注意：本文發表於上次日全食（2006年3月29日）之前。
自從天體攝影術誕生以來，人們花費了大量精力拍攝了無數張日全食的照片，這些照片包含了關於太陽日冕的大量資訊。如何最好地利用這些寶貴的資料？
拍攝日全食是天體攝影中最困難的任務之一，這有三個主要原因。首先，巨大的反差使得不可能在一次拍攝中捕捉到整個現象。這是因為拍攝日全食需要1:1,000,000的亮度跳躍，這是任何相機（無論是傳統相機還是數碼相機）都無法實現的。其次，幾乎沒有實驗空間。如果出現問題，可能需要數年才能進行另一次嘗試。第三，處理日全食照片是一個複雜且耗時的過程，需要開發高度專業的計算機程式。
支援科學新聞事業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞事業： 訂閱。透過購買訂閱，您將幫助確保有關當今世界發現和思想的具有影響力的故事能夠繼續流傳下去。
無數的天文學家將不得不在2006年3月29日的日食之前做出決定：我應該使用膠片，還是應該使用數碼？答案絕非簡單。如今，大多數天文影像都是使用數碼相機拍攝的。與傳統膠片相比，CCD和CMOS晶片具有許多眾所周知的優點，但也存在一些缺點，這些缺點可能會在拍攝日全食時顯現出來。
傳統攝影還是數碼攝影？傳統攝影最重要的優勢是現代負片膠片極高的動態範圍。（幻燈片膠片的對比度更高，動態範圍更低，這就是為什麼它們不太適合日食攝影。）現代負片膠片即使在嚴重過度曝光的情況下，也能夠不達到最大影像密度。即使在過度曝光的影像中，對比度非常低，但也不會為零。傳統膠片的問題與曝光不足有關。如果光量不超過某個閾值，則膠片的表現就像沒有曝光一樣。
數碼攝影最重要的優勢是易於使用。它不需要化學顯影或數字記錄。從科學的角度來看，探測器元件的線性度是一個非常重要的特性。另一方面，數碼相機的動態範圍較低，並且在過度曝光方面存在嚴重問題。晶片的輸出訊號線上性範圍內是線性的，直到飽和點——之後，它不再包含有關光量的進一步資訊。因此，影像的過度曝光部分只是一個白色、漂白的表面。
這就是為什麼在傳統攝影和數碼攝影之間的爭論中沒有明顯的贏家的原因。數碼攝影和傳統攝影都無法有效地處理如此極高的對比度，因此，無論是數碼照片還是膠片照片，都無法捕捉到人眼在日全食期間所看到的所有現象。支援數碼攝影的最有力論據是其易用性，而負片膠片在表現高對比度現象（例如珍珠項鍊現象）方面是無與倫比的，並且過度曝光影像的任何部分都不會完全漂白。
透過疊加多個數字或數字化的曝光來建立單張影像，可以克服這兩種攝影方法的缺點。但是，即使獲得的數字影像能夠正確再現現象在所有部分的亮度和顏色，如果沒有後續的數學處理，結果仍然會遠遠遜色於日食給觀察者眼睛留下的總體印象。這是為什麼呢？
攝影和視覺觀察
攝影原理與人類視覺的原理完全不同。膠片和數字探測器都記錄所有影像元素的絕對亮度。相比之下，人眼對影像執行差異分析——它只能將影像元素的亮度與其周圍環境的亮度進行比較；而周圍環境的結構又在很大程度上取決於整體影像的特徵。我們“看到”的影像不是投射到視網膜並傳輸到大腦的當前亮度分佈——它是一個外部世界的虛擬模型，該模型會根據新的差異測量不斷更新。
另一個重要的區別是適應能力。在膠片或CCD晶片上記錄的影像中，技術引數（焦點、曝光時間、靈敏度、色彩特性等）對於每個影像元素都是固定不變的。相比之下，人眼能夠掌握日全食期間出現的極端亮度差異，同時感知日冕內最細微的區域性亮度波動。即使在最佳條件下拍攝照片，這些相同的細節仍然是不可見的。沒有螢幕或投影儀可以再現1:1,000,000範圍內的亮度對比度。紙張上可以再現的亮度範圍甚至更窄。
視覺化的數學方法只有一種方法可以獲得能夠再現人眼觀察日全食體驗的影像，那就是透過數學建模建立影像，該影像在紙張或顯示器上呈現可表示的亮度對比度，同時又忠實於視覺體驗。此類模型基於所謂的自適應濾波器，這些濾波器在數值上模擬人類視覺。
自從大約上世紀之交天體攝影術開始以來，人們花費了大量精力收集了關於日全食的大量攝影資料。這些照片包含尚未公開的關於太陽日冕現象的寶貴資訊。現代計算機憑藉其快速的處理器和幾乎無限的儲存空間，現在可以使用這些新開發的數值處理方法來分析這些存檔資料，並生成日冕影像，其質量在幾年前拍攝這些影像時是無法想象的。
2002年，本文作者在捷克共和國布林諾理工大學啟動了MMV專案（“太陽日冕視覺化數學方法”），目標是開發新的、更好的數值方法來評估影像。所涉及的是對各個影像進行高精度對齊和表示，目的是儘可能接近實際的視覺體驗。本文中的文章說明了這項工作的一些成果。
歡迎所有擁有良好日全食照片的專業人士和業餘愛好者參與MMV專案。有關更多資訊，以及檢視已處理的日全食影像，請訪問我們的網站：www.zam.fme.vutbr.cz/~druck/Eclipse/