“日月同辉”及天文摄影漫谈

昵称29819924 2017-06-02

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本文涉及科普，欢迎转发，欢迎指正，张保田/老普 2017年5月26日近期一幅名为“日月同辉叶根相连”的照片在朋友圈内流传，并辅以文字说明是德国摄影师用了16个相机，等了62天才拍摄到的，如图1。

图1，据说德国摄影师“等了62天”拍摄到的“日月同辉叶根相连”　　“日月同辉”这个标题在摄影界并不罕见，常用来表现太阳和月亮同时出现的画面。拍摄“日月同辉”有较苛刻的条件。白天太阳光强烈，掩蔽了一切星光，即使月亮挂在天上人们也看不到。晚上太阳落山后没有“日”只剩月亮也就没法同辉了。所以除非特殊天气，通常拍摄“日月同辉”是在清晨太阳升起后不久，或者傍晚太阳落山前的短暂瞬间。月亮离太阳不能太近，太近则被太阳的光辉掩盖；也不能太远，日和月离的太远则画面松散，难以表现“同辉”意境。　　在网络上可以查询到很多“日月同辉”照片，可惜其中一部分是合成拼接的照片，而不是真实的自然景观。一般合成的办法是拍摄一幅日出或者日落照片，再把另外拍摄的月亮照片合成拼接到单纯日出或日落照片上。为了叙述简洁方便，以下把照相机一次出片产生的“日月同辉”称为真照片，而后期PS拼接合成的称为假照片。　　“日月同辉”假照片大致有（1）画面上大大圆圆的太阳和大大圆圆的月亮并存；（2）画面上太阳和月亮的视直径比例不对，例如月亮的尺度明显大于太阳；（3）月相不对，应该总是月亮的亮面朝向太阳，而不能相反。上述都是不可能出现的天像。摄影师可能精于摄影技术的PS手法，却缺少天文知识就会出现上述现象。中国古代描写月亮的诗词众多，最著名的首推宋代诗词家苏轼的《水调歌头》明月几时有？把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。我欲乘风归去，又恐琼楼玉宇，高处不胜寒。起舞弄清影，何似在人间。转朱阁，低绮户，照无眠。不应有恨，何事长向别时圆？人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全。但愿人长久，千里共婵娟。其中“月有阴晴圆缺”就是指人所共知的“月相”。地球是太阳的卫星，月亮是地球的卫星。月亮本身并不发光，人类在地球上看到月光是太阳照射到月亮上产生的反射光。月相是天文学术语，指地球上人类看到的月球明暗部分的变化。随着地球绕太阳运动，月亮跟随地球运动，月相形状也在不断地变化着，从农历月初的芊芊弯月到月中的“超级月亮”就是月亮相位变化。月相由天体运行的自然规律产生，不依人类意志为转移，所以苏轼词曰“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全”。记住月球朝向太阳的一面被照亮这个基本事实，再想象当一位摄影师把镜头对准清晨或者傍晚的太阳，他能同时在离太阳不远处看到圆圆大大明晃晃的月亮吗？不能，如图2所示！

图２：日月同辉示意图　张保田　　图２表示当站在地球上的人类观察“日月同辉”现象，他所看到的主要是月亮的阴面，而看不到亮闪闪的“超级月亮”。　　如果说天文学复杂不好搞懂，还可以做个简单实验：在一个房间内，关闭其它光源，用一只手电筒扮演太阳，一只黑色橡皮球当作月亮，橡皮球放在手电筒和人之间靠近人的位置，人眼向手电筒太阳方向看去，能看到橡皮球月亮“发光”吗？有一首“月相歌”这样唱到：初一新月不可见，只缘身陷日地中，初七初八上弦月，半轮圆月面朝西。满月出在十五六，地球一肩挑日月，二十二三下弦月，月面朝东下半夜。月相歌的第三行“满月出在十五六，地球一肩挑日月”，说的是当农历十五前后，月亮最园的时候，地球位于太阳和月亮之间，就好像一条扁一头挑着太阳，另一头挑着月亮，所以挑扁担的人要看这一头的太阳，就看不到那一头园月亮，反之亦然。那么究竟怎样拍摄真实日月同辉的照片呢？上面月相歌的第二行说在农历上半月上弦月的亮面朝西，有可能在太阳西落的时候出现“日月同辉”：第四行则说在农历下半月下弦月亮面在东，有可能在太阳东升的时候出现“日月同辉”。所以在“日月同辉”摄影中，以弦月且亮面朝向太阳较为真实。除了参考月相歌，要更准确预测日月同辉可以借助于天文软件，互联网上有下载，如“移动天文台”软件。根据自己所在地的经纬度查询当地的日出日落时间和方位角，月升月落的时间和方位角，当这些数据尽可能接近就是拍摄日月同辉的可能时机。天文摄影的另一个热门是星轨摄影。在北半球摄影者通常将相机正对北方，取北极星在视场中央，按每30秒曝光一次，连续拍摄1小时以上，得到数百张照片予以合成（这个合成在摄影界约定俗成），产生以北极星为圆心的同心圆星空视轨道。星轨摄影绚丽多彩，美伦美奂，为天文摄影者所钟爱。但星轨摄影中也有“作假”，常见的是地面参照物拼接。但天体运行有其严格的自然规律，星轨合成片很容易被识别出来，例如地面参照物照片是由东向西拍摄，再合成上北极星同心星轨，则立马“露陷”。应该说明，摄影后期或称作PS技术并非绝对禁忌，相反是常用技术。对于PS的照片关键是怎样使用。如果PS一幅照片只是在挂在家里自我欣赏那没有任何问题，既不犯法也不违规，谁也管不着。但拿PS的作品面向社会，包括参加影展影赛，那就有一些规矩必须遵守。一般记录类摄影中允许适当调整亮度、对比度和饱和度，但不允许增加或者删除画面元素，这方面有些具体例子。前些年有一幅给广场鸽打疫苗的照片在首届“中国国际新闻摄影比赛（简称“华赛”）”获得金奖。华赛是中国新闻摄影最高规格的比赛，金奖份量当然很重。但是评奖结果公布后，广场鸽照片引起质疑，有专家指出照片中有一只飞翔的鸽子是PS添加上去的，结果组委会判定为“假照片”，取消获奖资格。对照片作者来说，这几乎是一个自己酿成的悲剧。照片中有多只飞翔的鸽子，即使不增加那只额外的鸽子也有可能获奖。但照片的作者先是合成拼接上去一只鸽子，继而当有人指出造假后又坚不承认，最后丢了奖项又失去工作岗位，教训不惟不深。关于PS合成照片的判断有多种手段。一是直接画面分析，光影构成，人物服装，节气和植物等等都都是常用的判断依据。例如网络上一度流传的白宫花园上树立塑像的照片，稍加分析就知道天空要有2到3个太阳才能产生照片画面上的光影，所以该片是技术粗糙的合成假照片。再者数码照片实质是存储在计算机中的数据文件，文件的结构和数值含义有着严格的行业规范。后期PS 必然改动数据文件中的单元数值，高级分析师能够分析出改动部分。对于天文摄影来说，还有一个“杀手锏”，即数码照片的EXIF参数。EXIF参数中记录着拍摄照片的原始时间，再加上照片的拍摄地点。有了时间和地点参数，则在某时间（不管是过去还是将来）在该地区有什么天象，天文学家都能计算出来，甚至不用计算直接查星图就可以得到。仍以日月同辉为例，即使照片画面看上去天衣无缝，但天文学家确定照片拍摄时月亮位置与照片上表现不符，仍可以判定为一张合成片。　总之照片合成PS处理本身是可以的，关键是要用好合成片。天文摄影中的合成片可以参加艺术类摄影投稿，而避免参加记录类。作者向社会介绍自己作品的时候，合成片就是合成片，不要强说是完全实景拍摄，这应该是一位摄影师应该坚持的底线。以下是本文作者拍摄的天文摄影习作，符合记录类摄影规范，实景拍摄无后期合成。