本章将介绍用于天文摄影的一种专用装备——赤道仪。利用它，你的天文摄影题材可以大大扩展。
1.什么是赤道仪？
前文反复提到，拍摄星空时曝光时间过长，星星就会拖线。而上一章介绍的星迹，就是特意拍摄星星的拖线。那么，有没有什么办法能够让相机拍摄星空不拖线——即使曝光时间很长，星星也是一个点呢？
当然有办法。因为星星的周日视运动是地球自转造成的，因此只要我们能够抵消地球的自转，就可以让相机一直跟着星空同步旋转，在镜头里星星就不再拖线了，而实现这个功能的设备，就叫赤道仪。
●这是一套赤道式望远镜，中部的支架结构就是赤道仪。
下图所示是一台典型的赤道式望远镜，中部的装置就是赤道仪。赤道仪是由互相垂直的两个轴组成的，但这两个轴并不在水平方向和竖直方向，而是一个指向北天极（与地球的自转轴平行），一个与之垂直。指向北天极的轴叫作赤经轴，望远镜围绕赤经轴转动，即可追踪天体的东升西落。与赤经轴垂直的轴叫作赤纬轴，理论上如果你的赤经轴方向比较精确的指向了北天极，那么当找到一个天体后，赤纬轴就可以锁死了，因为跟踪天体不需要在赤纬方向有任何转动。
最低端的赤道仪没有电机，只能靠手动跟踪天体，显然不适用于天文摄影。稍微好一些的赤道仪会配备有电动跟踪装置，一个马达以一定的速率转动，通过传动装置带动赤道仪的赤经轴转动，速度等于天体的周日视运动速度，并自西向东转动，这样当我们找到一个天体时，只需要打开马达，这个天体就会一直稳定的保持在视场中。
赤道仪根据载重量和用途的不同分为许多种。较大型的赤道仪，载重量较大，但其自身也很大很沉，用于星野摄影并不方便，而且价格昂贵。市面上有一类赤道仪是专门给星野摄影准备的，统称为星野赤道仪。因为它们只需要带动相机和镜头，不需要太大的载重量，所以都十分小巧轻便，便携性很好。它们有的配以小巧的重锤和三脚架，有的甚至不需要重锤，并能直接使用摄影用三脚架。另外，星野赤道仪只需要赤经轴有电动跟踪装置，这些都可以降低重量和成本。日本威信公司出品的Polarie赤道仪，是便携式星野赤道仪的代表作，体积比一台中档数码单反的机身还小。目前国内的许多公司也推出了自己的星野赤道仪，大家可以自行在网上搜索。
2.赤道仪与相机的连接
赤道仪有若干种类，与相机的连接方法也不尽相同。不过有一条基本思路，那就是，先把一个标准的摄影用云台接在赤道仪上，然后，在云台上连接相机。这样的话，可以利用云台很方便的指向不同的方位进行取景构图。
●威信 Polarie赤道仪——一个小小的方盒子就能方便地实现对天体的自动跟踪。
专门设计的星野赤道仪，一般都会直接预留连接摄影云台的接口或者螺丝，如威信 Polarie，有一个专门的金属部件，部件中央有一颗螺丝能拧进云台，然后再把这个部件卡在赤道仪的跟踪装置上即可。
而非星野赤道仪是设计为接望远镜的，没有直接预留接云台的接口，这时候就要发挥 DIY 精神自制转接装置。如下图所示，可以自制一块狭长的铁板（叫作鸠尾板或燕尾板），令其能嵌进鸠尾槽，然后用侧面的紧固螺丝锁紧。这样，你只需要在这块鸠尾板上打出一些螺丝洞，再用螺丝把云台拧紧在这块铁板上，就能连接相机了。还有的赤道仪是靠螺丝从上往下将望远镜的抱箍拧紧固定在赤道仪上的，这时候你就要先把一块铁板想办法拧紧在赤道仪上，再打螺丝洞固定云台。现在网上也有现成的鸠尾板出售，大家可以自行搜索。
●图为鸠尾板 （左边黑色铁板）和鸠尾槽 （右边赤道仪顶部的凹槽）。
●这是鸠尾板嵌进鸠尾槽后锁紧的样子。鸠尾板上可以安装云台，相机再连接在云台上即可。
3.赤道仪的调校和供电
拿到赤道仪以后，阅读赤道仪的说明书，你一般能很快学会赤道仪的组装和拆卸。至于赤道仪的调校，最重要的一点就是对极轴。
稍微好点的配备电动跟踪的赤道仪一般会配有极轴镜，用于对极轴。因为北极星并不是严格位于北天极，所以如果要精确对极轴，我们一般需要根据赤道仪极轴镜上的一些刻度，或者根据星图查出北极星和北天极的位置关系，才能把北极星放在正确的位置上，从而令极轴镜的中央对准北天极。
●赤道仪上的极轴镜，是一个专门用于精确对极轴的带刻度的小望远镜。
小贴士
有的更加小巧的星野赤道仪干脆并不标配极轴镜，而是在赤道仪上开一个小孔（比如Polarie赤道仪正面左上角的小孔），只要将北极星放在这个小孔中央，极轴就算粗略对好了。
不过，对于星野摄影而言，情况要简单得多，因为星野摄影一般只是中短焦摄影，因此极轴即使只是粗略地对一下，单张照片跟踪两三分钟是完全看不出偏差的。所谓粗略对极轴，就是直接把北极星放在极轴镜的中央。
●较大型的移动电源可以输出多种电压，并配备有多种接口，可以给赤道仪供电。
赤道仪必须供电才能实现自动跟踪。多数赤道仪需要输入12V 直流电，卖家一般会附送你一个交流电源适配器，将其插在 220V的市电上就能输出12V 直流电。但是，如果你在野地里观测，又该怎么办呢？一个办法是给你的汽车配一个逆变器，可以将汽车电瓶的电转化成 220V 交流电，然后用接线板接出来使用。但这个方法对汽车电瓶有伤害，并且也将你的观测地局限在了汽车旁边。最好的办法是用移动电源。现在有许多不可换电池的大屏智能手机，移动电源也就随之普及，大家都很熟悉。不过，手机用的移动电源是5V的，而赤道仪能用的12V 移动电源少得多，需要仔细找，好在现在新出的不少星野赤道仪都跟手机一样是用5V供电了。有的高端移动电源可以在多个电压之间切换，实用性很强，大家可以多留意一下。
有了移动电源，你还要注意，电源原配的连接线能否接上你的赤道仪。拿到移动电源之后一定要第一时间测试，如果发现不行，就赶快去电子市场定制一根你这台赤道仪专属的连接线。
● Polarie星野赤道仪可以直接通过 2节 5号电池供电，下方还留有 5V的 mini USB接口，可以方便连接各种移动电源。
小贴士
现在手机的接口多为 Micro USB 接口，比 Mini USB 接口扁一些，因此需要单独带一根 Mini USB 线。
● Polarie星野赤道仪可以直接接在三脚架的云台上，然后再在Polarie上接一个云台，就可以连接相机进行跟踪拍摄。
笔者现在常用的星 野 赤 道仪是威信的Polarie，这台赤道仪的大小不如一台中档数码单反的机身，重量也轻，随手往包里一塞就能背着到处走。它可以连接普通的摄影用三脚架，上方再装一个云台就能方便地连接相机进行跟踪拍摄，不需要重锤。它可以直接使用2节5号电池供电，也可以通过 Mini USB 接口输入 5V 直流电供电，这样所有能用于智能手机的移动电源都能用于这台赤道仪。
Polarie的一个角落开着一个狭长的孔，可以用于粗略对极轴。同时它也配备有单独的极轴镜，可以在精确对极轴时使用。所以，如果你想购买这类赤道仪，你可以不买极轴镜，以节约支出。
4.相机的参数设置和拍摄方法
有了赤道仪对星空进行跟踪，即使你没有特别好的器材，如 6D+ 24mmf/1.4 组合，也可以对星空进行深度曝光了，因为这时可以大大的增加曝光时间，而不用担心星星会拖线。如果你只有最大光圈f/3.5的镜头，相机高感只能上到ISO1600，再高噪点就太华丽了，没关系，只要把单张曝光时间增加到 4分钟，同样能获得ISO6400，f/1.8，15 秒所得到的曝光值。而且因为光圈没那么大，照片的色差、暗角等可能还会更好。
同样使用 6D+24mm f/1.4 组合，你也可以把 ISO 降低到 3200，把光圈减小到 f/2.8，把曝光时间增加到1分15 秒，也能获得同样曝光量的照片，同时照片的画质、细节、色差、暗角等都会显著变好。因此，从某种意义上说，赤道仪的作用是不可替代的。
这就有了我们用赤道仪拍摄时的参数设置基本思路，就是适当降一点感光度，收一些光圈，延长曝光时间，提升画面质量。其他的设置与普通星野摄影类似。至于操作上的不同之处，主要是因为曝光时间一般都在1分钟以上，而相机能设置的曝光时间一般只有30 秒，所以这时候我们要将快门设置为B门，这样，按下快门线按钮并向前推将其锁住，相机会一直曝光。曝光到你想要的时间时，再松开快门线按钮，结束曝光。
小贴士
星野赤道仪给天文摄影开辟了一条新路。如果你的预算不是很充分，无力负担全画幅相机和大光圈定焦镜头的昂贵价格，那么，拿出2000元左右买一台国产星野赤道仪，或者拿出4000元左右买一台进口星野赤道仪，是一个很不错的选择。
如果你追求更高的画质，还可以对同一个场景以完全一样的曝光参数拍摄许多张，后期到电脑上多幅叠加，就能有效地降低噪声，凸显信号，令画质和细节得到大幅度提升，使许多在单张照片上难以察觉的暗弱细节也能被很好地处理出来。不过，天文照片的多幅叠加和后期处理是一个庞大的系统工程，需要投入较多的时间精力才能慢慢入门，所以本书只在相关章节对这一主题做简要介绍。
●编程快门线可以设定好曝光参数和拍摄总张数，相机就会自动连拍，十分方便。不过需要一节纽扣电池供电。
如何实现对同一个场景，以完全一样的曝光参数拍摄许多张呢？最简单也是最笨的办法，就是一张一张手动用快门线拍摄。确定好曝光时间，每张曝光到对应的时间就停止曝光，再开始下一张。你可以在手机里装一个倒计时提醒软件来协助进行这项工作。更好的办法是，买一根可编程的快门线。这类编程快门线国产的并不贵，大约10 0 元左右，能大大减轻工作量，你只需要设置好每张的曝光时间、曝光间隔和一共曝光多少张，然后按“开始”，相机就会以你设定好的程序自动进行拍摄。
当然，要实现这种编程功能，快门线是需要装电池的。不过，好的编程快门线，应该是即使没电了，也能实现普通快门线能做到的基本功能。所以，购买时一定要问清楚这一点，决不能买那种一旦没电就彻底废掉的编程快门线。
5.不同的拍摄题材和拍摄效果
有了星野赤道仪，天文摄影题材就可以大大扩展了。你可以用广角或者超广角拍摄壮丽的银河，也可以用中短焦拍摄星座的特写，或者用中长焦拍摄银河局部甚至面积比较大的星云等，还能拍摄偶尔出现在天空中的亮彗星。配合多幅叠加等高级操作，甚至可以初步进入深空天体摄影领域。
深空天体摄影是一个无底洞，一旦陷进去，投入的金钱和时间精力有可能是无止境的，因此笔者建议绝大多数人不要深入这个领域，在“门口”玩玩，随手拍一些比较容易的深空天体，简单感受一下就好了。
◄6D+24mm f/1.4镜头拍摄的 2张曝光值一样的照片的边缘对比。上图的光圈为f/1.4，下图的光圈收到了 f/2.8。可以看到上图的星点，尤其是亮星，向两边拖出两条细长的尾巴，这就是彗差。而光圈收到 f/2.8后，彗差明显改善。同时，下图整体背景亮度也比上图亮一点，这是因为收光圈后暗角也改善了。
●笔者用赤道仪跟踪拍摄的夏夜银河，前景基本是剪影，所以短时间看不出拖线模糊。曝光参数：等效27mm焦距，ISO1600，f/4.0，1分钟。
●笔者用赤道仪跟踪拍摄的天鹅座、天琴座和夏夜银河。加了柔焦镜，亮星显得很大。为了便于大家认星座，后期手工添加了星座连线。曝光参数：等效47mm焦距， ISO800，f/4.0，6分钟。
在利用赤道仪跟踪的情况下，星空不会拖线，地景却会拖线模糊，因此，如果曝光时间较长，或者叠加张数较多，就基本不要考虑地景了。好在多数时候地景是剪影，有一些拖线模糊也看不清，不影响画面。
6.相机的红外改造
天体除了发射可见光外，还会发出其他波段的电磁波。其中，有些壮丽的星云会主要发出红外线。它们在可见光波段很暗，但在红外波段却比较亮。
人的肉眼无法看到红外线，但数码相机的传感器却能接收红外线并感光。为了令拍到的照片准确还原出肉眼看到的颜色，大多数数码相机的传感器前面会加入一块红外截止滤镜（一般跟低通滤镜做在一起），将肉眼看不到的红外线挡在传感器之外。这样做对普通摄影固然是很好的，但却对天文摄影不利——我们很难拍到红外星云的壮美了。
所以，许多天文摄影爱好者会将自己的相机进行红外改造，即拆掉传感器前面的红外截止滤镜，让红外线能不受阻拦地在传感器上感光。这样，红外星云会在照片中明显增强，许多以往出不来的形状和细节都会体现得淋漓尽致。
不过，进行红外改造后的相机，平时拍照颜色会偏红，白平衡会出现问题，自动对焦也可能会跑焦，基本上平时就没法用了，只能专门用于天文摄影。所以，这个方案只适用于预算宽裕且对天文摄影真正热爱的朋友。为了节省成本，购买二手的中低端单反机身进行红外改造，是一个好方法。
进行红外改造并不神秘，拆掉传感器前面的低通滤镜即可，随便找一个靠谱的相机维修店都能进行。有的爱好者会再买一块能透过更多红外线的第三方截止滤镜重新装回去，这样自动对焦功能就能用了，可以兼顾平时摄影，同时可以过滤掉一些其他我们用不着的波段的信号。纵然如此，颜色仍然会偏色。
进行了红外改造的相机在拍摄红外星云时的效果尤为明显。笔者用普通单反相机和红外改造单反相机，连接同样的镜头和赤道仪拍摄天鹅座北美洲星云NGC7000。很明显，改机以后的红色发射星云表现要丰满很多，右侧较暗的鹈鹕星云也很清晰；而如果不改机，较暗的红外星云几乎拍不下来。
◄笔者用相机 +长焦镜头 +赤道仪跟踪 +多幅叠加拍摄的 C/2011 L4彗星 （上）伴仙女座大星系 M31 （下），这种形式的拍摄已经进入深空天体摄影领域了。曝光参数：等效320mm焦距，ISO1600，f/2.8，单张1分钟曝光，连拍9张叠加。
●左图为改机后拍摄的天鹅座北美洲星云NGC7000的照片，右图为不改机拍摄。