很早的时候就了解到今年 8 月 13 日会有一次观测条件极好的流星雨,英仙座流星雨,ZHR 可以达到 150,并且极大值当夜处于新月,没有月光污染。
一直想买一台相机入门一下摄影,正好以这次流星雨的拍摄为契机,我购置了一台全画幅的 Sony A7C 和 Tamron 的 17-28 F2.8 镜头。

终于等到了八月,然而——白海豚的到来让全国大部分地区都阴雨绵绵 :(。在上周日,我偶然查了一下接下来的天气预报,发现流星雨爆发的那一周北京基本上都是下雨。为了不辜负等待,我临时决定当天就动身前往北京密云区的不老屯天文台碰碰运气。

其实 25 年初的时候就和两个朋友自驾去过这里看象限仪座流星雨,但是现在只有我一个人,并且还没有驾照,所以我决定试试纯使用公共交通看看能不能到达目的地。我的出发点是海淀区学院路附近,到目的地全程超过 120 公里。在询问了 ChatGPT、查阅了小红书等社交媒体之后,我制定了一个行程计划:先从起点打车至北京朝阳站,然后坐高铁到密云站(不是密云北站),到站后骑共享电单车到密 19 路公交车的站点,最后在下午三点前(密 19 路下午三点就末班车了)乘坐密 19 就可以直达目的地(到不老屯大队站)。天文台附近就有一家民宿,所以拍完后可以在民宿过夜,第二天早上再启程返回,返回也是同样的路线。

带上相机和脚架出发了。白天的天气一直很晴朗,密 19 路公交车一共要坐六十多站,最终历时四个多小时到达了目的地。

天文台路边上有一大片的玉米地,环境非常的优美。


不老屯天文台有一排已经停止使用的米波综合孔径射电望远镜阵列,由 28 面如下面这张图中的抛物面天线共同组成。

不老屯天文台还设有 50 米口径射电望远镜 GRAS-1、40 米口径射电望远镜 GRAS-3。其中 GRAS-1 作为数据接收天线参与了 “天问一号” 火星探测任务。由于来的这条路的方向上的天文台园区内路面在施工,所以没有进去拍主镜的全貌,只好在远处随便拍了一张。站在远处时,偶然听见望远镜方向传来低沉的、吱吱嘎嘎的机械声。那种声音从如此庞大的钢铁结构中传出来,莫名有一种巨物正在缓缓活动的感觉。巨物恐惧症犯了。

在民宿一直待到了晚上十点,带着装备动身前往天文台。现场来了很多的天文爱好者,架起了一排的相机来拍摄,估计都是看了天气预报所以赶在今天来的吧。我也卸下装备开始架三脚架。


然而,天公不作美,在开拍几张之后,天上开始飘起了厚厚的云层。我和在场的人们开始都以为云层很快就会散去,于是我们都一直等到了两点多,然而云还是没有散去,于是我只好作罢。
好在,也不是没什么收获,我赶在云来之前拍了一张还算凑合的夏季银河:

并且,更重要的,这一程遇到了很多好人,比如民宿的老板主动开车送我从民宿到不老屯天文台,并且第二天直接送我到了密云站——接近 50 公里,这替我省下了不少钱。以及同样来天文台现场看流星雨的一个哥们,在向我请教了一些拍摄的方法之后,递给我了很多零食和饮料,并且开车送我回到了民宿。虽然没看到流星雨,但是这次相对失败的观星经历也是人生中一次独特的“失败”经历。
这里总结一下观星、拍星的一些个人经验吧!我也是新手,所以以下内容仅供参考,如果说的有问题欢迎在评论区评论。
相机镜头三脚架的选取
星空拍摄由于进光量少,因此需要大光圈的镜头,最好在大于 F2.8(也就是 <=2.8)。大光圈意味着相同时间的镜头进光量大,更好拍摄出更多的银河、恒星等内容。虽然可以通过增加快门时间来达到增加进光量的效果,但是由于地球自转影响,拍摄对象是会移动的,基本上 30 秒的快门时间就可以发现较为明显的移动的痕迹了。
三脚架非常重要。长时间的固定机位拍摄需要一个稳定的平台,夜风、人为等因素都可能会影响,好的三脚架也可以减少相机掉落等事件的发生。基本上如果要户外拍摄要保证质量的话,建议选择 >= 600 元的三脚架。
相机的话看个人喜好吧,拍星空的话重点看高 ISO 画质、传感器尺寸,传感器尺寸的话全画幅优先考虑。
天象
观星最重要的就是天气!一定要选择一个晴朗、无云的夜晚,光污染等级较低(一般小于等于 4.5,国标 II 级以下会比较好),并且只有少量的月光干扰,比如新月、上弦月、下弦月、残月等。满月就不适合观星了,月光会让本就暗淡的星海更是暗淡…
在这里推荐 “天文通” 这个手机软件,可以很方便地查看天气、光污染、云量、月光、流星雨预报等天象信息。
如何拍摄
这里学问就多了…
一般来说,星空拍摄分为星野摄影、行星摄影、奇观摄影和深空摄影。星野摄影就是拍摄一些星空、银河等大场景,奇观摄影就是拍摄类似日全食、水星凌日这类的事件,深空摄影就是对一些星系等特定对象进行拍摄。由于我只进行过星野摄影,因此我就分享一下拍摄银河这些大场景画面的经验。
为了达到最佳拍摄效果,我们需要将相机设置为手动(M)档,并调整光圈、快门时间、ISO、对焦等参数。
首先,我们应当开启相机的 RAW 模式,RAW 会原始记录所有图像信息(一般的 JPEG 都会对信息进行压缩),这样我们在后期有更多的调整空间,单张 RAW 照片体积一般在 40-100 MB。
由于大多数恒星发出的光都很暗淡,我们需要从两方面提升进光量。
第一就是调整光圈,光圈的话肯定是越大越好,直接无脑开最大就好(除非你的镜头在最大光圈下有明显慧差、像散等等会让你感到不爽的情况)。
第二就是长曝光,也就是适当延长快门时间,让相机传感器在一次曝光中收集到更多来自星体的光子。按照网上的 “300 法则” 经验来说,理想曝光时间 = 300 / 镜头等效焦距。比如我的全画幅相机的镜头是 17mm 焦距,那就是 300 / 17 ≈ 18 秒。
除了光圈和快门时间以外,我们还需要调整 ISO(感光度)。ISO 可以简单理解为相机对传感器采集到的信号进行放大的程度。ISO 越高,照片看起来越亮,但同时噪点也会更加明显,因此并不是越高越好。星空摄影中,一般可以先从 ISO 1600~3200 开始尝试。例如在光污染较小、天空比较黑的地方,可以先设置 ISO 3200。如果天空已经比较亮,或者周围存在明显光污染,则可以降低到 ISO 800~1600。我们可以试拍然后逐步找到最好的值。如果整个天空明显过暗、银河几乎无法分辨,可以适当提高 ISO,如果天空背景已经非常亮(比如光污染比较严重,城市灯光反射到云层上),甚至高光区域出现过曝,可以降低 ISO。
切换到 M 档后,我们要手动调整对焦。我们可以将相机对准一颗亮星,然后将对焦距离调整至无限远(有些相机可能要往回拉一点,比如我的相机),然后进行试拍,查看结果然后重试,直到对上焦。对上焦后,我们就可以开始拍摄了。
在光污染比较小的区域,一般单张照片就能够比较明显地看到银河以及大量星星。如果我们想要拍摄星轨、延时,或者觉得单张照片的噪点较多、画面不够干净,可以连续拍摄多张照片,再通过专业软件进行后期处理。这里,我们不必手动去一直按快门 😆,现代相机一般都会有间隔拍摄功能,可以手动在相机内设置好拍摄间隔时间、拍摄张数,然后相机就会自动去进行连拍。大家在网上看到的延时视频、星轨大部分都是通过这种方式拍摄以及后期处理出来的。
如何后期
后期处理多张照片的一种常见的方法就是堆栈。对于普通星空照片,可以先将多张照片中的星点对齐,再进行平均或中值合成。由于星星等真实信号会稳定地出现在相同位置,而相机产生的随机噪声在每张照片中并不相同,因此多张照片叠加后,真实信号会被保留下来,而随机噪声会相互抵消。理论上,堆栈 张照片后,信噪比大约可以提升到单张照片的 倍。例如堆栈 16 张照片,信噪比理论上可以提高约 4 倍。
还可以对照片进行调色等处理,这里由于太有学问,所以可以去网上看别的一些教程。一般主要就是适当增加对比度、曝光和阴影。比较理想的目标是,是在保留自然星空质感的同时,让原本已经记录下来的银河细节更加清晰地突出出来。
星象特征
“今人不见古时月,今月曾经照古人。”
从很久以前开始,人们便一次次抬头望向夜空。古人将散落的星辰连成神祇、英雄与传说,后来的人们则用更加精确的方式认识它们,将整个天球划分为 88 个星座天区,并为那些醒目的星辰与星群留下名字。

时代不断更迭,星空也在缓慢流转,但许多熟悉的星辰,依然如千百年前一样,在季节的夜幕中如约出现。
在北半球的夏季夜晚,地球夜晚的一侧恰好更容易朝向银河系中心所在的方向。银河中心位于人马座附近,这一区域聚集着大量恒星、星云和星际尘埃,因此我们看到的银河会更加明亮、浓密,也正因如此,夏季通常是北半球拍摄银河最好的季节。在夏季的夜空中,三颗非常明亮的恒星——天津四、织女星和牛郎星——在天空中勾勒出一个巨大的三角形,人们称之为“夏季大三角”。它们分别属于天鹅座、天琴座和天鹰座,也是夏季辨认星空非常方便的路标。

如何快速识别这个三角形?首先在天空中寻找几颗最亮的星。如果其中一颗亮星的两侧各有一颗稍暗的星,三颗星排成一条直线,那么中间最亮的那颗大概率就是牛郎星。找到牛郎星之后,再在它的延长线的附近寻找附近一颗比它还要明亮、颜色略偏白蓝的星,这通常就是织女星。织女星附近还有四颗较暗的星,可以隐约组成一个平行四边形,也就是天琴座的主体。最后再在两颗星的连线的中间附近寻找第三颗亮星——天津四。它的亮度比牛郎星和织女星稍弱一些,但三颗星彼此距离很远,连起来之后会形成一个非常醒目的巨大三角形,这就是夏季大三角。如果天空足够黑,还可以发现一条淡淡的银河从夏季大三角中穿过:天津四所在的天鹅座几乎就 “躺” 在银河之中,而牛郎星和织女星则分居银河两侧。中国古代牛郎织女隔着银河相望的传说,也正来自这样的星空。
在北半球,夏季比较容易看到的代表性星座包括:天鹅座、天琴座、天鹰座、天蝎座、人马座、武仙座和蛇夫座等。
在冬季,也有一个 “冬季大三角”,也就是天狼星、南河三和参宿四。如果你发现一颗非常亮的、感觉一直在闪的、偏蓝色的星星,那么它极有可能就是天狼星。在北半球,主要能看到的冬季星座有猎户座、大犬座、金牛座、双子座(Gemini!)等。猎户座是比较著名的,他有一个 “猎户座腰带” 比较容易辨识。以及还有著名昴宿星团,它从地球上看组成一个 “问号”,并且很密集,因此辨识度很高。
一些资源
如果你得到了一张你满意的星空照片,不妨去 astrometry.net 上传你的照片,网站会自动帮你识别出你照片所在的天区,帮你画出星座连线。

如果你觉得不过瘾,还可以去 SDSS - 斯隆数字巡天 浏览他们发布的全球最大的星空 “照片”,以及购买 Steam 上的 Space Engine 来玩。
欢迎大家分享自己拍摄到的星空在评论区~