美國日全食觀測拍攝攻略

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日食倒計時：即將發生在美洲上空的日全食

對於目視觀測者來說望遠鏡自然是必不可少的，使用一個8x40或者10x50的雙筒望遠鏡觀察日冕就會看到驚人的細節。同時因為雙筒望遠鏡可以同時用雙眼進行觀測，觀測者也可以獲得更直觀的感測體驗。考慮到望遠鏡的重量，應該使用儘可能穩固的三腳架來支撐望遠鏡：一個4-5英寸口徑（100mm-127mm）的短焦折射鏡、馬卡或是施卡鏡子基本上已經是野外天文攝影便攜設備的上限了。為了盡量避免切換目鏡和重新調焦所浪費的時間，最好全程使用一支25mm的廣角目鏡，這已經足夠觀測到日冕和日珥的所有細節了。

目前我們正處於太陽活動周期的小年（見圖1），這也將影響日冕的形狀：典型的弱日冕是一個非常不對稱的形狀，而在太陽活動周期大年的時候日冕會變得更亮，形狀也會變得對稱，就像一個光環一樣。在今年8月21日發生的這次日全食，人們只有機會觀測到一個並不是很明亮的內冕和幾束從中發射出來的射線。

圖1：太陽活動周期示意圖。

一個周期約為11年，圖中最中間的是2012年的大年，由此推算，我們現在所處的2017年正處於太陽活動周期的小年。

對於目視觀測者來講，全食結束前的短暫幾秒鐘一定要格外的留神，當太陽離開月影區的時候，不要被突然出現的第一束光線刺傷眼睛，這道光線也就是我們所說的貝利珠現象（見圖2）。在太陽重新出現一側的日冕預示著日全食的結束，而觀測者們最好根據當地時間在全食結束前10秒設置一個鬧鐘提醒。

圖2：日全食期間，食既或生光時，雖然月球將太陽完全遮掩住，但由於月球表面凹凸不平，日光仍可透過凹處發射出來，形成類似珍珠的明亮光點。因英國天文學家貝利首先觀測而得名。 （摘自百度百科）

一次計劃周全的攝影

對於第一次計劃觀測日全食的愛好者來說，應該儘可能簡單的保存隨身攜帶的裝備以及自己的攝影規劃。一些易碎易損的零件一定要在隨身包里攜帶，在空間足夠的前提下，三腳架應該放在箱子中。為了能將日冕的最外層區域都拍攝進來，焦距500mm的小畫幅相機感測器就足夠了。對於半畫幅的單反相機，搭配300mm左右半畫幅鏡頭，就可以拍到很滿意的作品。或者也可以使用搭配高敏CCD晶元的攝影機、長焦鏡頭和三腳架在自動調整曝光的模式下完成日全食的記錄。全食開始的時候將太陽會置於視直徑一半偏東的位置——也就是構圖的中間偏左的位置，就不需要在日食過程中做任何調整。

使用700mm到1000mm的長焦鏡頭可以拍攝到令人震撼的內冕、耀斑以及貝利珠，當然也包括日偏食的階段（見圖3）。前提是要由一個足夠穩定的三腳架、遙控快門線和一個可以預升反光板的相機，這樣就可以避免微小震動對相片質量的影響。

圖3：瘦長的太陽可以為準確對焦提供一個好機會，在隨後而來的日全食中，可以取下太陽濾鏡，以獲得更清晰的圖像。

日冕的不同曝光時長

在全食期間圍繞在太陽周圍的光暈，其內部非常明亮，從內向外亮度在逐漸遞減，直到與深藍色天空背景交融在一起。在這個動態的過程中，固定的曝光時間——或者叫景深是不夠的，為了更好的展現不同巨大的亮度差，推薦的做法是做好拍攝一系列不同曝光時長的照片，每一張都是錢一張曝光時長的兩倍或是四倍。

在食既前的短暫時間內可以嘗試著用千分之一秒的快門來拍貝利珠。在食甚的發生時，此時的天空是最暗的，這也是拍攝最外層日冕的最好時機，這種情況可以使用1.5秒的曝光時長。藉助可編程的遙控快門線這一切都可以輕鬆完成，這樣觀測者就可以同時進行目視觀測了。

之後可以通過電腦對不同曝光時長的照片進行疊加處理，最終疊加出來的照片和實際目視效果極其接近。運用不同的圖片處理方式會得到不同的效果，比如使用Larson-Sekanina濾鏡，可以把日冕更清晰的顯示出來（見圖4）。

圖4：將不同曝光時長的照片疊加在一起，並使用恰當的濾鏡，有助於將日冕的更多細節展現出來。

一個牢固的便攜的器材裝配能使相機在天空旋轉的同時任然拍攝下清晰的影像。 使用短焦鏡頭可以同時將空中亮度相對較高的恆星和行星拍下，同時一支光學素質優良的長焦鏡頭甚至能拍到月球表面的細節。

當天空有少量雲的時候，通常需要將目視預估的快門速度延長一些，在有薄雲的時候最多會將曝光時間延長4倍，如果太陽不巧恰恰在厚厚的積雨雲旁邊，曝光時間甚至會倍延長100倍！

預演

在出發前應該多次測試相關設備和整套觀測流程——並且全程要在一間比較暗的房間內進行，看看自己是否能在一分多鐘的時間內完成所有的取景、對焦和調節快門速度。在有了這樣詳盡規劃之後，就可以在全食期間為自己贏得更多的目視觀測時間。

同時需要考慮的是，在全食開始後如何才能輕快地取下太陽濾鏡。通常來說，使用巴德膜或其他材質的太陽濾光鏡會通過一個很緊的罩子蓋在望遠鏡上，一旦用力取下就會導致望遠鏡的晃動，這意味著要重新調整望遠鏡（位置、對焦）。最好的方法是將太陽膜安裝在一個可以通過旋轉裝卸的蓋板上，或者用較軟的紙板做一個蓋板。

另外還需要注意的是，太陽濾鏡是否會對聚焦有影響，導致使用太陽濾鏡前後焦點位置不一致，尤其對於長焦鏡頭而言，有些濾鏡玻璃會引起輕微的球差。在日全食期間，時間比金錢還要寶貴，要盡量保證由偏食和全食兩種狀態切換時不需要把時間浪費在重新調焦上。

更多關於2017年8月21號日全食的信息可以在美國國家航空航天局NASA的主頁上找到。

https://eclipse.gsfc.nasa.gov/eclipse.html

https://eclipse2017.nasa.gov

這裡可以找到更多關於地區天氣的詳細信息。

在牢記要保護眼睛不受傷的同時還要記住一句非常重要的話：日食之旅不會結束——日全食是會上癮的！

原文載於2017年7月的《 Sterne und Weltraum 》ǔ

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