การถ่ายภาพดาราศาสตร์ไม่จำเป็นต้องลงทุนใช้กล้องถ่ายรูปราคาแพง เพียงกล้องที่สามารถเปิดชัตเตอร์ค้างได้นาน หรือกล้องถ่ายรูป SLR ที่ใช้ฟิล์ม 35 ม.ม. สายลั่นชัตเตอร์ พร้อมเลนส์ และขาตั้งกล้องสามขา ก็ใช้ถ่ายภาพท้องฟ้ามุมกว้าง ถ่ายภาพกลุ่มดาว ดาวตก ดาวหางได้แล้ว

การถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ ควรเข้าใจเรื่องสำคัญบางอย่าง คือ ความเร็วในการรับแสง (Speed) หมายถึง เวลาที่ใช้ในรับปริมาณแสงจากวัตถุหรือดวงดาวผ่านเลนส์เข้ามากระทบบนฟิล์ม ทำให้เกิดปฏิกิริยาพอดี ถ้าเลนส์มีขนาดโตย่อมรับปริมาณแสงได้มาก เกิดปฏิกิริยาบนฟิล์มรวดเร็ว หรือมีความไวในการสร้างภาพได้มาก

ความไวในการสร้างภาพ จึงขึ้นอยู่กับ f/Ratio ของเลนส์ ซึ่งหมายถึงอัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางต่อความยาวโฟกัสของเลนส์ เลนส์ที่มีค่า f/Ratio สูงจะมีความไวน้อยกว่าเลนส์ที่มีค่า f/Ratio ต่ำ

รูรับแสง ภายในเลนส์ถ่ายภาพทุกตัวมีตัวควบคุมปริมาณแสงอยู่ คือ รูรับแสงซึ่งปรับให้กว้างรับแสงได้มาก หรือปรับให้แคบรับแสงได้น้อย ขนาดรูรับแสงแสดงเป็นตัวเลข f-number หรือ f-stop ค่าตัวเลขน้อยขนาดรูรับแสงจะกว้าง เช่น f1.4 มีขนาดรูรับแสงกว้างกว่าและมีความไวกว่า f5.6 เป็นต้น

สภาพท้องฟ้าที่เหมาะกับการถ่ายภาพท้องฟ้าและกลุ่มดาว คือ ต้องเป็นคืนที่อากาศโปร่ง ท้องฟ้ามืดสนิทปราศจากแสงจันทร์ แสงจากตัวเมือง และหมอกควัน

สิ่งที่ต้องคำนึงถึง คือ โกลกของเราหมุนรอบตัวเอง ดวงดาวจึงปรากฏเคลื่อนที่บนท้องฟ้าจากทิศตะวันออกไปทิศตะวันตก และปรากฏเป็นเส้นสว่างในภาพถ่าย อันเนื่องมาจากกล้องถ่ายรูปอยู่กับที่

อย่างไรก็ตาม ถ้าเราถ่ายภาพท้องฟ้าบริเวณใกล้เส้นศูนย์สูตรฟ้า (Celestial Equator) โดยใช้เลนส์ 50 ม.ม. และเปิดหน้ากล้องหรือชัตเตอร์นาน 30 วินาที หรือนานเพิ่มขึ้นเป็น 45 วินาที ดาวฤกษ์จะไม่แสดงให้เห็นการเคลื่อนที่ แต่ถ้าถ่ายภาพท้องฟ้าบริเวณห่างจากเส้นศูนย์สูตรฟ้า โดยใช้เลนส์ 100 มม. แม้เปิดชัตเตอร์เพียง 15 วินาที ก็ได้ภาพดาวฤกษ์ซึ่งแสดงการเคลื่อนที่ชัดเจน

ฟิล์มที่ใช้ถ่ายภาพควรมีความไวแสง (ASA หรือ ISO) สูง เช่น ความไวแสง 400-1600 หรือเป็นฟิล์มสไลด์ความไวแสงสูง ๆ ซึ่งสามารถนำไปฉายขยายใหญ่ และสามารถใช้พิมพ์บนกระดาษอัดรูปได้

การถ่ายภาพดาวฤกษ์ให้ปรากฏเคลื่อนที่เป็นเส้นทางยาวในภาพ เพื่อแสดงการหมุนรอบตัวเองของโลก ทำได้โดยใช้สายลั่นชัตเตอร์ เปิดหน้ากล้องนานประมาณ 20 วินาที แล้วใช้กระดาษแข็งสีดำขนาดใหญ่พอปิดหน้าเลนส์ไว้ให้มิด ปิดไว้ 1 นาที แล้วจึงเปิดทิ้งไว้นาน 8 นาที จึงปิดหน้ากล้องอีก สลับกันไป ผลที่ได้คือ ภาพแสดงแนวทางที่โลกหมุนโดยมีดาวฤกษ์ปรากฏเป็นเส้นสว่าง

อาณาเขตท้องฟ้าที่สามารถถ่ายภาพลงบนฟิล์มขนาด 35 ม.ม. ขึ้นอยู่กับทางยาวโฟกัสของเลนส์ที่ใช้ เช่น เลนส์ปกติ 50 ม.ม. จะได้ภาพเขตท้องฟ้าเป็นมุม 28 องศา x 41 องศา ดังนั้นจึงควรคาดคะเนเขตท้องฟ้าที่ต้องการโดยดูจากแผนที่ดาวก่อน แล้วเลือกเลนส์ทางยาวโฟกัส ที่ให้ภาพครอบคลุมท้องฟ้าตามต้องการ

การจับเวลาเปิดหน้ากล้อง ควรเริ่มจากน้อยไปมาก เช่น ภาพแรกเปิดหน้ากล้องนาน 1 วินาที ภาพที่สองนานเป็น 2 เท่าของภาพแรก คือ 2 วินาที ภาพที่สามนานเป็น 2 เท่าของภาพที่สอง คือ 4 วินาที ภาพต่อไป 8 วินาที 15 วินาที 30 วินาที ภาพสุดท้ายใช้เวลานาน 60 วินาที เป็นต้น

ควรจดบันทึกข้อมูลการถ่ายภาพลงในตัวอย่างตารางบันทึกนี้ และจะพบว่ายิ่งใช้เวลานานมากขึ้น จุดแสงของดาวจะเริ่มเปลี่ยนเป็นเส้นดาว ซึ่งเห็นได้ชัดเจนมากเมื่อถ่ายภาพท้องฟ้าบริเวณดาวเหนือ โดยการเปิดหน้ากล้องนาน 15, 30, 60 นาที ภาพถ่ายที่ใช้เวลานาน ๆ อาจได้ภาพดาวตกหรือฝนดาวตกที่ผ่านเข้ามาบริเวณเลนส์กล้องจับภาพอยู่ก็ได้

เมื่ออกไปดูดาวควรปรับสายตาให้ชินกับความมืด โดยยืนอยู่ที่มืดราว ๆ 10-15 นาที สายตาของผู้ดูดาวจะปรับม่านตาให้กว้างขึ้น สามารถเห็นแสงดาวริบหรี่ได้ ควรใช้กระดาษเซลโลแฟน (cellophane) สีแดง หุ้มหน้ากระบอกไฟฉายเพื่อให้ฉายเป็นสีแดง จะไม่รบกวนต่อสายตาของผู้ดูดาวที่ชินกับความมืดอยู่แล้ว และใช้ในการอ่านแผนที่ดาว หรือส่องหาสิ่งของต่าง ๆ ด้วย

ดาวตกปรากฏให้เห็นได้ทุกเดือน ในบางเดือนมีช่วงวันกำหนดแน่นอนว่าจะมีดาวตกจำนวนมากมาจากทิศทางของกลุ่มดาวหนึ่ง ๆ เรียกว่า ฝนดาวตก

ดาวตกมีแสงสว่างวาบมากพอที่จะบันทึกลงบนฟิล์มได้ทั้ง ๆ ที่แสงจันทร์รบกวน แต่ท้องฟ้าที่มืดมิดย่อมให้ภาพดาวตกที่ดีกว่า ดาวตกจะปรากฏมากในช่วงเวลาหลังเที่ยงคืนไปแล้ว

การถ่ายภาพดาวตกใช้วิธีเดียวกับการถ่ายภาพท้องฟ้าบริเวณกว้าง หรือถ่ายภาพหมู่ดาว โดยเล็งกล้องไปยังบริเวณท้องฟ้าหรือหมู่ดาวที่ต้องการ กดชัตเตอร์และล๊อกไว้ เปิดรูรับแสง f/2.8 ใช้เวลานาน 3-5 นาที ไม่ควรเปิดนานเพราะอาจได้ภาพมัวเหมือนถ่ายภาพหมอกควันแทนที่จะเป็นภาพดาวตก

อาจใช้ฟิล์มความไวแสง ISO 200 เปิดรูรับแสง f/4 เปิดหน้ากล้องนาน 30 นาที ภายใต้ท้องฟ้ามืดสนิท ยิ่งเปิดหน้ากล้องนานยิ่งได้ภาพดาวฤกษ์เป็นแส้นยาวมากขึ้น หรือเปิดหน้ากล้องทุก ๆ 10, 20, 30 นาที และควรบันทึกข้อมูลการถ่ายภาพไว้ทุกครั้ง

เป็นการถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะตัว ถ้าดาวหางสว่างมากมองเห็นด้วยตาเปล่าสามารถถ่ายภาพได้โดยวิธีเดียวกับการถ่ายกลุ่มดาว แต่ควรใช้ฟิล์มความไวแสงสูง ๆ เช่น ฟิล์ม ISO 1600 เลือกเลนส์ทางยาวโฟกัสที่พอเหมาะ มีมุมมองคลุมส่วนหัวและหางของดาวหาง ถ้าดาวหางมีหางยาวมากควรเล็งให้หัวดาวหางอยู่ที่มุมภาพและเห็นส่วนหางยาวได้มากที่สุด ถ้าใช้ฟิล์มไวแสงไม่มากพอ เช่น ISO 200, 400 จำเป็นต้องเปิดหน้ากล้องนานขึ้น จึงต้องติดกล้องถ่ายรูปบนขาตั้งกล้องดูดาวแบบอิเควตอเรียล แล้วเคลื่อนกล้องตามดาว

ถ้าดาวหางแสงจาง ๆ มองตาเปล่าเห็นเป็นจุดมัว ๆ จาง ๆ หรือริบหรี่จนมองแทบไม่เห็นเลย การถ่ายภาพจำเป็นต้องเคลื่อนกล้องถ่ายรูปตามดาวได้นาน ๆ โดยใช้ขาตั้งกล้องแบบอิเควตอเรียลที่มีมอเตอร์หมุนตามดาว หรือถ่ายผ่านกล้องโทรทรรศน์โดยใช้เลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ทำหน้าที่เป็นเลนส์ของกล้องถ่ายรูป ซึ่งเป็นวิธีที่ยากมากขึ้น