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      1. 大眾攝影

        如何科學地觀看與拍攝月全食

        2018-7-5 大木神

        還記得1月31日的 “超級藍血月”嘛?今年的1月31日的月全食的確是繼2015年4月5日之后最佳的觀測月全食機會。但是,今年還有一次拍攝機會,而且此次月全食比較低,可以更好的與地景做配合,那就是今年7月28日凌晨3:30的月全食。

        此次月全食國內全部區域可見,且由于月食可以在城市內觀看,無需到光污染小的地方,所以機會難得,不容錯過。

        下面就來講講如何科學地觀測與拍攝血月。

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        1、月食的基本原理

        我們知道,月光是反射太陽的光線,如果地球擋住了這個太陽光,就會發生月食。

        下面看一個示意圖:

        古代中國民間認為月蝕是“蟾蜍食月”,在月食出現時人們便會頂禮膜拜、祈求天神驅走蟾蜍。

        “蟾蜍食月”是來自西漢司馬遷《史記。龜策列傳》:「月為刑而相佐,見食于蝦蟆(蟾蜍,俗稱「癩蝦蟆」)。 」,唐朝李白《古朗月行》:「蟾蜍蝕圓影,大明夜已殘」。

        在中國漢朝時,張衡就已經發現了月蝕的部份原理,他認為是地球走到月亮的前面,把太陽的光擋住了,“當日之沖,光常不合者,蔽于地也,是謂暗虛,在星則星微,遇月則月食。”。

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        結合上圖,我們可以看到月全食可以分為幾個階段:

        1、半影月食:月球剛剛和半影區接觸,這時月球表面光度略為減少,但肉眼較難覺察。

        2、初虧(僅月偏食和月全食):月球由東緣進入地影的一刻,月球與地球本影第一次外切。

        3、蝕既(僅月全蝕):月球完全進入地球本影的一刻,并與本影第一次內切。

        4、蝕甚:月圓面中心與地球本影中心最接近的瞬間,此時前后月球表面呈紅銅色或暗紅色(適用于月全蝕)。

        5、生光(僅月全蝕):月球開始離開地球本影的一刻,并與地球本影第二次內切。

        6、復圓(僅月偏蝕和月全蝕):月球完全離開地球本影,與地球本影第二次外切。

        7、半影蝕終:月球離開半影,整個月蝕過程正式完結。

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        如果用相機記錄下全過程是這個樣子的:

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        紅色的原因:(太陽光經過地球大氣層時發生折射,使光線向內側偏折,但每種光的偏折程度不一樣(色散),紅光偏折程度最大,最接近地球陰影,映在月球上;此外,由于大氣層的灰塵及云的含量與位置不同,光線偏折程度會有不同,因此月全食時的月球是暗紅、紅銅、或橙色的。同樣的道理,由于大氣層的折射,朝陽與夕陽不是白色的,而根據高度因為大氣折射程度不同,呈現橙色或紅色。)



        2、本次月全食情況與觀測指南

        Source:wiki

        基本情況:

        以下情況為北京時間,觀測地為北京。

        初虧2:24

        食既3:30

        食甚4:21

        生光5:13(此時已天明,月球接近地平線)

        復圓6:20(不可見月球已落下)

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        需要注意5點:

        1、月升的時間根據地區的不同有所差別,基本為日落左右月出。(注意不是月食時間)

        2、半影月食階段幾乎無法分辨,觀看價值不大。

        3、初虧到復原階段可以看出來區別,在這個時間范圍內觀測較好。

        4、本次月食血月時間為凌晨,月亮角度較低,適合長焦配合地景

        上圖中白色/淺灰色區域為月全食可見區域(中國全區域可見)



        觀測指南:

        1、由于月亮較亮,觀測月全食無需到光污染小的地方,城市能看到月亮的地方即可。

        2、除非極大的霧霾,一般的霧霾不會影響本次月食觀測與拍攝。

        3、月食可以透過薄云,但無法透過厚云,所以要選擇沒有云的地方。

        4、由于月亮較小,推薦使用天文望遠鏡、雙筒望遠鏡等設備觀看,效果更佳。

        5、隨著月亮亮度降低,星空會變得更加明顯,如果去郊區觀星,可以看到星空由少變多再變少的過程。



        3、設備與參數

        相機基礎設置:

        手動M擋、關閉光學防抖、調整手動對焦,可選擇開啟反光板預升(減少快門震動帶來的影響)。

        曝光:

        月食階段月光變換較大,從滿月的F5.6,1/1000s,ISO200,到血月的F2.8,1/5s,ISO1600。在不同霧霾、光污染條件下,曝光參數差別較大。所以要根據自己所在地的情況進行調整。

        為了保證月亮不會糊掉,在沒有赤道儀的幫助下曝光時間不建議長于300/鏡頭焦距 s,例如200mm鏡頭不建議曝光時間長于1.5s。

        如果需要與地景配合,光比較大的情況下,需要hdr、包圍曝光。(正常曝光拍一張+降低曝光拍一張+提高曝光拍一張)

        相機畫幅:

        截幅機使用同樣焦段的鏡頭可以把月亮拍的更大,如果有畫質較好的截幅機子,可以選擇用來拍長焦月食。

        腳架:

        腳架是必需品了,穩定的拍攝、固定的機位需要三腳架的支持。

        快門線:

        快門線可以方便地拍攝延時,同時減少按快門時候的震動。

        赤道儀:

        長焦拍攝時可以用來跟蹤月亮,獲得更高質量的照片。一般情況下廣角不需要。

        鏡頭:

        因為各焦段都有可拍攝月食的思路,所以焦距不限定,但大光圈的鏡頭更有優勢,適馬在大光圈上有不少合適的鏡頭,例如14Art f1.8,105A f1.4,35Art f1.4等等。下面講解各焦段拍攝出來的效果。

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        4、焦段選擇與拍攝效果

        首先我們要注意三點:

        1、如果選擇拍攝月食,我們應該選擇在初虧到復原期間拍攝。半影月食觀測與拍攝效果不明顯。

        2、血月階段為食既到生光階段。如果霧霾較大,整個過程月亮都會偏紅。

        3、由于不同焦距下月亮大小不同,所以拍攝內容的也不相同。

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        在上圖我們可以看到,廣角和中等焦距是看不到月亮細節的,所以我們拍攝前要規劃好具體拍攝什么。

        魚眼(8mm)

        8mm 30s f3.5 ISO2000

        by:李召麒

        魚眼下是看不到月亮細節,但可以拍星軌,看出月亮亮度變化過程。在食甚階段還可以拍出紅月亮與銀河共存的場景。

        如果是適馬家鏡頭,可以選擇8mm f3.5魚眼鏡頭。

        廣角(8-35mm)

        16mm f4 iso100 15s 900張疊加

        by:THU攝影隊蘇川津

        可以看到,50mm以下的月亮是看不到細節的,拍攝到的月亮可能只有一個點的大小,但可以分辨出變紅的過程。所以推薦拍攝較高的地景與月軌的結合,可拍攝延時作為過程記錄。拍攝參數為星軌參數(將曝光調整為地景合適的曝光后,固定光圈大小、固定快門速度、固定ISO,連續不間斷拍攝整個月食過程。)

        在此焦段,適馬可選鏡頭有14Art,20Art,35Art等。

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        中焦(35-100mm)

        by Fred Espenak

        在中等焦距下,我們勉強可以拍攝到月亮的一點點細節,這種情況下,更推薦拍攝月亮序列。選擇好一個地景連續拍攝整個月食過程,每隔幾分鐘抽取一張最后淺色疊加(間隔時間為10分鐘左右),可將整個過程作為延時。

        由于食甚角度較高,可以選擇以較遠處山頂的建筑為背景,也可以選擇較高的大橋、建筑等。

        當然,由于月食階段月亮亮度被極大的削弱了(食甚大約等于-3等星),所以可以拍到血月銀河的風景,外出拍星的小伙伴們可以嘗試下面這種拍攝。

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        by 王卓驍拍攝于東靈山頂

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        長焦(85-400mm)

        當有較長焦距鏡頭的情況下,我們可以選擇拍攝單獨的血月與地景的結合。如下圖為月亮與長城。

        120mm f/4.0, 8s, ISO3600

        by:李召麒

        由于長焦下月亮移動速度較快,所以要注意曝光時間應較短,光圈調整為最大,適當提高ISO值,推薦使用赤道儀進行跟蹤拍攝。

        由于本次紅月亮時月亮角度較高(40度左右),所以選擇地景推薦較高的建筑、較高的大橋、懸崖下拍攝山上的建筑等落差較大的遠處目標。

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        下面舉個例子:

        下圖遠處山頂為一個古建筑

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        通過使用planit!軟件模擬,設定好相機位置與拍攝目標位置。添加標記并設定好建筑的高度和寬度。

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        通過虛擬顯示模擬出實際拍攝效果:

        軟件詳細操作教程可以參考作者官方網站,這里就不詳細展開了。

        最終的拍攝效果:

        F2.8 0.4 s 200mm ISO 1600

        by:李召麒

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        超長焦(400-2000mm)

        日月食組合,2000mm,8寸折返望遠鏡, 2s, ISO800

        by:李召麒

        如果有長焦距/望遠鏡,推薦拍攝月亮特寫(最好有赤道儀跟蹤),或者選擇與高樓頂的朋友配合拍攝。(對月亮進行一次對焦拍攝,再對人進行一次對焦拍攝)

        300mm+2x, f/8.0, 4s, ISO2500

        by:李召麒

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        10-20張*3張HDR,AS!3疊加,PS銳化,2000mm焦距。

        月食全過程

        特殊構圖:

        小星球:由于小星球會拉大天空邊緣,將月亮拍攝時放置在邊緣可以有些許放大效果。

        最后來看看我在今年年初拍攝月食全過程的高清大圖:

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        了解完五期的星空拍攝教程,是不是感覺到前期準備十分重要?當然,星空的后期處理也是非常重要的一環,下一期將講解如何科學地后期處理星空照片,敬請期待。

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