今天晚上有機會難得的月全食，如果天氣良好的話全國大部分地方都能觀測到。
本文作者李召麒，曾任清華大學天文協會會長，這篇詳細的文章中，他會教大家如何科學的觀測和記錄月全食。
2018年1月31日晚上，會有一場機會難得的「超級滿月+藍月亮+月全食」，也是繼2015年4月5日之後最佳的觀測月全食機會，屆時可以看到難得一見的「血月」。
此次月全食國內全部區域可見，且由於月食可以在城市內觀看，無需到光汙染小的地方，所以機會難得，不容錯過。
下面就來講講如何科學地觀測與拍攝血月。
目錄
1、月食的基本原理
2、本次月全食情況與觀測指南
3、設備與參數
4、焦段選擇與拍攝效果
1、月食的基本原理
我們知道，月光是反射太陽的光線，如果地球擋住了這個太陽光，就會發生月食。
下面看一個示意圖：
古代中國民間認為月蝕是「蟾蜍食月」，在月食出現時人們便會頂禮膜拜、祈求天神驅走蟾蜍。
「蟾蜍食月」是來自西漢司馬遷《史記。龜策列傳》：「月為刑而相佐，見食於蝦蟆(蟾蜍，俗稱「癩蝦蟆」)。 」，唐朝李白《古朗月行》：「蟾蜍蝕圓影，大明夜已殘」。
在中國漢朝時，張衡就已經發現了月蝕的部份原理，他認為是地球走到月亮的前面，把太陽的光擋住了，「當日之衝，光常不合者，蔽於地也，是謂暗虛，在星則星微，遇月則月食。」。
結合上圖，我們可以看到月全食可以分為幾個階段：
1、半影月食：月球剛剛和半影區接觸，這時月球表面光度略為減少，但肉眼較難覺察。2、初虧（僅月偏食和月全食）：月球由東緣進入地影的一刻，月球與地球本影第一次外切。3、蝕既（僅月全蝕）：月球完全進入地球本影的一刻，並與本影第一次內切。4、蝕甚：月圓面中心與地球本影中心最接近的瞬間，此時前後月球表面呈紅銅色或暗紅色（適用於月全蝕）。 5、生光（僅月全蝕）：月球開始離開地球本影的一刻，並與地球本影第二次內切。6、復圓（僅月偏蝕和月全蝕）：月球完全離開地球本影，與地球本影第二次外切。7、半影蝕終：月球離開半影，整個月蝕過程正式完結。
如果用相機記錄下全過程是這個樣子的：
紅色的原因：（太陽光經過地球大氣層時發生折射，使光線向內側偏折，但每種光的偏折程度不一樣（色散），紅光偏折程度最大，最接近地球陰影，映在月球上；此外，由於大氣層的灰塵及雲的含量與位置不同，光線偏折程度會有不同，因此月全食時的月球是暗紅、紅銅、或橙色的。同樣的道理，由於大氣層的折射，朝陽與夕陽不是白色的，而根據高度因為大氣折射程度不同，呈現橙色或紅色。）
2、本次月全食情況與觀測指南
基本情況：
本次是月食沙羅周期 124 第 49 次月食
月出：18時0分 (地平方位：71°)
日落：18時11分 (地平方位：252°)
半影食始：18時51分 (地平方位：76°，仰角：11°)
初虧：19時48分 (地平方位：80°，仰角：23.5°)
食既：20時51分 (地平方位：85°，仰角：37°)
食甚：21時30分 (地平方位：88°，仰角：46°)
生光：22時08分 (地平方位：92°，仰角：54°)
復圓：23時12分 (地平方位：101°，仰角：68.5°)
2月1日
半影食終：0時09分 (地平方位：124°，仰角：80°)
本影食歷時3小時又24分鐘，
最大本影食分為 1.317。
需要注意5點：
1、月升的時間根據地區的不同有所差別，基本為日落左右月出。
2、半影月食階段幾乎無法分辨，觀看價值不大。
3、初虧到復原階段可以看出來區別，在這個時間範圍內觀測較好。
4、本次月食血月時間較晚（20:51-22:07），月亮高度較高，即使低空有些霧霾也不會影響，但同時也帶來了一些缺點，拍攝長焦地景血月會較為麻煩。
5、此次月亮還是「藍月亮」，不是因為顏色為藍色，而是因為月亮在同一個月份之內第二次復圓，相對罕見，因此被西方人稱作「藍月亮」，觀測沒區別。不僅如此，此次月亮還是所謂的「超級月亮」，比平時的月亮面積大14%。
上圖中白色區域為月全食可見區域
觀測指南：
1、由於月亮較亮，觀測月全食無需到光汙染小的地方，城市能看到月亮的地方即可。
2、除非極大的霧霾，一般的霧霾不會影響本次月食觀測與拍攝。
3、月食可以透過薄雲，但無法透過厚雲，所以要選擇沒有雲的地方。
4、由於月亮較小，推薦使用天文望遠鏡、雙筒望遠鏡等設備觀看，效果更佳。
5、隨著月亮亮度降低，星空會變得更加明顯，如果去郊區觀星，可以看到星空由少變多再變少的過程。
3、設備與參數
相機基礎設置：
手動M擋、關閉光學防抖、調整手動對焦，可選擇開啟反光板預升（減少快門震動帶來的影響）。
曝光：
月食階段月光變換較大，從滿月的F5.6，1/1000s，ISO200，到血月的F2.8，1/5s，ISO1600。在不同霧霾、光汙染條件下，曝光參數差別較大。所以要根據自己所在地的情況進行調整。
為了保證月亮不會糊掉，在沒有赤道儀的幫助下曝光時間不建議長於300/鏡頭焦距 s，例如200mm鏡頭不建議曝光時間長於1.5s。
如果需要與地景配合，光比較大的情況下，需要hdr、包圍曝光。（正常曝光拍一張+降低曝光拍一張+提高曝光拍一張）
相機畫幅：
截幅機使用同樣焦段的鏡頭可以把月亮拍的更大，如果有畫質較好的截幅機子，可以選擇用來拍長焦月食。
腳架：
腳架是必需品了，穩定的拍攝、固定的機位需要三腳架的支持。
快門線：
快門線可以方便地拍攝延時，同時減少按快門時候的震動。
赤道儀：
長焦拍攝時可以用來跟蹤月亮，獲得更高質量的照片。一般情況下廣角不需要。
4、焦段選擇與拍攝效果
首先我們要注意三點：
1、如果選擇拍攝月食，我們應該選擇在初虧到復原期間拍攝。半影月食觀測與拍攝效果不明顯。
2、血月階段為食既到生光階段。如果霧霾較大，整個過程月亮都會偏紅。
3、由於不同焦距下月亮大小不同，所以拍攝內容的也不相同。
在全畫幅下的具體效果如下（LaoT製作，使用planit軟體模擬）
上圖我們可以看到，廣角和中等焦距是看不到月亮細節的，所以我們拍攝前要規劃好具體拍攝什麼。
廣角（8-35mm）
by：Mahyar Moradi Chafi
可以看到，50mm以下的月亮是看不到細節的，拍攝到的月亮可能只有一個點的大小，但可以分辨出變紅的過程。所以推薦拍攝較高的地景與月軌的結合，可拍攝延時作為過程記錄。拍攝參數為星軌參數（將曝光調整為地景合適的曝光後，固定光圈大小、固定快門速度、固定ISO，連續不間斷拍攝整個月食過程。）
中焦（35-100mm）
by Fred Espenak
在中等焦距下，我們勉強可以拍攝到月亮的一點點細節，這種情況下，更推薦拍攝月亮序列。選擇好一個地景連續拍攝整個月食過程，每隔幾分鐘抽取一張最後淺色疊加（間隔時間為10分鐘左右），可將整個過程作為延時。
由於食甚角度較高，可以選擇以較遠處山頂的建築為背景，也可以選擇較高的大橋、建築等。例如下圖：
當然，由於月食階段月亮亮度被極大的削弱了（食甚大約等於-3等星），所以可以拍到血月銀河的風景，外出拍星的小夥伴們可以嘗試下面這種拍攝。（冬季銀河較暗）
by 王卓驍拍攝於東靈山頂
長焦（85-400mm）
當有較長焦距鏡頭的情況下，我們可以選擇拍攝單獨的血月與地景的結合。如下圖為月亮與長城。
by：李召麒
由於長焦下月亮移動速度較快，所以要注意曝光時間應較短，光圈調整為最大，適當提高ISO值，推薦使用赤道儀進行跟蹤拍攝。
由於本次紅月亮時月亮角度較高（40度左右），所以選擇地景推薦較高的建築、較高的大橋、懸崖下拍攝山上的建築等落差較大的遠處目標。
下面舉個例子：
下圖遠處山頂為一個古建築
通過使用planit！軟體模擬，設定好相機位置與拍攝目標位置。添加標記並設定好建築的高度和寬度。
通過虛擬顯示模擬出實際拍攝效果：
軟體詳細操作教程可以參考《春分將至，懸日大作戰》一文。
超長焦（400-2000mm）
by：李召麒
如果有長焦距/望遠鏡，推薦拍攝月亮特寫（最好有赤道儀跟蹤），或者選擇與高樓頂的朋友配合拍攝。（對月亮進行一次對焦拍攝，再對人進行一次對焦拍攝）
by：李召麒
特殊構圖：
全天魚眼：類似廣角，可以嘗試星軌拍攝。
小星球：由於小星球會拉大天空邊緣，將月亮拍攝時放置在邊緣可以有些許放大效果。
by：李召麒
再次提醒，機會難得，不容錯過！
以上為本次月全食的教程，如果有其他問題可以在留言區留言。
文字參考資料
wiki
NASA
香港天文臺
作者：李召麒
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