妙用智能手機(jī)，探秘星空攝影

郭育青

01：用手機(jī)拍攝的星空

一提到星空攝影，我們首先會(huì)想到單反、全畫幅、特種相機(jī)等專業(yè)攝影器材。實(shí)際上，拍攝出驚艷的星空照片不僅對器材有高門檻，對于后期處理制作要求更高。攝影師需要相對笨重的設(shè)備，完成“棘手”的后期處理，才能最終得到高品質(zhì)的畫面。這還僅僅是技術(shù)層面的要求，一張?bào)@艷的星空攝影作品，考驗(yàn)的更是攝影師本人對于畫面的預(yù)判與長期訓(xùn)練的審美直覺。

手機(jī)拍攝星空的挑戰(zhàn)

02：手機(jī)影像傳感器尺寸

手機(jī)攝像頭這些年來進(jìn)步很大，畫質(zhì)也有了飛速發(fā)展，但如何摘下這顆暗光攝影皇冠上的鉆石——星空攝影，路遠(yuǎn)且阻，困難重重。手機(jī)影像傳感器—般不大，常用的在1/2.3寸～1/1.7英寸之間，通光孔徑十分有限，“散粒噪聲”也相對嚴(yán)重。相機(jī)需要盡可能多地收集光線以產(chǎn)生高質(zhì)量的照片，提升畫面的純凈度。但是對于星空攝影，延長照片曝光時(shí)間雖然增加了進(jìn)光總量，但拍攝場景中的運(yùn)動(dòng)以及手持相機(jī)的不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致畫面模糊，星星也會(huì)出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。幸運(yùn)的是，這看似無解的難題，隨著影像工程師的不懈努力，都已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展。

為什么手機(jī)能夠完成星空攝影

首先，隨著影像傳感器工藝水準(zhǔn)的不斷提高，影像傳感器的原生畫質(zhì)越來越好。其次，目前絕大多數(shù)相機(jī)都已經(jīng)支持長曝光（或者在專業(yè)模式開啟手動(dòng)長曝），拍攝者只需把相機(jī)固定穩(wěn)固，通過延長曝光時(shí)間到60秒甚至更長，拍到星空已經(jīng)非常輕松。再次，這些年來手機(jī)處理平臺(tái)算力越來越強(qiáng)大，影像智能處理算法越來越強(qiáng)悍，各個(gè)廠商在手機(jī)攝影方面投入的資源越來越全面，計(jì)算式攝影因此取得了飛速進(jìn)步。當(dāng)我們按下手機(jī)快門，手機(jī)通過一套自動(dòng)化的復(fù)雜流程，最終得到一張畫質(zhì)上乘的照片。

以谷歌HDR+技術(shù)為代表的基于零延時(shí)（ZSL）連拍多幀合成拍攝方法更是將手機(jī)畫質(zhì)帶入了下一個(gè)時(shí)代。2018年，谷歌推出N ightSight夜視拍攝技術(shù)，在HDR+的技術(shù)積淀之上，通過延長單幀曝光時(shí)間、人工智能暗光白平衡、智能降噪等將手機(jī)的夜攝能力又向前推進(jìn)一大步。2019年，NightSight夜視拍攝的終極形態(tài)——“星空攝影模式”（AstroPhotography Mode）——壓軸登場，星空攝影模式充分借鑒了專業(yè)星空攝影師的創(chuàng)作經(jīng)驗(yàn)，單幀曝光不超過16秒（連續(xù)拍攝總張數(shù)不少于15張），以多幀曝光進(jìn)行自動(dòng)堆棧降噪，輔以去鬼影算法，讓每一張照片中的星星看起來都能發(fā)出點(diǎn)點(diǎn)星光。在捕獲基于多幀信息、借助智能算法除暗電流和熱噪聲、對天空進(jìn)行語義識(shí)別單獨(dú)處理的基礎(chǔ)上，該模式最終呈現(xiàn)出畫面純凈，星空璀璨的攝影作品。

谷歌公司作為安卓生態(tài)的老大哥，將技術(shù)細(xì)節(jié)通過論文發(fā)表在各種學(xué)術(shù)會(huì)議上，也開辟了Google Al Blog，供全球的開發(fā)者共同學(xué)習(xí)和推廣。這一舉措對于推動(dòng)手機(jī)攝影全行業(yè)進(jìn)步起到了不可磨滅的貢獻(xiàn)。以華為、小米、一加等為代表的國產(chǎn)品牌在星空攝影方面也沒掉隊(duì)，大部分品牌甚至還做得更好。以華為P40 Pro為例，這款手機(jī)甚至有能力拍攝星空延時(shí)攝影。

03：使用2018年發(fā)布的Google Plxel 3采用天文攝影模式拍攝

支持長曝光的手機(jī)

截至2020年，Google Pixel 4XL，三星Galaxy S10，iPhone 11 Pro Max，華為Mate 30 Pro是全球攝影師最青睞的能夠拍攝星空的手機(jī)。這些手機(jī)的相機(jī)在弱光條件下的性能很強(qiáng)而且加上計(jì)算攝影的加持，在星空攝影方面比其他手機(jī)更勝一籌。但這并不代表其他型號(hào)的手機(jī)就無法拍攝星空照片，一加7T、紅米Note 8、諾基亞8和LG V30/G6等手機(jī)的配置雖然差距很大，但通過外掛望遠(yuǎn)鏡等專業(yè)手段的輔助，仍然被很多天文攝影師使用，并成功地制作出了令人驚嘆的獵戶星座圖像和深空天體。在以下表格中，我列出了部分智能手機(jī)拍攝性能，大家可以參考。

穩(wěn)定可靠的固定方式

使用手機(jī)拍攝星空照片，一定要用到長曝光，因而手機(jī)必須固定在一個(gè)穩(wěn)定的位置上。目前，大部分手機(jī)的重量通常在200克上下，與專業(yè)相機(jī)的重量相比，屬于輕量裝備，固定起來并非難事。這里筆者給出幾種常用的方法。

04：方法一至方法六示意圖

方法一：采用為單反準(zhǔn)備的攝影三腳架，配合快裝板和手機(jī)夾實(shí)現(xiàn)相機(jī)的可靠固定;

方法二：可以選擇輕便的章魚腳架，將手機(jī)固定在欄桿或者一些腳架不好固定的地方;

方法三：采用磁鐵底座，配合球形云臺(tái)吸附在金屬物體表面，例如車、廣告牌等地方;

方法四：采用吸盤，將手機(jī)固定在玻璃等光滑物體的表面實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定拍攝;

方法五：采用迷你三腳架+配重塊，將手機(jī)固定在上面，不僅重心低，還能抵抗大風(fēng)。

方法六：用魔術(shù)手臂，借助螺絲孔任意擴(kuò)展安裝位置。

找一個(gè)光污染少的環(huán)境

05：使用DarkSiteFinder看到的亞洲夜間光害分布圖

巧婦難為無米之炊，在一個(gè)光害嚴(yán)重的場所，使用再好的器材也拍不到星空。因此，合理選擇拍攝位置是成功進(jìn)行星空攝影的重要因素。城鎮(zhèn)化的進(jìn)程讓主城區(qū)的光害越來越多，想要拍到銀河，就需要去郊區(qū)甚至更遠(yuǎn)的地方。借助互聯(lián)網(wǎng)工具，我們可以很方便地查閱目的地的光污染情況，為出行拍攝提供參考。

這里，我推薦https：∥darksitefinder.com/

事先規(guī)劃構(gòu)圖

找到一個(gè)光污染好的環(huán)境只能解決拍攝環(huán)境的問題，想要拍出構(gòu)圖、曝光俱佳的上乘之作還離不開對于畫面的預(yù)先規(guī)劃。

如圖06所示，Planlt是手機(jī)端一個(gè)非常專業(yè)的App，能夠幫助拍攝者精確計(jì)算最佳拍攝時(shí)間，并且能夠根據(jù)地形信息完成輔助構(gòu)圖。

圖07所示的Stellarium+也是一個(gè)設(shè)計(jì)精良的App，不但能夠以VR的方式輔助用戶完成模擬構(gòu)圖，還內(nèi)置了豐富翔實(shí)的星空知識(shí)庫。

06：PlanIt 規(guī)劃約塞米蒂國家公園（Yosemite National Park）半月山的拍攝

07：Stellarium+確定銀河星拱的最佳時(shí)間

以Google Pixel 3 XL為例拍攝一張星空攝影作品

步驟1：使用Stellarium+軟件預(yù)估拍攝效果，最主要的是找到銀河（Milky Way）在哪里。

步驟2：使用章魚腳架支撐。

步驟3：打開Google Camera，進(jìn)入NightSight，如果此時(shí)對準(zhǔn)星空，相機(jī)會(huì)默認(rèn)打開天文攝影模式。為了得到最高品質(zhì)，建議打開RAW格式存儲(chǔ)。

步驟4：調(diào)整對焦點(diǎn)至無窮遠(yuǎn)，切換到3秒倒計(jì)時(shí)。

步驟5：按下快門，等待拍攝完成，其間可以喝杯咖啡。

步驟6：使用手機(jī)App進(jìn)行后期調(diào)整。

此外，拍攝者還可以用RAW格式保存，后期在Camera Raw里面獲得更高畫質(zhì)。

08：進(jìn)入Night Sight，開啟RAW

09：對焦調(diào)整+倒計(jì)時(shí)

10：等待拍攝完成拍攝

11：機(jī)內(nèi)直出效果

12：簡單后期處理之后的結(jié)果

如果你使用的是iPhone或者其他安卓手機(jī)，可以嘗試以下幾個(gè)App（圖13-16），也能幫助你拍攝到不錯(cuò)的星空攝影作品。

13：NightCap Pro（iOS）

14：ProCam（iOS）

15：Camera FV-5（Android）

高階玩法

如果你有興趣，還可以使用手機(jī)拍攝星空延時(shí)作品。目前能夠?qū)崿F(xiàn)延時(shí)星空攝影的手機(jī)主要有：華為Mate 40、華為Mate 30和華為P40系列;榮耀V30和榮耀30系列。星空延時(shí)攝影能夠拍出斗轉(zhuǎn)星移的變化感，拍出人眼所看不到的畫面，非常震撼。這里給出推薦參數(shù)配置：

·沒有光污染的夜空;

·手機(jī)支架/三腳架或其他任何能夠把手機(jī)結(jié)實(shí)固定的裝備;

·專業(yè)模式，啟用RAW;

·白平衡4500-5500之間均可以;

·對焦選擇MF，設(shè)置為無限遠(yuǎn);

·快門速度15秒;

·感光度ISO 1600或ISO 3200。

16：StarTrail Photos Generato（安卓系統(tǒng)）

星空延時(shí)攝影對手機(jī)的功能有一定要求，手機(jī)的延時(shí)攝影模式需要支持手動(dòng)模式，能夠調(diào)出拍攝的參數(shù)，同時(shí)還要支持調(diào)整間隔時(shí)間，才能拍出星空延時(shí)攝影。

此外，通過拍攝多張星空照片，再后期拼接，得到一張完整的銀河拱橋，勢必是一張更加令人驚艷的星空照片。手機(jī)結(jié)合高倍率望遠(yuǎn)鏡，甚至還能拍攝深空攝影，這是星空攝影另一個(gè)極具魅力的領(lǐng)域。限于篇幅，在本文就不展開了。

展望未來

星空攝影，這一攝影領(lǐng)域里面的“尖端科技”，隨著智能手機(jī)影像技術(shù)的飛速發(fā)展，正在逐漸“飛入尋常百姓家”。這其中，最大受益者是我們每個(gè)人。星空攝影將來還會(huì)如何進(jìn)化、無數(shù)影像創(chuàng)作者又會(huì)拍攝出怎樣令人驚艷的星空攝影作品？我不知道，但我相信，星空攝影未來可期！

（責(zé)任編輯：張丹雨）

17：星空全景