2008日全食观测经验小结

尹相东

2008年8月1日，我与北京天文同好会的老高、阿文、阿文夫人一起，在甘肃省嘉峪关市北面的大庄子附近成功观测了日全食。尽管事先看了很多资料，做了很多准备工作，但日全食真的来临时，还是不免会出现一些紧张和忙乱。详细行程老高已经在《逍遥西游行》中进行了精彩记录，这里我把观测前和观测中的几点实际体验写下来，供初涉日食观测的同好参考。

目视还是摄影

目视和摄影，是观测日全食的两种常用方法。曾与几位多次观看日全食的天文发烧友交流，他们的体会是：目视观测最能体会到日全食震撼力。

我为这次日食专门购置了Meade 80ED折射望远镜，此镜的成像比我原有的普通消色差80折射镜和200mm口径牛顿反射镜锐利得多。除了肉眼直接观看日全食，我的一个愿望就是用这架望远镜目视欣赏日全食细节。

但人总是有些贪心，相机、望远镜和三角架都带上了，我又有些舍不得放弃拍摄的机会。毕竟是第一次看日全食，如果能带回亲自拍的照片与家人、朋友分享，也是很高兴的事情。考虑再三，最后的决定是：先拍摄，完成基本拍摄任务后，转为目视观测。

这个目标有些冒险，但最后还是基本实现了：全食前半段，拍摄到了贝利珠、色球层、日珥、内冕、外冕照片；在全食的后半段，我取下了相机，换上了目镜，在80ED望远镜中，用48倍目镜看了全食阶段的太阳。尽管剩余给在望远镜中目视观测的时间只有10多秒，但日冕的精细丝状结构和纯净的白色，还是给我留下深刻印象。但毕竟时间太短，很遗憾还没有来得及仔细欣赏日珥，就看到黑太阳边缘逐渐浮现出一层红边，那是色球层出现了，也预示着生光即将开始。色球层的红色越来越亮，我没有冒险在望远镜里直接看贝利珠，果断结束了目视观测。

因为事先经过多次相机和目镜的转换练习，很幸运实际操作中没有手忙脚乱。所用倍率现在看来有些高，如果能降低到30倍，同时看到整个太阳及周边日冕，想必会更震撼一些吧！总共1分50秒的全食时间，兼顾目视和摄影还是有些紧张。明年7月22日的日全食有约6分钟的全食时间，观测会轻松的多。

还有一个遗憾，重新安装相机并调焦用了几分钟时间，所拍系列照片有一个阶段缺失，且后半段的调焦没有前面清楚了。

观测场地的选择

老王带领同好会的一个分队留在嘉峪关观测，可以拍摄有嘉峪关城楼背景的日全食照片。我们的小分队主要目标是用望远镜观测和拍摄日全食，在地景的漂亮程度方面降低了要求。选择观测地点主要关注了下面几点：

一是尽量接近全食中心地带，获得尽量长的全食观测时间（我们选择了大庄子，距离嘉峪关有一百多公里，很接近日食中心地带了，全食时间比嘉峪关多了一倍）

二周边视野开阔，特别是全食阶段太阳所在的西方，不能有遮挡（好在戈壁滩上只要避开路边的一些树，这种地方还是很好找的）

三是避免与大规模观测队伍太接近，以免相互干扰（大庄子没有出现我们预想的人山人海，我们在公路边选的观测营地，除了少量群众，没有别的观测者）

四是注意休息和防晒。8月天的太阳很厉害，我们选的基地靠近一丛有一人多高的红柳（戈壁滩常见植物），正好有一块阴凉可以休息。（下图为老高在红柳丛旁的观测基地准备东西）

五是避免观测器材被污染。戈壁滩的沙子很多，我们采集了一些红柳树枝铺在地上，放置我们的装备。事后证明效果不错，相机和背包基本没有进沙子。（下图为阿文夫妇准备三角架，地上是我们放在红柳枝上的观测装备）

提高三角架的稳定度

稳定的三角架，是拍摄到清晰照片的基本条件。戈壁滩上主要是沙地，我们找来石头，垫在三角架下面。老高在三角架下面还悬挂了重物，进一步提高稳定度。（下图是老高在观测，身后是我们请的当地出租司机。三角架每个腿下面都垫有石头，三角架中间立柱下面还吊有重物，以增加稳定性）

曝光参数的确定

偏食阶段的曝光很容易确定，用数码相机拍摄后回放，经过几次调整，很快可以找到最理想的曝光参数。

关键是全食阶段去掉减光膜后拍摄过程的曝光参数，比较复杂。首先拍摄对象有钻石环、贝利珠、色球层、日饵、内冕、外冕、地球照等，亮度差别很大；同时每次日食的天气状况、太阳高度等条件也不一样。虽然之前找了很多资料，但似乎很难找到标准答案。

我根据专家们介绍的经验，确定了不同拍摄对象的曝光范围，然后制定好全食阶段的拍摄程序。我把数码相机设置为手动曝光，按照一定顺序，拍摄系列照片。最后从这系列照片中找到曝光合适的，算是为下次日全食拍摄积累经验。为简化操作，一般情况下尽量只调整快门速度，并用包围曝光的方法一次拍三张，迫不得已才调整ISO。

此次日全食时周边环境的亮度比想象的亮，操作相机调整参数没有问题。在包围曝光存盘的间隙，还有时间肉眼之间欣赏幻影般的日全食。

这次观测，我的镜头光圈是F6,比较合适的曝光参数是：贝利珠：ISO200,1/1000S; 贝利珠：色球层：ISO200,1/1500S; 内冕：ISO200,1/500S; 外冕：ISO200,1/10S; 地球照：ISO800,1/8S。

这种不断调整曝光参数的方法不适合拍食既和生光阶段的贝利珠系列照片。阿文采用的是固定曝光拍摄前后贝利珠，非常精彩！第二次观测就是不一样啊^_^
下图：外冕

何时去掉减光膜

如果有精确计时，可以在食甚前几秒去掉减光膜，还来得及在取景器中看到或拍到钻石环和贝利珠的系列照片。如果没有精确计时，在月牙很小的时候（见图），就要果断去掉减光膜。

这次我还有一个教训：虽然阿文已经报时并提示去掉减光膜，但我还是迟疑了一下，动作慢了些，错过了拍钻石环，拍到的已经是贝利珠了：

云台的选择

因赤道仪太重，阿文、老高和我都选择了照相机三角架。因无法实现跟踪，我们要考虑的首要问题是：全食阶段的1分50秒内，是否还需要调整云台移动镜头。

我们三人所用镜头的焦距分别为480mm和500mm，在全食的1分50秒内，太阳像会移动约4mm。为保证所拍图像基本在视场中间，看来是需要调整云台了。
老高和阿文用的是球形云台，我用的是带水平和仰角微调的大观经纬仪。这个经纬仪是为这次日食购置的，前面测试中发现负载80ED望远镜时，观测目标的地平高度大于50度，就有无法锁紧的问题。好在这次日全食在傍晚，目标仰角较低，经纬仪工作良好，可以方便快捷地把太阳像调整到取景器中央，节省了很多时间。

图片格式选择和连拍速度

全食阶段需要按照预定的顺序连续拍摄，但连拍速度因相机种类、图片格式、拍摄对象而异。阿文的专业相机CANON 5D的连拍速度明显高于我的PENTAX K100D、老高的CANON 450D。数码单反常用格式有RAW和JPG两种。RAW格式有很丰富的信息，有很大后期处理空间，但JPG格式文件要小的多、存盘速度也会快很多。JPG格式文件的大小，与拍摄对象的复杂度也有关系。我的相机有600万像素，采用JPG格式，日全食图片大小约300k，而一般生活摄影的文件大小约2～3M。

考虑到这次全食阶段时间较短（1分50秒），需要用不同曝光参数进行连拍，经过实际演练，我选择了JPG格式。拍摄中没有出现长时间等待存盘的情况。但后来仔细观察照片，因压缩带来的日冕图像损失还是比较明显的。

明年日食时间比较长，如果还采用这个相机，可以考虑JPG连拍贝利珠，在全食阶段，可以调整到RAW格式单张拍日冕细节。

全食阶段减光膜放在哪里？

也许你不觉得这是问题，全食阶段，揭掉的减光膜，随手找个地方放不就行了吗？

全食阶段每一秒钟的时间都是宝贵的，而且人是高度紧张的。全食开始时要揭掉减光膜并把它放在稳妥的地方，全食结束后要找到它并重新装上。这个平常很简单只要1、2秒就完成的动作，关键时刻可能会占用我们更多的时间。

下面介绍阿文发明了一种方法：

用一截胶带纸，一端固定在减光膜上，另一端固定在三角架上，中间留有足够长度，方便减光膜的拆装（上图）。

这个装置的便利之处是：当全食开始、减光膜被揭掉后，你不用再管它，它就悬挂在三角架下（下图）。全食结束后，也可以很快拿起它安装回去。这个细节我开始也没有考虑到，这是阿文根据上次漠河日全食的经验发明的方法，很好用！

秒表的用处

全食开始，揭掉减光膜后，可以按下秒表，便于全食阶段观测的安排。我在拍摄完一组照片后，看了一眼秒表，还有约50秒时间，才决定换上目镜进行目视观测的。

对观众的有效引导

虽然我们选择的观测地点比较偏，但前后还是吸引了十多个观众，还有些是家长带着孩子的。观众基本没有任何装备，也基本不知道观测方法，他们非常好奇望远镜里看到的太阳有什么不同，而我们最担心的是观众可能不小心踢到三角架，打乱观测程序。

还是阿文经验丰富，很好地处理了这个问题。一方面拿出事先准备好的日食眼镜分发给观众，还将带减光膜的双筒望远镜借给观众，让他们得到了很大满足。同时告诉观众特别是孩子，不要太靠近三角架，以免造成我们的观测失败。

总结

上述零碎经验与感受算做2008年日食观测的一个小结。明年再来！

2008-12-7