如何科学的观看与拍摄流星雨

如何科学的观看与拍摄流星雨

​​前言:

8月12日,又快到了一年一度的英仙座流星雨流量极大的日子,今年极大时间虽然受月光影响很大。但是,毕竟是北半球三大流星雨之一的英仙座流星雨,一晚上抓个几十个流星出照片还是没什么问题的。同时,当天是周六晚,上班一族也不用担心观流星雨影响工作。

首先,很多人有疑问:

1、肉眼能看得到嘛?

2、观看流星雨需要什么器材嘛?

3、拍摄流星雨一定要全画幅相机嘛?

很多人认为拍摄与观测流星雨是一件很难,甚至是不可能的事情。实际上,只要有一个能手动曝光的普通相机就可以拍摄,观看流星雨更不需要什么设备,只需静静的用眼睛看就好。

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那么问题来了,如何科学的观测与拍摄流星雨呢?

作为一个摄影科普栏目,首先,我们要了解一下流星雨的成因。

流星,源于太空中的灰尘颗粒,这些小质量的灰尘颗粒称为流星体 ,在经过地球附近时受到重力的吸引,高速坠落地球和大气中的空气分子产生剧烈摩擦,流星体本身的元素会和空气分子游离发光,产生不同亮度与颜色之流星。

流星v.s.流星雨

大多数的流星都是随机出现且不可预期的,我们称之为偶发流星。但经由观测发现,每年总会固定在某些月份、某些方位出现大群的流星,每小时可能有数十至上百颗流星以上,这总规律、从特定方位出现的流星群,就是流星雨。

流星雨的成因

那流星雨又是如何形成的呢?大部分流星雨的成因,是源于彗星接近太阳时,那些易挥发性的气体与物质,容易被气化、升华而产生许多灰尘颗粒(流星体),并且散布在彗星轨道上。当地球公转经过彗星的轨道附近时,这些灰尘颗粒受地球重力影响,便坠入大气层形成流星。若在短时间内有很多的灰尘颗粒坠入地球,就会形成流星雨。

2014年双子座流星雨拍摄于柳沟

辐射点:

在观赏流星雨时,我们会发现在短时间内所观测到的流星,看起来好像是从天空中某一方位向外散射出来的,这一个特定的位置便称为“ 辐射点 ”。(可见上图)这是由于这些流星体散落在彗星轨道上,当地球接近时,流星体皆以同一个方位平行落入地球,因此对于观测者而言,流星雨看起来就都是从同一个固定的方位产生。并且,由于彗星轨道与地球公转轨道是固定的,因此在天空中辐射点所对应到的星座位置变化不大,因此流星雨就依据幅射点所在的星座名称来命名,如狮子座流星雨、双子座流星雨。

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上述内容总结一下,

1、流星雨的形成是地球撞到宇宙中的彗星灰尘了,

2、流星雨有辐射点。

下面是国际流星组织给出的今年的英仙座流星雨信息:

关于活动时段:英仙座流星雨持续时间比较长,将近一个月时间(比一月的象限仪只有几天持久多了),正好是暑假期间,再加上其他几个小流星雨的叠加,很多人第一次看到流星就是英仙座流星雨。

关于极大时间:上面极大时间不代表只有这个时间可以看流星雨,何况极大时间或许不准。

ZHR(每小时天顶流星数):当辐射点在头顶时候且无光害月光影响下的每小时流星数理想值。月明星稀,由于今年月亮很大,60%的稍暗流星就看不到了,流量下降到60颗每小时,英仙座流星雨辐射点升起来也比较晚,下降到40颗每小时,如果是光污染条件很好,可以看到35颗每小时。城市?再减80%,雾霾?睡觉吧,或者逃离雾霾。

这也就是为什么人们认为看流星雨难,

一、个人问题:名称带来的误解,流星雨并不是像下雨一样的多,只是有辐射点而已,在城市里也只能看到每小时几颗。更何况一年也就两三天晚上可以看到比较多的流星雨。

二、他人问题:网上报道的一派胡言,三大流星雨的象限仪座流星雨有时候坑到一小时看不到几颗,一些媒体为了关注度,整一些没听说过的小流星雨宣传宣传,放几张星轨照片充当流星雨,如下图所示。

(例如:狮子座流星雨流量这些年很低,不建议观测)

所以,放下天陨如雨的幻想,眼见为实。

下面,我们来看看对比图,了解下月亮和光污染有多么的影响星星数量。

无月光:

有月光:

无月光,无光害:

无月光,有光害:

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理论铺垫完成,下面正式进入实际操作环节,以今年英仙座流星雨为例,可适用各个流星雨的拍摄:

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主要内容:

1、了解当晚星空

2、准备器材

3、天气与星空观测地选择

4、实地踩点与拍摄参数

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1、了解当晚星空:月出落时间、极大时间、辐射点位置、天文昏影终&天文晨光始。

前面对比图可以看到,月亮对天文观测的影响是非常非常大的,同时,月亮可以很早就了解位置,所以先看当晚月亮情况。

星空模拟软件电脑端可以使用stellarium,手机可以使用skysafari等。选择好地点、时间即可模拟当时所见星空。

如上图所示:月亮在晚上10点左右升起,这个时候英仙座也正好从东北方向升起,月亮影响会很大。

天文昏影终也就是日落后天完全黑的时间,北京地区这段时间天文昏影终大约为21:25,天文晨光始是天开始亮的时间,为03:17。

了解完当晚星空和其他信息,当晚的规划大约是这样的:

19:30拍日落,

19:30-20:00架机器,

20:00-21:20预定机位拍星空和地景,

21:25-22:00趁着天完全黑的时候拍拍银河,

22:00-04:00月亮、辐射点升起,拍流星雨机位。

(需要注意国内各地时间是不一样的)

2、准备器材

必须:

·相机,尽量高感好的,拍星空嘛(但13年,老机器D90+18105也出过流星雨片)。能手动设置曝光,且能间隔拍摄或使用快门线的机器。

·快门线,相机拍摄需要连续拍摄,所以需要快门线,如果机子自带间隔拍摄,可以不带快门线。(如果实在不想买快门线,将相机调整成连拍模式,设置好参数,用胶带和石头把快门按键压住。)

·镜头,广角,最好要光圈f值小于2.8的,光圈越大,越容易捕捉到比较暗的流星。

·三脚架,如果不想用石头架的话。

·衣服,郊区冷,郊区山上很冷、长时间在郊区山上非常冷。英仙座流星雨大概加一件厚外套即可,北方观测双子座流星雨与象限仪座流星雨8件上衣起。

可选:

·红光手电或者头灯,尽量不要使用白光手电,红光手电可以让人眼持续适应黑暗。

·多块电池、储存卡:连续拍摄一整晚,相机很容易没电。储存卡同理。

·星野赤道仪:由于地球自转,星空也会旋转,赤道仪的作用是跟踪星空,方便后期对齐工作。信达、艾顿两个品牌用的比较多。

如下图为1小时流星浅色对齐叠加,去除掉飞机、卫星等影响,剩下的有同一个辐射点的就是流星了,后期只需要把这些流星抠出来即可。如果没有赤道仪,就需要经手动对齐星空,前期拍摄隔一段时间就要停下来移动天区。

3、天气与星空观测地选择

天气:

天气有多影响?阴天就可以睡觉了,所以提前查好天气并实时跟踪当地天气非常重要。

推荐使用windytv、meteoblue等天气网站&app

如果遇到大范围阴天,同时只有底层云,如上图,可以选择上比云层高的山,拍云海流星雨。详见文章:如何较为科学的预报云海与晨雾丁达尔光

一般云不是太多的情况可以选择按照云图预报找没云的地区即可。

如果遇到雾霾天气请看之前的文章:

如何精确逃离雾霾

观测地:

观测地不同,光污染条件不同,直接影响是看到100颗流星还是10颗,详情请看之前写的星空观测地选址文章:

如何科学的寻找周边最佳的观星摄影地

最好是自己开发探索观测地,不管从质量还是多样性都会好一些。

当然,也可以参考现成的攻略,如果是北京地区,可以参考北京天文馆詹想老师的京郊观星攻略,就是讲京郊哪里适合观星、怎么走怎么住等等。

(百度:京郊观星攻略,或PDF链接:https://pan.baidu.com/s/1geFi5hh)

国内其他地区,可以参考下面两个网站的照片。

夜空中国:

夜空中国

星缘山峰队-世界观星地理:

世界观星地理! | 星缘山风队

4、实地踩点与拍摄参数

拍摄地应该在保障安全的前提下选择一个视野开阔的地方,因为流星不是在辐射点最多,而是全天空范围内都有可能的,所以保证视野最开阔是首要的。

一般来说,距离辐射点越近,目视上流星越小,可以见下图。

15年拍摄于云峰山

对于焦段选择,全画幅机子推荐12-24mm焦段镜头,上图为20mm 3*3拼接。流星或许有点小,20mm或者24mm的镜头拍出来的流星会相对大一些。焦距太长会导致覆盖天区太少,无法捕捉到流星。

地景选择:

流星雨场面宏大,应该配合一些广角大场面风光,回忆一下过去拍摄的类似风景,选择一个合适的拍摄地点。地景可以使用google earth或planit!摄影计划神器进行模拟。

当然,还要考虑辐射点的位置,辐射点是否在画面内效果也不一样。于海童那张辐射点在画面外,我拍摄的大部分在画面内,以供参考。对英仙座流星雨来说,可以考虑把银河纳入相机取景框,而不把辐射点放入画面中。

同时,还可以结合一些天文元素,如15年拍摄的下图:

但这个地方并不推荐大家去,流星雨时候估计人很多(拿着灯乱照),而且海拔低,湿气大,容易雾霾,光害条件也很一般。

拍摄方式:

首先,星空基本步骤:开启手动对焦、摘掉UV镜、关闭镜头防抖,

以及!照片选择拍摄RAW文件(拍摄流星部分如果空间实在不足,可以选择jpg,背景星空和地景依然要选择RAW)。

然后,

最大光圈、高感光、短曝光拍流星

收一点光圈、低感光、长曝光拍地景+星空。

高感光、短曝光是为了使得相对而言流星更亮,星空暗淡一些,方便后期找星。因为感光度确定,光圈确定的话,流星曝光时间只取决于流星本身划过时间,星空这个时候暗一些比较好。

低感光、长曝光、收1档光圈是为了排出较少噪点的地景与背景星空。

流星部分参数:

15年双子雨拍摄于小窝铺垭口,iso25600,8s,f2.8,14mm(流量极大的前两天)

15年双子雨拍摄于云峰山,f/1.4, 5s, ISO25600(流量极大当天)

由于我的机器是体育机,高感光用了25600,一般机子例如D750,D610, 6D 建议使用iso12800,新款截幅机建议使用iso6400,普通截幅机建议使用iso3200。

当然,这只是个人观点,iso100也可以拍流星雨,下图是影队于海童大神拍摄的英仙座流星雨,虽然iso100,但后期还是可以提取出来信息。

地景拍摄参数:

地景使用常规拍摄星空参数即可,例如:f2.8,30s,iso3200。

今年象限仪流星雨有月亮,所以这个参数应该曝光充足,但如果全黑,或许需要增加曝光时间。具体可打开相机内部的直方图查看。

(如果有赤道仪,可以高质量拍摄几张背景星空)

现场拍摄注意事项:

1、注意安全。

2、不要打扰其他人,请勿开灯,因为开灯后人眼再恢复还得好久,影响到他人拍摄就更不好了。

3、穿足够多的衣服。

4、检查好相机电池、储存卡空间是否足够。

5、……(欢迎评论区提醒)

观测拍摄不分家,拍摄的过程中,就可以躺在防潮垫、或者折叠椅上,让自己目光覆盖尽可能多的星空,同时注意避让强光。

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后期:

后期简单步骤:

1、找出有流星的照片,挑出来放一个文件夹。

2、将地景星空处理完毕作为背景,保存。

3、将流星对齐背景星空,保存。

4、套索工具扣出流星部分,用ps曲线工具压暗背景星空,提亮流星部分,保存。

5、图层浅色叠加,保存。

6、适度矫正星空颜色、压暗光污染等,保存。

7、输出:打印出来或发朋友圈。

后期处理在这篇文章中就不详细展开了,如果这篇浏览量够高,大家积极分享的话。会在英仙座流星雨前再出一个《如何科学的处理流星雨/星空照片》。

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哦,还有一件事情:

如何科学的进行流星许愿?

不要幻想自己能看到流星后再许愿,一般等自己惊讶“哇”完流星就过去了,所以,心中连续默念愿望,守株待兔才是科学方法。

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作者:李召麒

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