小白慎入:有关星空移轴摄影的超干货

小白慎入:有关星空移轴摄影的超干货

写在最前:总有人问我为什么要坚持单张出片,后期堆栈拼接擦蒙版不好吗?仔细思量后找到了三个理由

1、现在所有拼接(亦或擦蒙版)星空和地景的照片,二者过渡的地方没有一个人处理的效果是自然的,哪怕是效果好一点的图都屈指可数。这一点点的不自然硬过渡让我觉得整张照片的效果变很假,他们往往追求壮观银河和清晰的地景,但是这种照片的强对比和强效果较真实的星空相差较多,一眼看出不符合自然规律让我很不舒服。

另外我也直言,我拼接和擦图技术很差,出图效果不好,索性不用。

2、拍微距像是抽盲盒。从十年之前学习宫版雅博法到现在,我不断地在夜里一遍又一遍拧镜头,每一张照片都大不相同。打光、对焦、改光圈,这一系列动作都在黑暗中凭经验进行,在停止曝光看到成片之前永远无法知道效果,也不知道会出什么问题,这样拍出一张图的时间平均在半个小时以上。这其中以极近距离接触自然和星空的感觉真的很棒。

3、也可能是一种对老技术的坚持吧,我总觉得这些技术有很大的魅力,魅力在哪我也不知道,我喜欢用这种老技术玩点新花样出来。

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进入正文:下面这篇文章共4464字,篇幅较长,内含较多基础原理,非常非常的干货,可能导致头大,昏睡,眼晕等症状,谨慎阅读。如果你嫌枯燥,请直接跳到分割线处阅读拍摄方法。

开篇语不知你有没有听过移轴镜头?

移轴镜头是一类广泛应用于广告摄影、建筑摄影里的特殊镜头,其特点有两个,一是可以消除透视变形,另一个就是可以将大场景拍出微缩景观的效果,下面将从原理和应用的角度逐个向大家讲述。为防止大家没有光学成像的理论基础,先来讲一讲普通镜头是如何成像的。

我们简单地把整个镜头的几个透镜组整合在一起,看作一个凸透镜。我们先看镜头中心位置的成像情况,考虑光轴上的一个无穷远处的星点,凸透镜对它的光起会聚作用,成像位置在焦点处。考虑一些比星点更近的物体,例如远处的探照灯。因为透镜对光的偏折能力是不会变的,近处物体发出的光本身就具有一定的发散效果,经过凸透镜后光必然折不到同一个位置,成像位置一定比焦点更远。以此类推,越近的物体成像位置离凸透镜越远

光轴上成像位置差异,注意颜色对应

然后再来看任何一个非轴线上的目标,成像的位置是中心对称的。即镜头上方的星点成像在下方,左侧的成像在右侧,左上的成像在右下。

综上,如果我们拍星星,它们可以看作位于无穷远的平面上,会在焦点位置形成一个平面,我们称为初始焦平面。而近处的物体成像位置是中心对称的,距离越近则成像越远。只有把相机感光CMOS放到对应的平面,才能拍到这个平面对应的目标是清晰的。

至于所谓的缩小光圈增大景深,其实本质上并没有让其他位置变清晰,只是将模糊程度减小了,而且是以牺牲了进光量和分辨率为代价的方法。

下面我们来看移轴镜头

在移轴镜头上设置了两个按钮,分别是tilt 摆动功能和shift 平移功能。

先来看第一个功能——平移。对于普通镜头来说,CMOS相对于镜头的位置是固定的,但是平移功能让感光CMOS可以在某个方向上平移,这样最直接的好处就是增大了CMOS能拍到的范围。可以固定镜头,仅通过平移后端机身来拍摄不同位置的画面,然后拼接成更大画幅的图像

另外,平移可以解决建筑物的透视变形。当我们想近距离拍摄高楼时,第一反应往往是向上抬起镜头以便把整栋楼全部收入画面。然而这样就会使建筑在画面里出现透视变形,一般来说效果是下大上小以及镜头边缘扭曲,具体原因大家可以根据上面讲的成像原理分析一下。

这个问题我们就可以用移轴的平移功能解决。具体做法是将镜头方向完全垂直于大楼表面,此时大楼在焦平面上成一个没有变形的像,但是由于我们往往站在楼前较近拍摄,默认镜头指向楼根,所以大楼的像只存在焦平面的下面一半,普通相机是拍不全的。这时候我们使用平移功能把相机移动到焦平面的下半部分,就能拍到全的大楼。

这也表明,移轴镜头其实就是一个成像圈很大的镜头,远超过相机CMOS范围,平移是允许相机拍摄超大成像圈中的不同部分。实际上你要是用一个中画幅或者大画幅相机接在同一个镜头上,不需要移轴就可以拍全,只是有一半画面没用需要裁切。

下面讲讲第二个功能——摆动,这是这次主要用到的功能。摆动可以允许相机CMOS不垂直于光轴,也就是倾斜一个角度。

回到焦平面的性质上,以日常拍摄远处景色为例,景物在远处就可以看作处于同一焦平面。感光CMOS在焦面上是清晰的,离开焦面就是虚化的。当我们把镜头倾斜摆动,这时候CMOS上下部分离开了焦面,只有中心附近还在焦面上,于是呈现了上虚-中实-下虚的渐变效果。

而这个效果正符合微距摄影的成像效果,所以可以把街道、高楼、草原拍出近景模型的感觉。

图源网络

上述是对远处垂直光轴的平面所用,也是常见的移轴教学会提到的方法。然而在想明白文章开头讲述的镜头原理和移轴原理后,我认为还可以有很多变换。例如,我们提到了远景物体成像更近,近景物体成像更远,拍星时很难在大光圈下兼顾前后景。以前我都是使用宫版雅博大法,在相机曝光过程中变换光圈和焦点位置,来达到微距和星点同时清晰的目的。

宫版雅博法单张拍摄同时清晰的前景和背景

现在移轴镜头刚好给了我们一个更好的机会,倾斜的焦平面有机会同时兼顾到前后景!

我们把拍摄微距星空的景物竖向远近关系画出来,近景是微距,远景是无穷远星空,中间有一个断层,是地景和星空交界线,此时成像也如图所示。

只有CMOS平面和曲线相交的位置是清晰的,其他地方都是虚化的。很明显可以判断出,我们最多可以得到两个清晰区域,一块在地面,一块在星空某个位置。那么效果应该是地景从虚到实再到虚,星空从虚到实再到虚,就同时得到的前后景清晰的图片。

这样的好处是不需要频繁变化光圈和焦点,很方便统一效果。(玩过宫版雅博法就知道每张照片的效果都肯定是有一些不同的,我敢说我的技术已经很成熟稳定且熟练了,然而还是无法让两张照片完全一样)


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以上就是移轴镜头的原理,如果你是跳到这里的,只需要知道移轴镜头有两个按钮,一个是平移,一个是摆动。现在市面的移轴镜头焦距都不是很短,像佳能就是17mm24mm及更长焦段,光圈也不会太大,一般在f/3.5f/4左右。以上过程就是在我没有上手过镜头实物,甚至没有接触过移轴镜头概念,仅凭自己摸索原理想象出技术和效果的过程。也可以看出学会原理比技术重要得多。

下面就是实践了,然而这个机会我等了一年多,直至最近有机会去灵山专门拍一次微距盛宴,赶紧连夜租了一台佳能24mm f/3.5二代移轴(100/天)。这次拍的移轴不多,但是很好地验证了我推测的原理和技术,下面以这张代表作来说说具体是怎么实现的。

佳能6D2+佳能24mm移轴二代,f/3.5,ISO3200,20s

当我们打着紫外光手电在山里溜达,看到了几处地衣发着橘色荧光(这个有机会再细说,当作手电即可)刚好,地衣附着的这块石头是在半坡上的一块尖石头,第一眼看到它就知道很适合拍摄。

首先凸起的石头给了我们“充足的”空间放相机(实际上还是怼土里啦);其次地衣长在石头上任凭多大的风也会不会动,有充足时间试验技术;最后地衣的荧光非常亮,适合夜间拍摄;其实还一个小考虑是背景星空没有银河,这样素一些效果更纯净。这些内容也是选地景的时候必须考虑的,不一定完全照搬,以目标效果为准。

拍摄上图的工作照,完全趴在地上

选定机位后开始尝试拍摄,总得来说就是不断使用平移、摆动和对焦点来尝试效果,这次出来本来没打算出片,主要目的就是大量试错,从而搞明白移轴特性。可能是我在脑海里想移轴实在太多了,临场反应很快,仅拍几张就摸清了拍摄流程。

值得一提的是,在使用紫外光手电短暂照射的一秒内,刚好有一只虫子从明亮的地衣上爬过,留下了清晰的身影。(这张照片其实尚处于试打光和对焦的阶段,完全不知道虫子经过,曝光结束检查照片才看到它。虽然还没有正式拍摄,但是好运地拍到这张照片后我立刻就收东西走了,因为我认为人不可贪心,运气已经用得差不多了,见好就收)

下面分步骤说一说拍摄流程

0. 准备器材

首先你需要一个移轴镜头。当然,你也可以使用不同厂家的普通镜头搭配移轴接环来拍摄,具体搭配不提供,我还是建议直接租移轴镜头。其次需要一个还算可以的相机,别拿一些高感太差的相机,否则后续操作会比较难受,有翻转屏就更好的了,脖子能舒服很多。然后需要一根定时快门线,最好不要去按着相机曝光,因为一些情况下你需要去开灯补光,一只手很不好操作。最后是一个小三脚架,如果你要拍微距星空,那就要考虑到近景的空间是放不下普通三脚架的,要想好怎么支撑相机。

1. 选景

选景基本是刚才讲的内容,简单来讲就是近景需要有一定高度,留出空间放相机。在远近景过渡的地方最好有一些中远景,这样过渡不会太硬。

2. 摆动

想要拍摄下面是近景,上面是远景的作品,就必须将镜头向下摆。从光学上讲,这是因为镜头成像都是倒的,下面近景成像在上面更远的位置,所以要让CMOS上部分远离。我建议直接摆动到最大位置即可。因为镜头本来摆动范围也就几度,摆到头是最方便也是最稳定的,不会拍到一半误触导致变化。

3. 取景

没错,这一步就开始取景。先把天空和地景的区域划分好,比如均分或者黄金分割。有时候相机实在放不了那么低,就要善用平移功能。我建议这一步把手电开到最大完全照亮地景。因为相机已经处于摆动位置,星空基本全是失焦状态导致星点亮度极低,想找星空在哪实在是太难了,只能完全打亮地景,靠地景取景。要注意相机放置的位置,地景要基本是实焦的,当然不用太认真,大概是实的就行。

4. 对焦

现在要对星空的焦。把ISO和光圈开到最大,此时只要你的机器不是太过老旧,那么应该能在实时取景画面里看到一些亮星的星点。你要做的是使用对焦环,想要哪里星点是实的,就放大那个区域,把那里调实,不要管别的地方。一般来说偏上部1/3的位置实焦效果不错,就如例图所示。

5. 移动相机

是的你没看错,下面要做的是平移相机。虽然刚才让地景大概是实的,但是我们又通过对焦环改变了焦点位置,所以地景肯定会变虚一点的,焦点不会刚刚好在你要拍摄的近景上。因为天空部分的取景划分和虚实变化已经确定了,此时你只要保持镜头的指向,仅前后移动相机位置,来使你要拍摄的前景清晰就可以了。一般这个移动只是微调,前后几厘米或者十几厘米的范围。方法就因地制宜吧,可以前后平移三脚架,也可以用别的歪招。

6. 补光

因为移轴镜头光圈一般不会很大,所以拍地景的时候很有可能出现一片黑的情况。这就需要视情况补光,可以选用白光手电,或者其他新奇方式也完全可以。

若效果不满意,重复上述1-6即可

以上就是移轴摄影从原理到操作的全过程,希望对大家有帮助。实际野外拍摄的时候常常遇到很多问题,需要根据情况做出应变。最好的方法就是多多尝试,多多试错,得到充足的经验,才能游刃有余。移轴摄影拍摄星空尚未有很多人涉足,需要能有更多人去探索新玩法,期待大片的诞生。

ps:最开始讲原理就决定了这篇一定没什么人会看,再加上篇幅长达近五千字,干货占比90%以上,更是难以一口气读完,更别提读懂。不过这是给我自己长达三年时间以上对移轴思考的一个总结,算是画上一个完美的逗号。

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