陳海瀅、楊勇、章佳杰

接下來(lái)的幾期，我們將循序漸進(jìn)地介紹星野攝影中不同主題的拍攝思路和技法。本期，首先談?wù)勑擒壟臄z。

星軌攝影雖然具有很強(qiáng)的表現(xiàn)力，其實(shí)對(duì)拍攝條件要求較為寬松：它不需要復(fù)雜的器材，一臺(tái)普通的單反相機(jī)甚至家用數(shù)碼相機(jī)即可；不需要苛刻的暗光環(huán)境，在燈火通明的市區(qū)也能拍攝；不需要復(fù)雜的后期操作，專業(yè)星軌軟件操作起來(lái)簡(jiǎn)單快捷。所以說(shuō)，星軌很適合作為星野攝影的起步題材，讓影友了解星空，熟悉拍攝方法。

星軌的形成

由于太陽(yáng)、月亮、恒星和行星每日東升西落，地球的自轉(zhuǎn)軸指向北天極（地軸和天球于北方相交的一點(diǎn)，即北半球星空旋轉(zhuǎn)的虛擬中心點(diǎn)）。因此，當(dāng)我們以地面為參照物，星體的運(yùn)動(dòng)就勾勒出以北天極為圓心的千萬(wàn)個(gè)同心圓弧軌跡，這就是星軌。地球每24小時(shí)自轉(zhuǎn)360°，星空也相應(yīng)地每小時(shí)圍繞北天極“旋轉(zhuǎn)”15°，因此從星軌圓弧的張角就可以推算出其累計(jì)曝光時(shí)間，如圖01《長(zhǎng)城與北天星軌》中星軌弧線劃過(guò)約30°，可以推算出其曝光約為兩小時(shí)。

東方和西方的星體距離北天極較遠(yuǎn)，在同樣的時(shí)間內(nèi)劃過(guò)的角度相同而距離更長(zhǎng)，因此軌跡顯得較為平直，這種接近線狀的星軌經(jīng)常被人們誤認(rèn)為流星雨。實(shí)際上這二者有很大區(qū)別，流星雨的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如星軌，并且流星的軌跡都相交于輻射點(diǎn)，而非星軌的同心圓弧狀，東西方向的星軌呈現(xiàn)出斜上下方的運(yùn)動(dòng)，能很好地體現(xiàn)繁星從地平線上升起或落下的軌跡。

運(yùn)用疊加法

如今，數(shù)碼技術(shù)的發(fā)展為我們提供了更多選擇，星軌的疊加拍攝法就是其中之一。疊加拍攝是指相同位置和焦距的情況下，連續(xù)拍攝多張曝光時(shí)間相對(duì)較短（一般在10～30秒）的照片，然后再使用軟件將這些連續(xù)拍攝的照片疊加合并生成星軌。如圖04《長(zhǎng)城上的星空》就是疊加拍攝而成。

使用疊加法，首先可以避免感光元件在長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)，熱噪聲顯著增加，因?yàn)椴捎瞄g斷曝光，使感光元件獲得冷卻機(jī)會(huì)。但人們很快發(fā)現(xiàn)，疊加法除了能減少噪點(diǎn)，獲得更細(xì)膩的畫(huà)面之外，還有著多種顯著優(yōu)勢(shì)：

1.成功率高：長(zhǎng)時(shí)間曝光時(shí)，最擔(dān)心畫(huà)面中出現(xiàn)強(qiáng)光源，如遠(yuǎn)方駛過(guò)的汽車，近處劃過(guò)的頭燈，因好奇而照向鏡頭的手電等。各種強(qiáng)光刺激，都會(huì)使數(shù)小時(shí)的曝光毀于一旦。使用疊加法可以減少很多顧慮，即使在曝光過(guò)程中鏡頭意外受到強(qiáng)光刺激，也只會(huì)干擾到個(gè)別照片，很容易在后期中去除，不至于使整個(gè)拍攝前功盡棄；

2.參數(shù)選擇靈活：星軌照片的曝光要用ISO、光圈、快門(mén)時(shí)間這3個(gè)參數(shù)來(lái)控制天空、地景、星軌這3個(gè)元素之間的亮度比例關(guān)系。長(zhǎng)時(shí)間曝光實(shí)際上限定了快門(mén)時(shí)間，使能調(diào)整的參數(shù)只剩下2個(gè)，不夠靈活；而疊加法沒(méi)有這樣的限制，可以供攝影師在更寬廣的空間內(nèi)進(jìn)行多樣化的創(chuàng)作；

3.對(duì)光環(huán)境要求低：使用疊加法拍攝，可以壓縮單張曝光時(shí)間來(lái)控制天空背景的亮度，從而減少月光和燈光對(duì)畫(huà)面的影響，使得即使在月夜或是燈火通明的城市上空也能拍出輝煌燦爛的星空；

4.星軌更密集顯著：疊加法允許使用較大的光圈和較高的ISO，這可以充分發(fā)揮感光元件的潛力，拍攝出比肉眼所見(jiàn)更加密集而顯著的星軌。

此外，疊加法連續(xù)拍攝的多張照片，可以直接作為素材制作延時(shí)攝影，通過(guò)視頻展現(xiàn)斗轉(zhuǎn)星移的景象，一舉兩得。

前期工作

拍攝星軌的器材除了相機(jī)和鏡頭外，只需要一個(gè)較為穩(wěn)定的三腳架，以及用于多次連續(xù)曝光的快門(mén)線（可編程快門(mén)線或者具有鎖定功能的普通快門(mén)線皆可）。對(duì)固件比較熟悉的愛(ài)好者則可以使用Magic Lantern等提供更豐富控制功能的第三方固件來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)拍攝。由于疊加法需要拍攝的照片數(shù)量較多，我們應(yīng)準(zhǔn)備足夠容量的存儲(chǔ)卡，而長(zhǎng)時(shí)間曝光和夜晚的低溫也對(duì)電池形成了一定考驗(yàn)，備用電池或者相機(jī)外接電源是必要的。

如果拍攝在野外進(jìn)行，一般需要頭燈、手電等照明工具和基礎(chǔ)的戶外裝備，同時(shí)要注意做好保暖工作；在移動(dòng)設(shè)備上安裝Star Walk等星圖應(yīng)用也可以幫攝影師更好地了解星空和尋找到拍攝目標(biāo)。

準(zhǔn)備工作中也包括對(duì)拍攝時(shí)間的規(guī)劃：月相對(duì)星空有巨大影響。一般而言，如果希望拍攝到較暗較純粹的天空背景，可以選擇新月前后，缺憾是地景不易表現(xiàn)出細(xì)節(jié)；如果想更好地兼顧天空和地景，農(nóng)歷初三到初五前后的娥眉月以及二十五到二十七前后的殘?jiān)码A段是較為合適的時(shí)間。疊加法讓我們?cè)诓煌脑孪鄺l件下都可以拍攝星軌，甚至不用去刻意回避月光，如圖5《海上月升》，作者有意將星軌和升起的明月同時(shí)納入畫(huà)面，形成了神秘、幽靜的影調(diào)。

從剛?cè)胍沟狞S昏到天微亮的黎明，都是拍攝星軌的可行時(shí)間。選擇不同的時(shí)段會(huì)帶來(lái)畫(huà)面基調(diào)的差異，黎明和黃昏時(shí)，曙暮光的影響并未完全消退，天空背景在長(zhǎng)曝光下會(huì)顯現(xiàn)出一定色彩，微亮的天空也給地面的景物提供了足夠的照明，有助于更好地展現(xiàn)細(xì)節(jié)。與此相對(duì)，在天文昏影結(jié)束后、天文晨光開(kāi)始前的星軌拍攝，背景會(huì)呈現(xiàn)出較為濃重的黑色，星點(diǎn)的數(shù)量和色彩會(huì)得到凸顯，最能展現(xiàn)繁星的壯美。此外，在黃昏時(shí)段，天空中只有較亮的星能被看到，隨著天空背景亮度慢慢降低，稍暗的星會(huì)逐漸顯露出來(lái)，這時(shí)拍攝的星軌會(huì)呈現(xiàn)出軌跡由細(xì)變粗、星點(diǎn)由少變多的漸變狀態(tài)，而黎明階段則正好相反。

三個(gè)基本參數(shù)

拍攝星軌需要選擇恰當(dāng)?shù)溺R頭焦距，準(zhǔn)確對(duì)焦并合理設(shè)定曝光參數(shù)。

不同焦距的鏡頭都可以用來(lái)拍攝星軌，焦距的選擇直接決定了畫(huà)面的構(gòu)成。一般而言，16毫米到24毫米（135相機(jī)等效焦距，下同）的超廣角鏡頭在星軌攝影中應(yīng)用較多，寬廣的視角能夠容納大范圍的天空，并將北極星納入畫(huà)面，使北天星軌的同心圓弧形狀更為完整和震撼。

拍攝星軌要求準(zhǔn)確對(duì)焦，由于一般使用較大光圈，景深很淺，星點(diǎn)的微小失焦最后會(huì)明顯反映在畫(huà)面上。在黑夜里，相機(jī)的自動(dòng)對(duì)焦系統(tǒng)往往不能正常工作，我們需要進(jìn)行手動(dòng)對(duì)焦；特別需要注意的是，出于機(jī)械結(jié)構(gòu)方面的考慮，一般鏡頭對(duì)焦標(biāo)尺上的“∞”標(biāo)記并不嚴(yán)格對(duì)應(yīng)真正的無(wú)窮遠(yuǎn)，因此，若要實(shí)現(xiàn)星點(diǎn)的準(zhǔn)確合焦，簡(jiǎn)單地參照標(biāo)尺或者將對(duì)焦環(huán)擰到盡頭都是達(dá)不到要求的。對(duì)焦時(shí)，一定要利用數(shù)碼相機(jī)的實(shí)時(shí)取景功能，選擇天空中較亮的星，使其出現(xiàn)在視場(chǎng)中心，將實(shí)時(shí)取景比例放大至最大后，手動(dòng)旋轉(zhuǎn)對(duì)焦環(huán)，將星點(diǎn)仔細(xì)調(diào)整到最小，實(shí)現(xiàn)合焦。如果相機(jī)沒(méi)有實(shí)時(shí)取景功能，可以手動(dòng)對(duì)焦在“∞”標(biāo)記的附近，用較高的ISO和最大光圈對(duì)準(zhǔn)天空有亮星的區(qū)域進(jìn)行數(shù)秒鐘的曝光，之后在顯示屏上放大影像查看對(duì)焦效果，如此微調(diào)焦點(diǎn)幾次后，記錄合焦效果最好的位置。對(duì)焦完成后，在拍攝過(guò)程中要注意避免觸動(dòng)鏡頭的對(duì)焦環(huán)，并且應(yīng)不斷確認(rèn)合焦?fàn)顟B(tài)。endprint

使用疊加法拍攝星軌，一般可以用中等ISO（例如200～800）配合鏡頭的最大光圈以及單張10～60秒的快門(mén)時(shí)間。這3個(gè)參數(shù)的搭配，首先要保證天空背景處在合適的亮度，在此基礎(chǔ)上可以通過(guò)改變光圈來(lái)調(diào)整星軌的形態(tài)。星體是點(diǎn)光源，其明暗受光圈的影響更大，而天空背景這樣的面光源受到的影響相對(duì)較小。因此，在天空亮度相同的曝光參數(shù)組合中，光圈越大，拍攝出的星軌就越粗越明亮。附圖展示了使用f/2.0 ISO 100和f/8.0 ISO 1600這2組參數(shù)拍攝的星軌，從局部對(duì)比可以看出，二者天空背景的亮度基本相同，而f/2.0拍攝的星軌更加明亮，色彩也表現(xiàn)得較為顯著。

星軌拍攝中，單張照片的曝光時(shí)間選擇是較為靈活的，一般在其他參數(shù)之后進(jìn)行設(shè)定。需要注意的是，當(dāng)曝光時(shí)間達(dá)到幾秒鐘，足以讓星體拖出軌跡的情況下，繼續(xù)延長(zhǎng)曝光時(shí)間只會(huì)增加天空背景的亮度，而星點(diǎn)的亮度卻很少增加。因此，如果在城市等天空背景較亮的地方拍攝星軌，為了仍然能夠使用較大光圈，可以將單張的曝光時(shí)間縮減至10秒或更短，這樣雖然增加了拍攝張數(shù)，但保障了星軌的顯著性；而在野外等天空背景較暗的地方，單張曝光時(shí)間可以延長(zhǎng)至1分鐘或更多。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試拍并查看影像，我們可以調(diào)整優(yōu)化并最終確定3個(gè)基本參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，還需要確定累計(jì)曝光時(shí)間，這直接決定了星軌的長(zhǎng)度。一般而言，焦距越短，累計(jì)曝光時(shí)間應(yīng)越長(zhǎng)；使用超廣角鏡頭時(shí)，畫(huà)面視角寬廣，往往需要1小時(shí)以上的曝光時(shí)間才能將星軌表現(xiàn)得較為明顯；而如果使用標(biāo)準(zhǔn)鏡頭面向東方拍攝，只需要20分鐘就能獲得足夠的星軌長(zhǎng)度。在拍攝前，攝影師可以構(gòu)想星軌在畫(huà)面中所占的位置，并據(jù)此確定累計(jì)曝光時(shí)間，建議在有條件的情況下適當(dāng)多曝光一些時(shí)間，這樣會(huì)留有較大的后期選擇余地。

在全部參數(shù)都確定好的情況下，我們可以使用編程快門(mén)線設(shè)定曝光時(shí)間和張數(shù)后開(kāi)始拍攝，也可以將相機(jī)設(shè)于連拍狀態(tài)，鎖定快門(mén)線后開(kāi)始連續(xù)拍攝。星軌的曝光過(guò)程中，攝影師可以相對(duì)放松，但要留意相機(jī)的電源和存儲(chǔ)，確保其處于拍攝狀態(tài)。

拍攝完成后，在電腦上可以使用專門(mén)的星軌工具Startrails或者Photoshop、Matlab等軟件對(duì)照片進(jìn)行疊加生成星軌，具體的后期手法我們將在后續(xù)的文章中詳細(xì)介紹。

地景的選取

星野攝影對(duì)光環(huán)境要求十分寬松，地景選擇也就更為多種多樣，從自然風(fēng)景到城市建筑，都能成為與其搭配的對(duì)象。北極星經(jīng)常作為星軌照片的中心，其位置選擇尤為重要，精心設(shè)計(jì)的構(gòu)圖會(huì)為畫(huà)面增色不少，如圖09《北京展覽館夜景》，作者在構(gòu)圖上將建筑的尖頂與北極星重合，使其似乎成為了星軌圍繞旋轉(zhuǎn)的中心，巧妙的聯(lián)起了天空和地面。endprint