如何科學地觀看與拍攝月全食

 

還記得1月31日的 “超級藍血月”嘛？今年的1月31日的月全食的確是繼2015年4月5日之后最佳的觀測月全食機會。但是，今年還有一次拍攝機會，而且此次月全食比較低，可以更好的與地景做配合，那就是今年7月28日凌晨3:30的月全食。

此次月全食國內全部區域可見，且由于月食可以在城市內觀看，無需到光污染小的地方，所以機會難得，不容錯過。

下面就來講講如何科學地觀測與拍攝血月。

 

1、月食的基本原理

我們知道，月光是反射太陽的光線，如果地球擋住了這個太陽光，就會發生月食。

下面看一個示意圖：

古代中國民間認為月蝕是“蟾蜍食月”，在月食出現時人們便會頂禮膜拜、祈求天神驅走蟾蜍。

“蟾蜍食月”是來自西漢司馬遷《史記。龜策列傳》：「月為刑而相佐，見食于蝦蟆(蟾蜍，俗稱「癩蝦蟆」)。 」，唐朝李白《古朗月行》：「蟾蜍蝕圓影，大明夜已殘」。

在中國漢朝時，張衡就已經發現了月蝕的部份原理，他認為是地球走到月亮的前面，把太陽的光擋住了，“當日之沖，光常不合者，蔽于地也，是謂暗虛，在星則星微，遇月則月食。”。

 

結合上圖，我們可以看到月全食可以分為幾個階段：

1、半影月食：月球剛剛和半影區接觸，這時月球表面光度略為減少，但肉眼較難覺察。

2、初虧（僅月偏食和月全食）：月球由東緣進入地影的一刻，月球與地球本影第一次外切。

3、蝕既（僅月全蝕）：月球完全進入地球本影的一刻，并與本影第一次內切。

4、蝕甚：月圓面中心與地球本影中心最接近的瞬間，此時前后月球表面呈紅銅色或暗紅色（適用于月全蝕）。

5、生光（僅月全蝕）：月球開始離開地球本影的一刻，并與地球本影第二次內切。

6、復圓（僅月偏蝕和月全蝕）：月球完全離開地球本影，與地球本影第二次外切。

7、半影蝕終：月球離開半影，整個月蝕過程正式完結。

 

如果用相機記錄下全過程是這個樣子的：

 

紅色的原因：（太陽光經過地球大氣層時發生折射，使光線向內側偏折，但每種光的偏折程度不一樣（色散），紅光偏折程度最大，最接近地球陰影，映在月球上；此外，由于大氣層的灰塵及云的含量與位置不同，光線偏折程度會有不同，因此月全食時的月球是暗紅、紅銅、或橙色的。同樣的道理，由于大氣層的折射，朝陽與夕陽不是白色的，而根據高度因為大氣折射程度不同，呈現橙色或紅色。）

 

2、本次月全食情況與觀測指南

Source：wiki

基本情況：

以下情況為北京時間，觀測地為北京。

初虧2：24

食既3：30

食甚4：21

生光5：13（此時已天明，月球接近地平線）

復圓6：20（不可見月球已落下）

 

需要注意5點：

1、月升的時間根據地區的不同有所差別，基本為日落左右月出。（注意不是月食時間）

2、半影月食階段幾乎無法分辨，觀看價值不大。

3、初虧到復原階段可以看出來區別，在這個時間范圍內觀測較好。

4、本次月食血月時間為凌晨，月亮角度較低，適合長焦配合地景

上圖中白色/淺灰色區域為月全食可見區域（中國全區域可見）

 

觀測指南：

1、由于月亮較亮，觀測月全食無需到光污染小的地方，城市能看到月亮的地方即可。

2、除非極大的霧霾，一般的霧霾不會影響本次月食觀測與拍攝。

3、月食可以透過薄云，但無法透過厚云，所以要選擇沒有云的地方。

4、由于月亮較小，推薦使用天文望遠鏡、雙筒望遠鏡等設備觀看，效果更佳。

5、隨著月亮亮度降低，星空會變得更加明顯，如果去郊區觀星，可以看到星空由少變多再變少的過程。

 

3、設備與參數

相機基礎設置：

手動M擋、關閉光學防抖、調整手動對焦，可選擇開啟反光板預升（減少快門震動帶來的影響）。

曝光：

月食階段月光變換較大，從滿月的F5.6，1/1000s，ISO200，到血月的F2.8，1/5s，ISO1600。在不同霧霾、光污染條件下，曝光參數差別較大。所以要根據自己所在地的情況進行調整。

為了保證月亮不會糊掉，在沒有赤道儀的幫助下曝光時間不建議長于300/鏡頭焦距 s，例如200mm鏡頭不建議曝光時間長于1.5s。

如果需要與地景配合，光比較大的情況下，需要hdr、包圍曝光。（正常曝光拍一張+降低曝光拍一張+提高曝光拍一張）

相機畫幅：

截幅機使用同樣焦段的鏡頭可以把月亮拍的更大，如果有畫質較好的截幅機子，可以選擇用來拍長焦月食。

腳架：

腳架是必需品了，穩定的拍攝、固定的機位需要三腳架的支持。

快門線：

快門線可以方便地拍攝延時，同時減少按快門時候的震動。

赤道儀：

長焦拍攝時可以用來跟蹤月亮，獲得更高質量的照片。一般情況下廣角不需要。

鏡頭：

因為各焦段都有可拍攝月食的思路，所以焦距不限定，但大光圈的鏡頭更有優勢，適馬在大光圈上有不少合適的鏡頭，例如14Art f1.8，105A f1.4，35Art f1.4等等。下面講解各焦段拍攝出來的效果。

 

 

4、焦段選擇與拍攝效果

首先我們要注意三點：

1、如果選擇拍攝月食，我們應該選擇在初虧到復原期間拍攝。半影月食觀測與拍攝效果不明顯。

2、血月階段為食既到生光階段。如果霧霾較大，整個過程月亮都會偏紅。

3、由于不同焦距下月亮大小不同，所以拍攝內容的也不相同。

 

在上圖我們可以看到，廣角和中等焦距是看不到月亮細節的，所以我們拍攝前要規劃好具體拍攝什么。

魚眼（8mm）

8mm 30s f3.5 ISO2000

by：李召麒

魚眼下是看不到月亮細節，但可以拍星軌，看出月亮亮度變化過程。在食甚階段還可以拍出紅月亮與銀河共存的場景。

如果是適馬家鏡頭，可以選擇8mm f3.5魚眼鏡頭。

廣角（8-35mm）

16mm f4 iso100 15s 900張疊加

by：THU攝影隊蘇川津

可以看到，50mm以下的月亮是看不到細節的，拍攝到的月亮可能只有一個點的大小，但可以分辨出變紅的過程。所以推薦拍攝較高的地景與月軌的結合，可拍攝延時作為過程記錄。拍攝參數為星軌參數（將曝光調整為地景合適的曝光后，固定光圈大小、固定快門速度、固定ISO，連續不間斷拍攝整個月食過程。）

在此焦段，適馬可選鏡頭有14Art，20Art，35Art等。

 

中焦（35-100mm）

by Fred Espenak

在中等焦距下，我們勉強可以拍攝到月亮的一點點細節，這種情況下，更推薦拍攝月亮序列。選擇好一個地景連續拍攝整個月食過程，每隔幾分鐘抽取一張最后淺色疊加（間隔時間為10分鐘左右），可將整個過程作為延時。

由于食甚角度較高，可以選擇以較遠處山頂的建筑為背景，也可以選擇較高的大橋、建筑等。

當然，由于月食階段月亮亮度被極大的削弱了（食甚大約等于-3等星），所以可以拍到血月銀河的風景，外出拍星的小伙伴們可以嘗試下面這種拍攝。

 

by 王卓驍拍攝于東靈山頂

 

長焦（85-400mm）

當有較長焦距鏡頭的情況下，我們可以選擇拍攝單獨的血月與地景的結合。如下圖為月亮與長城。

120mm f/4.0, 8s, ISO3600

by：李召麒

由于長焦下月亮移動速度較快，所以要注意曝光時間應較短，光圈調整為最大，適當提高ISO值，推薦使用赤道儀進行跟蹤拍攝。

由于本次紅月亮時月亮角度較高（40度左右），所以選擇地景推薦較高的建筑、較高的大橋、懸崖下拍攝山上的建筑等落差較大的遠處目標。

 

下面舉個例子：

下圖遠處山頂為一個古建筑

 

通過使用planit！軟件模擬，設定好相機位置與拍攝目標位置。添加標記并設定好建筑的高度和寬度。

 

通過虛擬顯示模擬出實際拍攝效果：

軟件詳細操作教程可以參考作者官方網站，這里就不詳細展開了。

最終的拍攝效果：

F2.8 0.4 s 200mm ISO 1600

by：李召麒

 

超長焦（400-2000mm）

日月食組合，2000mm，8寸折返望遠鏡， 2s, ISO800

by：李召麒
 

如果有長焦距/望遠鏡，推薦拍攝月亮特寫（最好有赤道儀跟蹤），或者選擇與高樓頂的朋友配合拍攝。（對月亮進行一次對焦拍攝，再對人進行一次對焦拍攝）

300mm+2x, f/8.0, 4s, ISO2500

by：李召麒

 

 

10-20張*3張HDR，AS！3疊加，PS銳化，2000mm焦距。

月食全過程

特殊構圖：

小星球：由于小星球會拉大天空邊緣，將月亮拍攝時放置在邊緣可以有些許放大效果。

最后來看看我在今年年初拍攝月食全過程的高清大圖：