月食的觀測 --- 九. 月食的攝影方法

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月食的觀測 --- 九. 月食的攝影方法

文章 Wongsir » 週六 08 11月, 2003 15:17

九 月食的攝影方法
月食除了可以用肉眼和望遠鏡欣賞外,也可以用攝影機將當時精采的情景,或整個過程拍攝下,作為一個忠實和客觀記錄,而所得的照片亦可留作紀念。
拍攝月食的方法因對象的不同而有所差異,大致可分為:
  1.連續攝影法
  2.月流跡攝影法
  3.全食星野攝影法
  4.地球影攝影法
  5.放大攝影法
下面會詳細介紹每一項的拍攝方法。

  A.攝影器材
  1.攝影機
  一般的35米厘相機、120雙鏡反光機、以及較古老的風琴機,都可以用來拍攝月食。相機如果能轉換鏡頭和附有重拍掣及B掣的,當然可以擴大拍攝範圍,增添了不少方便。
  2.三腳架
  用來固定相機,避免振動,因此一部堅穩的三腳架是必須的。
  3.快門繩
  用來按動快門掣,因為直接用手按動的話,很容易振動了相機,特別是相機安裝在望遠鏡上,得出來的影像便會模糊不清。長時間曝光中,一條快門繩是不可缺少的。
  4.菲林
  黑白、彩色負片、彩色幻燈片都可以應用,其中的取捨要個人的喜愛和能力了。由於食甚時,月球銅紅色,若果選用彩色菲林,便可以記錄顏色的變化;故一般人都是樂於採用的。至於選用慢速、中速或快速的菲林,則要看拍攝的對象和環境,而作出適當的選擇。

  B.拍攝方法
  連續攝影法
  是用一個闊角鏡頭,經多重曝光將月食全部過程記錄在一張底片上,以顯示月食進展情況。在進行這種攝影法之前,有幾點是要知道的。
  (1)鏡頭的選擇
  月食時,月球從進入地半影到出半影的過程中,移動可達87度;由初虧至相機鏡頭的拍攝範圍能否包涵。從(表一)所見,鏡頭焦距愈短,拍攝的範圍便愈大,故只有24MM、28MM或35MM的鏡頭最為合用。
  (2)重拍的設備
要將全部過程記錄在同一張底片上,相機便必須要有重拍的設備。市面上除120雙鏡反光機,風琴機和較昂貴的35米厘相機外,大多沒有重拍的裝置;因此要用無這些設備的相機拍攝,便要解決重拍的問題。
  (3)月球之方位變化
月球是移動的,而相機則固定在地面。故取景時,必須知道月球在空中移動路線對地平座標的變化,作為架設相機的依據,以免因為架設不當而令月光中途走出畫面,花了整晚的心機。
  (4)曝光的間隔
月球視直徑為1/2度,所以每次曝光時間必須相隔2分鐘以上才不會重疊在一起,隔5分至7分鐘曝光一次是較佳選擇。
  (5)菲林的選擇
月食時,月面的光度變化非常大,往往相差達2000倍之譜,故慢速和快速菲林都不能適應這樣尖銳的光度改變,而中速菲林(ASA100-200)則兼備兩者優點;感光速度適中,微粒不太粗,可作適度的放大。

日期 : 1978年中秋節
初虧 ~ 食甚 1.16 ~ 3.03 AM
地點 : 大澳門
50mm 標準鏡頭
f 1.4 ~ f 16
手動快門
間歇性曝光 --- 5 分鐘一次
攝影 : 招順明

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  拍攝的方法
  (一)有重拍掣的相機
  固定相機在三腳架上,將畫面長邊(對角線)調整至和月球移動的一樣方向、把月球放在畫面的左下角,利用快門繩開動快門曝光,每隔五分鐘曝光一次,但不轉動底,並需依據月球被食程度對快門和光圈作適當的調整。(參考表二)

表一 各種焦距鏡頭的拍攝範圍
焦距(mm) 20 24 28 35 50 55 135 200 300 400 500
長邊(度) 84 74 65 54 41 37 15 10 6.9 5.2 4.1
短邊(度) 56 49 44 36 27 25 10 6.7 4.6 3.5 2.7
對角線(度) 94 84 75 62 46 43 18 12 8 6 5

表二 月食各食分之曝光倍數表(ASA 100底片)
食分 滿月 40% 60% 70% 80% 90% 100%
曝光倍數 X1 X2 X4 X8 X20 X50 X100或1000

表三 滿月時各f 值之標準曝光表(ASA 100底片為準)
F 值 4 5.6 8 11 16 22 32 45 64 90
曝光時間(秒) 1/1000 1/500 1/250 1/125 1/60 1/30 1/15 1/8 1/4 1/2

  (二)沒有重拍掣的相機
  基本的程序和(一)相同,只是將相機光圈收至最細,並加上適量的中性密度濾鏡來減光,快門撥至B。開動快門之前,先用大小恰可的黑色咭紙遮蓋著鏡頭,但不要接觸到鏡頭;按動快門,並用手以適當的速度拿開咭紙曝光,然後再遮蓋鏡頭。隔五分鐘又再重覆上述程序。當月亮被食超過70%時,便要適當地減少部份的濾鏡,以免曝光不足。


  月流跡攝影法
  將一部有闊角度鏡頭的相機固定在三腳架上,並將畫面長邊調至和月行的方向相同。初虧前的幾分鐘,將月亮於置於畫面的左下角,收細光圈(f22或f16),快門撥至B、開動快門曝光,至復圓階段時才關掉:不過在食甚時要將光圈稍為放大至f4。
  得出來的底片是一條有寬有窄的光跡,比較光跡各部份的闊度,便可知悉月食時月亮光度的差距了。
  由於這種拍攝法需要二至三小時以上的曝光時間,因此拍攝的地方必須非常黑暗,沒有燈光的打擾,否則菲林便會容易感光過度,變成漆黑一片,無法見到成績了;同時亦要選擇最慢速的菲林。

  全食星野攝影法
  食甚時,天上出現了一星海包圍著紅紅的月亮,這樣燦爛的美景,正宜用相機拍攝下來。
  將相機安裝在三腳架上,將畫面對著月球,開盡光圈,快門撥至B,曝光20至30秒,便有一張有月光有星的底片了。曝光過30秒以上,便需利用赤道儀來追隨星的移動,否得出來的星像和月像是會呈現條帶狀而不圓點狀。
  菲林可用高速(ASA400)或中速的(ASA100)

  地球影攝影法
  將一部配有長焦距鏡頭(200mm至500mm)的相機安裝在一座赤道儀上,將相機瞄向月面東側,而將月球置在畫面側。將望遠鏡能準附近一較光亮的恆星,利用手或摩打轉動赤道儀的赤經軸,令該顆亮星保持在十字線的中心(按:追蹤攝影時,目鏡多附有十字線作追蹤輔導之用,並將星像較鬆至呈圓盤形以便觀看)。每隔20至30分鐘曝光一次,並按月食程度而調整光圈和曝光時間,底片保持不轉動,經多重曝光後,便有一張顯示地球陰影的底片來。食甚時的曝光時間不要過長,否則地球陰影便不容易顯示出來。

  放大攝影法
  在上面幾項的月食攝影中,由於多採用短焦距鏡頭。所以在底片上的月像非常細小,無法看見細節的;放大攝影法就是利用一些長焦距鏡頭或望遠鏡,將月像放大,以便能記錄其表面變化情況。
  常用的長焦距鏡頭,如200mm、300mm和500mm所得的月像直徑只有3-5mm,仍稍嫌小一點,若能配上一個2x或3x的增距鏡,便可將月像放2至3倍。當更理想。假若你擁有一部天文望遠鏡,將它作為鏡頭用,再配以其它的光學組合。月像在底片上便有0至20mm大小。最為理想。

1982.1.10 --- 0357 (食甚後 1 分鐘 )
76 mm 口徑
910 mm f / 12 折射鏡
曝光 40 秒
直接焦點, 摩打驅動
400 度 柯達幻燈片
攝影 : 黃衍蕃
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  1.拍攝方法:
  如果是採用普通的長焦距鏡頭,拍攝方法就好像平日拍生活相的一樣程序,當然,一部堅固的腳架是必要的。若是利用望遠鏡鏡頭,就可分有直接焦點法和投影法兩種。(圖8)
  A.直接焦點法:
  直接利用望遠鏡的鏡頭來拍攝
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  B.投影法:
  除望遠鏡本身的鏡頭外,再加上其它的光學組合,將月像放大。常用的是目鏡投影法、巴羅鏡投影法、以及目鏡加相機鏡頭投影法三種。
採用目鏡或巴羅鏡投影法,最好能利用接環將相機直接套在望遠鏡上,這樣在調校焦點時會更為方便,月像更不會因光軸之不吻合而有一邊清楚一邊矇的現象。常用的目鏡多是焦距25和20mm的;巴羅鏡多是2X。
用相機鏡頭投影法,相機的光圈必須開盡,距離較到無限遠;同時鏡頭和目鏡的光軸必吻合一致,不可有偏差,否則像便會不清楚了。
圖檔
  
  2.光圈值(f-number)計算法
採用直接焦點法或投影法,必須知道它們的光圈值,以作為曝光參考。計算方法如下:
直接焦點法: F=F/D
目鏡投影法: F=FxC/DxA
巴羅鏡投影法: F=FxC/DxB
目鏡加相機鏡頭: F=FxFc/DxFe

D=望遠鏡頭徑
F=望遠鏡的焦距
Fe=目鏡的焦距
Fc=相機鏡頭的焦距
C=目鏡至底片的距離
A=目鏡至鏡正焦點的距離
C=巴羅鏡離片的距離
B=巴羅鏡至鏡正常焦點的距離

  3.注意事項:
  利用望遠鏡來拍月食照片,要有好成績,有幾點是值得留意的:
  a.對焦問題
  一般單鏡反光幾多採用微稜式或裂像式對焦,在日常應用上確是方便和快捷;但用在望遠來拍攝月球,便會一籌莫展,令人無法肯定正確的焦點,不少人因對焦錯誤而得出模糊的月像底片。
相機對焦片能轉換的,換上一塊透明對焦片便可解決問題;磨砂玻璃片的,可用花土令塗上去便成透明,另外一種方法,就是多作嘗試,找出一個最適合的焦點位置,將它記下來作後用。
  b.振動問題
  將相機直接套在望遠鏡上,曝光時,由於相機內的反光片跳動,會令到整支望遠鏡也振動,在月食初段時,曝光時間較短,振動的問題不覺嚴重;但在中期階段時,曝光則要一秒或以上,假若有少許振動,便會令影像不清楚了。可利用黑色咭紙遮蓋鏡頭,快門及掣,開動快門,待一切振動靜止後,以迅速手法移開咭紙作適當的曝光,再放回咭紙並關掉快門。
一座堅穩的腳架也可以減低因風吹所引起的振動;大風吹時,切勿曝光。
利用快門繩來開關快門,不可直接用手,以免手的振動傳至相機。
  c.凝露問題
  在溫度高的環境作長時間攝影,鏡頭上往往會結有一層水點,以致影像不清。防止方法可在鏡頭蓋外週繞上20-30的漆皮銅線或發熱線,通上電流便可作為發熱器;溫度不宜過高,比外間的稍高一至二度便可。
  
  4.菲林選擇
  一般多用彩色負片和幻燈片,可以記錄月面色素變化情況,較具科學價值;速度可由ASA100至400均可。
  要記月面溫度變化,可試用紅外線菲林。不過拍攝時,一定要用反射望遠鏡,直接焦點法,不可加有任何透鏡在內。因為紅外線波長較長,經過透鏡後,影像與可見光影像不相同(即不能聚集在同一焦點上),如果單用反射鏡便無此缺點。

table1
table2
table3
fig8a1
fig8a2

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