美国超级日全食即将到来 这里有一份观看拍摄指南

　　近几年观看天文现象成了外出旅游一大源动力，不少人为了璀璨星空跑上西藏高原，更有甚者不远万里跑到芬兰、俄罗斯看极光大潮。可与即将横跨美国全境、全程持续超四小时的超级日食相比（Great American Eclipse），星空、极光简直是小巫见大巫。如果你现在仍不清楚此次超级日全食，那不要错过这份日食观看、拍摄指南。

　　99年一遇的超级日全食

　　根据NASA预测，此次日全食将于太平洋夏令时21日上午9：05率先降临在俄勒冈洲的林肯海滩，到了太平洋夏令时10：16在俄勒冈州完全展开，依次通过、爱达荷州、怀俄明州、蒙大拿州、内布拉斯加州、爱荷华州、堪萨斯、密苏里州、伊利诺伊州、肯塔基州、田纳西州、佐治亚、北卡罗莱纳州、南卡罗来纳州，形成一条宽度约70英里的“日全食带”，塞勒姆市、堪萨斯城、哥伦比亚市等大城市都能看到日全食。到了东部夏令时下午2：48日全食在南卡罗来纳州查尔斯顿附近结束陆地观看窗口，完全结束时间为东部夏令时下午4：09。

　　日全食持续时间最长是在伊利诺伊州卡本代尔附近，持续时间将达到两分四十秒钟。根据早前香港天文学会网站的博客文章称，以观测机会计算，最佳的观赏地点首选俄勒冈州的马德拉斯（Madras， Oregon），全食时间为2分4秒；其次是爱达荷州的涉河河谷（Snake River Valley， Idaho），全食时间为2分18秒；第三选择为怀俄明州的卡斯珀（Casper， Wyoming），全食时间是2分26秒。如果你想知道日全食带中某一位置日全食何时开始、何时结束，可以点击此跳转到NASA官网查询。

　　若是说2016年里11年一遇极光大潮已是难得的天文现象，那美国超级日全食简直是拼尽美国人民的RP值、天佑川皇，这是99年来第一个横跨美国全境的日全食。同时日全食出现时机非常好，夏季雷雨即将结束并转为南下，北美季风（亚利桑那季风）暂停，容易产生风暴的高速气流还没从加拿大南下，迎接日全食是少云、干燥的天气，非常适合观看日全食。

　　观看指南

　　如果你身在美国或即将前往美国旅行、公干，那千万不要错过此次超级日全食，在看日全食前更要做好准备。美国爱达荷州应急管理办公室为了应对此次日全食，推荐了观看日全食所需装备，包括日食眼镜，每人每天两加仑的水，不易腐烂的两天份食品，能接收NOAA（美国国家海洋和大气管理局）广播的收音机，毛巾，手电筒及备用电池，急救包，垃圾袋、地图、手机等等。

　　如果你是在城市里观看日全食自然不需要如此多装备，一副日食眼镜与一条毛巾（日全食时天气会突变）足以，但必须注意的是不能用普通太阳眼镜代替日食眼镜。日食眼镜是采用专业减光片或减光膜制成的，其可见光透光率不超过3/10000，并能有效过滤紫外线与红外线。太阳眼镜透光率远远高于日食眼镜，佩戴太阳眼镜观看日食损害眼镜。

　　使用望远镜观测日全食前，必须在望远镜前端镜片上安装上巴德膜。巴德膜正式名字是“AstroSolar”，生产商“Baader Planetarium”公司音译为“巴德”，所以被天文爱好者称为巴德膜。常见的巴德膜拥有ND 3.8和OD 5.0两种密度，ND 3.8用于摄影用途，透光率为16/10000，OD 5.0多用于制作日食眼镜，也可用于摄影，透光率可低至1/10000。

　　如此难得日全食观测机会NASA自然不会错过，做法也更为高大上，直接派飞机上天。在NASA资助下，来自西南研究院的Amir Caspi及其团队改装了两架WB-57F喷气飞机，在机鼻上加装了30FPS速率的高分辨率摄像机，以及银色的反射隔温层。届时WB-57F将会在德克萨斯州休斯顿的约翰逊航天中心起飞，沿着月亮造成的阴影，以50000英寸飞行高度穿越密苏里州、伊利诺斯州、田纳西州，记录约三分半钟的日全食过程。相比在地面拍摄，高空拍摄的环境亮度更低，仅为前者二十或三十分之一，避开了底层大气的乱流，非常利用观测太阳运动。

　　拍摄指南

　　与日晕、日华相比日全食是一个低概率自然现象，古人看见日食会惊讶到以为是天狗食日，即使是坐着飞机满世界旅行的今天，一生中能看到日全食的机会仍是少之又少，更别说拍摄日全食了。那在日全食来临时如何把它记录下来，用手机可以么？

　　上图是一张不同焦段下太阳在画面中大小参照表与示意图，画幅设定为全画幅（36×24mm），智能手机镜头等效全副焦距26mm至38mm间，即使双镜头长焦拍摄也不会超过60mm焦距，太阳尺寸最多只有0.3mm，画面上一个小圆圈而已。在不使用附加镜下手机拍摄日全食只有一种方式，画面下方为地景、其余为天空，间隔拍摄日全食过程，后期中把所有照片中的太阳合成到一张照片中，得到一张日全食串图。由于日偏食时太阳亮度很高，超过手机曝光的上限值，摄像头前必须安装ND减光滤镜，等到日全食时再摘下。手机拍摄日全食好比手机拍摄星空，能拍，但非常麻烦，效果不好，相机拍摄日全食才是正道。

　　相机拍摄日全食方式非常多，成本更是可高可低，但开始拍摄前必须了解日全食过程、日全食中有什么可拍以及自己想拍摄什么内容。日全食过程可分为初亏、食既、食甚、生光、复圆。初亏就是开始日食，此时太阳亮度非常高，相机镜头必须采用ND镜或其它减光镜才能捕捉到太阳细节；食既是日偏食（Partial）的过程，太阳保持在高亮度，同样需要ND镜拍摄。

　　食甚即日全食，在食既即将结束、食甚开始前进入拍摄日全食高峰，此时可以用长焦镜头捕捉贝利珠（Baily’s Beads）、钻石环（Diamond Ring）。月球表面有着许多高山，因此月球边缘是不齐整的，在食既进入食甚的瞬间阳光会从月边的环行山凹空中喷薄而出，形成一个个亮点，犹如美丽的珍珠。在1836年弗朗西斯·贝利正确地解析了该现象的成因，所以称为“贝利珠”。当贝利珠结合色球层（Chromosphere）时，会如一刻钻石戒指挂在天空上，该现象倍称为钻石环。

　　在食既时太阳完全被月球遮挡，此时可以开始捕捉Corona（日冕）、日珥（Prominences）。日食结束后生光、复圆过程，拍摄内容反转过来——钻石环、色球层、贝利珠、日偏食。

　　如果你只想用相机捕捉日全食大致形态以及轨迹变化图，你仅需要一台入门套机、对应口径的ND滤镜以及一个足够结实三脚架即可。可追求日全食细节，那你至少需要一枚300mm焦距（等效全副）的长焦镜头，最好是APO复消色差的镜头，因为相机直面的是光源本身，而不是地面反射的光线。除了长焦镜头以外，也可考虑转接天文望远镜。无论是优质的长焦镜头与天文望远镜都是一个价格不菲。搭配长焦镜头拍摄日全食相机必须具有一定连拍能力，不能是拍摄4、5张RAW格式照片就要存储10秒钟的入门相机。如果你还有赤道仪，甚至可以来个HDR的日冕。

　　当你准备好器材，来到日全食拍摄地，只差拍摄临门一脚了，可你既没有拍摄日全食经验，日全食持续时间更只有短短两分多钟，如何是好，总不能拍一张看一张回放吧。太阳是一个非常稳定的恒星，发光强度基本是一致的，因此人们很早前就制作了一张日全食拍摄参数表，上面指出了哪些拍摄内容需要ND，不同拍摄内容具体参数是多少，只要跟着这张表曝光就不会出现太大误差（下图）。

　　下一次日全食

　　现在距离美国超级日全食已经不到两周时间，即使有心有力也未必能赶过去，办美签也是要时间的，错过此次日全食朋友只能寄希望于下一次了：

　　2019年7月2日：日全食划过南太平洋后，将于傍晚时分抵达南美洲，智利、阿根廷将看到日落中日全食

　　2020年12月14日：日全食再次降临智力与阿根廷（幸运值A+）。

　　2021年12月4日：南极洲（还是靠近智利、阿根廷的南极区域）

　　2023年4月20日：澳大利亚北面海洋，巴布亚新几内亚

　　2024年4月8日：墨西哥，美国

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　　2034年3月20日：北非，西亚，中国青藏高原

　　在未来数年里日全食依然会降临地球，主要集中在南半球。在中国境内出现日全食最早也要2034年3月20日，不过届时青藏高原大雪封山，难以进入。想要中国境内看到日全食最快也要到2035年9月2日，届时日全食将会贯穿中国北部，酒泉、包头、大同、北京、唐山、青皇岛等城市都能看到。在2018年8月11日、2019年1月6日、2019年12月26日、2020年6月21日中国境内还会出现日偏食、日环食，想不出国看日食千万不要错过这些时间点。