合歡山的星空

５年前絕對想不到5年後會講到用數位相機拍攝天文，5年前的卻是意識到了也許在過幾年就買不到底片了，拍底片的人越來越少，能拍天文的底片也越來越少， 數位相機的解析卻是越來越佳，雜訊也是越來越少，也許再過幾年後只能在博物館的玻璃窗裡見到底片的樣子了!
底片的時代，你拍什麼目標就需要用什麼樣的底片，很不可思議吧! 那時一切都是前人們試驗過的理論，跟著做就沒錯，柯達的底片色溫偏暖，是拍攝散光紅色星雲優選，柯尼卡底片卻又是色溫偏冷，適合拍攝銀河星團等目標， 數位相機卻沒有這些缺點，RAW拍攝的原始檔可在電腦前任意的調整適合你的色溫 . 底片的時代 ， 選擇高ISO的底片是減少曝光時間的一條捷徑 ， 數位相機卻可任意調整，底片的時代，一捲沒拍完的底片拿去沖洗心理是多麼的不捨，底片的時代，你非得要等到底片沖洗出來之後，你才知道拍的如何 ! 底片的時代 , 唉 !
除了冰箱裡沒拍完的底片，我想不出理由再用底片拍攝天文了，數位相機拍攝天文的時代真的來了，所以，清乾淨你的單眼底片相機，再好好包裝好，丟到你乾燥箱的深深底層去吧!

(拍攝40分鐘後的星星呈現線條狀,依著北極星呈現同心圓的狀態)
天文固定攝影 , 又稱星流跡 , 現在還是很多人問我 , 什麼是天文固定攝影 , 其實這就是一般人說的拍星軌 , 又為什麼要稱為星軌呢?因為星星在我門地球上看起來是移動的 , 反過來說是地球是分分秒秒在轉動的 , 那天空裡的星星雖然在我們看起來點狀的 , 但是你只要把鏡頭對著天空任何一方拍攝數分鐘後 , 星星就不會是點狀的 , 而是呈現條狀軌跡顯現在你的相片裡 , 所以稱為星軌或是星流跡 , 曝光的時間越久 , 線條狀就會拖的越長 , 這是固定不變的狀態 , 當然還有許多夜空拍攝需要稍為理解的觀念 , 都會在稍後慢慢解說 .但為何要稱為固定攝影呢 ? 因為這種拍攝設方式其實只是把相機放在三腳架上 , 持續對著夜空中任一點曝光 , 所在點不動 , 但其實天空是移動的 , 不像其他的天文攝影是把照相器材擺在赤道儀上 , 持續追蹤(抵銷地球自轉) , 所以稱為固定攝影 , 這種拍攝方式其實是天文攝影裡最容易又花費最少的。
* 拍攝天文固定攝影的基本裝備
數位單眼當然是主要的配備，一個好又穩重的三腳架也是必備的，還有一條能夠進行長時間曝光的快門線，因為市面上的數位單眼如不搭配快門線只能曝光個30秒鐘，當然也能在B快門模式下用手壓著快門持續曝光，但那一定會使機身震動，影響了成像的品質 .至於鏡頭如何搭配，個人建議不要超過50mm，越廣角越能顯現出狀闊的夜空 , F值的光圈大小基本上不會造成太大影響，要是有個180度於眼鏡頭，就能夠拍攝全天地夜景了 ........
由於現今的夜空條件幾乎都充滿了光害，所以個人在拍攝天文作品時都是在海拔2700公尺以上高山進行，由於高山上空氣稀薄，透明度較佳，都市與平地的光害也影響較小，相對的能夠讓像機曝光時間拉長，底色不會過曝，星軌也能夠拉長，但是須注意夜間的保暖與嚴防高山症的併發。還有紅光的微弱光源手電筒 , 因為紅光不會讓瞳孔縮小，在你設定好像機各項功能後，還可以馬上在觀景窗中構圖。還有鏡頭擦拭布還有暖暖包等等小裝備 , 雖說不是必備，但是會讓你方便許多的裝備，高山上經常露水奇重，拍完一張照片，鏡頭結露是常有的事，把暖暖包固定在鏡頭上是避免結露的好方法，但是氣溫太低就沒效了 . 說到氣溫太低，電池也是很大的問題，低溫會使得電池效能大大降低，所以必須準備更多的電池，以免拍攝中途後悔莫及 。
* 適合星軌攝影的鏡頭與光圈
鏡頭的選擇其實是個見仁見智的問題，以個人來說我喜歡廣角的鏡頭，廣角的鏡頭能夠納入更多的星空，表現出壯闊的星空是好的天文照片首要條件，要讓照片有深入其境的感受，壯闊的星空不能少，所以50mm以上的鏡頭基本上我不列入固定攝影的行列，像個人就非常喜歡用 16~24這個焦段的鏡頭來構圖與拍攝星軌固定攝影，既能顯現壯闊星空又能納入美麗地景。至於光圈的問題也是有一些需要明白與理解的觀念，例如光圈越小星點也越細，光圈越大，星點當然會越粗，個人喜好不同，可隨意調整，但是一般鏡頭的最大光圈的成相在星空片裡的表現都鬆散不佳，所以建議光圈再回調個一格~兩格， 還有太大的光圈容易形成過曝的問題，這點也是需要特別注意，個人建議光圈用在5.6附近 。
* 適合星軌攝影的白平衡與ISO
先有個概念，天上的星光與月光大義來說”幾乎”與日光相同，就是在眼裡的成像而言，我建議的色溫約在4500~4800間，後製時再進行微調即可，但先決條件是需拍攝RAW檔 。至於ISO問題，由於需納入地景，所以個人會把ISO設定在200~400之間，而捨棄高ISO的選項，這對於雜訊與畫面細膩度有非常大的影響。

(拍攝西邊的星軌會形成直線,月光的影響會讓星軌較不明顯)
* 適合星軌攝影的曝光時間
這個標題似乎有些奇怪，曝光時間不是越長星軌越壯觀嗎?這點是無庸置疑的，但是有一些因素也需要考慮，例如現場的外來光源影響，當天的月光影響，還有一般人都會乎略的季節因素 . 星軌的長度可以看出曝光的時間，因為天球赤道是圓的，意謂著如果你曝光了24小時那星軌就連成一個360度的大圈圈了 , 但是我們只能見到地平線以上的星空，所以要先扣除掉一半的星空(就是180度)還有日出日落的時間影響 , 最終極的星軌照片也才11個小時多，冬至那天夜晚最長，只有這天才能夠拍攝到最長的星軌，也就是說，扣除掉這些因素，我們只能拍出半個圈圈不到的星軌，以24小時除以星軌的長度 , 便可以得知照片曝光的時間，廣角鏡頭中要有星軌的感覺至少需10分鐘的曝光，但個人大約都是拍攝30分鐘以上讓照片更有看頭，對於地平線上的光源影響，可以使用搖黑卡(註1)的方式排除。
* 星軌攝影的對焦
這是很需要注意的問題，錯誤的對焦有時甚至在相片中產生雙鬼影，那好好的照片就報銷了，數位單眼拍攝星軌時需要切換到M模式，並且關掉鏡頭上的自動對焦功能，機身上的也需要關掉(NIKON機身上就有此功能)自動對焦功能需關掉 , 注意鏡頭上的 ∞ 標誌，大約在前後位置上即可，可先試拍曝光個一分鐘來看看對交是否準確，準確後需注意不要再碰觸到對焦環 , 由於是鏡頭，夜間溫度的變化並不太會造成影響，所以不需要像大口徑的天文望遠鏡般的需每隔數小時重新對焦，以消除溫度對焦點的影響 。當然你也可以在拍攝數小時或一段時間後再重複上述的方法來重新對焦，以求達到最佳的對焦。另外一個需要提醒的事 , 拍攝星軌攝影時最好拔下所有的鏡頭前端濾鏡 , 包刮保護鏡也是 , 就連一般常用的UV鏡最好也不要 , 因為這些都會阻隔夜間微弱的星光進入 , 還有正對稍亮的星點或是畫面中有亮光源時 , 甚至會在相片畫面中產生奇怪的光影斑點 , 這都會破壞了畫面的美感 , 需在拍攝前注意一下。

* 長時間曝光造成的雜訊問題

(圖中可以很明顯的見到長時間曝光後的雜訊)
數位相機不似傳統單眼底片機 , 因為數位相機的CCD在長時間曝光下會產生熱躁點 , 在曝光完成後會在影像上留下難看的紅紅綠綠雜訊 , 所以很多的數位相機都有NR ON 的功能 , 其實就是要在曝光完成後 ,在機身內部先處理掉雜訊才完成一張照片 , 但是缺點是你曝光了多久 , 相對的在機身上就需處理多久 , 一張30分鐘的照片就需30分鐘的處理時間 , 這對於有些人是難以接受的 , 因為等待的時間與消耗的電力都是在高山野外拍攝時的一大問題 , 所以市面上的相機廠商在附贈的影像處理軟體中都會附上消雜訊的功能 , 效果也可以勉強接受 , 當然市面上還有很多針對雜訊處理的軟體 , 功能大同小異 , 使用習慣即可 , 但在調整時須非常注意不要喪失了影像細節。

(除過雜訊後的圖像,圖中的躁點明顯減少)
另外還有一種天文攝影者常用的dark方式 , 就是你拍了多久時間 , 就另外拍一張同時間但是需要把鏡頭蓋蓋起來拍的影像 , 然後在影像軟體中使用減去功能來抵消雜訊 , 效果不錯 , 而且好處是稍後如有再拍同樣曝光時間的影像時 , 這張ＤARK影像皆可使用，但是建議所拍攝的DARK適用於同一天晚上的溫度與溼度還有曝光時間。
* 星軌在天空的移動方式

(對著北極星拍攝的星軌照片形成一個同心圓)
大多數的星軌照片都是拍攝北極點 , 曝光之後的結果會產生以北極星為中心的同心圓 , 越亮的星點星軌就越粗 , 反之越細 , 在我們地球看星星所有的星體都是由東向西移動的。

(拍攝東邊的星軌可以明顯見到星星的軌跡是直線的)
如果是以北極星為拍攝中心極點 , 那越靠近北極星的星星顯現的軌跡移動量就越少 , 一直到東邊或西邊移動量最大 , 形成直線 , 然後到南邊又開始形成反向的同心圓 , 但是我們沒辦法見到南極點同心圓的一部分 , 因為台灣的緯度問題 , 南極點在我們的地平線下方 , 所以在南方形成的星軌我們只能見到弧度 , 而無法見到同心圓 , 當然你到了不同的國家不同的緯度 , 這些星空都會隨著緯度而改變 , 大約在新加坡以南巴東附近緯度就是零度了 , 基本上是見不到北極星或是赤道南極點的 , 而星軌在這些緯度接近零度的國家天空中是以幾乎水平的方向在移動 , 想想這真是很奇妙的事 , 下次記的出國時可要先記的這點 , 不要在當地找一些目標星而遍尋不著 , 礙著了拍照的雅興或是鬧出一些笑話了。

(這張圖片可見到星跡長時間曝光後在天空各方位的變形情況) 曾經有人問我為何他的廣角鏡拍攝星軌照片時 , 畫面2端都會呈現嚴重的變形 , 我看了照片會心一笑 , 這張照片是拍攝東方的星軌 , 因為夠廣角 , 畫面中也同時拍下了北邊與南邊的星軌 , 因為各呈現出南北向的同心圓與弧度 , 所以他以為這顆鏡頭是一個瑕疵品 , 差點給丟了 , 經過我的解說後 , 豁然開朗 , 疑問一掃而空。現在流行使用廣角甚至超廣角鏡頭拍攝 , 這個現象尤其需要特別注意與了解。
* 關於天文固定攝影的構圖

這這最重要的一部分 , 如果你選擇在月圓的日子拍攝星軌照片的話 , 耐星軌的軌跡會明顯變少 , 或說是變淡 , 因為月亮就是最大的光害 , 但是明亮的月光卻又是照亮地景的最佳光源 , 如何取捨因人而異 , 個人如果要在照片中顯現美麗的星軌最佳辦法當然是選擇沒有月光的夜晚拍攝 , 但是暗黑的地景就只能顯出邊緣的剪影了 , 尤其是遠方的山頭的輪廓。解決辦法 , 記算好月出時間 , 先在月出前拍攝2~30分鐘的星軌照片後 , 待月出後以黑卡在天地線邊際遮住星空 , 持續曝光地景至適當時間後即可 , 你便可獲的一張天空夠黑，星軌明顯，地景又美美的照片了。
可是這是很累人的拍攝方式 , 通常一晚只能拍攝一張 , 因為月亮出來後 , 就沒有再一次的機會拍攝第2張了 , 所以我會利用比較突出的景觀來彌補暗夜裡的星軌照片 , 像是高山公路的車燈(軌)流跡 , 或是明亮村莊部落的燈光夜景 , 人物當然也可以 , 但是補光又是一門大學問了 , 基本上閃光燈太冷色調 , 傳統手電筒或是車燈又太暖 , 這也是需要謹慎拿捏。
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(利用人物與器材也可凸顯一張星軌照片)
在適當的集會場所也可拍出美美的星軌又有主題的照片 , 一年一度由台中市天文學會舉辦的STAR PARTY(星空饗宴) , 就是最好的拍攝題材 ,當然利用自己在高山的露營場地或是自己的愛車與攝影器材等等都是很好的拍攝題材 , 當然也可利用人物來搭配景觀 , 但是人很少不會移動 , 輕微的移動都會在相片上顯現出來 , 記得在適當的時間利用光源補光 , 拍出美美的星軌地景人物照片。

(利用人物與器材也可凸顯一張星軌照片)


* 結語
(利用北斗七星(春夏)與仙后座5星(秋冬)來尋找北極星是最佳的辦法) 補充一下尋找北極星的方法 , 很多人都誤會北極星事業空中最亮的星星 , 其實北極星並不亮 , 它只有3等 , 但是它是在北極點附近最亮的一顆星 , 不熟悉的人可以利用上圖尋找 , 利用北斗七星與先后座的5顆星來確認北極星是最好的方式 , 記得“春夏北斗,秋冬仙后”這句術語即可輕易找出北極星的相對位置 , 夜是美麗的 , 夜是多變的 , 把天地間的美麗景色拍攝下來是多麼快樂的事 , 其實只要有了基本裝備與交通工具 , 配合適當的時間 , 然後加上一點點的耐力 , 這些都是很容易完成的 , 以前訪問過一個老攝影師 , 我問他如何拍出美麗的照片 , 他說：沒有竅門 , 就是多拍 , 人家拍50捲底片 , 你拍500捲 , 就知道怎麼拍了 , 當時沒什麼感覺 , 只覺他在敷衍我 , 現在回想起來還真是有深深的禪意 , 所以多拍多試一樣還是我的結語 , 現在有數位相機了 , 拍完馬上知道結果 , 你還在猶豫什麼 , 上山去拍出美美的星空 , 搭配壯麗的山脈 , 累積了心得 , 相信你一定會越拍越漂亮的。
* 註一
黑卡 , 一種黑色不透光不反光的卡 , 材質不拘基本上不要太重稍微有彈性 , 約大於鏡頭2~3倍大小 , 使用時遮於鏡頭前1~2公分 , 小幅度上下快速的搖動 , 避免在畫面中產生明顯的黑痕 , 適用於單張曝光而上下需不同的曝光時間時。
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