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第5章 日月五行:太陽、月亮和行星的簡單拍攝

城市裡的天文愛好者平時接觸最多的天體,恐怕是太陽、月亮和幾顆明亮的行星。所以,本章主要介紹這些天體的觀測和拍攝方法。而對於天體本身的知識,各種科普書也很多,在這裡就不過多敘述了。

1.觀測太陽

太陽是人們最熟悉的天體,每天的基本運行規律是東昇西落。太陽多數時候都是光芒萬丈的,令人無法直視,所以比較好的欣賞和拍攝太陽的時機是日出和日落時。日出和日落也算得上是大自然的奇景之一,尤其是在大氣透明度好的晴天,在有一定海拔且東邊極為開闊的地方欣賞日出,日出前那色彩和光線的變幻,然後一輪紅日緩緩從天邊升起,慢慢變成噴薄的火球俯照大地,此情此景絕對能給人以心靈的震撼。如果再配上雲海之類的現象,就是可遇而不可求的絕美風景了。

日出日落的時間和方位,一年中各不相同。對北半球而言,其規律是這樣的:春分和秋分時,日出在正東,日落在正西,並且晝夜等長;從春分到夏至,日出日落的方位逐漸偏北,日出時間越來越早,日落時間越來越晚;到夏至時偏北程度最大,白晝最長;然後從夏至到秋分時,日出日落方位又逐漸回到正東正西,白晝也慢慢縮短。相應的,從秋分到冬至,日出日落的方位逐漸偏南,日出時間越來越晚,日落時間越來越早;到冬至時偏南程度最大,白晝最短;然後從冬至到春分時,日出日落方位又逐漸回到正東正西,白晝也慢慢變長。

►在京郊的高山之上,賞雲海上的日出,無比壯美。

●北京的長安街是基本正東正西向的一條大道,而秋分時日出的方位是正東的。這是筆者在2013年秋分後2天,在長安街上拍攝的日出。因為晚了2天,所以太陽已經略偏南。

●太陽表面特寫。太陽黑子是太陽表面的顯著特徵。

小貼士

要想在非日出日落時觀測太陽,必須在設備前面加裝合格的減光裝置。

如果想知道某一天某個地點準確的日出日落時間和方位,可以通過一些星圖軟件,或者手機 APP 進行查閱。

太陽表面特徵較少,主要能看到的特徵也就是一些小黑點,這些小黑點叫太陽黑子。另外,利用一些特殊儀器,我們還能看到色球和日珥。不過這種儀器價格昂貴而且過於小眾,這裡就不多介紹了。

2.觀測月亮

月亮也是我們很熟悉的天體,而且是用天文望遠鏡最容易觀測且觀測效果最好的天體。其原因是:第一,月亮,是除了太陽之外看上去最亮的天體,這樣,就算在大城市裡,或者在天氣不是很晴朗的情況下,也能輕鬆觀測月亮(太陽當然更亮,但由於亮得過分,要想觀測需要使用濾光裝置,因此反而更麻煩)。第二,每個月總有十幾天,月亮會在天剛黑到半夜這段時間可以觀測,也就是說常常可以見到。第三,月亮表面特徵非常明顯——密佈的環形山、連綿的山脈、漂亮的輻射紋等等,用一台小望遠鏡就能輕鬆看到,而其他絕大多數天體都是書本上或者網上的照片漂亮,實際觀測時發現效果差得非常遠。

不過,月亮運行和月相變化規律卻不是那麼容易掌握的,許多人可能壓根沒想過自己也能將其搞清楚。其實,掌握它的規律並不難。月相變化的根本原因是月球本身不發光,而是反射太陽光。咱們中國人有自己傳統的曆法——農曆,而農曆的日期恰好和月相是一一對應的。下面我們通過圖例來幫助大家直觀理解月相的成因。

●月相原理示意圖。

如下圖所示,地球在中央,月球在周圍,太陽光從遙遠的右邊射來,將月球的右半面照亮。從如此遙遠處射來的光可以看作是平行光,而紅色方框表示我們能看到的月球部分。

在農曆初一時(位置1),月亮和太陽在天球上位於同一方向,因此幾乎不可能看到月亮,這時的月相被稱為“朔”,或者叫作“新月”。由於月球繞地球公轉,月亮在天上相對於太陽逐漸向東移動,和太陽漸漸分開,到了初四前後(位置2),我們就能在太陽落山後不久在西邊低空看到一彎細細的月牙(紅色方框中亮的部分很少),這時的月相叫作“娥眉月”。

●一些有代表性的月相。

到了初七、初八的時候(位置3),月亮和太陽離得更遠,此時當太陽落山時,月亮正好位於天空中最高的位置附近,其西半面被照亮,亮面剛好是一半左右(紅色方框中亮暗各一半),這時的月相被稱為“上弦”。之後,月亮和太陽繼續遠離,月亮的亮面也越來越大,到了農曆十一前後(位置4),大半個月亮都亮了起來,太陽落山後兩三個小時才能升到最高空,這時的月相叫作“盈凸月”。一直到農曆十五(位置5),月亮和太陽剛好“天各一方”,這一天在太陽剛剛落下西方地平線時,月亮正好在東方升起。這時的月相叫作“望”,月亮呈一輪完整的滿月,光芒四射,普照大地。

過了十五以後,滿月又漸漸虧去,月亮開始從反方向接近太陽。到了十八前後(位置6),月亮又重新變成了大半個,太陽落山後兩三個小時才會從東方升起,此時的月相叫作“虧凸月”。對比位置4的紅色方框內部分我們不難發現,雖然同樣都是大半個月亮,但亮起的部分已經發生了變化。到了廿二、廿三的時候(位置7),月亮到了午夜時才升起,月亮的亮面也又變回了一半,只不過此時亮起的是月亮的東半面,和位置3的情形正好相反。

小貼士

如果你覺得上面的文字太多,那麼請記住下面這句話,同樣能讓你大概瞭解月相變化的規律:在一個農曆月裡,月亮每天的升起時間比前一天晚50分鐘,月相先由少變多,過了滿月後再由多變少。

到了廿六前後(位置8),月亮已經快要重新追上太陽,在太陽升起之前不久,我們能在東邊低空看到一彎細細的月牙,這時的月相叫作“殘月”。最後,到了農曆的廿九或者三十,月亮重新回到和太陽同一方向(位置1,還記得這個位置的月相叫什麼嗎),然後開始新的輪迴。每一個這樣的輪迴,我們稱為一個“朔望月”。

一個朔望月的週期是 29.53059日(29日12小時44分2.9 秒),因此農曆的一個月是 29天或者30天。

即使沒有天文望遠鏡,直接用肉眼觀測月相變化也是很有趣的事情。建議觀測月亮時一定看一看此時是農曆的哪一天,然後,只要遇到晴天,都經常性地抬頭看看天,花幾分鐘找找月亮。注意不要光是在晚上找,白天也可以找。如果找到了月亮,那麼請記錄以下幾點:觀測日期和時間,月亮的大體方位和高度,月亮的形狀大概什麼樣。這樣的觀測請堅持至少一個農曆月。我相信,你很快就能完全理解月相變化的規律,並且發現許多有趣的現象。

●有趣現象1:無論月相如何,月亮的亮面總是朝向太陽的方向。

這個其實是理所當然的事,結合上面的分析自己想想為什麼。

●有趣現象 2:有時在白天也能看到月亮。

這個也很好理解。就拿農曆初七來說,當天的月亮其實在中午的時候就悄悄升起了,到下午三四點鐘,月亮已經升到了較高的高度,此時只要天氣晴好,大氣透明度高,白天看到淡淡的月亮非常容易。這又讓我聯想到一些奇聞軼事裡宣稱的“日月同輝”是罕見天象。

事實上,忽略天氣的影響,一個農曆月中幾乎只有初一前後三四天和滿月前後兩三天沒法在天空中同時看到太陽和月亮,其他時候都能看到(想一想這是為什麼)。因此,“日月同輝”實際上是再平常不過的天象。

●有趣現象3:月亮雖然有月相變化,但月面上的明暗特徵卻是基本不變的。

不仔細想,你可能不覺得什麼。但是仔細一想——月球有自轉又有公轉,但不同時候我們看到的月面卻是一樣的,只是被照亮的部分不同,這是一個多麼驚人的發現啊!這個發現說明,月球總是以一面對著地球。

為什麼會出現這種情況呢?原來,月球的自轉週期和公轉週期是相同的,都是 27.32166日(27日7小時43分11.6秒)。這個數字叫作“恆星月”,是月球相對於遙遠恆星的自轉/公轉一圈的時間,和之前提到的“朔望月”週期不同,因為這段時間地球繞太陽也運行了一個小角度,所以對朔望月週期而言,月球還要多走一點才行。

●滿月特寫。

讓我們來想像這樣一個場面——小明站在學校的旗桿下,伸出雙手抓住旗桿,然後以旗桿為軸開始轉圈。無論怎麼轉,他都是正面衝著旗桿的;從旗桿處看過去,也只能看到小明的正面。把旗桿變成地球,小明變成月球,就成了我們現在所觀測到的情景——因為月球的自轉和公轉週期相同,所以我們永遠只能看到月球面向我們的那半面,這被稱作月球正面。相應的,我們永遠看不到的那半面就叫作月球背面。

用肉眼直接看月面,由於人眼能力有限,我們只能看到在一個晶瑩的亮盤上,有一些淡淡的陰影。於是古人們發揮想像力,把這些陰影想像成了各種各樣的圖案,最具代表性的就是一隻正在搗藥的玉兔,再有就是一棵巨大的桂樹,旁邊有個人在不停地砍伐。另外可能還能想出更多的諸如螃蟹或者少女之類的圖案來。當然這些圖案中有一些可能有點牽強,但要說想像成一隻兔子,應該還是非常像的。

利用天文望遠鏡,哪怕是一台小小的望遠鏡,我們也能欣賞到非常明顯的月面細節。月面上有兩種最醒目的地形,一是大塊比較暗的區域,這些區域就是我們用肉眼看到的那些陰影,它們是月面上平坦的低地。這些低地叫作“月海”,因為最早用望遠鏡觀測月面的人認為那些地方是月面上的海洋。當然,今天我們已經知道,月面上一滴水也沒有(只是在兩極的某些永久陰影區裡可能存在一些水冰),但出於歷史原因,“月海”這個名詞還是沿用了下來。與之相對的,那些明亮的地區都是月面上的高原。

另一個最醒目的特徵就是密密麻麻的環形山,這些環形山主要集中在月面的高原上,其密集程度非常誇張,很多地方甚至於層層嵌套和相互鉤套。第一次看到月面環形山的人,往往會用“小水珠”來形象地進行描述。有的環形山周圍有輻射紋,內部有中央峰,有的山壁本身結構也非常複雜,如果用大口徑高倍率觀測,會非常的震撼。至於環形山的成因,一來是因為月球沒有大氣,各種小天體能肆無忌憚地撞擊到月球表面,二來是因為月球很早就停止了表面的地質活動,極早期的一些火山口,以及數十億年來撞在月面的隕石坑都一直保留到了今天,才會形成如此壯觀的場面。

◄月面陰影想像圖(星緣山風隊風語供圖)。

●在上弦月特寫中,大塊較暗的區域是月海,左側明暗交界線附近可見密密麻麻的環形山。

3.拍攝月亮和太陽

如果你想拍攝帶有月亮和太陽的風景照,這基本屬於風景攝影的範疇,也很簡單,主要看你的主題和構圖,下面主要介紹拍攝月亮和太陽特寫的方法。

要想拍攝月亮和太陽的特寫,首先需要的是長焦鏡頭。要想充分揭示出表面細節,鏡頭的等效焦距一般要在800mm以上,這個要求對多數普通天文攝影愛好者來說是很難達到的。不過,只是想拍到一些比較大比較明顯的細節,比如月海、大的環形山、或者太陽上的大黑子,那麼等效焦距在200mm以上就可以做到。這個焦距,全畫幅相機配 200mm鏡頭,或者APS-C畫幅相機配135mm鏡頭就可以輕鬆實現。你還可以考慮購買2×甚至3×增倍鏡,可以比較簡便的增加焦距。當然,這樣增加焦距拍出來的照片肯定沒有直接用400mm或者500mm超長焦鏡頭拍出來的照片畫質好。

●日全食在不同焦距下的大小示意圖。月亮和太陽看上去差不多大,因此中間的黑色圓盤的大小既代表太陽又代表月亮,可以作為選擇焦距的參考。“Film”代表全畫幅相機對應的焦距,“Digital”代表APS-C畫幅相機對應的焦距。(作者:F.Espenak)

拍攝月亮是最容易的,端起相機對著月亮直接拍就行了,當然,如果用長焦鏡頭,還是建議上三腳架以保持拍攝時的穩定。拍攝時最好不要用相機的全自動曝光模式,因為此模式會根據當前畫面中的整體亮度進行測光,而畫面中除月亮之外都是黑暗的天空,所以曝光程序會傾向於將曝光值設得比較高,這樣會令月面曝光過度。

許多人初次拍月亮拍出來總是一團亮,看不到表面細節,就是這個原因。因此,最好的方法是使用M擋來進行手動曝光,進行各種曝光值的嘗試以找到最合適的曝光。或者,你也可以嘗試使用點測光,或者大幅度降低曝光補償的值,來獲得比較正確的曝光。

月亮也像恆星一樣有東昇西落的週日視運動,所以為了避免月亮拖線模糊,鏡頭焦距越長,所能承受的曝光時間就越短。根據筆者的經驗,曝光時間不能長於(100/焦距)秒,否則就會明顯糊掉。在這裡焦距要以“毫米”為單位。比如,如果你使用等效焦距500mm的鏡頭拍攝月亮,曝光時間不能長於(100/500)=1/5秒。當然,一般來說月亮都很亮,曝光時間總是很短,會遠遠短於這個極限值。但是,如果你想拍攝月食,或者拍攝下文要談到的“灰光”,這時你面對的月面亮度較低,這個極限曝光值就很重要了。這時,為了避免拖線,你可以加大光圈,或者提高感光度。

至於對焦,因為月亮亮度足夠,表面又有諸多細節,所以完全可以使用自動對焦。不過,為了給接下來拍太陽練手,你也可以試試手動對焦。

拍攝太陽要稍微麻煩一點,因為太陽太亮了,因此,除了日出日落時以外,我們必須使用專業的太陽濾光膜罩在鏡頭前面減光,才能拍攝太陽,否則會對照相器材以及人眼造成永久性不可恢復的可怕傷害,這點請務必牢記!

目前業餘觀測界用的最多的太陽濾光膜是巴德膜,常見型號分為兩種,密度5.0的濾光比較強,適合目視觀測,或者用於光圈較大的鏡頭拍攝。密度3.8的濾光不那麼強,適合光圈較小的鏡頭或者在透明度不太好的時候拍攝。

我們剛買來後的巴德膜僅僅是一張薄膜,那麼如何才能罩在鏡頭前呢?這就需要我們自己動手了。最簡單的辦法是根據我們鏡頭前端的大小,剪兩張正方形的硬紙板,要求能將鏡筒徹底擋住並且還要多出一點點,然後在這兩張紙板中央掏一個大洞,再把巴德膜剪成剛好能將大洞擋住還能多出一點點的正方形,然後把巴德膜夾在兩張紙板中間,再將它們粘在一起,這樣一張自製片就做成了。

●這塊正方形的小薄膜(右)就是巴德膜,可以自己動手用紙板將其包起來做成濾光片(左)。

拍攝時,要小心地用膠帶將濾光片粘在鏡筒上,千萬不能漏出任何縫隙,並且一定要粘牢靠,確保不會因為颳風或者意外碰撞而致使濾光片和鏡筒脫離!!!這時我們哪怕是多用一些膠帶也要保證安全。或者,如果一次性紙杯子剛好能套在你的鏡頭上,那麼,將其底部剪掉,將巴德膜罩上並粘牢,也是一個很好的辦法。

●自製的巴德膜濾光片可以很簡單的粘在望遠鏡或鏡頭前。

拍攝太陽時,因為太陽表面缺乏特徵,所以自動對焦往往會失敗,這時就需要你手動對焦。可以利用日面上的黑子調焦。如果不巧當時日面上一個黑子都沒有,那就只能利用日輪邊緣調焦。將黑子或日輪邊緣調到最清晰即可,不過初學者一開始對太陽調焦很難調清晰,尤其是用超長焦時,總是感覺不管怎麼調都是模糊的。解決這個問題沒有捷徑,只能多練多實踐,多積累經驗。

4.拍攝“新月抱舊月”

如果不告訴你,你會猜出右側的照片拍的是什麼嗎?日食還是月食?

都不對,其實,這個拍的是一彎月牙!

不可思議吧?這就是所謂的“新月抱舊月”現象(又叫作月球“灰光”現象)。可能你在網絡或報紙上見過這個詞,也可能聽老人念叨過“在過去空氣好的時候,常常可以看到新月抱舊月”云云。那麼,這究竟是一種什麼現象呢?

原來,在圖中,曝光過度一片慘白的部分,是月牙,也是被太陽光照亮的部分。剩下的體現出各種細節的月面,其實是月球的暗面,並沒有被太陽光照亮。但是,這部分月面被地球反射的陽光照亮了。因此,雖然這部分比月牙暗得多,但在強曝光的照片上,這部分暗面仍然可以被拍出來。只是這時候月球的亮面就嚴重過曝了。

在大氣透明度很好時,如果日落後你見到西邊天空有一彎月牙,那麼凝神仔細看,你會發現,被地球照亮的暗面憑肉眼便可以勉強看見的,這就是“新月抱舊月”現象,新月在這裡指細細的月牙,而舊月自然就是指其餘的黑暗的大半個月面了。通過雙筒望遠鏡,或者接上了中長焦鏡頭的相機取景器,欣賞該現象會更加明顯。

因為灰光很暗,要用較強的曝光值才能拍出來。為了避免月球拖線模糊,曝光時間不能太長,這時就只能提高感光度。但是提高感光度噪點會增加,細節會下降。解決方法有兩個:一是多拍幾張,後期疊加。二是連接赤道儀跟蹤拍攝,可以增加曝光時間,降低感光度。

►新月抱舊月現象。曝光參數:等效850mm焦距,ISO400, f/5.0, 4秒(利用了赤道儀跟蹤),連拍多張疊加。

5.拍攝日食

如果月球運行到地球和太陽之間,三者剛好成一條直線,從地球上看,月亮就會把太陽擋住,形成日食。如果擋住一部分,就是日偏食;如果全部擋住,就是日全食;有時月亮看上去比太陽小,只能擋住太陽的中心部分,周圍剩下一圈太陽的亮邊,就是日環食。

●日全食特寫。中間的黑色圓盤是被月亮擋住的太陽,周圍的白色光芒是平時無法見到的日冕。到的日冕。

小貼士

日、月、地三者位於一條直線這個位置對應農曆什麼日子?是初一,所以,日食只會發生在初一。

●日全食時的貝利珠(右下的明亮光團)和日珥(右上太陽邊緣的紅色結構)特寫。

日食可以說是最有名的特殊天象,發生頻率也不低。一般來說,平均幾年,你總會遇到一次日食。當然,絕大多數時候遇到的都是日偏食。日全食和日環食比較少見,即使發生,也只在一個很窄的帶狀區域裡才能見到全食或環食,周圍廣闊的地區只能看見偏食。

日全食是當之無愧的“天象奇觀”,可惜比較罕見。雖然從全球的範圍看平均一兩年總會有一次,但如果你總是待在一個地方不動,那麼平均三百多年才能見到一次。因此,世界上有一批對日全食著魔的人,哪裡有日全食,他們就追到哪裡欣賞。

●日全食生光階段的貝利珠和鑽石環的變化過程。貝利珠越來越多,最後連成一片光芒奪目的鑽石環。

日環食出現的頻率和日全食差不多,但是因為日環食遠不如日全食壯美,所以受關注度要小得多。不過,實踐證明,日出和日落時發生的日環食,還是非常好看的。

有了之前的拍攝經驗,日食的拍攝總體而言是很簡單的。對於日食的偏食或者環食狀態,拍攝方法和平時拍太陽完全一樣,就不贅述了。

只有日全食的全食階段比較特殊。這個階段最壯觀,會展示出平時看不到的鑽石環、貝利珠、色球、日珥、日冕等,同時天色也會發生顯著的變化。不過,全食階段持續時間很短,長的大概六七分鐘,短的也許只有一兩分鐘甚至幾十秒,在這麼短的時間裡,上述現象或日面結構相繼出現,不同現象或結構的曝光值也不一樣,要想把它們都一一成功地拍攝下來,必須進行充分的前期準備和演練,才能做到在現場不會手忙腳亂。同時,你還要給自己留出充足的時間來目視欣賞,因為目視欣賞所感到的震撼是任何照片或視頻都比不了的。有餘力的朋友,還可以架上一台相機利用編程快門線拍攝廣角的場景和天色照片,或者架上一台攝像機拍攝日全食場面的視頻。

因為日全食確實太小眾,我國要等到遙遠的2034年和2035年才能迎來兩次日全食,所以就不詳細介紹日全食的拍攝方法了。真有興趣的朋友,可以閱讀《天文愛好者》雜誌社出版的《日食大觀》增刊。

6.拍攝月食

小貼士

日、地、月三者位於一條直線對應農曆的滿月,所以,月食只會發生在滿月時。

如果月球運行到與日食時相反的另一側,地球在中間,太陽、月球分別在兩邊,三者剛好成一條直線,從地球上看,月球就會進入地球的影子,形成月食。月食有月偏食和月全食,沒有月環食,因為在月球那個距離上,地球影子的大小比月球大得多。

月食發生的頻率比日食更低,不過,月食發生時,處於黑夜的那半個地球都能看到,而日食往往只能在一個比較小的範圍內才能被看見,所以,人們會覺得月食比日食更常見。

●月偏食特寫。

月食的持續時間比日食長得多。一次日全食的全食階段可能就那麼三五分鐘,算上前後的偏食階段加起來不過兩個多小時。月全食則不然,因為地球的本影非常粗大,在月球的位置上,其直徑大約為月面直徑的2.5倍,所以一次月全食,僅全食階段,就可以長達1個多小時。而加上前後的偏食階段,則可能達到4個小時以上。所以,觀測月全食,在多數情況下不需要像觀測日全食那麼緊張,大可以悠閒地進行。

●月食和日食的對比,左邊是月食,右邊是日食。可以看到地影的邊緣模糊,而且弧度更加平緩,與右邊日食的缺口明顯不同。

如果你有一台天文望遠鏡,那麼可以用它來欣賞月食的一些細節,具體觀測方法和你平時觀測月球沒有任何區別。用望遠鏡欣賞月食的最大看點在於,注意看偏食階段,投射到月球上的地球的影子。仔細想想那是我們自己所在的這顆星球的影子,你會覺得這事情是多麼的奇妙。

注意看這個影子的邊緣,你會發現它的邊緣是模糊的,不像日食時月亮的邊緣那麼銳利,這是為什麼呢?原來,我們的地球是有大氣的,而厚厚的大氣層會造成地球影子邊緣的模糊。再注意看這個影子的形狀,你會發現它的弧度比月面的弧度要平緩得多,不像日食時月亮邊緣的弧度和太陽邊緣的弧度幾乎一樣,這說明在月球位置處的地影確實要比月球本身大得多,你甚至可以估算地影的大小。地影平緩的弧度令偏食階段的月亮被咬下去的缺口和同樣階段的日食有明顯的不同。

比較值得一提的是月全食。月全食時,月面亮度並不會完全消失,不會像日全食那樣變成一個大黑窟窿,而是會發出暗紅色(或者說銅紅色)的微光。這是由於地球大氣折射和散射了一些陽光照亮月面所致。不過,此時月亮的亮度會大大減弱,於是就出現了這樣一個場景:月光黯淡了下去,月亮變成暗紅色,周圍的繁星出現了,圍繞在紅月亮周圍,此情此景肯定會讓你覺得夢幻和奇異。如果你在觀測條件很好的遠郊,你還有機會見到銀河和紅月亮同現天際的景觀。

●2011年12月10日月全食全過程合成圖。中間三張紅月亮是全食階段,最大的那個是食甚時的月亮。

●2011年12月10日月全食階段,紅月亮與銀河同現天際的奇觀(為了拍銀河曝光值較強,所以紅月亮過曝了)。

●這是筆者拍攝的頤和園佛香閣和滿月在一起的一張照片,如果這時剛好發生月食,那這就會是一張不錯的月食風景照。

拍攝月食並不難,和拍攝月亮的方法基本一致。偏食階段的月亮亮度比較高,拍攝起來很容易。到了全食階段,其亮度大幅度降低,此時要參考拍攝月面灰光的曝光參數,用較高的感光度,較短的曝光時間保證月面不要拖線模糊。

月食的一般拍攝,技術上沒什麼太複雜的。不過,由於普通相機鏡頭焦距、分辨率的局限性,這種拍攝的目的一般也不會是展示月食的細節。這時候,決定一張照片是否成功,拍攝者的創意是最重要的。比如,如果月食發生時地平高度較低,那麼把月食與一些著名的建築物或者漂亮的地景拍在一起,就是一個不錯的選擇。

月食還可以拍攝糖葫蘆串像,將月食的全過程體現出來。配上合適的地景,也會很漂亮。

右圖就是 2011年12月10日月全食的一張串像。照片上從左下到右上表現出了這次月食的全過程,就像是一個長長的糖葫蘆。這種照片是這樣拍出來的:首先利用一些星圖軟件模擬月食開始和結束的位置,知道其在天空走過的尺度,這樣就能確定拍攝時所用的鏡頭焦距。如果你不會用這種軟件,那麼使用等效焦距28mm以下的廣角鏡頭是不錯的選擇。然後,選好拍攝地並提前到達(有的人還會選多個拍攝地並提前踩點,確定最佳地點),實地判斷月食開始和結束時月亮的大體位置,確定如何取景,要保證月食開始時月亮位於畫面左側,結束時位於畫面右側,並且全程都能在畫面上,且盡量不要被建築物或者樹木遮擋。在月食開始時,拍攝第一張照片。然後每隔一段時間(比如5分鐘),都拍攝一張照片,如此持續。整個偏食階段,月亮單位面積的亮度在逐漸降低,所以應該時不時的提高一點兒曝光值。到了全食發生時,就要大大提高曝光值,拍出漂亮的紅月亮,然後繼續一張一張拍攝。直到生光,才恢復成較低的曝光值,並一直拍攝到復圓。後期,我們將這些時間間隔均勻的照片,用疊加星跡的辦法疊加在一起,就得到了一張月食全過程串像。

►2011年12月10日月全食全過程糖葫蘆串像。

拍串像時,如果你覺得一張一張手工拍攝麻煩,可以使用編程快門線。設定好曝光參數,兩張之間的拍攝間隔,拍攝的總張數等,然後按下“開始”,相機會以你設定好的程序進行拍攝,你就可以專心做其他事了。當然,前提是相機和快門線電量充足。

拍串像時如何拍地景是個學問。在月食的偏食狀態,為了避免月面過曝,曝光值較低,地景一般拍不出來。全食時雖然曝光值加強,但地景更加黑暗,也拍不出來,所以如果想要地景,可以等月亮移出畫面後補拍一張曝光強一些的地景照。不過,如果等不及,也可以在月食開始前或結束後馬上補拍一張強曝光的地景照。前面那張圖就是在月食開始前拍的地景。

7.觀測行星運動

眾所周知,太陽系有八顆行星,它們在天空中相對恆星背景有明顯的運動,因此得名“行星”。除去我們所在的地球,還有七顆行星在天空中運行。不過,只有水、金、火、木、土這五顆行星,其亮度能讓我們肉眼比較容易看到。另外兩顆行星,是望遠鏡發明以後才被發現的。

五顆行星中,水星和金星是地內行星,即運行軌道比地球離太陽更近,位於地球內側的行星。因此,從地球看去,地內行星總是出現在太陽附近,常常被太陽的光輝淹沒,看到的機會不是很大。尤其是水星,和太陽的最大角距離不超過 28°,其本身看上去也不夠亮,因此很難被看到。金星要好得多,和太陽的最大角距離可達48°,其本身看上去非常亮,因此比較容易被看到。

當地內行星運行到一段時間裡與太陽的角距離最大的位置時,我們稱之為大距,這時是觀測它們的好時機,尤其是對水星而言。大距分為東大距和西大距,顧名思義,東大距是指地內行星在太陽東邊,角距離達到最大,這時在黃昏時可以嘗試觀測;而西大距是指地內行星在太陽西邊,角距離達到最大,這時在黎明時可以嘗試觀測。

不過,對於水星而言,並不是每次大距都是好時機。因為水星軌道不是正圓,所以,不同的大距時水星到太陽的角距離也不同,從18°~28°不等。再有,水星和太陽的相對視位置也是每次不同,這就導致有時雖然是大距,但水星的地平高度很低,這時是不利觀測的。

相對而言的,金星因為特別明亮,又能常常離開太陽較遠,所以即使不是大距,也可以在很長一段日子裡適合觀測。

剩下三顆行星——火星、木星、土星,因為運行軌道比地球離太陽更遠,位於地球外側,所以稱之為地外行星。地外行星除了在天空中運行到太陽附近時這一段相對比較短暫的時間,其他大多數時間都是可以觀測的,只不過有時是前半夜能觀測,有時是後半夜能觀測,有時是整夜可以觀測而已。

當地外行星運行到這樣一個位置時——太陽、地球和地外行星差不多連成一條直線,地球在中間——此時地外行星的位置類似滿月時月亮所處的位置,太陽落山時該行星升起,午夜時升至上中天,日出時落下,整夜都可以見到,這個位置被稱為“沖日”或“沖”。此時地球和該行星的距離最近,並且該行星整夜可見,因此沖日前後是觀測地外行星的最佳時機。

●地內行星視運動示意圖 (以金星為例)。東大距和西大距時是觀測地內行星,尤其是水星的好機會。

●地外行星視運動示意圖 (以火星為例)。沖日前後是觀測地外行星的最佳時機,但只要不是在合日附近,也能觀測到地外行星。

8.行星的觀測和拍攝

●在高山草甸上,晨曦中,兩顆亮行星熠熠生輝。最亮的是金星,次亮的是木星。木星上方還能看到昴星團。

行星的視大小都很小,我們用肉眼只能看到一個亮點,必須使用天文望遠鏡觀測才能看到圓面。要想看到或者拍到一些細節,更是需要大口徑長焦的天文望遠鏡。因此,對普通天文攝影愛好者而言,拍攝行星表面的特寫不是一個好的選擇。

因為水、金、火、木、土這五顆行星都比較亮,基本上亮於天空中絕大多數恆星,所以,比較適合大家的行星拍攝題材,一是拍攝帶地景的行星廣角照片,尤其是在黃昏或者黎明時,天上可見的星星很少,但是在晚霞或朝霞中,有幾顆明亮的行星熠熠生輝。這時如果再有比較漂亮的地景,比如遠山或雲海什麼的,那將會非常漂亮。二是拍攝行星合月——粗略說就是行星和月亮在天空中運行到離得很近的時候。行星合月一般看上去比較漂亮,尤其是行星中特別亮的金星或木星和一彎細細的月牙相會在一起的時候(這種時候往往會被稱為“星月童話”)。這時可以拍攝帶漂亮地景的照片,也可以用中長焦鏡頭拍攝行星和月亮在一起的特寫。這時行星雖然還是一個點,但是月亮卻可能拍出表面細節來。

●所謂的“星月童話”——實際是金星、木星和一彎月牙在一起。因為曝光較強,月牙為“新月抱舊月”狀態。

要想拍攝行星或者行星合月,我們自然需要知道行星和月亮的動態、它們在天上的位置等。這些可以通過一些天文軟件,或者手機上的天文APP來解決,或者查閱《天文愛好者》雜誌、每年的《天象大觀》,以及一些有天象預報欄目的雜誌等(比如筆者就在《科學世界》雜誌上連載每月天象欄目)。

五顆行星中,最難看到的是水星,其原因上文已經述及。據說偉大的天文學家哥白尼一生從未看見過水星,引為一大憾事。水星只有在東大距或者西大距前後,且地平高度較高時,觀測條件比較好時才能觀測到。因此我們必須掌握水星大距的時間。同時,還需要大氣透明度極佳,且它所在的方向要很開闊無遮擋。滿足這些條件後,在日落後40多分鐘以後或日出前40多分鐘以前,你可以嘗試在水星應該在的位置,即在低空的紅霞中,尋找這顆小亮點。一般來說,需要眼力比較好,並且非常仔細耐心地花時間尋找,才有可能找到水星。如果你沒有這方面的觀測經驗,單憑自己可能很難看到水星。這時,找一個有經驗的愛好者指導你是個不錯的選擇。也可以借助雙筒望遠鏡,在水星應該在的位置附近來回掃視,這樣應該能找到水星。等確定了水星的方位後,再拿開雙筒用肉眼看,會容易得多。

拍攝水星時,切忌曝光過度,因為水星周圍的天光很亮,一旦過度,水星就被淹沒掉了。所以拍攝時最好不要用自動擋,要多嘗試不同的曝光值,保證天光不太亮,這樣水星才能比較明顯。如果你用廣角鏡頭拍攝,在相機上的小屏幕上回放時有可能直接看不到,將圖片適當放大並移動到水星所在的位置就能看到了。

● 2011年3月23日,水星東大距。這是筆者 24日傍晚在北京城西五環邊上拍到的水星慢慢落山的串像。在晚霞中要想找到它不是那麼容易的事情。曝光參數:等效 112mm焦距,ISO640,f/3.2,單張 2秒,間隔一定時間連拍,共連拍 8張,後期用 Startrails疊加,有裁剪。類似的方法拍攝月出或月落的串像也很好看。