美國超級日全食即將 這裡有一份觀看拍攝指南

近幾年觀看天文現象成了外出旅遊一大源動力，不少人為了璀璨星空跑上西藏高原，更有甚者不遠萬里跑到芬蘭、俄羅斯看極光大潮。可與即將橫跨美國全境、全程持續超四小時的超級日食相比（Great American Eclipse），星空、極光簡直是小巫見大巫。如果你現在仍不清楚此次超級日全食，那不要錯過這份日食觀看、拍攝指南。

99年一遇的超級日全食

根據NASA預測，此次日全食將於太平洋夏令時21日上午9:05率先降臨在俄勒岡洲的林肯海灘，到了太平洋夏令時10：16在俄勒岡州完全展開，依次通過、愛達荷州、懷俄明州、蒙大拿州、內布拉斯加州、愛荷華州、堪薩斯、密蘇里州、伊利諾伊州、肯塔基州、田納西州、喬治亞、北卡羅萊納州、南卡羅來納州，形成一條寬度約70英里的「日全食帶」，塞勒姆市、堪薩斯城、哥倫比亞市等大城市都能看到日全食。到了東部夏令時下午2:48日全食在南卡羅來納州查爾斯頓附近結束陸地觀看窗口，完全結束時間為東部夏令時下午4:09。

日全食持續時間最長是在伊利諾伊州卡本代爾附近，持續時間將達到兩分四十秒鐘。根據早前香港天文學會網站的博客文章稱，以觀測機會計算，最佳的觀賞地點首選俄勒岡州的馬德拉斯（Madras, Oregon），全食時間為2分4秒；其次是愛達荷州的涉河河谷（Snake River Valley, Idaho），全食時間為2分18秒；第三選擇為懷俄明州的卡斯珀（Casper, Wyoming），全食時間是2分26秒。如果你想知道日全食帶中某一位置日全食何時開始、何時結束，可以點擊此跳轉到NASA官網查詢。

若是說2016年裡11年一遇極光大潮已是難得的天文現象，那美國超級日全食簡直是拼盡美國人民的RP值、天佑川皇，這是99年來第一個橫跨美國全境的日全食。同時日全食出現時機非常好，夏季雷雨即將結束並轉為南下，北美季風（亞利桑那季風）暫停，容易產生風暴的高速氣流還沒從加拿大南下，迎接日全食是少雲、乾燥的天氣，非常適合觀看日全食。

如果你身在美國或即將前往美國旅行、公幹，那千萬不要錯過此次超級日全食，在看日全食前更要做好準備。美國愛達荷州應急管理辦公室為了應對此次日全食，推薦了觀看日全食所需裝備，包括日食眼鏡，每人每天兩加侖的水，不易腐爛的兩天份食品，能接收NOAA（美國國家海洋和大氣管理局）廣播的收音機，毛巾，手電筒及備用電池，急救包，垃圾袋、地圖、手機等等。

如果你是在城市裡觀看日全食自然不需要如此多裝備，一副日食眼鏡與一條毛巾（日全食時天氣會突變）足以，但必須注意的是不能用普通太陽眼鏡代替日食眼鏡。日食眼鏡是採用專業減光片或減光膜製成的，其可見光透光率不超過3/10000，並能有效過濾紫外線與紅外線。太陽眼鏡透光率遠遠高於日食眼鏡，佩戴太陽眼鏡觀看日食損害眼鏡。

使用望遠鏡觀測日全食前，必須在望遠鏡前端鏡片上安裝上巴德膜。巴德膜正式名字是「AstroSolar」，生產商「Baader Planetarium」公司音譯為「巴德」，所以被天文愛好者稱為巴德膜。常見的巴德膜擁有ND 3.8和OD 5.0兩種密度，ND 3.8用於攝影用途，透光率為16/10000，OD 5.0多用於製作日食眼鏡，也可用於攝影，透光率可低至1/10000。

如此難得日全食觀測機會NASA自然不會錯過，做法也更為高大上，直接派飛機上天。在NASA資助下，來自西南研究院的Amir Caspi及其團隊改裝了兩架WB-57F噴氣飛機，在機鼻上加裝了30FPS速率的高解析度攝像機，以及銀色的反射隔溫層。屆時WB-57F將會在德克薩斯州休斯頓的約翰遜航天中心起飛，沿著月亮造成的陰影，以50000英寸飛行高度穿越密蘇里州、伊利諾斯州、田納西州，記錄約三分半鐘的日全食過程。相比在地面拍攝，高空拍攝的環境亮度更低，僅為前者二十或三十分之一，避開了底層大氣的亂流，非常利用觀測太陽運動。

與日暈、日華相比日全食是一個低概率自然現象，古人看見日食會驚訝到以為是天狗食日，即使是坐著飛機滿世界旅行的今天，一生中能看到日全食的機會仍是少之又少，更別說拍攝日全食了。那在日全食來臨時如何把它記錄下來，用手機可以么？

上圖是一張不同焦段下太陽在畫面中大小參照表與示意圖，畫幅設定為全畫幅（36×24mm），智能手機鏡頭等效全副焦距26mm至38mm間，即使雙鏡頭長焦拍攝也不會超過60mm焦距，太陽尺寸最多只有0.3mm，畫面上一個小圓圈而已。在不使用附加鏡下手機拍攝日全食只有一種方式，畫面下方為地景、其餘為天空，間隔拍攝日全食過程，後期中把所有照片中的太陽合成到一張照片中，得到一張日全食串圖。由於日偏食時太陽亮度很高，超過手機曝光的上限值，攝像頭前必須安裝ND減光濾鏡，等到日全食時再摘下。手機拍攝日全食好比手機拍攝星空，能拍，但非常麻煩，效果不好，相機拍攝日全食才是正道。

相機拍攝日全食方式非常多，成本更是可高可低，但開始拍攝前必須了解日全食過程、日全食中有什麼可拍以及自己想拍攝什麼內容。日全食過程可分為初虧、食既、食甚、生光、復圓。初虧就是開始日食，此時太陽亮度非常高，相機鏡頭必須採用ND鏡或其它減光鏡才能捕捉到太陽細節；食既是日偏食（Partial）的過程，太陽保持在高亮度，同樣需要ND鏡拍攝。

食甚即日全食，在食既即將結束、食甚開始前進入拍攝日全食高峰，此時可以用長焦鏡頭捕捉貝利珠（Baily』s Beads）、鑽石環（Diamond Ring）。月球表面有著許多高山，因此月球邊緣是不齊整的，在食既進入食甚的瞬間陽光會從月邊的環行山凹空中噴薄而出，形成一個個亮點，猶如美麗的珍珠。在1836年弗朗西斯·貝利正確地解析了該現象的成因，所以稱為「貝利珠」。當貝利珠結合色球層（Chromosphere）時，會如一刻鑽石戒指掛在天空上，該現象倍稱為鑽石環。

在食既時太陽完全被月球遮擋，此時可以開始捕捉Corona（日冕）、日珥（Prominences）。日食結束後生光、復圓過程，拍攝內容反轉過來——鑽石環、色球層、貝利珠、日偏食。

如果你只想用相機捕捉日全食大致形態以及軌跡變化圖，你僅需要一台入門套機、對應口徑的ND濾鏡以及一個足夠結實三腳架即可。可追求日全食細節，那你至少需要一枚300mm焦距（等效全副）的長焦鏡頭，最好是APO復消色差的鏡頭，因為相機直面的是光源本身，而不是地面反射的光線。除了長焦鏡頭以外，也可考慮轉接天文望遠鏡。無論是優質的長焦鏡頭與天文望遠鏡都是一個價格不菲。搭配長焦鏡頭拍攝日全食相機必須具有一定連拍能力，不能是拍攝4、5張RAW格式照片就要存儲10秒鐘的入門相機。如果你還有赤道儀，甚至可以來個HDR的日冕。

當你準備好器材，來到日全食拍攝地，只差拍攝臨門一腳了，可你既沒有拍攝日全食經驗，日全食持續時間更只有短短兩分多鐘，如何是好，總不能拍一張看一張回放吧。太陽是一個非常穩定的恆星，發光強度基本是一致的，因此人們很早前就製作了一張日全食拍攝參數表，上面指出了哪些拍攝內容需要ND，不同拍攝內容具體參數是多少，只要跟著這張表曝光就不會出現太大誤差（下圖）。

現在距離美國超級日全食已經不到兩周時間，即使有心有力也未必能趕過去，辦美簽也是要時間的，錯過此次日全食朋友只能寄希望於下一次了：

2019年7月2日：日全食劃過南太平洋后，將於傍晚時分抵達南美洲，智利、阿根廷將看到日落中日全食

2020年12月14日：日全食再次降臨智力與阿根廷（幸運值A+）。

2021年12月4日：南極洲（還是靠近智利、阿根廷的南極區域）

2023年4月20日：澳大利亞北面海洋，巴布亞紐幾內亞

2024年4月8日：墨西哥，美國

……

2034年3月20日：北非，西亞，青藏高原

在未來數年裡日全食依然會降臨地球，主要集中在南半球。在境內出現日全食最早也要2034年3月20日，不過屆時青藏高原大雪封山，難以進入。想要境內看到日全食最快也要到2035年9月2日，屆時日全食將會貫穿北部，酒泉、包頭、大同、北京、唐山、青皇島等城市都能看到。在2018年8月11日、2019年1月6日、2019年12月26日、2020年6月21日境內還會出現日偏食、日環食，想不出國看日食千萬不要錯過這些時間點。