径（也以毫米为单位，以保持单位不变）

p =像素间距，单位为µm。

f / D基本上是望远镜的焦比-如果这是一种更简单的考虑方法。此公式表示，仪器的焦距必须大于或等于相机传感器的像素间距（以微米为单位）乘以常数3.44。

如果使用具有2.9µm像素的相机插入14“ f / 10望远镜的数字，则会得到：

3556/356≥3.44 x 2.9

减少到：

10≥9.976

好的，因为10大于或等于9.976，所以可以使用。因此，这可能是一个不错的组合。

事实证明，我实际的成像相机没有2.9µm像素，而是5.86µm像素。当我插入这些数字时

3556/356≥3.44 x 5.86我们得到10≥20.158

不好……这意味着我需要放大望远镜上的图像比例。如果我在这里使用2倍增倍镜，那将使焦距和焦距倍增……使其达到20≥20.158。如果我不太担心“ .158”，那么我可以使用。但是请记住，左侧和右侧之间的符号是≥...，这意味着我可以往上走。如果我使用2.5倍增倍镜，则它将焦距比提高到f / 25，由于25≥20.158，这仍然是有效的组合。

如果您使用APS-C相机（假设您使用具有18MP传感器的许多佳能型号之一，例如T2i，T3i，60D 7D等），则像素大小为4.3μm。

假设您使用较小的示波器，例如6英寸SCT。这是150mm的光圈和1500mm的焦距（f / 10）

1500/150≥3.44 x 4.3

可以解决

10≥14.792

这还不够……使用1.5倍或更高的增倍镜可以得到更好的效果。

幸运成像（使用视频帧）

但是...用完之前，请购买增倍镜（最好是远心增倍镜，例如TeleVue PowerMate），最好考虑使用其他相机，避免使用带有APS-C传感器的传统相机。

这个星球很小。它只会在相机中央占据很小的位置。因此，大部分传感器尺寸被浪费了。

但是更重要的是……获得理想的大气条件有点像赢得彩票。不是说它永远不会发生...但是它肯定不会经常发生。根据您的居住地，这可能非常罕见。当然，如果您恰巧在阿塔卡马沙漠中度高...这可能是您每天的天气。

大多数行星成像仪都不采集单个图像。相反，他们捕获了大约30秒的视频帧。他们实际上并没有使用所有框架...他们只是抓住了最好框架的一小部分，并用于堆叠。该技术有时被称为“幸运成像”，因为您最终拒绝了大多数不良数据……但是在很短的时间内，您会得到几个清晰的帧。

可以录制视频的DSLR通常使用有损的压缩视频技术。当您只想要一些好的框架时，那就不好了。您需要完整的无损帧（最好是RAW视频数据，例如.SER格式）。为此，您需要一台具有相当快视频帧速率的摄像机。可以通过全局电子快门进行视频拍摄的摄像机非常理想……但价格也更高。

在继续之前...重要说明：我将以特定的相机型号为例。该ZWO ASI290MC是一个非常受欢迎的相机行星图像在写这篇文章的时间。明年或次年很可能……将另辟something径。请不要带走您需要购买相机品牌/型号_____的消息。取而代之的是，消除关于如何制定重要功能的想法，使相机更适合行星成像。

ASI120MC-S是一款廉价相机，能够以60fps的速度捕获帧。像素尺寸为3.75µm。3.44 x 3.75 = 12.9 ...因此，您需要一个焦距比等于或大于f / 13的示波器。

这就是使ASI290MC成为一个不错的选择的原因...它具有170fps的捕获速率（假设您的USB总线和计算机上的存储可以跟上）并且像素间距仅为2.9µm（3.44 x 2.9 = 9.976，因此它在f / 10时效果很好）

处理中

捕获帧后（对于木星，您希望将其降低到大约30秒的帧数），您需要处理这些帧。通常使用诸如AutoStakkert之类的软件来“堆叠”框架。通常会将其输出带入可以通过小波增强图像质量的软件中，例如Registax（btw，AutoStakkert和Registax都是免费应用程序，也有商业应用程序也可以做到这一点。）

这超出了答案的范围。关于如何处理数据有很多教程（这有点主观，这实际上不是Stack Exchange的目的。）