星野攝影的種種：盼
【多圖預警】
第一部分——盼：
影響你能不能看到或者拍到一幕好的星空的因素有很多，以至於儘管理論上入夜之後就能看到星星，但星空（starry night）還是成為了一種奢侈品。當然，也不至於這麼誇張。前文說過，就算在城市中，也有可能能看到十幾顆星星，甚至更多。城市在夜裡最不缺乏的就是燈光，無論是照明燈光還是景觀燈光一盞盞燈映亮了道路和人們的夜生活，卻同時遮蔽了星星的光輝。不過我的重點不是這個，因為城市光污染是無可避免的，而大多數人又沒什麼外出的機會，城市觀星也是重要的一環，而對城市觀星質量幾乎是唯一的影響因素就是天氣。
凌晨4點的陸家嘴，厚重的雲層和陸家嘴的光污染遮蔽天空的實例。東方明珠左側是殘月。
天氣是一穹繁星的最大「天敵」，陰天甚至降水會完全毀掉一次觀測，即使是多雲也會嚴重阻擋視線，對於觀測新手來說，在沒有觀測經驗、星圖的幫助之下，多雲天氣會讓他們幾乎無法分辨亮星，因而更沒有辦法拍攝。所以，無論是在城市中還是外出，預先查閱天氣預報，而且是專業級別的預報是有必要的。目前多數天文愛好者，以及一些觀測站使用的是「晴天鍾」這樣一個軟體。
這是電腦版晴天鐘的界面，晴天鍾由上海天文台運作。
當然，為了能落實天氣條件，資深的愛好者還會根據云量預報和雷達圖來判斷。當然，大氣是很難用模型來模擬的，所以一切還是得看運氣。
少雲或者無雲是最適合觀測的，但云在攝影中也不是毫無作用。首先，在少雲的情況下，一些雲層和星野組合可以相得益彰，從構圖角度來說，合適的地景加上合適的雲可以使畫面更加美觀。
當雲層的厚度不至於遮住大部分天空時，可以將雲層和天空結合拍攝星野照片，但這種情況下做延時攝影以展現雲的流動情況是更佳的選擇。攝於北師大教十樓頂。
其次，在攝影中有一種前期模糊手段叫做柔焦鏡，它能讓焦外的物體更加模糊，使得拍攝主體的光線更柔和，而用在星野攝影中就會使星點更彌散，變相擴大星點但和虛焦的效果又不一樣，這時候薄雲就能充當天然柔焦鏡的效果，而且因為雲層能夠反光，在特定條件下這種柔焦還具有調色作用。
一層薄雲的天然柔焦作用，能使得光線柔和，放大星點並造成光暈效果。攝於興隆觀測站。
在有雲並且風大的情況下，拍攝一段星空延時也很棒，但千萬不要拍星軌。現在的星軌疊加一般用軟體Startrails完成，如果有雲的流動，疊加的效果就會非常詭異，甚至會比PS還不真實。關於星軌拍攝和延時攝影稍後會詳細介紹。
除了雲，能夠干擾星野攝影的還有兩樣東西，一是霾和沙塵。濃烈的霾能夠遮天蔽日這點相信大家都深有感觸，和雲類似，這一類東西都不透明，只是雲是在高層影響，而霾是在低層影響而已。如果遇到霾天，就不用想攝影了，不僅什麼都拍不到，而且霾對設備還有影響。除非是拍攝人造衛星過境這種特別明亮且不得不拍的。而在郊區很少能遇到霾這種天氣情況，所以也不必考慮。當然，有另一種東西一般是和霾一起說出口，但我們單獨拿出來說。沙塵是無論在城市還是在郊區都能遇到的天氣情況，因為沙塵也是不透明的，而且會隨風飄散，所以如果比較強烈的話，極有可能會如同噪點一樣干擾拍攝效果。城區出現沙塵依然是可以收器材回去睡覺了，郊區出現的話要謹慎考慮拍攝計劃，以免沙粒對設備造成損壞。
二是高濕度，或者極端的情況——霧。水汽雖然是透明的，但水汽會造成光線的折射和散射，而且近地面水汽在灰塵中容易形成凝結核，最後形成霧（在高空中這就是雲的成因），從而變得不透明。因而尤其在靠近水域的地區、山谷中觀測時要密切注意水汽的情況，高濕度的環境下照片質量會下降，而且會造成設備的損壞，要盡量避開。
以上三張照片原為一次星軌攝影的單張（成片即為封面圖），第一張是剛開始拍攝時的情況，第二張是第一張約3小時後，第二張是第一張約6小時後，可見設備與環境的溫度差，在高濕度地區會帶來怎樣嚴重的後果（況且拍攝地是塞罕壩，時間是10月，氣候已經偏干）.
攝於上海崇明島。這是嚴重水汽加上上海主城區光污染的極端情況。
除此之外，夜晚的溫度變化大，大的溫差，尤其是氣溫的驟降，加上郊外、野外環境（沒有城市熱島效應），很有可能會在後半夜結露，在冬天的時候甚至可能結霜（當然這兩者的原理不一樣，前者是物態變化，後者與凝結核的形成類似），覆蓋在鏡頭表面，既模糊視野，又損壞設備，要密切注意避免。
注意這張星軌中的星點，那些延伸出來的光芒是鏡頭上的霜凍沒有擦拭乾凈和再次結霜造成的，如果長期在這樣的環境下使用，對鏡頭的損害會很大。攝於金山嶺長城。
考慮完了天氣問題，我們就要考慮第二個問題。在戶外觀測和攝影中，這一項與觀測質量密切相關，而且會結合天氣狀況擴大影響。這也是繼空氣污染、水污染、固體物污染等污染類別之後的一個新的污染類別——光污染。
城市燈光帶給我們照明，卻也遮蔽了星光。1994年洛杉磯大停電讓一些居民有生以來第一次看到銀河，他們驚慌失措撥打911詢問是否是銀河的突然出現導致停電的發生。當然這個故事一方面反映了天文科普的欠缺（這也是我寫作這篇文章的緣由之一），另一方面則反映了燈光遮蔽星光的劇烈程度。現在一座小城市（國內的定義城市為常住人口10萬人以上，各位可以考慮一下自己的家鄉）的燈光就可以完全遮蔽銀河，而完全沒有光污染的地方，銀河可以在地上留下影子，可見燈光對星光的干擾十分巨大。
某一晴夜在北京北三環面向城北拍攝的圖片。
對光污染等級的評價，可以採用「波特爾暗夜分類法」，雖然對於某一觀測地的夜空質量好壞的評價其實還是比較模糊的，但從大體上說，在知道一處觀測地的位置和大致情況的話，還是能做一個總體的估計的。
利用Stellarium（虛擬天文館）模擬不同波特爾等級下的星空對比圖，可見城市和鄉村差異明顯。
波特爾分類法中代表頂級夜空的1級，在我看來只有全世界頂級的天文觀測站——夏威夷的莫納克亞和南美洲阿塔卡馬沙漠的拉西拉、帕瑞納還有國內的西藏阿里地區，以及真正的「深山老林」中間才能夠達到，而國內的主要在用觀測站點都是2級的水平（紫金山天文台本站除外，因為在南京市區並且面向市區，現在的光污染已經讓這個台址完全不適合觀測，但是部分望遠鏡依然可以在白天觀測太陽），包括我去過的塞罕壩在鎮外也是2級的級別。
國家天文台興隆觀測站，位於河北省興隆縣以北，燕山山脈主峰之一霧靈山南麓。圖片中是LAMOST望遠鏡，銀河橫跨其上。
一般京郊遠郊的鄉鎮能夠達到3級或4級的級別，差的話5級或者6級也不是沒有。六環附近是6級或7級而再往內就全部是一片白的天空了。
上圖攝於北京密雲石塘路，毗鄰密雲水庫。這張照片的拍攝方向面向北京城區（距離北京市中心81公里），明顯可見城區的燈光依然能夠遮蔽南方較低的大片天空。
波特爾分類法的最差等級為9級，城市中心毫無疑問地被歸入了這個級別中，當然一些小城市裡天氣好的時候也可以達到8級。生活在城市裡的各位在夜晚可以抬頭看一下天空的顏色（如果現在是黑夜就立刻出去看，如果天上有雲更好），城市裡夜空的顏色是泛紫紅的，甚至有點泛黃。
攝於南京市夫子廟旁，因本人生活在南京，這樣的天空已經是很好的情況了，可是依然只能依稀分辨幾顆最明亮的亮星。
城市裡最主要的照明光源是街邊的路燈，因為城市對亮度的需求很大，因而缺少有效的頂部遮光罩的鈉光燈是使用最廣泛的。鈉這種元素的特徵譜線是雙黃線，也就是說使得含鈉的物質發光，最明顯的就是黃光。因而傳統路燈的顏色是橙黃色的，經過暗夜的減弱和雲層反射後，會顯粉紫色，而暗夜還具有背景天光，這是太陽光散射的結果，這使得背景天空的顏色偏向深藍色。所以在城市中拍攝，以及在郊區中面向城市拍攝，天空會呈現粉紫色，在有雲層的時候，粉紫色向橙色的漸變更加明顯。
金山嶺長城上的自拍（不過自拍並不是關鍵啦），面向南方。南方的橙色亮光顯然是北京城區的燈光。金山嶺距離北京市中心近百公里，仍然能夠收到如此嚴重的影響，可見城市照明對星空干擾的嚴重程度。
這就是光污染的威力。照明燈光大幅削弱了星光，並且給夜空染了色，使得原本深藍至黑色的夜空變得明亮，不過通過一些特殊的搭配，燈光對天空的調色也可以作為一種特殊的背景色，而城市星空攝影也不是不可取。
這是我在北師大校園內拍攝的第一張星軌，在後期調色之後，還是顯示出了不錯的效果。
當然，既然城市燈光的光源是已知的，就可以對症下藥，通過特殊的濾鏡濾去城市燈光，這些就是光污染濾鏡。常見的光污染濾鏡有UHC和CLS兩種，兩者對光線的透過和濾過波段稍有不同，但都屬於寬線濾鏡，就是能濾去一大片波段的光，如天光，鈉燈和汞燈的光。
上述兩圖是使用UHC重度光污染濾鏡前後的M42獵戶座大星雲，參數基本一致。可以明顯看到，使用光污染濾鏡之後，能夠展現更多的星雲細節，並且顏色也有所改善。
在慎重考慮完天氣和光污染的條件之後，我們就該討論「去哪兒看星星好」的問題了。天氣問題不是我們可以避免的（當然有車一族可以嘗試一下與雲端賽跑的快感），但是依據晴天鍾等氣象預報工具，可以合理規劃觀測計劃。北京近郊是很不錯的地區，但要考慮到夏天降雨冬天霧霾的情況。另外遠離城市光污染也是原則之一，越遠越好。
白日的興隆觀測站，這是國內滿足開發了的，波特爾條件達到2級的少數幾個地點。
根據上文提到的波特爾分類法和我粗略評價的分級結果，下面我通過照片對我去過的觀星地點做一個簡單總結。北京的北郊是燕山山脈，山間的觀測效果自然要好於海拔低的平原，而且山間城市聚落少，自然也缺少光污染。國家天文台在北京近郊和遠郊也有一個射電，一個光學的觀測站，而穿過燕山山脈就是塞北草原，在那裡有更好的星空美景。
這張圖絕不是來搞笑的，這裡是北京西山森林公園（八大處公園）的山頂「鬼笑石」，仍然在北京市區內，所以波特爾評級只能是9級，但這裡能夠俯瞰北京全景，而且天氣良好時已經能夠看到極限可以到3等的亮星，因而適合一次簡單的觀星。
上海市崇明島崇明縣（具體地點不明），波特爾評級6級。這是15年全國天文社團發展論壇的觀測活動中拍攝的照片。當時夏季並且剛經歷過颱風過境，而且是江心洲，濕度很大，對觀測和長期拍攝有很多不利影響。
懷柔區柳溝，波特爾評級4~5級，擁有全國聞名的豆腐宴（真的很好吃！），不過這不是重點。先前帶隊在這裡的古城牆上觀測，因為天氣原因沒有獲得足夠好的照片，上圖是城牆下的一樹桃花與背後的星空。
河北省張家口市小南辛堡鎮，波特爾評級4~5級，北師天文社觀測雙子座流星雨的常用地點，環境不錯，從流星雨觀測的角度出發已經很適合了。
密雲區石塘路鎮，毗鄰密雲水庫，波特爾評級3~4級，北京高校天文社團聯盟外出觀測的首選地點。因為各高校天文社大多有前往這裡觀測的經歷，且和當地人已經熟悉，因而現在很方便前往。石塘路唯一的一個缺點就是沒有很好的地景，而密雲水庫離住地又有一定距離，因而只適合觀測。
懷柔區東帽灣鎮，波特爾評級4級，在一次培訓中前往。環境不錯，但是沒有過多的地景。
密雲區古北口鎮，波特爾評級3級。這裡距離著名的古北水鎮有一定距離，有火車經過，但不停靠，旁邊的也是所謂野長城。這裡的星空很不錯，而且搭配上長城的地景會很棒。不過因為是野長城所以相對比較危險，另外這裡會有一些不好避開的近源光源。上圖的拍攝地是運營中的京承鐵路旁的廢棄站台上，經過的火車給圖片增了色，但是經過的火車也會對長時間攝影造成不利影響。
河北省金山嶺長城景區。金山嶺長城是很好的拍星地點，在長城上逗留了一晚上之後，被這裡震驚了（而且那一次的日出伴隨著幻日）。長城作為地景是非常棒的選擇，金山嶺長城的起伏還很大，因而相應的照片會很美，推薦前往。實際上其他的長城也很適合前往觀星，包括野長城，以合適的角度拍攝星軌、流星雨還有全景照片都會很棒。但夜晚在長城露宿涉及戶外問題，此處要注意。
國家天文台興隆觀測站，波特爾評級2級。不過畢竟這是一個天文研究場所，一般情況下不便於出入。天文觀測對光線有嚴格控制，興隆縣城向上在夜間嚴格禁止大功率照明和對天照明，所以在觀測站內可以體驗到「伸手不見五指」的真實體驗。
塞罕壩，位於河北省承德市圍場縣，接近內蒙古，波特爾評級2級。這裡的星空也是特別棒，而且有草原，有一個完備的旅遊體系，很適合出行。當然這張照片的拍攝位置是進村的公路旁，因為出行原因不得不選擇這裡拍攝，因而銀河的銀心方向受到了比較嚴重的燈光干擾。
當然，我去過的地方還太少，有眾多前輩有更多的、更好的外出觀星建議。想飽覽銀河美景，又能見到壯美風光，京郊的去處實在太多，其他地方的同學和同好也能參考當地的環境、城市分布、景點分布來制定觀測和拍攝計劃。一切準備就緒之後，我們就可以準備出發啦！
這是一個很特殊的情況，「照亮」北斗七星的不是其他的什麼光芒，更不是黃道光，而是山後一座收費站的燈光。近源光源的強度和彌散程度也可能會造成很不利的影響，一般情況下這是可以避免的，但這是一個特例。攝於古北口，古北口在京冀界，故有這樣亮著燈的收費站。
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