简易银河系拍摄指南

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在城市的包围下，繁星漫天的景象每次看到都直击人心，而那一条穿越穹顶的银河，则是星星中最受人追捧的那一个。



Photo by Cameron Venti on Unsplash

很多人都觉得拍摄银河是一件非常困难的事情，比如很多人都会觉得只有非常高端的摄影器材才能拍摄、同时还需要非常专业的参数调教。实际上在数码摄影已经非常成熟了的今天，拍摄星空并不是什么难事，而且通过合理的工具使用，拍摄成功率也大大提升。

事实上银河拍摄在天文摄影中也算是比较简单的一类了，属于星野摄影的范畴。比起更加专业的深空摄影等等，所需的装备和专业知识都相对较少。

本文将介绍策划一次银河拍摄的前后流程，希望可以让更多的人接触星空、记录下星空下美好的回忆~
1. 前期准备

在正式拍摄之前，往往需要解决一些问题：

• 在哪能拍？
  
• 什么时候拍？
  
• 用什么装备拍？
  
• 还需要带什么？
  

我们依次来解决这些问题
1.1 寻找银河拍摄地

或多或少，大家都知道拍星星要去比较黑的地方，那么怎么知道一个地方的夜空有多黑呢？
在业余天文学里有一种对于天体可见性以及光污染有个分类方式，称为「波特尔暗空分类法」，将暗空分为9级。他们的表现是这样划分的:

级别	名称	色基	描述
1	天空完全黑暗的观测点	黑	可以看到黄道光、对日照和黄道带；肉眼可以直接清晰地看见M33；在天蝎座和人马座之间的银河亮到能在地面上投出事物的影子；容易看得到大气光；木星和金星会影响眼睛的暗适应程度；基本看不见周围的景物。
2	典型的真正黑暗的观测点	灰	沿着地平线，大气光微弱可见；肉眼容易看到M33；夏季时，可以看见银河的大多数结构；在黎明前或黄昏后，呈明显黄色的黄道光仍很明亮，可以投出事物的影子；出现的云看上去就像是星空中的黑洞；若没有星空照耀，仅能看到周围事物的模糊轮廓；仍能用肉眼直接看到梅西耶天体中的许多球状星团。
3	乡村的星空	蓝	在地平线处会有一些光污染迹象；近地平线处的云被微微照亮，在头顶上方的云则是暗的；银河仍有丰富细节；肉眼仍能明显看见M15、M4、M5和M22；用眼角余光法也能很容易看得到M33；在春季和秋季，黄道光还很明显，颜色也还可见；能模糊地看见近处的事物。
4	乡村/郊区的过渡带	绿/黄	在地平线上方的多个方向上可以看见呈拱形的光污染现象；黄道光依然可见，但在天顶方向上延伸的范围很小甚至不到一半；地平线上方的银河仍能给人留下深刻的印象，但是大部分更精细的结构已难以辨认；除非地平高度大于55°，否则用眼角余光法已很难看到M33；在光污染的光源处，云被轻度照亮，但在头顶方向上仍是暗的；就算隔有一定距离，也能看清周围事物。
5	郊区的星空	橙	只能在春秋季节最好的晚上才能看到少许黄道光；地平线处的银河非常暗弱甚至看不见，在头顶方向则像褪色一般；在所有或大部分的方向上都能明显看见光污染的光源；云要比背景天空更亮。
6	明亮的郊区星空	红	无法看到黄道光了；仅在天顶方向才能看见银河；地平高度35°以下范围的天空中都发出灰白的光；在天空中任何地方的云都相当亮；周围事物清晰可见；至少要用双筒望远镜才能看见M33, 肉眼只能较清晰地看见M31。
7	郊区/城市的过渡带或满月时	红	整个天空呈现出浅灰白色；在各个方向上光污染的强光源都清晰可见；银河已经看不见了；肉眼勉强可以看见M44或M31，但非常模糊；云非常地亮；即使用中等大小的望远镜观测，最亮的梅西耶天体仍十分苍白。 在满月时，即使身处最暗的观测点，观测情况也不会好于这个等级。不过满月时的天空会显得更蓝一些。
8	城市的星空	白	天空发出白色、灰色或橙色的光，亮度足以让人阅读书籍；只有在最好的夜晚，同时观测者亦要有足够经验，才能用肉眼看到M31和M44；用望远镜也仅能找到亮度较高的梅西耶天体；一些熟悉的星座已非常暗弱甚至完全看不见了。
9	市中心的星空	白	整个天空被照的通亮，一些熟悉的星座和较暗的星座已经看不见了；除了昴宿星团，肉眼再看不到任何梅西耶天体；只有月亮、行星和一些最明亮的星团才能给观星者带来一些乐趣。

根据分级描述，一般而言，根据这个暗夜地图大体就可以了解到某一个地区光害情况，寻找波特尔3级及以下的环境就较为适合拍摄银河了。通过地图来对潜在拍摄地进行初筛是个不错的方式，暗夜地图也比较好找，网上有不少，如：https://www.darkmap.cn/
今天重点推荐使用的App PlanIt! Pro（巧摄专业版）当中也有这个功能，如下图所示，可以非常轻松的找到某个区域的暗夜等级和附近光污染状况。

「巧摄 PlanIt」系列App是由中国摄影师“乔文杰”组织开发的，国内也有其他摄影师在做类似的App，如摄影师“李召麒”目前大部分功能免费的「莉景天气」也是个不错的选择，大家亦可尝试。

银河拍摄属于星野拍摄，意味着你将拍摄很大区域的一整片星空。如果在银心所在方向存在很强的光害源的话，画面中也将明确的看到光害的影响：
如在PlanIt Pro中，如图所示可见在某处、某一时刻的银心以及银拱位置。从暗空地图可以看到该方向正好是北京的光害区域，于是在最终画面上也会受到光害的影响。



↑ 图中绿色圈圈中间的涡旋状icon为银心方位

当然避免这种情况的方式也很简单：如果你前景有一些遮挡，如高山等，一般可以挡住大部分的光害。至于如何看前景遮挡物，我们下文再说。
能不能不通过地图找到足够黑的地方？
有的！为了引起大家对于光害的重视，国际暗夜星空协会（IDA）发布了名为“国际暗空场所”（International Dark-Sky Places，IDSP）的计划。该计划对国家公园、自然保护区等区域给予官方认证，同时对这些区域的夜空质量进行划分。在暗夜星空协会的官网可以找到这些经过认证的区域：https://www.darksky.org/our-work/conservation/idsp/finder/ 。
IDA对于区域认证也有着比较详尽的评估方式，具体可以查看以下文件： https://www.darksky.org/wp-content/uploads/bsk-pdf-manager/45_IDSS_GUIDELINES_CHINESE_2015.PDF。 中国境内目前只有台湾省的合欢山暗空公园满足IDSP认证标准，其余的尚未提交认证申请。
除了IDA之外，还有比如国际自然保护联盟（IUCN）的Dark Skies Advisory Group 维护的世界暗夜保护区名录（World List of Dark Sky Protected Areas，http://darkskyparks.org/dsag/2021-02-28_DSAG_word_list.htm），截至2021年2月，收录了7个中国的暗夜保护区：

• 上饶葛源暗夜星空保护区（江西省上饶市横峰县葛源镇附近，中心点经纬度：28.60, 117.65）
  
• 那曲暗夜星空保护区（西藏自治区那曲县罗玛镇附近，中心点经纬度：30.53, 91.20）
  
• 阿里暗夜公园（西藏自治区阿里地区狮泉河镇附近，中心点经纬度：32.50, 80.12）
  
• 太行洪谷暗夜星空保护区（山西省晋城市沁水县附近，中心点经纬度： 35.26, 112.04）
  
• 盐城野芦荡暗夜星空保护地（江苏省盐城市大丰区附近，中心点经纬度：33.06, 120.82）
  
• 铜川照金暗夜星空保护地（陕西省铜川市照金镇附近，中心点经纬度：35.05, 108.65）
  
• 台湾合欢山暗空公园（台湾南投县仁爱乡大同村附近，部分合欢山森林公园与部分太鲁阁国家公园管辖区域，中心点经纬度：24.12, 121.29）
  

其余地区的暗夜保护区也可以在DSAG的地图上找到：

需要注意的是，IUCN DSAG和IDA认证的暗夜保护区并不仅仅是对夜空质量的评定，同时也包含对保护区保护措施、执行方案等多方面的评估，榜上的保护区是需要长时间维护该地暗空环境的。

通过暗夜地图、或者直接前往暗夜保护区，都只是去到一片星空不错的区域，那么具体的拍摄机位如何选择呢？
在大部分的银河拍摄中，除了拍摄银河本身，都还需要一个前景作为构图的一部分。这个前景可以是一个趣味的建筑，比如射电望远镜、长城敌楼等等，也可以是一个冰川、一个山峰、抑或是远处连绵的地形。对于前景的规划，PlanIt Pro做了非常好用的功能：虚拟现实取景框。


首先在地图上通过搜索或手动移动地图找到想要拍摄的点位，然后点击右下角加号添加为相机位置。你可以点击右下角的”取景框“icon选择虚拟现实取景框，便会进入虚拟取景模式：



↑ 接片模式下，可以看到接片后大致的视野与构图


你可以通过设置相机参数（如焦距）更改视野，哪怕你想接片也可以 选择接片张数等等，然后通过调整视角和仰角，就可以看到大致的视野了。你也可以通过设置时间，在取景框里模拟出某时刻天上银河的位置。

需要注意的是，Planit Pro只能针对地形有个大致的示意，如果面前有树、或者别的建筑物，则需要手工标记。详细的预取景是个细致的活，这里就不再展开了。

找到合适的前景并不是终点，接下来还需要考虑自己抵达并留在这个拍摄点的可能性：比如是否开车可以直达、是不是需要徒步甚至登山、可不可以住宿、会不会需要交钱等等。
综合这二者，基本可以确定一个良好的机位。
1.2 确定拍摄时间
对于大部分非职业的摄影爱好者而言，并没有大把的时间在一个拍摄机位等待一个最佳拍摄时机，于是提前算好一个良好的拍摄窗口时间就至关重要了。
时间对于拍摄的影响主要有这么几个方面：

• 每天银河升起的方位都不一致，升起落下时间也不一样；
  
• 日子不对的话，一个探照灯一样的月亮会让整个夜空只剩它和其他几个极亮的星星；
  
• 一个多云甚至下雨的天气，也会让整个拍摄泡汤；
  

我们依次来说。
由于银河是一整条光带，一般我们在拍摄银河的时候或多或少会希望看到一个完整的、半球形的银拱。对于北半球中间维度的我们，银拱一般在3-7月之间拍摄比较合适：3月以前，银拱基本在快日出或日出后才升起，而7月开始，银拱经常天黑时已经升得太高，难以取景。
对于月亮而言，一般情况下拍摄星空要尽量避免月亮对于星空的影响，有这样两个思路：

• 月亮和银河各走各的，不同时出现，从而拥有拍摄窗口；
  
• 月相还属于新月 、残月 、峨眉月 的时候，对于星空影响还不算大，也是能拍的日子；
  

如果单纯只看月相，农历二十四开始的残月一直持续到下个月的农历初五初六，这中间的一周半都算是不错的日子；而要看月亮和银河是否时间重合，则只能依次看每日的月亮升起/落下时间、和银河升起/落下时间之间的窗口期。
这时候，又到了我们万能的拍摄规划App PlanIt! Pro大显神通的时候了。
你可以在PlanIt! Pro里找到银河搜索功能，首先选择可能的银河构图。这里银河构图是按照银拱的高度角计算的。



如果你已经选好了拍摄地和大致构图，那么你大抵已经了解了你希望银河的仰角。在「可能的银河构图」里选择你想要的最高角度，确认后设置好起止日期，点击“结果”进入结果筛选。




如上文所述，你可以选择筛选出「没有月亮」、「峨眉月」、「亏眉月」几个条件；对于我们上班族来说，平时晚上是没机会拍摄的，那么继续选择周六、周日，这样周末夜晚月亮达标的日子就筛选出来了~




再来说说天气。
比起上面说的日期筛选，天气才是最令人头疼的存在——日子不好顶多拍到的银河不完整、或比较暗，但一片云飘过来真的是让整个行程都泡汤……
对于这种需要提前几天对天气进行判断的场景，我强烈推荐一款App：http://Windy.com，当然它也支持在网页上直接查看，iOS用户注意不要下错了App，是红色的而不是蓝色的~
在App中，通过搜索或者直接拖动地图选择你找好的拍摄地，点击上面的小箭头就可以进入它详细预报模式。由于拍摄银河和云有很大的关系，我们进入meteogram（气象图）模式，就可以看到未来几天云高、风力、降水量等等的数据啦~

Meteogram数据间歇性需要一些科学的访问姿势才能加载。

推荐http://windy.com最大的原因，除了可以看云高外，最关键的是它集成了三种不同的天气预测数据！

• ECMWF（欧洲中期天气预报中心）是欧洲的模型，三小时预报间隔，精度9km，是目前民间可以用到精度最佳的模型，也是目前世界公认准确性排名第一的存在。缺点是它一天只针对中国地区更新两次数据。
  
• GFS（全球预报系统）是美国气象局的预测模型，三小时预报间隔，但是精度只有22km，也就是它22km范围算是同一种气候，在山里什么的就不太准。比起ECMWF，它每天更新四次数据。
  
• ICON（德国马普气象研究所），是德国的，13km精度，一天更新两次数据，可以用于备用。
  

↑ 四种不同的数据源纵向对比界面。Meteoblue并不提供天气预测，而是另一个公开的天气数据集成商，故不在上述预测模型列表中

结合云高，一般可以比较轻松的判断是否会影响拍摄，比如上周末在河北东甸子梁的拍摄中，云高普遍显示在2km以下，拍摄地海拔2050m，就属于基本不会受影响的状态，事实也确实如此。



↑ 上图拍摄于周六（3日）下午6点，海拔2050m。按照Windy的预测，下午5点过开始有云涌现，集中在海拔2000m以下，实际情况完全与ECMWF预测一致！

在临近拍摄日的时候，直接查看「中央气象台」的数据，中央气象台的数据已经做到了十几分钟间隔，对于拍摄当天判断成功率很有效。
如果希望进一步的了解如何科学的查看天气，有一篇由科学摄影前辈李召麒老师写的文章：《如何科学的看天气预报》 可以进一步学习下。

需要注意的是，天气预报永远是不准的，大家还是需要在每一次外出时积累经验、以及慢慢接触并熟悉一些地理常识：如树林子一般都会形成自己的局部小气候等等。

结合天气和月相，就可以确定好拍摄日期啦~要进一步，返回之前的虚拟取景框，移动下面的时间轴，找到你想要的银河构图，那么具体的拍摄时间就也确定啦~！
1.3 确定拍摄装备
什么相机可以拍银河，这似乎是个老生常谈的问题。我也时常收到”某某相机是否可以拍银河“这样的问题。先说结论：原则上可以长时间曝光的设备都可以拍摄，无论是GoPro、还是手机，抑或是黑卡一类的DC、全画幅无反、大画幅胶片等等……
其实问出这个问题也很好理解：银河比较暗，这个大家都知道，在拍摄银河是往往长时间曝光也不完全够，还需要提高ISO，有些相机在高ISO的情况下表现一般，画面遍布噪点，拍出来观感并不好，这也是很多人担心自己的相机”拍不好银河“的主要原因。



↑ 朋友“阳光大蓝孩”（公众号：走进荒野IntoWild）使用小米 Mi 10 Ultra 拍摄的银河（30s曝光, f/1.85, ISO12800）

近几年很多手机厂商都开始宣传自己的手机可以拍摄星空，其中大部分，本质并不是突破了高ISO时的噪声问题，而是通过计算摄影的方式、后期进行多张堆栈叠加从而提升画面表现的。我们在Photoshop等图像处理工具中也可以对手机以外的其他设备拍摄的照片采取同样的方式，从而得到一个相对可接受的结果。当然，这很麻烦，这意味着你需要在一个地方使用三脚架稳定的拍摄多张长时间曝光的照片，然后进一步在电脑中完成后期。于是，什么样的相机可以拍摄银河这个问题，经常看到的答案是：
「使用全画幅相机，镜头光圈要大，2.8最起码，1.4更好」


上图中，上中下分别为 5D2、D610、A7M3 拍摄的银河，三款相机分别于2008年、2013年、2018年发布，虽然相隔十年，但对于银河这种题材而言一般拍摄并不会有显著差异。
相机选好了，那么带什么样的镜头？在上述使用虚拟取景框中的过程中，有一个焦距和转向的选择。其实在前期我们可以通过这个功能规划好到底需要什么样的镜头来取景。


从取景框里，我们可以看到如果我要在这个位置拍摄萨普神山的银河，使用14mm的镜头可以同时收入银河和神山。

如果你使用的并不是全画幅相机，那么你需要将镜头焦距转化成为35mm等效焦距再来估算。如APS-C幅的相机一般乘以1.5的系数，而M43画幅的则需乘以2。

当然只有广角能拍银河么？当然不是，在一些特殊的构图下，标准焦距甚至长焦也可以拍出有意思的画面，你只要发挥你的想像就好~



↑ 分别为14mm、35mm、50mm焦距镜头拍摄，35mm图来自司与（微博@SY小与），50mm图来自”星缘山风队“摄影师（微博@爱拍星空）

其余的拍摄设备，三脚架是必备的；如果希望更长时间的曝光，部分相机可能需要对应的快门线进行辅助。
如果你希望更加进阶的拍摄银河细节，那么赤道仪是你升级的方向。赤道仪可以让你更久的跟踪拍摄银河，从而抵消地球自转带来的星空位移，这样你可以非常长时间的曝光，从而获得更多细节。本文就不对赤道仪进行展开了。
1.4 其他装备准备
由于银河拍摄一般是在夜间，于是必要的照明和保暖就是必备的了。有些时候拍摄地可能没有信号，那么和在外界通联的电台或卫星电话也是必要的。如果要拍摄很久，考虑带个折叠椅等等也是不错的选择。
如果要涉及到野外过夜，那么请参考我之前的文章《一步步走近自然，写给露营新手的入门说明书》。
2. 拍摄执行

做完所有的前期准备，那就出发吧~
在具体拍摄执行阶段，大家最关心的其实就是如何正确的曝光。很多人看到一张拍摄银河的照片后都喜欢询问用什么样的参数进行拍摄的，实际上意义并不很大，每个地方因为周边环境反射光等原因，需要的参数各不相同。首先我们需要明确的是：

• 光圈需要尽可能大，除非过分影响景深；
  
• 快门速度并不是可以随意增长的，由于地球自转，星星也在动，长时间曝光星星会在画面中拖尾形成”星轨“。为了避免这样的现象发生，一般遵循”500法则“或”600法则“，即：用500除以镜头焦距（35mm等效焦距）算出最长曝光时间，如使用24mm镜头在全画幅机身上进行拍摄，则快门速度不宜长于500÷24≈21s。随着现在相机像素越来越高，星星拖尾可被察觉的也越来越明显，对于高像素的相机（比如R5、A7R3、A7R4等等）需要在500法则下继续做减法，如用300作为基准除以焦距等等。根据这样的方式，你可以获得一个”最长曝光时间“。
  
• 拍摄RAW格式，以便后期更好的处理照片。
  

如果是利用数码相机进行拍摄，其实在实际拍摄时可以非常简单的找到合适的参数组合。对于新手，我一般推荐如下操作方式：

• 如果没有什么近处（一般指5m内）的前景（比如帐篷、汽车等）镜头对焦设置为手动对焦，拧到”∞“无限远的位置后，往回稍微退一点点；如果近处有前景，可以用手机或灯光照亮前景物体，利用相机实时取景功能放大进行对焦，并将对焦模式设置成MF；
  
• 先使用相机能提供的最高ISO、和1s左右的快门速度进行试拍，查看曝光和对焦、构图情况；
  
• 调整曝光、对焦、构图，直至达到满意效果；
  
• 提升快门速度至上述”最长曝光时间“附近，记录下从先前的快门速度往上”拨弄“了几档，同样的将ISO向下降低几档，这样你就得到了最适合你今天的拍摄参数~
  
• enjoy~
  

在完全黑暗的环境中拍摄夜空，经常会遇到前景无法看清的情况，也可以考虑在相同的位置增加曝光，单独拍摄一张前景图片，后期进行合成。

如果使用赤道仪进行拍摄，则可以无视上面的”最长曝光时间“限制。但由于赤道仪会跟着转，拍摄星空后地景一般会有虚影，所以一般会采用单独一张地景、然后后期进行合成的方式进行。

↑ Jason De Freitas (Instagram @jase.film) 使用 Bronica SQ-A 搭配 80mm 镜头F3.5光圈、Kodak Ektar 100胶片，赤道仪跟踪并曝光105分钟，迫冲2档

如果是胶片摄影，我敬你是条汉子（划掉！）……胶片拍摄银河相比于拍摄星轨等星野题材确实会难很多，毕竟胶片一般感光度并不很高，后期一般也需要迫冲等手段让画面可用。需要注意的是，胶片存在倒易率失效的问题：可以简单理解成为随着曝光时间增长，胶片的感光越来越迟钝（类似于感光度越来越低）。每种胶片的倒易率都不同，一般需要查表来估算。常见的胶片超过1s的曝光就会有明显的倒易率失效问题，1s曝光时不少胶片会欠曝一档，还是挺严重的……

测光正常的曝光时间	胶片需增加的曝光时间	显影时间变化
1/1000s	不变	不变
1s	2s	-10%
10s	40s	-20%
100s	800s	-30%

↑ 倒易率失效补偿基本估算表
当然，用胶片拍出的银河，那成就感也是不可比拟的~


除了相机设置之外，拍摄期间务必注意保暖，如果要在相机周围走动，可以考虑给三脚架下放一个不影响拍摄的小小小灯，用来提醒他人不要绊倒。
3. 后期处理

网上看到让人心动的银河照片基本上都是经过了比较重的后期处理了的。由于画面风格是个人审美的事情，比较私人，在这里我只简单介绍我使用Lightroom处理银河照片的一些大体的处理思路。



原始图片


Step 1：画面定调
调整白平衡和曝光，把画面拉到一个色彩、曝光都基本符合自己想要的状态。一般而言，天空发蓝或者偏红是比较普遍会被接受的调整方向。



Step 2：提亮天空
毕竟地景和天空一般不能兼得，故使用「渐变滤镜」进行基本处理。一般可以略微提一下亮度，增加对比和饱和等等。



Step 3：处理银心
银河拍摄最夺人眼球的就是银心啦，这里使用「径向滤镜」将银心提亮并让颜色更鲜艳一些。



Step 4：整体处理
俗称加一些细节，把认为不好看或者影响观感的地方处理下。整个照片就完成啦~



最终成片

修图的同时也需要注意一些自然常识，比如最终画面右上角的绿色，并不是局部偏色，实际上是一种自然现象「气辉」。

<hr/>以上就是简单的银河拍摄指南，希望可以让对星空感兴趣的你走出家门，记录下美好的瞬间、并留下美好的故事~
天文摄影是一个非常大的门类，再往后无论是深空摄影、还是星野摄影中去拍摄流星雨、拍摄极光，都需要你一步步对我们存在的宇宙深入的了解。希望这篇文章可以抛砖引玉，通过这样的方式告诉你，其实拍银河离我们并不遥远！其实只需要做好前期功课，就可以比较轻松的获得你想要的照片。
我们在仰望星空、记录一个个夜空的同时，也记录着我们这个世界的环境变化，当然，也会让你更加热爱这个世界！



2021年7月，摄于河北东甸子梁



2021年6月，摄于河北五色天路