星野星轨

Richad

本科毕业后，我来到梦寐以求的北大天文系攻读天体物理学博士学位，作为一个天文爱好者，这时候的我已经不再满足于肉眼观察天体了，而是想把我所看到的用照片记录下来。

天文摄影的门槛不低，不仅器材烧钱，还需要掌握很多图像处理方面的技术，比如要拍出一张高质量的深空天体（如星系、星团或者星云）作品，需要有好一些的摄影装备，价格不菲的天文望远镜，以及一些辅助器材，如赤道仪等。另外，还需要拍摄者掌握必要的后期工具并对图像有深入的理解。只有把这些结合起来，才能获得一张满意的天体写真。

对初学者来说，天文摄影就像学游泳，不能一蹴而就，需不断修炼积累，慢慢摸索到适合自己的风格。为此，我制定了一个长远的计划，循序渐进。我的第一步是攒钱买数码单反相机，从最简单的星野摄影拍起。

星野摄影的拍摄对象包括星空和地景两部分， 其中星空是主体，主要包括银河、星轨和一些特殊的天文现象。这种题材的摄影要求所拍摄的视野尽可能大，所以不需要沉重的天文望远镜，一台单反相机和广角镜头是实现星野拍摄的主要器材。

地球在不停地自西向东自转，所以从地球上我们看到日月星辰每天东升西落，但夜空中星座的形状（恒星之间的位置排列）以及星座之间的相对位置并没有发生变化。如果把镜头对准某片天区长时间曝光，地球的自转效应将使这片天区内的恒星产生集体性的移动，从而在照片中拖出一道道相互平行的光痕，这便是星轨形成的原理。

使用一般的广角镜头（比如焦距在10？24mm范围），需要连续拍摄20分钟以上才能形成明显的星轨。但采用传统的相机一次性曝光通常很难实现，因为即使调用最小的光圈，在如此长的曝光时间下，CMOS传感器所接收到的光子都会超过自身的容纳极限（即过饱和现象）。这意味着产生的照片属于过度曝光，照片全白，后期处理也无法把它调回来。另外，这种暴力拍法也会严重消耗相机的部件寿命。那么，我们看到的那些炫酷星轨照是如何拍到的呢？

实际上，如今的星轨照片基本都是后期利用电脑软件叠加照片而得到。这要求拍摄者固定好机位后不能一次性曝光，而是要连续（自动）拍摄多次，得到多张照片（每张的曝光参数完全一致，同时还要确保照片中的景物亮度满足自己的审美要求），每张照片的曝光时间较短（比如几十秒），然后利用软件（比如Photoshop）把這些照片叠加到一起。 由于相机固定在三脚架上，镜头恒定朝向某个方向，因此不同照片中的地景部分是完全一样的，叠加后的效果和单张的相比没有什么差别。但每张的星空部分则会略有不同，由于地球的自转效应，照片中的星星相比上一张会有整体性的移动，所有照片叠加到一起后，就是一条条星轨。通常要拍几十张（单张几十秒）才能形成长度明显的星轨。

记得我人生第一次拍星轨是在兴隆天文台进行天文观测的时候，利用夜晚科研观测之余，把相机放在室外拍摄的。当时我缺乏经验，拍出来的地景较暗，但当Photoshop软件叠加完成，一条条星轨跃然呈现在电脑屏幕上时，我兴奋地站了起来。这类梦幻的照片我虽然从小看到大，但直到那天我才真正获得属于自己的星轨照，内心满满的成就感。 尽管后来拍的照片要远强于此，但当时那种美妙的感觉我却再也体会不到了。这应该就是尝试新鲜事物所带来的快乐吧！

责任编辑：朴添勤