月全食拍摄基础知识
拍了一次月全食，整理记录一下学到的知识。
曝光
拍月亮的曝光有两个约束，一个是快门不能过长导致拖影，另一个是控制曝光值（EV）不要过曝。
快门上限
和星空摄影一样，由于地球自转，曝光时间过长会导致星体出现拖影。使用广角镜头时，星体在画面中显得更小，因此可以容忍更长的曝光时间而不产生明显拖影。这也是为什么摄影师常用 400法则 来估算在固定三脚架上拍摄星空时的最大安全曝光时间： \(\text{最大曝光时间（秒）} \approx \frac{400}{\text{镜头焦距（mm）}}\)
也有更宽容的500法则，但我个人偏好于400法则，甚至光圈够用时会用300法则。
曝光值
什么是曝光值
曝光值（EV）量化了场景所需的物理进光量，它由光圈和快门共同决定：光圈越大或快门越慢，单位时间通过的光量越多，总进光量越大，EV 数值越低，画面越亮。
首先介绍“进光量”的概念。相机的成像本质上是光线穿过镜头到达感光平面，因此进入相机的光线多少，决定了画面的明暗。如果我们把光线比作水流，那么光圈的大小就像水龙头开口的面积，而快门时间就是水龙头保持开启的时长。开口越大，每秒流入的水越多；时间越长，积累的水量也越多。
在光圈的定义里，f 值和光圈孔径是负相关的，数值越大，孔径就越小。由于光圈面积和孔径的平方成正比，所以 \(N^2\)（f 值的平方）和通光面积是负相关的。换句话说，f 值越大，通光面积越小，进光量也就越少；f 值越小，通光面积越大，进光量也就越多。举个例子，f/2 的光圈比 f/2.8 的光圈开得大约 \(\sqrt{2}\) 倍。因为通光面积与 f 值平方成反比，这意味着在相同快门时间下，f/2 的镜头进光量比 f/2.8 多一倍，也就是画面会亮一档。
另一方面，快门时间直接决定了光线进入的时长，时间加倍，进光量也就加倍。
曝光值（EV）量化了总进光量的大小。相同的 EV 保证光圈和快门组合所带来的总进光量一致，无论选择大光圈短快门，还是小光圈长快门，画面亮度都是相同的。
在 ISO 100 的条件下，EV 定义为：
\(EV_{100} = \log_2 (\frac{N^2}{t})\)
其中 N 表示光圈 f 值，t 表示快门时间（秒）。公式里的 \(log_2\) 是为了把进光量转换为“档位”（stop）种更符合摄影师使用习惯的单位。每增加 1 个 EV，意味着进光量减少一半；每减少 1 个 EV，则意味着进光量翻倍。
注意，一般口头的“加一档曝光”指曝光补偿，不是曝光值。
曝光值（EV）描述的是场景的客观亮度，也就是在固定 ISO 下，画面需要多少进光量才能正确曝光；而曝光补偿是摄影师对相机自动测光结果的调整，用于使图像变亮或变暗。
摄影中常用的“档”（stop）是一个通用单位，用来表示进光量变化一倍或减半。但在 EV 和曝光补偿里方向是相反的。口头上说的“加一档曝光”，指的是增加曝光补偿，让画面亮一倍，但从 EV 的角度看，数值反而下降一档，因为此时快门时间更长或光圈更大，进光量增加。
随着摄影进入数码时代，ISO 变得可调。更高的 ISO 意味着感光元件对光的响应更强，在同样进光量的情况下，画面会显得更亮。为了修正这一点，EV 公式被扩展为：
\(EV=\log_2 (\frac{N^2}{t})−\log_2 (\frac{ISO}{100})\)
这样，不同的 ISO 下，EV 数值就能更准确地反映场景亮度，而不仅仅是相机设置。
拍月全食的经验曝光值
满月本身亮度很高，但一旦进入地球本影，亮度会急剧下降。根据这次的经验，未被遮挡的满月亮度大约为 EV 14，而阴影部分的亮度通常不超过 EV 2。
如果想拍出大月亮，最佳做法是分别对亮部和暗部进行曝光，然后在后期通过 HDR 合成。若是拍摄广角画面并包含地景，则可以按照暗部来设定曝光，让亮部过曝也无妨。毕竟月亮在画面中占比很小，一小块过曝不会影响整体效果。
构图
估算月亮大小
拍月亮的构图核心就一个问题：月亮在图片中有多大呢？
好消息是还真的可以用数学的方式进行估算：
月球的角直径（angular diameter）大概是0.5度，而相机的视场角（Field of View，FOV）与焦距有关，具体来说：\(视场角≈2×arctan(\frac{传感器宽度}{2×焦距})\)
用0.5度除一下视场角可以大概估算一下月亮在图片中的占比。
可以通过这张图简单查一下不同焦距的视场角：
画面构图
常见的拍月亮有两种构图：用长焦怼着月亮拍，和用广角带着地景拍月亮划过一条线。
用长焦一般需要配合赤道仪，全画幅1200mm大概可以让月亮装满画面。构图也没什么好说的，月亮塞满画面就完事了。
广角拍摄需要考虑月亮轨迹与地景的配合，这个非常难。
可以用巧摄app或者极摄app简单算一下构图。但是这两个软件应该不是根据精准坐标实时演算的，所以还是需要自己测量方位角仰角。
此外需要考虑拍摄间隔：地球自转速度大概是每4分钟1度，而月亮角直径0.5度，大概2分钟走一个月亮位。