本文由 @痞雅张 原创并发布于“南方天文”公众号，转载请注明出处
说起天文摄影，不管是星野还是深空，很多人都听说过“改机”这个概念，更深一层，我们还会听到很多关于滤镜的词汇，比如LRGB、窄带、双窄带等等。
今天的时间，我们就来聊聊天文摄影中的单反改机。
- 光谱和相机
天文摄影中，我们拍摄的目标与日常摄影大不相同。
从星野开始，我们可能涉及到拍摄视场范围较广的银河、星座，深空摄影聚焦在视场更小的目标，比如某个星云、星系等。
那么，为什么我们需要使用“改机”来拍摄这些目标呢？首先让我们从“光”说起。
改机与柔焦滤镜下的北斗七星（大熊座） 拍摄者：@痞雅张
尼康D7000改机单反+三阳135/2镜头拍摄的加州星云 拍摄者：@酱油颜
下面这张图上展示了我们人眼可以看到的光，我们说的赤橙黄绿青蓝紫，通常叫做可见光，实际上是电磁波长在400-760nm之间的电磁波。
图：电磁波谱图，其中只有很少的一段是我们人眼可以看到的光，据说极个别的人可以看到380-780nm之间的光。
不管是单反还是现在越来越强大的手机，它们摄影使用的感光元件CMOS（或者CCD），都可以感受到非常宽的光谱，甚至包括了紫外线和红外线。所以，在相机设计时，为了满足日常摄影的需要，通常会在相机的感光器之前加上一块红外/紫外滤镜。
早期出于制造成本的考虑，一部分手机的摄像头并没有添加这个滤镜，所以当你用这些手机拍摄电视机遥控器时，你可以看到平时不可见的遥控器红外发射器，它是发出红色光线的。
这也是为什么有很多公众号推荐出门在外，在酒店里关灯用手机环视房间一圈，防止探头偷窥隐私。不过随着技术进步，现在的手机都内置了这个滤镜，这个方法也不再有效了。
图：使用没有红外滤镜的手机可以轻松捕捉偷窥相机的红外光源。
说回这个红外滤镜，一般相机内置的滤镜并不是一刀切的单纯过滤红外和紫外光，比如宇宙中大量分布的氢-α（Ha）所发射的波长就在656.6nm左右，在这个波段，普通相机的滤镜就被阻挡了90%（以尼康D5100等相机为例）。
日常摄影的目标基本不含这些波长，所以一般厂商直接过滤了，改机就是去掉这块滤镜或者用天文专用的滤镜代替。
所以，当我们使用一部没有改机的相机拍摄天文图像时，普通相机与天文改机相比较，通常需要花费数倍的时间才能累计到同样多的光线。
图：相机内置滤镜与天文摄影所需要光谱范围比较。
简单一句话说明，在天文摄影中，通常来说，我们拍摄的依然是可见光，只是这部分光在日常摄影使用的相机中被大量阻隔了，导致我们拍摄效率大打折扣。
- 改机有多少种
在刚才的描述中，我们说了天文摄影为什么要改机，接下来，我们把这个话题进一步延伸，聊聊常见的改机有多少种。
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裸奔改机
意思就是将单反内置的滤镜直接取下，不用任何滤镜替换，这就意味着相机可以采集到红外、紫外等光线，一般来说，这是不能直接用来拍摄深空的，必须要加入适合天文摄影的红外紫外滤镜。需要注意的是，因为去掉了这块玻璃，导致光线射入CMOS时候的光程发生了改变，通常情况下，裸奔改机的自动对焦是不可用的。
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BCF改机
就是将相机内置的滤镜用一块巴德公司生产的同样尺寸的滤镜代替，这块滤镜就是BCF滤镜，来阻隔红外、紫外光线，只让可见光通过，注意，这里采用的是“一刀切”的方式，红外紫外阻隔99.9%，可见光100%通过，而不是某一部分光线通过一些。因为替换的玻璃厚度与原生滤镜的厚度一致，相机依然可以自动对焦。
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Lpro、UCH等改机
将BCF滤镜替换为Lpro、UHC光害滤镜等，原理同BCF改机。
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官方改机
如尼康D810a、佳能60Da、EOS Ra等，这部分相机提升了日常相机内置滤镜在Ha等天文波段的通过率，将原先10%的通过率提升到50%左右（D810A的官方数据），从而实现拍摄天文的目的，很明显，这样的通过率相比较改机，仍然是比较低的。
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部分专业天文相机
比如Asi120之类的天文相机，因为在一部分行星摄影中，我们通常会采用只让红外波段光线通过的滤镜（IR 685等），来降低视宁度的影响，所以一部分天文专业相机并没有内置红外紫外滤镜，这与裸奔改机相似。
图：尼康D750和D7000相机中内置的红外滤镜。
- 改机常见问题
介绍了改机之后，我们把一些常见的关于改机的问题也在这里做个回答：
问一：进行天文摄影，就一定要改机吗？
答：如果只是星野摄影，拍银河星轨之类的目标并不一定，但是如果要拍摄发散星云等的深空天体，改机会大大增加效率和效果——除非你愿意花费几倍于别人的时间进行曝光，还不一定能拍摄出相同的效果。
问二：改机之后的相机能不能进行日常拍摄？
答：改机只是改动了相机的滤镜，所以如果只是拍摄那是没有问题的，但是要达到没有改机的原色彩，一定是不可能的。
改机之后相机可以采集到更多红色波段的信息，所以整体色彩偏红，即使重新自定义白平衡，也不能还原没有改机的效果。
所以建议，改机就用来拍天文，拍日常还是不要改机。另外，近期有商家推出了改机还原滤镜，在镜头前使用一块与原先内置滤镜同样的截止滤镜来还原未改机的效果，可以尝试。
问三：如果要改机，用什么相机改机合适？
答：结合刚才所说的情况，我们建议使用高性价比的相机，如宾得K5、尼康D5100、D610、D800等是不错的选择，这几款相机分别使用了索尼IMX 071、IMX 128、IMX 094芯片，比如D800与D800E、D810、D810A使用相同芯片，但是价格低廉，自动对焦等功能在天文摄影中几乎不适用。
问四：既然有官方天文相机，那为什么还要改机呢？
答：官方天文相机价格奇高无比，比如尼康D810A价格高达2万余元，而未改机版D810仅1万出头，另外使用同款CMOS的D800二手仅在3500元左右，价格相差悬殊；另一方面，官方改机是为了兼顾日常摄影的需要，实际天文波段的通过率并不如改机，所以我们推荐改机来拍摄天文，土豪请无视。
问五：改机之后，是否就不能还原了？
答：当然不是，改机只是替换了刚才图片中的滤镜，如果需要，再装上去替换了原来的滤镜就好了。
问六：刚刚说的几种改机，哪种最好？
答：对于新手，当然是BCF改机最好，性价比非常高；如果对于光害过滤有很高的要求，可以尝试Lpro改机；如果是老炮儿，最好是裸奔改机+望远镜安装UV IR CUT滤镜，这样避免光晕等问题的影响，当然配合镜头使用就不现实了。
图：同样时间曝光猎户座大星云和马头星云，上图为天文改机拍摄，下图为未改机拍摄，我们很明显的看到在M42的边缘位置上存在差异，马头星云在上图中清晰可见，下图中已经几乎无法辨认。
拍摄者：@酱油颜
尼康D7000改机单反+锐星200/4镜头拍摄的马头星云区域
拍摄者：@酱油颜
好了，这一期关于天文摄影和改机的话题我们就聊到这里
接下来，我们会更深入的聊聊天文摄影的光谱和滤镜。
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