作品名称：改造“天文摄影“手机
作 者：张培华/北京昌平凯博外国语学校
作品简介：智能手机已经成为日常生活中不可或缺的工具，它的功能不仅仅停留在通讯上，很多人已经开始把它作为摄影的主要设备。
天文摄影是对设备要求比较高，用手机进行天文摄影有一定难度。本文介绍了一种改造手机用于天文摄影的方法，借鉴了直焦摄影的原理，让标准镜头就能发挥长焦镜头的作用，增加了设备的便携性，减轻了携带设备拍摄的负担。
文章详细介绍了手机的拆卸、改造的过程，也展示了拍摄效果，具有一定的参考价值。
改造“天文摄影“手机
随着科技的进步，一些手机已能进行初级的天文摄影。尽管质量不如相机，但是非常便携，也容易操作。
用手机拍摄天文照片，还多停留在星轨、星野和对望远镜目镜摄影中，但如果对手机进行简单的改造，它甚至可以用于深空天体的拍摄。
手机的摄像头模块实际上就相当于相机的光学系统+对焦系统+传感器，摄像头模块的工作原理大致为：景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器表面上，然后转为电信号，经过 A/D （模数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，转化为图像格式再传输到存储或显示设备。
手机摄像头模块结构示意图
手机摄像头模块的改造并不难，需要能卸手机螺丝的螺丝刀和锋利的刀片。刀片最好是老式单面刃的剃须刀片，既锋利又有足够的强度，也可以用类似的小刀代替。
拆卸手机常用的单面剃须刀片
下面以努比亚z17mini为例，介绍一下改造步骤。
一、取出SIM卡座
二、卸掉固定螺丝
这款手机的固定螺丝只有两个，都在手机底部。
三、撬开后盖
选择手机的一个角，把刀刃插在屏幕与后盖之间的缝隙内，然后一点点撬动。这个步骤需要耐心，争取撬开后盖而不留痕迹。当后盖完全松动后，小心打开它，不要分得太大，里面还有排线连接的，防止扯断。
四、卸掉镜头
把摄像头模块从顶端掀起来，可以看到在它最下面是一层胶布，再上面是一层塑料板。这块塑料板上安装的就是摄像头的CMOS和线路板。用小刀把它撬开，就和上面的镜头组以及对焦系统分离了。努比亚Z17mini有两个摄像头，可以保留其中一个用于日常摄影。卸镜头也用小刀撬，很容易分开。
五、摄像头固定框内消光处理
卸下镜头后，摄像头固定框内露出了金属框，反光严重。可以粘贴黑色植绒纸消除反光。
六、摄像头复原
七、开机检验
在改造的过程中，难免会出现些问题，比如CMOS落上了明显的灰尘、触电接触不良等。这些问题在开机后都能够发现。不要等到一切恢复后再检查，如果发现问题又要卸螺丝、开后盖等，比较麻烦。
第八步：手机复原
开机检验无误，就可以关机、扣好后盖、安装固定螺丝、插上卡座了。这样，一部手机就改造好了。
下图是用改造的手机加50毫米镜头拍摄的月亮。
改造手机+50/14镜头拍摄，photoshop后期处理
这样的效果接近于用手机对着天文望远镜的目镜拍摄，人们很难相信它是用50毫米的标准镜头拍摄的。
改造后的手机不仅能装摄影镜头，也能装摄像头、电影镜头等几乎所有镜头，这就大大拓展了手机摄影的表现力。即使连接摄影标头，也很容易实现“拍深空”的梦想。
标头是“标准镜头”的简称，焦距一般为40—60毫米之间，由于光圈大、成像好、价格低廉，成为了胶片时代人们购买镜头的首选。
标准镜头用在全画幅数码相机上，属于中焦镜头；用在aps-c画幅的相机上，则变成中长焦镜头；用在手机上，便成为了超长焦镜头。比如最普及的50/1.4标准镜头，安装在这款改造好的手机上，就成为了370/1.4镜头。当然，实际拍摄和理论计算稍有区别。为什么镜头焦距会变长？这是由于手机画幅小造成的。摄影界流行一句话“小画幅赚长焦”，在镜头焦距一定的前提下，画幅越小视角越小，就等效于更长焦距的镜头。
努比亚z17mini使用的感光原件为/3.06英寸CMOS，其对角线为5.867mm。而全画幅对角线为43.4mm，经计算，其转化系数约为7.4.。因此50标头接在上面等效焦距约为370，足够拍摄一些常见的深空天体了。如果连接上85/1.4镜头，就相当于使用629/1.4镜头在全画幅相机上拍摄！
改造手机+50/1.4镜头直出
改造手机+50/1.4镜头拍摄，photoshop后期处理
下图是我改造手机拍摄天体的全套设备
全套设备正面照
这种改造手机的方法不仅能“赚到长焦“，理论上也能提高拍摄质量。这一点与照相机是相同的。
照相机连接望远镜有两种拍摄方法，一种是不卸相机镜头的对目镜拍摄，另一种是卸掉相机镜头，把望远镜物镜作为镜头拍摄的方法，叫做直焦摄影法。
对目镜拍摄时，光线要透过目镜、摄影镜头中的一系列镜片，光线的衰减和色差像差都会加剧。而直焦摄影光损失更小，像差色差也更小，一直以来都是天文摄影的主流。
普通手机就像那些无法卸掉镜头的相机，只能对着目镜进行拍摄，而改造的手机卸掉了镜头，就像单反相机一样可以进行直焦摄影了，效果自然大大提升。事实上这样改造的手机不仅在天文观测中的直焦摄影方面有优势，在显微摄影中的直焦摄影方面也有优势。其原理都是一样的。不过我改造的手机成像质量还达不到预期。具体原因有待于进一步研究。
任何事物都有利有弊。手机拍摄深空确实大大缩减了设备的尺寸，也降低了设备的投资，让更多人能够享受拍摄深空天体的乐趣。不过它的拍摄质量无法满足专业需求。但是相信随着数码技术的进一步发展，能拍摄更加专业的照片的手机一定会出现。