拍悬日,约吗?

Amateur Astronomer - - 星空有约 - □克里斯

翻翻微博和朋友圈,热衷于天文摄影的人越来越多。银河,深空,各个季节的大三角,数不胜数的流星如雨点一般落下来,一幅幅作品那绝对都是大片。但大片看多了难免也会审美疲劳……今天,咱们就来研究一个和天文有关的稀奇古怪的摄影题材——悬日。其实,悬日就是刚刚升起来或即将落下去时,悬在地平线上的太阳。没错,就是太阳,拍悬日就是拍太阳,不同的是这时你要是加上巴德膜就什么也拍不出来了,得直接拍,所以这个动作还挺危险,拍摄过程中要尽量避免用眼睛直视太阳。有人会说,拍悬日就是拍日出和日落,哪天不能拍?在哪儿不能拍?其实真正好的悬日大片,拍摄地点是最有讲究的。悬日这个词最早是出自美国纽约的“曼哈顿悬日”。纽约,大 城市,曼哈顿,繁华得不能再繁华的地方,那里高楼林立,你往街上一站,一天到晚都不一定能看到太阳。曼哈顿的有些街区,像棋盘一样修得横平竖直。一年中的某几天,日出或日落时的太阳会正好出现在街道的尽头,金色的光芒洒满整个街区,景色那叫一个美!此时大神们会早早挤在最佳取景地点,架起“长枪短炮”记录这一美景。然后,不明真相的路人游客也会掏出手机、卡片相机,咔嚓、咔嚓。最后,你的微博、朋友圈上都被悬日刷了屏。所以说,真正的悬日必须有两边繁华的城市景观作为衬托,道路尽头的太阳,只是画龙点睛的一笔。拍摄悬日的方法有两种。第一种,你正在过马路,或者走在过街天桥上(当然后面这种情况要安全些),扭头一看,一轮红日挂在道

路的尽头。于是你拿出随身携带的单反相机和长焦镜头(假设真的有很多人是随身携带这些装备的),记录下美丽的悬日。当然,这种方式不在本文的讨论范围之内。第二种,你提前找到一条两侧高楼林立的笔直街道,仔细计算好悬日出现在道路尽头的日期和时间,提前来到一个安全又合适取景的地点,多数情况下也只能是过街天桥上,架起你的单反相机和长焦镜头,记录下美丽的悬日。这就是本文要讲的内容。首先来选择一条合适的街道,如果想要照片高、大、上,怎么也得北京长安街这个级别。其实道路的方向不太重要,仅仅因为道路是东西走向的话会大大简化你计算悬日日期的难度。在北京这样四四方方的城市,找一条东西走向的路不难,但如果是在上海这样的城市,情况可能会复杂很多,你需要很多球面三角公式来计算悬日的日期。为什么计算东西走向道路上悬日的日期会比较容易呢?因为有人已经帮你算好啦。翻开《2017年天象大观》第48页,你可以在二十四节气表里查到今年春分是3月20日,秋分是9月23日,在这两天世界各地太阳都是从正东升起,在正西落下,所以东西走向道路的悬日也是在这两天。而由于“春分秋分,昼夜平分”,日出和日落分别发生在早上6点和晚上6点,所以悬日也出现在这两个时间段。事实上,这种说法太过粗糙,如果你按这个时间去拍,很有可能错过悬日,或是拍不到想象中的效果。首先我们来看看为什么“二分”点时太阳从正东升起,从正西落下。在宇宙空间中,“二分”点时太阳直射地球赤道。用 更“天文”一点的语言来说就是:此时地球上任何一个位置看到太阳的方位都与地球自转轴垂直。所以这两天太阳会在日落时出现在正西方向。然而我们需要的不是这个画面,最好是太阳出现在正西方向上时要高于地平线一点,例如日面中心位于地平线以上1°甚至更高,这样才叫悬日。所以我们很可能不是在“二分”当天拍悬日。接下来继续以日落为例,若想达到上述效果就要求实际日落在正西稍稍偏北的位置,也就是春分之后和秋分之前的几天。接下来我们计算上述情况下的悬日具体出现在哪一天。影响视太阳地平高度的一个重要因素就是大气折射,在地平线附近尤其明显, 大约是37′(当然这是常识,这里近似为30′)。也就是说如果我们看到日面中心位于地平线上1°,那么实际的日面中心应该在地平线以上30′,也就是地平线以上1个太阳视直径的位置(太阳视直径为30′这也是常识)。那么太阳哪天能出现在这个位置呢?以北纬40°某地为例,春分前后几天太阳落下的方向与地平线夹角大约是73.5° (90°-40°+23.5°),而在“二分”前后几天每天太阳升落位置变化在30′左右(这依然是常识,你可以算出来,也可以记下来)。根据上述内容,我们就可以画出一张示意图(下),然后从图中解读出如果要拍一张1.5°的悬日,大约是在春分当天或之后1天拍摄。当然春分的具体时间对此影响很大,好在

今年春分正好是在北京时间3月20日18时附近,日落位置的规律也很容易找到。秋分太阳虽然也是在正西方落下,但拍摄1.5°悬日时要注意,日落方向与地平线的夹角,与春分期间相差很大,这时为26.5°(90°40°-23.5°)。通过示意图(右)可以看到,考虑大气折射,若想拍到和春分前后相同的1.5°悬日,我们就要在真实日落位置西偏北2°那天拍,也就是秋分日之前4天。今年的秋分是在9月23日,拍摄正西的悬日应该是在9月19日。当然该前提是在北纬40°附近地区,你也可以根据自己所在地的地理纬度进行估算,总的来说,纬度越高,拍悬日的日期与“二分”日相差越远,纬度越低则越接近。下面我们计算日落的具体时间。在“二分”日同一条经线上的日落时间相同,但不同经度地点的日落时间肯定有差别。我国全境使 用的都是北京时间,即东经120°标准时间,其实真正落在120°经线上的大城市很少。理想情况下东经120°的某地“二分”日落发生在晚6点,那么北京市中心的经度为116°,与其相差4°,日落就 晚16分钟,即18点16分。然而“理想”中的这个太阳在天文学中被称为“平太阳”,这也是我们手表时间的基准。实际上,因为地球的公转轨道并非正圆,而且自转也不太均匀。所以真正的太阳总是时而走得比“平太阳”快,时而又慢一点。真太阳与“平太阳”的差就是时差,用更“天文”一点的语言就是“均时差”。时差以年为周期变化,由于影响因素较多,变化规律比较复杂,可以用左图中的时差曲线来表示。也就是说即便是在东经120°线上,“二分”的日落也并非发生在18点整。从时差曲线图中可以读出,3月20日春分前后时差约为7分钟,在横坐标0以上就意味着真太阳比平太阳偏东,日落也要晚7分钟。因此以北京为例,3月20日当晚的日落时间大约是18点23分。对于北纬40°地区,“二分”日前每天的日出或日落时间差大约是1分40秒。所以3月21日的日落就是18点25分前后。接下来我们把这个时间带回到春分前后的日落方

向角为73.5°的三角形内。对于地平高度在1°左右的太阳,到日落还要移动1°多的角距离。在天球上,太阳周日视运动的速度大约是1分钟0.25°。因此太阳地平高度在1°时,距离日落大约还有5分钟。最后我们可以算出,在北京市中心,春分后一天,对于今年来说就是3月21日晚18时18分,可以拍到正西1.5°的悬日。对于秋分来说,从时差曲线中可以读出真太阳偏西8分钟,北京市中心的日落大约在18时8分(18时0分+16分-8分)。又由于日落方向角为26.5°,1°的悬日要提前9分钟。而秋分之前4天的日落要比秋分晚6分钟左右。考虑大气折射, 9月19日18时05分可以拍到1.5°的正西悬日。这里计算的都是日落时的悬日,日出时的悬日也可以 同理算出。当然,如果你想拍一张效果很好的悬日照片,最好能提前半个小时左右来到事先选好的地点等待悬日。现在,我们回到之前提到的有“中华第一街”之称的北京长安街,西二环外的长安街又叫复兴门外大街,这段路上的过街天桥上无论向东还是向西,都可谓拍摄“长安街悬日”的最佳取景地。当然如果你在地图上仔细测量,就会发现长安街也并非完全正东西走向,有些路段有1至2°的偏差。这个问题也值得大家留意。还需要提醒大家,拍摄地平高度很低的悬日,前提是大气透明度要很理想。如果低空透明度很差,太阳在2°以下几乎就看不到了。最后简单讨论一下最重要的问题,并不是所有的地方都有像长安 街这样正东西向的道路。如果你想要拍摄悬日的街道朝向某个特定的角度,就要先计算出在这个方向日出或日落的大概日期,再考虑地理位置、均时差、大气折射等各方面因素,计算出拍悬日的日期和具体时间。由于曼哈顿的街道并非东西走向,纽约人也是经过精确的计算才得到拍悬日的时间。曼哈顿悬日效果最明显的街区朝向是西偏北29°,因此日落前的悬日出现在夏至附近的5月28日和7月12日,日出的悬日则出现在冬至前后的12月5日和1月8日左右。尽管去到曼哈顿的高楼大厦间拍悬日大片也并非遥不可及的梦想,但先在咱们自己的地界试试也无妨。今年3月21日和9月19日,咱们约在哪里拍悬日呢?

秋分期间正西方悬日示意图

时差曲线

春分期间正西方悬日示意图

曼哈顿悬日,G erry V izcarra摄。

拍摄曼哈顿悬日的人群

美丽的悬日,图片来自A P O D ,R oland C hristen摄。

Newspapers in Chinese (Simplified)

Newspapers from China

© PressReader. All rights reserved.