原文作者：JOHNNY HORNE 翻译：苏州振旺光电

ASI1600MC 冷冻相机

这款相机为深空而生，它拥有1600万像素，可以拍摄月球、行星以及深空天体，有着极高的性价比。

序

如今，天文摄影爱好者们会根据自己感兴趣的拍摄目标来选择相机，例如拍摄太阳、月球和行星，一般使用“幸运成像”（Lucky Imaging）技术：通过高速行星相机进行视频拍摄，然后从视频里选择高质量的帧叠加锐化处理，最终获得清晰的图像。

而深空摄影爱好者，因为需要拍摄非常暗的深空天体，所以他们会选择支持曝光长达数十分钟的冷冻CCD相机。和月面行星拍摄的原理类似，后期通过多张叠加可以有效提高信噪比，获得更优质的图像。

不过, ZWO的ASI1600MC冷冻相机的问世让这个分界线变得模糊起来，这款彩色相机拥有1600万像素，无论是月亮还是最微弱的星云都可以用它来拍摄。它采用松下的MN34230PLJCMOS传感器，分辨率为4656×3520像素，像素单元大小为 3.8µm，有效靶面大小为17.6×13.3mm。该相机还有黑白版本，黑白版售价仅为1280美元。

第一版1600V1相机的所有配件：2米USB3.0数据线，ST4导星线，CD光盘

相机小巧而精致，采用红色氧化的圆柱形铝合金外壳，顶部是T2规格的外螺纹（也就是常说的M42外螺纹），底部有USB数据口、12V DC电源接口（用于制冷）以及一个符合工业标准的ST4导星口（译者注：从V2版本开始已经改成USB 2.0 HUB集线器）。该相机上的12V输入插头为中心正极，制冷所需电流约为2安培。与之匹配的AC-DC电源适配器可以很方便的从网上购买，而我早就买好了。

第一版1600V1相机背面，集成了ST4导星口，USB3.0接口和12v电源口

相机配有1.25寸和2寸的接环，1.25寸接口内部带有1.25寸滤镜螺纹，2寸接环内部是M48螺纹，到手就可以和望远镜以及相关配件进行连接。相机很轻，重量约为0.41kg。

开启相机制冷时，底部的小风扇让空气循环流入机身，再由侧边的两个散热口排出。拍摄时，你可以通过软件来设置想要拍摄的局部区域（ROI）来进行拍摄（译者注：ROI可以提高帧率）。相机像素比较小，但分辨率很高，适合接大口径的望远镜来进行高清月面或者行星拍摄，也适合接小口径的镜子或者相机镜头来拍摄深空目标。

另外，可以选配相机抱箍，抱箍底部的1/4”螺纹孔可以把相机安装到普通的摄影三脚架上。这款相机的靶间距只有短短的6.5mm。这使得我在深空拍摄的过程中，即使用了离轴导星OAG也能保证有足够的距离接平场镜或者彗差修正镜。相机传感器采用镀有增透膜的滤镜密封，该滤镜也能有效阻挡红外线（译者注：最新的只是镀增透膜，并不能截止红外线），相机还配有一个1.25寸的滤镜转接环，这样你可以把1.25寸的滤镜直接装在玻璃窗前，这样安装1.25寸滤镜也不会有周边减光问题。

尽管ASI1600MC冷冻相机的帧率高达23帧/秒，但由于电脑USB接口的速度和硬盘的写入速度限制，实际帧率可能会低于这个值。虽然我的新笔记本电脑具有USB 3.0接口，但硬盘转速只有5600rpm，这就极大地限制了拍摄月球时的实际帧率。我拍摄行星的时候一般会选择较小的ROI范围，因为行星不需要用到那么多像素，这样帧率要快得多。深空摄影因为曝光时间都很长，所以USB2.0和USB3.0口影响都不大。

我用12.5英寸的牛反、卡塞格林反射式望远镜还有长焦镜头，对这台相机进行了许多测试。

操作软件

ASI1600MC冷冻相机配套的CD上包含三个相机控制软件（译者注：最新的相机不再提供CD光盘，可以到ZWO官网下载）。操作最简单的是文件名为USB3_cameras的软件。另外两个软件名为SharpCap和FireCapture的软件提供了更多的功能，包括控制相机的双层半导体制冷器制冷。温控制冷不仅可以减少长曝光图像中的噪点，还能让你在家就提前拍摄制作精准的暗场和偏置场，为你在星空下节省宝贵的拍摄时间。

时下流行的行星叠加软件Autostakkert!2（S＆T：2016年9月，第68页）以及自动导星软件PHD2也收录在配套的CD中，同时其他第三方软件能通过ASCOM平台来控制相机。所有的软件以及相机驱动程序安装起来都很容易，没什么难度。

这个相机让我特别惊讶的一个功能是：只要控制软件打开后检测到相机，就能够自动打开图像预览。在三款软件中均是这样，每秒读出的帧数表明相机从一开始就在获取图像，但仅仅是预览并没有“保存”。只有在为图像指定保存文件夹路径并点击“开始捕获”之后，才开始录制并保存（译者注：可以明显感受到作者是个资深的而且特别传统的深空爱好者）。

这就是Sharpcap的界面，行星拍摄软件，它还支持实时叠加拍摄深空

当相机拍摄视频时，软件会显示实时的帧率，并显示丢帧的数量（如果有的话）。录制的速度取决于你设置的帧率，分辨率以及增益，曝光时间，硬盘的写入速度。（译者注：其实单位时间获得的帧数与增益没关系）

SharpCap和FireCapture可以调节USB带宽，来获得最合适的帧率。上面列举的这些参数设置合理的话，可以让你顺利的得到一段视频或者一组图片，否则可能丢帧甚至在拍摄途中相机死机。拍摄前的大部分时间，我都在调整这些参数，以确保设置达到最优。如果没调好的话，相机挂起或丢帧时有发生。录制视频时出现的一些相机挂起问题，通过下载FireCapture（可在firecapture.de下载）的最新测试版就可以解决（译者注：最新的Pro系列1600相机通过增加相机缓存的方式，很好的解决了这个问题）。

值得注意的是，用户手册警告不要使用USB延长线或通过USB集线器连接相机，因为这可能会导致帧率降低。尽管可以网购更长的数据线，但我还是坚持用原配的2米USB 3.0数据线，一直把电脑放在相机附近。

另外，由于相机附带的文档少的可怜，尤其是没有任何类似“快速入门”的指南，使得我的初期测试充满了挑战。尽管制造商官网站现在提供了可下载的新型ASI 1600相机手册，但在产品附带CD上提供的《相机用户指南》和《疑难解答指南》（PDF格式）都只涵盖了早期的ASI相机型号，而非专门针对ASI1600MC冷冻相机（译者注：现在ZWO官网资料已经齐全）。

高速视频拍摄

在12.5寸F4牛反上使用ASI1600MC冷冻相机进行月球直焦拍摄时，相机的1600万像素芯片，让我可以拍到整个上弦月。可是，笔记本硬盘有限的写入速度，导致只有10~15 FPS的帧率——不算太糟，但却只有相机最高帧率的一半左右。我使用AutoStacker!2做后期叠加处理，非常方便。

这就是Firecapture，一款强大的行星拍摄软件，还支持控制滤镜轮和导星

当用长焦拍摄行星时， SharpCap和FireCapture都支持ROI模式，从而可以获取更高的帧率。ROI模式，免除了记录行星周围黑色天空区域的图像，这样就减少不必要视频数据。小的ROI数据量少，从芯片上的读出速度更快。

在我使用相机的那些日子里，傍晚时分的土星位置很利于拍摄。于是我选择了星特朗C11（f/20），通过FireCapture拍摄了几个AVI视频。土星表面亮度较低，需要比木星或火星更长的曝光时间，我设置了一个大小为488×388像素的ROI局部读出，最终获得了38FPS的帧率。FireCapture包含了曝光和增益设置，无论光学系统的有效焦比多少，均可获得令人满意的结果。事实上，该软件还包含了许多对行星拍摄有用的功能，这些功能都值得同好们去好好探索。

深空摄影表现

尽管SharpCap和FireCapture可以支持长达20分钟的单张曝光，但我还是选择通过ASCOM连接MaximDL软件来操作相机进行深空摄影。在这种方式下，与我以前使用的多数CCD相机一样，ASI1600MC冷冻相机表现出色。同样的，我还可以使用Nebulosity 4.0通过ASCOM连接来操作相机。由于该相机没有机械快门，因此在拍摄暗场和偏置场时，需要盖上望远镜的镜头。

102mm口径折射加1600相机拍摄的礁湖星云，5min*10

虽说相机的像素很小，但它在长时间曝光使用时非常灵敏。在构图时，我常使用4×4像素合并提高灵敏度，这和正式拍摄时的全分辨率图像比还能提高读出速度。

与当今业余爱好者使用的其他深空相机相比，ASI1600MC冷冻相机的一个局限性在于它的动态范围比较低。相机输出8bit、10bit和12bit捕捉模式，而16bit的数据才是深空成像的标准（译者注：其实1600的动态范围比老的16bit的CCD还要高，动态范围不能只看ADC的位数）。动态范围不够，会对拍摄有明亮的深空天体有影响。解决这个问题的一个方法是：在拍摄明亮的核心部分时，选取短的单张曝光时间，拍摄周边暗部时，选择较长的单张曝光时间。大多数天文图像处理软件都支持后期HDR合并这两张曝光长短不同的图像。

在早期测试中，我遇到了相机的断连问题。最后，追溯发现和相机的USB接口有关。无心插柳柳成荫，在电缆插头上和相机USB口上使用电子清洗剂清洗后，解决了这个问题。

在玩相机最愉快的那些夜晚里，我没有做什么正式拍摄，而是通过使用镜头转接环，在相机上安装了一个85mmf/1.4镜头，并指向银河。接着我在笔记本电脑屏幕上玩起了实时观测，仅仅在几秒的曝光时间内，相机拍摄到的开阔星野和星云细节便跃然于屏上！这是一种近乎实时的视频体验，粉红色星云，和暗色星云一起出现在金色的银河中。

偶尔也有一些微弱的卫星穿过，很容易在电脑屏幕上看到，远远超出了肉眼的观察极限。ASI1600MC冷冻相机除了可以拍行星和拍深空外，这样的搭配外加一台高清显示器将是一个很好的天文路演设备。

6.5mm超短后截距，为相机和平场镜之间留出足够的空间安装配件

结语

ASI1600MC冷冻相机是当今天文相机领域的实力竞争者，特别是对于我们这样喜欢各种天文摄影领域的人来说。它的1600万像素解析力，能够拍摄栩栩如生的彩色深空天体图像，同时价格特别实惠，这使得ASI1600迅速吸引了一批初学者，同样的也深受经验丰富的天文大师的喜爱。

1600相机加牛反望远镜拍摄的上弦月

需要注意的是，用户在购买相机并期望其性能达到最佳状态时，必须准备一台带USB 3.0的电脑和一块具有高速写入速度的大容量硬盘（最好是固态硬盘），否则无法挖掘出相机的全部性能。

另外鉴于相机全分辨率（1600万像素）下，会产生32MB大小的单帧图像，因此需要具有相当运算能力的电脑来处理，所以深空爱好者也需要配备一台高性能的电脑。

对于初次使用或者是从单反相机转战而来的爱好者，刚开始可能会比较沮丧，因为设置太多，功能复杂。但是一旦你熟悉相机和软件，你就能收获很多高品质的天文照片，比如细节丰富的月球和行星，还有那遍布整个银河系各个角落的绚丽星云。