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濾鏡在星野攝影的應用 （2.1 版 , 2002/2/13 ） 王為豪 濾鏡可以部分或完全吸收特定波長的光，而讓其 他波長的光穿透。攝影時透 過使用濾鏡，我們可以選擇性地讓我們想要的光進入鏡頭，以改變畫面的色調、 突顯某些特定顏色的景物。 做天文攝影時，濾鏡最重要的用處之一便是吸收掉包括光害在內的天空背景 光。因為當天空背景不夠黑時，一些很暗的天體會被淹沒在背景中，長時間的曝 光所能得到的，也只是泛白的背景而已。這時，只有使用濾鏡來隔離天體的光與 其他雜光，才有希望拍出這類暗淡的天體 。此外，濾鏡在天文攝影上較次要的作 用是豐富畫面的色調、增進畫面的美感，使照片更具吸引力。 在這篇文章中，我以幾個常被攝星者使用的濾鏡 為例，向大家介紹我們在選 擇濾鏡時所依據的原理及心目中的考量。本文內容將集中於以傳統底片做星野攝 影的濾鏡應用，我將不討論 CCD 攝影以及行星或太陽攝影用的濾鏡。 發射型星雲與光害的光譜 若不考慮對照片色彩產生的視覺效應的話，最理想的濾鏡是只讓目標天體的 光通過，而濾除所有其他天體與光害的光 。如果我們想拍的天體是恆星（包括星 團與銀河）或反射星雲 （如昴宿星雲、心宿二星雲等），這是不可能達到的。因為 這一類天體發出的光屬連續光譜，從藍光到紅光都有，你不可能期望又要濾去光 害又不損失這類天體的光。 另 一 方 面 ， 發 射 型 星 雲 （ emission nebula ，包括紅色星雲與行星狀星雲）則 是有希望滿足前述理想的天體。來自此類 星雲的光線除了少量散射的連續光外，主 要集中在少數幾個波長，也就是線型光 譜，圖一即是一典型的紅色星雲光譜，我 們不妨注意幾條明顯的譜線，最強的是 Hα （波長6563Å ）及[N Ⅱ] （6548 、6584Å ）， 次強的有 Hβ （4861Å ）、[O Ⅲ] （4959 、 5007Å ）及[O Ⅱ] （3726 、3727Å ）等。最 強的 Hα與 [N Ⅱ]都在 6500Å 左右是使這類 圖一：紅色散光星雲的光譜，取自 星雲在照片呈現紅色的主因 ，而[OⅢ]則在 Durret, F. and Bergeron, J. (1988) Astron. Astophys. Suppl.75,273. 行星狀星雲中較強，行星狀星雲的綠色部分可以說就是它造成的（註一 ）。 我們再看看都市中的光害。都市中最主要的照明光源是汞燈(即日光燈)與鈉 燈，它們發出的都是線光譜，而發出連續光的照明器材比例並不高且多侷限於室 內。因此，當我們遠離都市，看到的光害便以汞燈與鈉燈的散射光為主。表一即 是光害的幾條主要譜線，我們可以看到它們主要集中在波長 5400Å 到 6000Å 之間 （即人眼最敏感的範圍，不然要它們做什麼呢？）以及 4000 到 4500Å 之間 ，在這 兩個範圍內基本上是沒有發射型星雲的光的。 利用發射型星雲與光害兩者譜線位置不重疊的事實，我們比較容易找到適合 的濾鏡將它們分開 ，接下來的討論也將集中在這 兒 。要拍其他連續光的天體的話， 濾鏡就只能搔搔癢，不是很有用。不過這也不會是大問題，紅色星雲不是大部分 攝星者的最愛嗎？能對付它，我們就很滿足了。 表一 ：光害的幾條主要線譜 -9 來源 波長(nm,1nm=10Å=10 m) Hg 405 Hg 436 Hg 546 Airglow [O I] 558 N