第一次拍日環蝕就上手

[內容摘要]

日蝕蝕甚

難得一見的天文奇景

今年4月開始有人在討論日蝕的議題,原來今年2020年台灣也在日蝕觀測範圍內,而且台灣中部地區是環蝕帶範圍,也就是能看到俗稱「戒指」的奇景。於是馬上就訂了嘉義的住宿跟高鐵票,還有準備這次拍攝所需要的配備。這篇文章會與大家分享日蝕拍攝所需要注意的事項,雖然根據沙羅週期,台灣本島下次要看得到日環蝕會是200多年後後了,不過如果有計劃要去國外觀看日蝕的朋友們仍然可以做好準備。

沙羅週期與日蝕

根據地球、月球、太陽間的軌道週期,我們可以推算每次日蝕發生的時間跟地點,這次台灣嘉義地區完全在環食帶觀測範圍內。如果是在環食帶外圍則是看到日偏食,也就是缺角太陽。

  • 日全食 (Total):當月球離地球較近,在月球本影內的地區的人可見日全食。
  • 日環食 (Annular):月亮離地球較遠,無法完全遮擋太陽,本影延伸區域內的人可見日環食。
  • 日偏食 (Partial):不管月亮遠近,只要是在月球半影區中的人都可看到。

想了解下一次日蝕地點與觀看時間可以參考NASA日蝕資料,這裡詳細列出過去與未來每次日蝕會發生的時間與地點。

沙羅週期與日蝕

拍攝準備

觀看日蝕需要準備一些小道具,例如舊底片、烤黑的玻璃等等大家都知道的事,這邊要教各位如何「拍攝」日蝕。

必備以下設備:

  1. 相機與鏡頭選擇
  2. 濾鏡
  3. 腳架及承架系統

額外設備:

  1. 快門線
  2. 倍增鏡(EF 1.4X/ 2X)
  3. 赤道儀

相機與鏡頭選擇

基本上不論使用任何廠牌相機都可以,但你要清楚自己的相機感光元件尺寸及等效焦距換算。經過這次拍攝,我建議如果沒有赤道儀,為了方便手動追蹤天體位置,最佳的拍攝焦段是400-500mm全幅等效焦距。

本次使用Tomron 150-600mm 與 Canon 5Dmark3

感光元件尺寸及等效焦距換算
片幅與等效焦段換算

舉例而言,若你使用Nikon D7200,想要使用70-200mm焦段鏡頭,因為該相機屬於APS-C片幅,焦段換算要乘以1.5,因此此組合的全片幅等效焦段為105-300mm。

全片幅等效460mm 無裁切
全片幅等效460mm 無裁切
全片幅等效460mm 裁切後
全片幅等效460mm 裁切後

拍攝日蝕為什麼不用更長的焦段呢?

如果你有赤道儀,其實可以用等效600mm的相機鏡頭組合,讓天體佔滿整個畫面來拍攝,搭配赤道儀的天體追蹤,就不需要一直調整腳架怕太陽跑出畫面。

如果沒有赤道儀(跟我一樣),建議使用變焦鏡,運用400-500mm的焦段來追著拍太陽。根據這次拍攝經驗,大約每4~5分鐘太陽就會從畫面上方移動到下方邊界,就要調整腳架讓太陽回到畫面中央區域。

濾鏡

使用合適的濾鏡是拍攝日蝕非常重要的準備工作,沒有裝設濾鏡就直接用相機對準太陽,就好像拿放大鏡在太陽下燒樹葉一樣,會導致鏡頭的光圈融化,或是相機感光元件直接被燒出洞。我們來看看國外有攝影師做的實驗結果。

那麼正確的方式應該怎麽拍攝呢?

通常拍攝日蝕要使用ND 100000左右的太陽濾鏡,也就是使透光率降低到10萬分之一。但對於我們這些閒暇時間才拍天體的攝影師而言沒必要特地買這種濾鏡,也許一輩子就拍這麼一次日蝕,花數千元買一片ND100000黑到不行的減光鏡平時根本用不到,買來拍一次就放防潮箱等著傳給子孫吧?

所以我建議更好的方式,將手邊有的減光鏡都集結起來一起用,也就是堆疊不同減光鏡讓減光程度達到最高。這種方法適用本來就很多濾鏡的攝影師(像我)或是用租的、借的弄到各式減光鏡來自己DIY,優點是比太陽濾鏡好弄到手(太陽濾鏡很少見也很難買到或租到),缺點是以攝影來說越多片濾鏡會讓拍攝畫質減損,所以濾鏡的品質非常重要,堆疊數量也是越低越好。

濾鏡組合

這次使用一片圓形濾鏡與兩片方形濾鏡,原則上濾鏡如何組合需要搭配承架系統來考慮如何組裝。

  • HOYA Pro ND 500圓形濾鏡(減9級)
  • NiSi 4 x 5.65″ Nano IRND 0.9 Filter (減3級)
  • NiSi 4 x 5.65″ Nano IRND 1.2 Filter (減4級)
HOYA Pro ND 500
HOYA Pro ND 500
NiSi 4 x 5.65" Nano IRND 0.9 Filter (減3級)
NiSi 4 x 5.65″ Nano IRND 0.9 Filter (減3級)

腳架及承架系統

相機、長焦段鏡頭、複雜的濾鏡組合,這樣就需要穩定的腳架系統來支撐重量,這次使用smallrig承架組合,將鏡頭、濾鏡跟相機組裝起來。腳架部分使用德國沙雀Sachtler錄影腳架,這邊建議大家腳架部分除了考量穩定、不要頭重腳輕外,最好要有錄影把手,才能不斷追蹤太陽的移動調整相機角度。

濾鏡承架
濾鏡承架
腳架
腳架

額外配備

快門線或遙控拍攝APP

如果希望拍攝縮時,建議用快門線,或是使用相機的間隔拍照功能。由於拍攝日蝕會使用長焦段拍攝,任何輕微震動都會讓影像晃動劇烈,所以建議如果有快門線還是帶一下。我這次拍攝沒有使用快門線,而是利用自拍倒數2秒功能,讓相機在按下快門後有2秒時間減輕接觸時的晃動,但我認為2秒其實還是不夠,如果有快門線讓拍攝時不接觸相機,才能將震動降到最低。

倍增鏡(EF 1.4X/ 2X)

如果你使用的鏡頭焦段不夠遠,可以考慮裝上倍增鏡增長等效焦段,但請記得,任何額外濾鏡或倍增鏡都會減損實際畫質,所以如果能在不使用倍增鏡下讓全幅等效焦距達到400-500mm其實就夠了,不需要額外裝倍增鏡。這次拍攝前因為不知道拍攝日蝕應該準備什麼焦段較適合,所以使用5D3搭配Canon EF 2X、Tomron 150-600mm,等效焦距變成300-1200mm(超驚人),但實際拍攝其實只用到400-500mm這個焦段而已,由於承架系統事先裝好了,要拆掉兩倍鏡有點麻煩,拍攝時就全程使用了。

使用倍增鏡要注意光圈數值問題,由於鏡頭與相機間距離加長,進光量會減少。EF 1.4X會讓鏡頭最大光圈減一級,EF 2X則會減少兩級。舉例而言,當我使用Tomron 150-600mm這顆鏡頭,原本最大光圈是F5~6.3,但裝上EF 2X後會變成F10~13。

Canon Extender EF 2X
Canon Extender EF 2X

赤道儀

赤道儀算是專業級天文攝影必備設備,可以設定所在的緯度資訊來讓腳架跟隨天體運動軌跡拍攝,讓長時間曝光、縮時攝影不用一直調整拍攝角度。但赤道儀一台通常最便宜也要上萬元,也不太容易租到,喜歡拍攝天體的朋友可以考慮買一台。

拍攝設定

拍攝時的曝光設定建議ISO保持100(最低感光度),然後依據使用的減光鏡減光程度再去調整光圈、快門速度。

日蝕拍攝設定
F10, 1/640, ISO100

心得

這次算是蠻隨性的拍攝,雖然4月就有訂好高鐵、住宿,不過器材設備跟拍攝行程都是前一天才準備好的,算是背起包包就去嘉義。

  • 20號晚上抵達嘉義,過夜
  • 21號耍廢一天,下午3點拍攝日蝕,拍完5點搭高鐵回台北

我們在嘉義本來想租機車去阿里山上拍,可是21號當天完全租不到機車,每間機車行都租完了,連租車也沒辦法。完全沒有行動能力下,只好帶著攝影器材去吃當地火雞肉飯、涼麵,然後去咖啡廳吹冷氣耍廢一天,等到下午3點才去高鐵嘉義站外拍。

畢竟拍攝日蝕,主角是太陽,抬起頭就看得到的那顆滷蛋,不管是上山拍還是海邊拍都一樣。日蝕時間非常長,從下午2:44分就開始了,但不戴觀測眼鏡肉眼根本看不到。我們是務實主義者,耍廢到3點多才到高鐵嘉義站旁開始拍,實際拍攝時間只有環食前後加起來一小時多吧,拍完馬上跳上高鐵回台北。

高鐵嘉義站外滿滿的觀日人潮
高鐵嘉義站外滿滿的觀日人潮

成果分享

我們用間隔拍攝的方式製作成簡短影片,紀錄日環食食甚前後一段時間。

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