妙用智能手機，探秘星空攝影

郭育青

01：用手機拍攝的星空

一提到星空攝影，我們首先會想到單反、全畫幅、特種相機等專業攝影器材。實際上，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備，完成“棘手”的后期處理，才能最終得到高品質的畫面。這還僅僅是技術層面的要求，一張驚艷的星空攝影作品，考驗的更是攝影師本人對于畫面的預判與長期訓練的審美直覺。

手機拍攝星空的挑戰

02：手機影像傳感器尺寸

手機攝像頭這些年來進步很大，畫質也有了飛速發展，但如何摘下這顆暗光攝影皇冠上的鉆石——星空攝影，路遠且阻，困難重重。手機影像傳感器—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”也相對嚴重。相機需要盡可能多地收集光線以產生高質量的照片，提升畫面的純凈度。但是對于星空攝影，延長照片曝光時間雖然增加了進光總量，但拍攝場景中的運動以及手持相機的不穩定會導致畫面模糊，星星也會出現拖尾現象。幸運的是，這看似無解的難題，隨著影像工程師的不懈努力，都已經取得了可喜的進展。

為什么手機能夠完成星空攝影

首先，隨著影像傳感器工藝水準的不斷提高，影像傳感器的原生畫質越來越好。其次，目前絕大多數相機都已經支持長曝光（或者在專業模式開啟手動長曝），拍攝者只需把相機固定穩固，通過延長曝光時間到60秒甚至更長，拍到星空已經非常輕松。再次，這些年來手機處理平臺算力越來越強大，影像智能處理算法越來越強悍，各個廠商在手機攝影方面投入的資源越來越全面，計算式攝影因此取得了飛速進步。當我們按下手機快門，手機通過一套自動化的復雜流程，最終得到一張畫質上乘的照片。

以谷歌HDR+技術為代表的基于零延時（ZSL）連拍多幀合成拍攝方法更是將手機畫質帶入了下一個時代。2018年，谷歌推出N ightSight夜視拍攝技術，在HDR+的技術積淀之上，通過延長單幀曝光時間、人工智能暗光白平衡、智能降噪等將手機的夜攝能力又向前推進一大步。2019年，NightSight夜視拍攝的終極形態——“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星空攝影師的創作經驗，單幀曝光不超過16秒（連續拍攝總張數不少于15張），以多幀曝光進行自動堆棧降噪，輔以去鬼影算法，讓每一張照片中的星星看起來都能發出點點星光。在捕獲基于多幀信息、借助智能算法除暗電流和熱噪聲、對天空進行語義識別單獨處理的基礎上，該模式最終呈現出畫面純凈，星空璀璨的攝影作品。

谷歌公司作為安卓生態的老大哥，將技術細節通過論文發表在各種學術會議上，也開辟了Google Al Blog，供全球的開發者共同學習和推廣。這一舉措對于推動手機攝影全行業進步起到了不可磨滅的貢獻。以華為、小米、一加等為代表的國產品牌在星空攝影方面也沒掉隊，大部分品牌甚至還做得更好。以華為P40 Pro為例，這款手機甚至有能力拍攝星空延時攝影。

03：使用2018年發布的Google Plxel 3采用天文攝影模式拍攝

支持長曝光的手機

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。這些手機的相機在弱光條件下的性能很強而且加上計算攝影的加持，在星空攝影方面比其他手機更勝一籌。但這并不代表其他型號的手機就無法拍攝星空照片，一加7T、紅米Note 8、諾基亞8和LG V30/G6等手機的配置雖然差距很大，但通過外掛望遠鏡等專業手段的輔助，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拍攝性能，大家可以參考。

穩定可靠的固定方式

使用手機拍攝星空照片，一定要用到長曝光，因而手機必須固定在一個穩定的位置上。目前，大部分手機的重量通常在200克上下，與專業相機的重量相比，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：采用為單反準備的攝影三腳架，配合快裝板和手機夾實現相機的可靠固定;

方法二：可以選擇輕便的章魚腳架，將手機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，將手機固定在玻璃等光滑物體的表面實現穩定拍攝;

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

方法六：用魔術手臂，借助螺絲孔任意擴展安裝位置。

找一個光污染少的環境

05：使用DarkSiteFinder看到的亞洲夜間光害分布圖

巧婦難為無米之炊，在一個光害嚴重的場所，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行星空攝影的重要因素。城鎮化的進程讓主城區的光害越來越多，想要拍到銀河，就需要去郊區甚至更遠的地方。借助互聯網工具，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/

事先規劃構圖

找到一個光污染好的環境只能解決拍攝環境的問題，想要拍出構圖、曝光俱佳的上乘之作還離不開對于畫面的預先規劃。

如圖06所示，Planlt是手機端一個非常專業的App，能夠幫助拍攝者精確計算最佳拍攝時間，并且能夠根據地形信息完成輔助構圖。

圖07所示的Stellarium+也是一個設計精良的App，不但能夠以VR的方式輔助用戶完成模擬構圖，還內置了豐富翔實的星空知識庫。

06：PlanIt 規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，進入NightSight，如果此時對準星空，相機會默認打開天文攝影模式。為了得到最高品質，建議打開RAW格式存儲。

步驟4：調整對焦點至無窮遠，切換到3秒倒計時。

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App進行后期調整。

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。

08：進入Night Sight，開啟RAW

09：對焦調整+倒計時

10：等待拍攝完成拍攝

11：機內直出效果

12：簡單后期處理之后的結果

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

13：NightCap Pro（iOS）

14：ProCam（iOS）

15：Camera FV-5（Android）

高階玩法

如果你有興趣，還可以使用手機拍攝星空延時作品。目前能夠實現延時星空攝影的手機主要有：華為Mate 40、華為Mate 30和華為P40系列;榮耀V30和榮耀30系列。星空延時攝影能夠拍出斗轉星移的變化感，拍出人眼所看不到的畫面，非常震撼。這里給出推薦參數配置：

·沒有光污染的夜空;

·手機支架/三腳架或其他任何能夠把手機結實固定的裝備;

·專業模式，啟用RAW;

·白平衡4500-5500之間均可以;

·對焦選擇MF，設置為無限遠;

·快門速度15秒;

·感光度ISO 1600或ISO 3200。

16：StarTrail Photos Generato（安卓系統）

星空延時攝影對手機的功能有一定要求，手機的延時攝影模式需要支持手動模式，能夠調出拍攝的參數，同時還要支持調整間隔時間，才能拍出星空延時攝影。

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。手機結合高倍率望遠鏡，甚至還能拍攝深空攝影，這是星空攝影另一個極具魅力的領域。限于篇幅，在本文就不展開了。

展望未來

星空攝影，這一攝影領域里面的“尖端科技”，隨著智能手機影像技術的飛速發展，正在逐漸“飛入尋常百姓家”。這其中，最大受益者是我們每個人。星空攝影將來還會如何進化、無數影像創作者又會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！

（責任編輯：張丹雨）

17：星空全景