妙用智能手机，探秘星空摄影

郭育青

01：用手機拍摄的星空

一提到星空摄影，我们首先会想到单反、全画幅、特种相机等专业摄影器材。实际上，拍摄出惊艳的星空照片不仅对器材有高门槛，对于后期处理制作要求更高。摄影师需要相对笨重的设备，完成“棘手”的后期处理，才能最终得到高品质的画面。这还仅仅是技术层面的要求，一张惊艳的星空摄影作品，考验的更是摄影师本人对于画面的预判与长期训练的审美直觉。

手机拍摄星空的挑战

02：手机影像传感器尺寸

手机摄像头这些年来进步很大，画质也有了飞速发展，但如何摘下这颗暗光摄影皇冠上的钻石——星空摄影，路远且阻，困难重重。手机影像传感器—般不大，常用的在1/2.3寸～1/1.7英寸之间，通光孔径十分有限，“散粒噪声”也相对严重。相机需要尽可能多地收集光线以产生高质量的照片，提升画面的纯净度。但是对于星空摄影，延长照片曝光时间虽然增加了进光总量，但拍摄场景中的运动以及手持相机的不稳定会导致画面模糊，星星也会出现拖尾现象。幸运的是，这看似无解的难题，随着影像工程师的不懈努力，都已经取得了可喜的进展。

为什么手机能够完成星空摄影

首先，随着影像传感器工艺水准的不断提高，影像传感器的原生画质越来越好。其次，目前绝大多数相机都已经支持长曝光（或者在专业模式开启手动长曝），拍摄者只需把相机固定稳固，通过延长曝光时间到60秒甚至更长，拍到星空已经非常轻松。再次，这些年来手机处理平台算力越来越强大，影像智能处理算法越来越强悍，各个厂商在手机摄影方面投入的资源越来越全面，计算式摄影因此取得了飞速进步。当我们按下手机快门，手机通过一套自动化的复杂流程，最终得到一张画质上乘的照片。

以谷歌HDR+技术为代表的基于零延时（ZSL）连拍多帧合成拍摄方法更是将手机画质带入了下一个时代。2018年，谷歌推出N ightSight夜视拍摄技术，在HDR+的技术积淀之上，通过延长单帧曝光时间、人工智能暗光白平衡、智能降噪等将手机的夜摄能力又向前推进一大步。2019年，NightSight夜视拍摄的终极形态——“星空摄影模式”（AstroPhotography Mode）——压轴登场，星空摄影模式充分借鉴了专业星空摄影师的创作经验，单帧曝光不超过16秒（连续拍摄总张数不少于15张），以多帧曝光进行自动堆栈降噪，辅以去鬼影算法，让每一张照片中的星星看起来都能发出点点星光。在捕获基于多帧信息、借助智能算法除暗电流和热噪声、对天空进行语义识别单独处理的基础上，该模式最终呈现出画面纯净，星空璀璨的摄影作品。

谷歌公司作为安卓生态的老大哥，将技术细节通过论文发表在各种学术会议上，也开辟了Google Al Blog，供全球的开发者共同学习和推广。这一举措对于推动手机摄影全行业进步起到了不可磨灭的贡献。以华为、小米、一加等为代表的国产品牌在星空摄影方面也没掉队，大部分品牌甚至还做得更好。以华为P40 Pro为例，这款手机甚至有能力拍摄星空延时摄影。

03：使用2018年发布的Google Plxel 3采用天文摄影模式拍摄

支持长曝光的手机

截至2020年，Google Pixel 4XL，三星Galaxy S10，iPhone 11 Pro Max，华为Mate 30 Pro是全球摄影师最青睐的能够拍摄星空的手机。这些手机的相机在弱光条件下的性能很强而且加上计算摄影的加持，在星空摄影方面比其他手机更胜一筹。但这并不代表其他型号的手机就无法拍摄星空照片，一加7T、红米Note 8、诺基亚8和LG V30/G6等手机的配置虽然差距很大，但通过外挂望远镜等专业手段的辅助，仍然被很多天文摄影师使用，并成功地制作出了令人惊叹的猎户星座图像和深空天体。在以下表格中，我列出了部分智能手机拍摄性能，大家可以参考。

稳定可靠的固定方式

使用手机拍摄星空照片，一定要用到长曝光，因而手机必须固定在一个稳定的位置上。目前，大部分手机的重量通常在200克上下，与专业相机的重量相比，属于轻量装备，固定起来并非难事。这里笔者给出几种常用的方法。

04：方法一至方法六示意图

方法一：采用为单反准备的摄影三脚架，配合快装板和手机夹实现相机的可靠固定;

方法二：可以选择轻便的章鱼脚架，将手机固定在栏杆或者一些脚架不好固定的地方;

方法三：采用磁铁底座，配合球形云台吸附在金属物体表面，例如车、广告牌等地方;

方法四：采用吸盘，将手机固定在玻璃等光滑物体的表面实现稳定拍摄;

方法五：采用迷你三脚架+配重块，将手机固定在上面，不仅重心低，还能抵抗大风。

方法六：用魔术手臂，借助螺丝孔任意扩展安装位置。

找一个光污染少的环境

05：使用DarkSiteFinder看到的亚洲夜间光害分布图

巧妇难为无米之炊，在一个光害严重的场所，使用再好的器材也拍不到星空。因此，合理选择拍摄位置是成功进行星空摄影的重要因素。城镇化的进程让主城区的光害越来越多，想要拍到银河，就需要去郊区甚至更远的地方。借助互联网工具，我们可以很方便地查阅目的地的光污染情况，为出行拍摄提供参考。

这里，我推荐https：∥darksitefinder.com/

事先规划构图

找到一个光污染好的环境只能解决拍摄环境的问题，想要拍出构图、曝光俱佳的上乘之作还离不开对于画面的预先规划。

如图06所示，Planlt是手机端一个非常专业的App，能够帮助拍摄者精确计算最佳拍摄时间，并且能够根据地形信息完成辅助构图。

图07所示的Stellarium+也是一个设计精良的App，不但能够以VR的方式辅助用户完成模拟构图，还内置了丰富翔实的星空知识库。

06：PlanIt 规划约塞米蒂国家公园（Yosemite National Park）半月山的拍摄

07：Stellarium+确定银河星拱的最佳时间

以Google Pixel 3 XL为例拍摄一张星空摄影作品

步骤1：使用Stellarium+软件预估拍摄效果，最主要的是找到银河（Milky Way）在哪里。

步骤2：使用章鱼脚架支撑。

步骤3：打开Google Camera，进入NightSight，如果此时对准星空，相机会默认打开天文摄影模式。为了得到最高品质，建议打开RAW格式存储。

步骤4：调整对焦点至无穷远，切换到3秒倒计时。

步骤5：按下快门，等待拍摄完成，其间可以喝杯咖啡。

步骤6：使用手机App进行后期调整。

此外，拍摄者还可以用RAW格式保存，后期在Camera Raw里面获得更高画质。

08：进入Night Sight，开启RAW

09：对焦调整+倒计时

10：等待拍摄完成拍摄

11：机内直出效果

12：简单后期处理之后的结果

如果你使用的是iPhone或者其他安卓手机，可以尝试以下几个App（图13-16），也能帮助你拍摄到不错的星空摄影作品。

13：NightCap Pro（iOS）

14：ProCam（iOS）

15：Camera FV-5（Android）

高階玩法

如果你有兴趣，还可以使用手机拍摄星空延时作品。目前能够实现延时星空摄影的手机主要有：华为Mate 40、华为Mate 30和华为P40系列;荣耀V30和荣耀30系列。星空延时摄影能够拍出斗转星移的变化感，拍出人眼所看不到的画面，非常震撼。这里给出推荐参数配置：

·没有光污染的夜空;

·手机支架/三脚架或其他任何能够把手机结实固定的装备;

·专业模式，启用RAW;

·白平衡4500-5500之间均可以;

·对焦选择MF，设置为无限远;

·快门速度15秒;

·感光度ISO 1600或ISO 3200。

16：StarTrail Photos Generato（安卓系统）

星空延时摄影对手机的功能有一定要求，手机的延时摄影模式需要支持手动模式，能够调出拍摄的参数，同时还要支持调整间隔时间，才能拍出星空延时摄影。

此外，通过拍摄多张星空照片，再后期拼接，得到一张完整的银河拱桥，势必是一张更加令人惊艳的星空照片。手机结合高倍率望远镜，甚至还能拍摄深空摄影，这是星空摄影另一个极具魅力的领域。限于篇幅，在本文就不展开了。

展望未来

星空摄影，这一摄影领域里面的“尖端科技”，随着智能手机影像技术的飞速发展，正在逐渐“飞入寻常百姓家”。这其中，最大受益者是我们每个人。星空摄影将来还会如何进化、无数影像创作者又会拍摄出怎样令人惊艳的星空摄影作品？我不知道，但我相信，星空摄影未来可期！

（责任编辑：张丹雨）

17：星空全景