智能望远镜的画质为什么能打,为什么小口径上能生成如此清晰的星云影像?

因为深空天体里的发射星云比一般人想象的大得多。比如猎户座星云距离地球大概1350光年左右,它的宽度有多少?大概25光年。

也就是,你拿望远镜拍它,就好比拿望远镜拍135米外一个2.5米长的物体,差不多相当于100多米外的一辆汽车,或者是1.3公里外一个高25米的建筑物。别说用望远镜了,就是用肉眼看100多米外的汽车,也能看出很多细节,甚至分辨它的logo都不成问题。

我去查了下,最近新出的智能望远镜zwo s30 pro,它的长焦端焦距是160mm。设想一下,如果是日常摄影用一个100多mm焦段的镜头去拍100米外一辆汽车的细节,这并不算什么难事。把目标换成差不多大小的星云,同样也不会多难。只不过星云比汽车暗的多,要累积较长的曝光时间才能拍出细节来。

一个和银河系差不多大的星系(直径就按10万光年来算),距离地球2000万光年,听起来够远了吧,但用望远镜观测它,就相当于看一个100米外0.5米高的物体。别说用望远镜了,就是用肉眼直接看100外的0.5米高的婴儿,也能看出来胳膊是胳膊腿是腿。

月球直径3400多公里,距离地球按38万公里平均距离来算,从地面上看它,大小和110米之外1米高的物体是差不多大的。一个直径10万光年的星系,只要距离地球1100万光年之内,它看起来就会比满月还要大,直径5万光年的星系在550万光年之内也是如此。满足这个条件的星系有好几个,比如大小麦哲伦星云、M31、M33等。

仙女座星系直径20多万光年,距离地球254万光年,从地面上看它大小和12米之外1米高的物体是差不多的,想象一下10米外站着一个4 5岁的小孩子,仙女座星系就有这么大。

如果不是这些星系本身都很暗需要长曝光才能拍摄出来,看到它们的细节甚至都不需要望远镜。

上面提到月球大小相当于110米之外1米高的物体,仙女座星系如果真用相机长曝光拍摄,它的大小会是满月的好几倍。

再夸张一点,火星直径0.68万公里,火星冲日时离地球约5600万公里。我们看火星,就像看8200多米之外一个1米长的物体,这对于肉眼来说是没办法看到细节了,但用望远镜还是可以看到的。

如果一个10万光年直径的星系,视直径和火星差不多大,那它距离地球将会在8.2亿光年。换句话说,能拍到火星细节的望远镜,这个很业余的天文望远镜就能做到,它就能拍到8亿光年之外一个普通大小的星系,甚至视宁度好的时候还能拍出这个星系的细节。这已经是可观测宇宙的1/17。

那些听起来动辄距离几千万甚至几亿光年,远的吓死人的星系,其实并没那么远,因为星系实在太大了。要拍它们其实没那么难。

而对于距离更近、可视面积更巨大,更亮的星云,比如m45 m78,那拍起来就更不难了。

如果太阳是个直径1.4cm玻璃球,那最近的恒星距离它400公里。恒星很小,很稀疏。

但如果银河系是个直径1.4cm的玻璃球,那最近的仙女座星系差不多在35厘米远的地方。

如果不考虑宇宙的膨胀,可观测宇宙的边缘半径是140亿光年,按照玻璃球来折算,这距离其实才相当于2公里。银河系是个玻璃球的话,我们目前的可观测宇宙还没一个县城大。

即使考虑到宇宙的膨胀,可观测宇宙半径按460亿光年来考虑,那它充其量也就是一座中小型城市,如果银河系是个玻璃球,那可观测宇宙放北京都覆盖不了二环。

下面是我使用口径250mm、焦距1000mm的牛反拍摄过的几个星系,距离基本在2000-3000万光年。最后一张还有个月全食的月球。这些都是使用相同的相机在相同的焦距拍摄。

M81波德星系,直径9.6万光年距离1200万光年
M74幻影星系,直径9.5万光年距离3200万光年
M101风车星系,直径17万光年距离2100万光年
NGC2903星系,直径10万光年距离3000万光年
M106星系,直径15万光年距离2500万光年
月球,直径3400公里距离约380000公里

如果把它们都放到一张图片上,就是上图那个样子。由于都是使用相同的1000mm焦距和相机,所以大小可以直接进行比较。

阻碍人无法直接目视深空天体的是它的亮度,而不是大小。如果上面那些星系目视起来就能有10小时长曝光的亮度,那么我们就算用肉眼看到的满天星系也比星星还多,而且能看到清晰的旋臂细节,有很多星系还大过了月亮。假如真是如此,我们的夜空就不会是点点繁星了,而是很多形状五花八门的星系占据了主导。

上面拍摄使用的望远镜是信达10寸老黑,口径250mm焦距1000mm,本体价格为5400元左右。但为了稳定进行深空摄影还进行了一些其他改造:

替换了原装调焦座、副镜支架、后盖板

原装的铁皮镜筒也替换为碳纤维镜筒进行减重

再算上一些其他必须的搭配,比如MPCC彗差镜,望远镜本体改装完毕差不多算是准万元级别。

更大的口径更长的焦距让它可以拍摄到很多更遥远天体的细节,这就是智能望远镜难以企及的了。集光力更强,也能让很多背景里非常暗的遥远的星系凸显出来,增加图片的丰富度。比如上面拍摄的NGC2903星系,附近这个被橙色框起来的斑点,查询巡天数据得知这个背景小星系的红移值是0.1152,换算下来它的距离是448百万秒差距,也就是14.6亿光年。照片上很多模糊的橙色点点,大部分其实不是恒星,而是更远的星系的核心,距离甚至可能在几十亿光年。



万元级别的天文望远镜,对于1000万光年的星系可以拍出很强的细节

对于1亿光年的星系可以拍出旋臂结构

对于10亿光年的星系可以拍出轮廓

而可观测宇宙才130多亿光年而已。

一个一只手就能拎起来的10多公斤的铁桶,就可以观察到1/10的宇宙

要拍到这些,根本不需要到荒无人烟、鸟不拉屎的地方,只要在在江浙沪地区4级暗空的农田旁边就能做到,而所需要的设备价格甚至还远低于全画幅相机+大三元一套。

这就是天文摄影的浪漫,这是目视永远感受不到的震撼。

相比之下,大部分智能望远镜专注的目标还是M31 33,M42 45,马头心脏,玫瑰珊瑚这种尺寸大、亮度高,比较容易拍摄的深空天体,对于星系等尺寸小的目标效果会逊色很多,但一些大的星系也不是不能拍。

编辑于 2026-01-30 · 著作权归作者所有