没有专业设备也能拍星空

现在的手机能拍下星星、银河,甚至星云。看看你手里已有的相机到底能做到什么。

二十年前,想拍一颗星星,得有望远镜、跟踪赤道仪、制冷 CCD 相机,还要一台笔记本电脑。哪怕是最便宜、能拍出点像样东西的一套装备,也得花上几千美元,而且还得真正学一点天文学。大约到了 2020 年前后,这一切都变了。一部现代智能手机,往栅栏上一架,找个还算暗的地方,就能拍出一张银河照片——这在上世纪 90 年代得靠一座小型天文台才行。

这可不是夸张。你此刻手里拿的这部手机,只要它大致是最近四五年内的 iPhone 或 Google Pixel,它的相机就有能力进行真正的天文摄影。和专业器材比,它的能力当然有限,但相比三十年前业余爱好者所能做到的,已经远远超出,因此值得了解一下它到底能拍什么。

能拍的东西

星星和星座很容易拍。哪怕只是把手机架在三脚架上曝光几秒钟,一张照片里就能捕捉到几百颗星,远比你肉眼能看到的多得多。在暗夜环境下,用近期的手机曝光 15 秒就能轻松拍下银河,毫无难度。星轨——就是你在长达一小时的照片里看到的那种长长的弧形光线——只要把许多张短曝光叠加起来,也很容易做到。

月亮拍出来很漂亮。满月非常亮,你甚至可以用平常白天的设置去拍它,照样能拍到真实的表面细节:环形山、暗色的月海、还有第谷环形山周围那些明亮的辐射纹。带变焦镜头的手机,光靠手机本身就能搞定这些,不需要任何额外设备。

在国际空间站过境时,长曝光里它会呈现为一道明亮的划痕。极光只要够强,用 3 到 5 秒的曝光也能拍得不错。

拍不了的东西

任何精细的目标——行星、星系、暗弱的星云——没有望远镜就很难甚至根本拍不到。你不可能从手机照片里看到土星环或木星的云带。仙女座星系在长曝光里会出现,但只是一小团模糊的污渍,而不是你在公开发表的照片里看到的那种壮观旋臂。行星只会呈现为明亮的小点,而不是小圆盘。受传感器特性所限,星星的颜色大多拍出来都是白色的。

区分”用手机就能轻松拍”和”需要望远镜”的界限大致是这样:凡是肉眼看上去像一个光点的,都能拍;凡是需要放大才能看出结构的,都拍不了。

拍摄技巧

有三件事最关键。你的手机需要能手动控制曝光,需要能纹丝不动地稳定好几秒,还需要能对焦到无穷远

大多数现代手机都有手动模式或”专业”相机模式。找找看。可以作为起点的设置是:ISO 在 800 到 3200 之间(越高越灵敏,但噪点也越多),快门在 10 到 30 秒之间,对焦手动设到无穷远,白平衡设在 3500 到 4000 开尔文左右,以避免低光下自动白平衡带来的那种橙色偏色。

近期的 iPhone 内置了夜间模式,在低光环境下会自动启动。倒计时出现时把手机端稳就好。它比不上手动控制,但对随手拍拍的观星照片来说已经够用了。

近期的 Pixel 手机有更厉害的东西:天文摄影模式,它在夜视拍摄里启动,当手机检测到自己被架在三脚架上、对着暗夜天空时就会激活。手机会拍 15 张各 16 秒的独立曝光,并在内部叠加,得出一张总曝光 4 分钟、噪点很低的照片。拍出来的效果,尤其是在暗夜环境下,真的相当惊人。

对于有手动模式但没有自动天文模式的安卓手机,诀窍和 iPhone 的手动思路一样——设好 ISO,设好快门,对焦到无穷远,再靠三脚架稳住。

稳定

这一点没得商量。哪怕在 20 秒的曝光里手机只移动了一毫米,拍出来的星星也会糊掉。你绝对需要一个三脚架,或者一个稳固的平面。一个便宜的手机三脚架大约十五美元,如果你想认真玩这个,这是最值得花的一笔钱。

没有三脚架时,把手机靠在墙上或架在石头上应急也行,但你得小心,要让相机镜头对天空有清晰的视野,而且别歪着。大多数手机的相机并不在手机的几何中心,所以把手机平放在背面,往往不会像你以为的那样正好对着想拍的方向。

另外:用 3 秒自拍定时,别直接按快门。光是碰一下屏幕就会让手机晃动一瞬间,而这点晃动在 15 秒曝光里清晰可见。自拍定时能彻底消除这个问题。

500 法则

如果曝光时间太长,星星会开始拖线——变成短弧而不是点——因为曝光期间地球在自转。计算最长曝光时间的传统方法是 500 法则:用 500 除以你镜头的 35mm 等效焦距,得到的就是以秒为单位的最长曝光时间。

对手机广角镜头(大约 25mm 等效)来说,算下来大约是 20 秒。对手机长焦镜头(75mm 等效)来说,大约是 7 秒。超过这些时间,你就会看到明显的星轨。在这个时间之内,星星就是点状的。

有些人为了在高分辨率传感器上得到更严格的效果,会用 300 法则。手机比较宽容,对随手拍来说 500 完全够用。

叠加,这个”作弊”招

如果你想得到接近那些用昂贵得多的器材的业余爱好者所能达到的画质,真正的魔法在于叠加。原理是:对同一片天空拍许多张短曝光,再用软件把它们对齐、叠加在一起。信号(真实的星光)是线性累加的,而噪点(传感器的随机波动)是按平方根累加的。把 20 张各 20 秒的曝光叠加,效果更接近一张 400 秒的单次曝光,而不是一张 20 秒的曝光,并且噪点要少得多。

免费软件就能完成这些重活。Windows 上的 DeepSkyStacker、跨平台的 Siril,或者更简单的对齐工具 Sequator。对同一片天空拍 20 到 50 张,全部丢进去,让它跑就行。当你第一次看到叠加后的结果时,会惊讶同一部手机怎么能拍出差别这么大的图像。

Pixel 的天文模式就是在内部做这件事,这也是 Pixel 效果这么好的原因——它在相机应用里自动完成了 4 分钟的叠加,你都不知道。

最后一个小提示

相机不需要你的眼睛适应黑暗。但你需要。在户外待上 20 或 30 分钟、不看任何白光之后,你能看到的天空细节会远比刚出门时多得多,这意味着你能更好地构图,因为你真的知道画面里有什么。值得等一等。

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