輕鬆拍攝月食

月食是不少朋友都有興趣觀看和拍攝的特別天象。在數碼相機和智能電話普及的時代，攝影已變成垂手可得的事情。無論你打算用輕便型數碼相機、可換鏡頭的數碼相機，還是只用智能電話，也可以輕鬆拍攝到是次月食。以下會為大家介紹一些簡易的拍攝技巧。

做好對焦

無論拍攝任何對象，準確的對焦是一幅成功相片的基本要素。由於天上的月球距離我們很遠，我們需要把焦點調至無限遠進行拍攝。最理想的做法是利用相機的人手對焦模式，同時以即時預覽方法並放大影像進行仔細對焦。如果是不支援人手對焦的相機，就只好把焦點設至無限遠或風景模式。而要是只能執行自動對焦的相機，唯有選定拍攝對象後嘗試拍攝，只要多加嘗試應能拍到合適效果的。

廣角鏡適合將地面景物及月食情況同時拍攝下來

中焦距鏡頭適合同時拍攝月食和遠方地面景物

設好曝光 善用腳架

你有試過拍攝夜景時，拍得的影像不是太暗，就是「鬆郁濛」不夠清楚嗎? 其實天上的星體都比日常的景物暗淡，很多時要以較長曝光時間才能拍攝得到。因此能提供穩固支撐的腳架絕對是天文攝影的最佳拍檔。由於月全食不同階段的光度變化很大，宜多加嘗試調整不同曝光量以達較佳效果。在滿月時或是月食的偏食階段時，月球其實相對比較明亮，只需用較短的曝光時間就能拍攝清楚月面情況，例如1/100秒甚至更短。但在全食階段時，由於月球已進入地球影子而變得非常暗淡，要拍攝全食時的紅月亮曝光時間會較長，如1秒至數秒甚至長達10秒。這類長時間曝光就要靠腳架來進行了，否則把相機靠在固定物件以作支撐都是常見做法。而透過設定較高感光力ISO來縮短曝光時間，都是拍攝暗淡景物時可行的方法。但調高ISO會增加相片的雜訊，可多拍幾張以選取理想平衡。

藉不同焦距創作獨有構圖

由於月球的視面積很少，若果相機沒有高倍的變焦功能或長焦距鏡頭，拍出的月球也只是個小圓點。以智能電話為例，一般拍攝的照片約等於全片幅相機配24mm焦距的鏡頭(如下圖示)。縱使是2倍甚至4倍變焦，相片中的月亮也只佔一小部分。因此無論使用短焦的廣角視場或中等焦距拍攝，大家也不妨預先掌握月食的出現時間、方位及仰角，配合地面的景物拍一張漂亮的月食風景照。如若能以腳架支撐相機配合快門線進行固定攝影，只要每隔5分鐘以上定時拍攝，便可將月食的過程拍攝下來。再利用圖像軟件進行疊加後期處理，就可製作出間歇攝影的月食過程。

在數碼相機普及前，當要拍攝深空天體時每按一次快門都要深思熟慮，因為每一張菲林都只能曝光一次，我們必須在拍攝前決定如何拍攝，應使用黑白或彩色菲林、如何構圖、曝光時間等，加上還要等沖印完成才能看到照片是否成功，所以在菲林時代拍天文照片是一項高難度的活動。而到了數碼攝影的年代，感光元件取代了菲林，電子訊號代替了化學試劑，天文攝影才變得更加簡單，令更多的人可以嘗試天文攝影。

不同於菲林利用鹵化銀的銀離子捕捉光子，感光元件利用像素上的微小電晶體來個別捕捉每個光子。電晶體會吸收並放大捕捉光子轉換而來的電荷，接著再透過電線傳送信號。光子愈多信號就愈大，我們在螢幕中看到的影像便會愈光。所以對於深空天體等暗淡的影像，我們會用長時間的曝光來讓更多深空天體的光子到達相機的感光元件，從而成像。

但是感光元件只能分辨有沒有光子，卻不能知道光子是甚麼顏色——所以最初的數碼相機拍出來的照片會是黑白照片。要拍攝彩色照片，科學家在感光元件上放置彩色濾光片陣列，即拜耳陣列。拜耳陣列把紅綠藍三色濾光片按一定排列讓紅綠藍的光分別進入到相鄰的像素中，最後再以軟件插值計算出每個像素的顏色。

拜耳陣列雖然可以很方便地拍攝到彩色影像，但是對於天文攝影，特別是深空天體攝影來說，拜耳陣列會減少長時間曝光的效率，比如在拍攝紅色的發射星雲時，我們只能使用其中四分之一的像素來感光，嚴重影響拍攝的效率。除此以外，拜耳陣列在插值時對於高對比，或者微小細節都容易造成問題，例如出現雜訊或者摩爾紋。對於哈勃太空望遠鏡等專業級天文望遠鏡，它的拍攝目標大多非常細少，而且需要非常長時間的曝光時間，因此它並不會使用拜耳陣列來拍攝彩色影像。

天文學家會使用多種濾鏡配合黑白相機拍攝深空天體，以哈勃太空望遠鏡為例，它在UVIS波段（紫外光-可見光）配備47塊濾鏡供科學家使用，科學家會搭配不同的濾鏡去拍攝深空天體，例如在拍攝仙女座大星系時分別拍攝紅、綠、藍三張的星系照片，再合併成一張彩色的照片；而在拍攝船底座星雲時則使用H-alpha、H-II及S-II窄頻度濾鏡拍攝，最後再用軟件把對應的顏色加上去。

對於天文學家而言，使用濾鏡拍攝深空天體還有一個好處，那就是可以通過調色，突出天體的細節：例如把使用S-II（深紅色）、H-alpha（紅色）及Ｏ-III（綠色）濾鏡拍攝的窄頻照片，以紅、綠、藍三原色來重新調色。這種調色便是我們俗稱的「哈勃色」。這種調色方法不只是好看，更能分辨硫（S-II）、氫（H-alpha）、氧（Ｏ-III）的分佈、可以幫助科學家研究深空天體，像是星雲的形成、原恆星的誕生等課題。

除了哈勃色以外，天文學家還會以紅外影像或者不同元素的發射線組合成一張假色影像。例如下圖中的創生之柱的紅外影像可以幫助科學家分析早期恆星誕生的原理——而這在可見光波段只能看到一大片的塵埃。2021年底發射的James Webb 太空望遠鏡（JWST）主力拍攝紅外光影像，在它拍攝的首批影像中我們可以看到NGC 3132，南環狀星雲的紅外影像——當然這也是假色影像——穿透了星雲中的塵埃，看到整個星雲的結構。

假色是天文學家拍攝天體照片時常常使用的一項工具，他們利用假色影像去分析天體的結構、組成以及真實色彩中難以發現的特徵。所以當大家下次在欣賞NASA放出的照片時不妨思考一下照片用了甚麼濾鏡、如何調色吧！

天文導師
王力

參考資料:

1. First Images from the James Webb Space Telescope
   https://www.nasa.gov/webbfirstimages

2. “Pretty Pictures”: The Use of False Color in Images of Deep Space
   https://ivc.lib.rochester.edu/pretty-pictures-the-use-of-false-color-in-images-of-deep-space/

3. Southern Ring Nebula
   https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_443.html

4. Hubble Filters WFC3
   https://wfc3.gsfc.nasa.gov/tech/filters.html