如何科学地观看与拍摄月全食
2018年1月31日晚上，会有一场机会难得的“超级满月+蓝月亮+月全食”，也是继2015年4月5日之后最佳的观测月全食机会，届时可以看到难得一见的“血月”。
此次月全食国内全部区域可见，且由于月食可以在城市内观看，无需到光污染小的地方，所以机会难得，不容错过。
下面就来讲讲如何科学地观测与拍摄血月。
目录
1、月食的基本原理
2、本次月全食情况与观测指南
3、设备与参数
4、焦段选择与拍摄效果
1、月食的基本原理
我们知道，月光是反射太阳的光线，如果地球挡住了这个太阳光，就会发生月食。
下面看一个示意图：
古代中国民间认为月蚀是“蟾蜍食月”，在月食出现时人们便会顶礼膜拜、祈求天神驱走蟾蜍。
“蟾蜍食月”是来自西汉司马迁《史记。龟策列传》：「月为刑而相佐，见食于虾蟆(蟾蜍，俗称「癞虾蟆」)。 」，唐朝李白《古朗月行》：「蟾蜍蚀圆影，大明夜已残」。
在中国汉朝时，张衡就已经发现了月蚀的部份原理，他认为是地球走到月亮的前面，把太阳的光挡住了，“当日之冲，光常不合者，蔽于地也，是谓暗虚，在星则星微，遇月则月食。”。
结合上图，我们可以看到月全食可以分为几个阶段：
1、半影月食：月球刚刚和半影区接触，这时月球表面光度略为减少，但肉眼较难觉察。 2、初亏（仅月偏食和月全食）：月球由东缘进入地影的一刻，月球与地球本影第一次外切。 3、蚀既（仅月全蚀）：月球完全进入地球本影的一刻，并与本影第一次内切。 4、蚀甚：月圆面中心与地球本影中心最接近的瞬间，此时前后月球表面呈红铜色或暗红色（适用于月全蚀）。 5、生光（仅月全蚀）：月球开始离开地球本影的一刻，并与地球本影第二次内切。 6、复圆（仅月偏蚀和月全蚀）：月球完全离开地球本影，与地球本影第二次外切。 7、半影蚀终：月球离开半影，整个月蚀过程正式完结。
如果用相机记录下全过程是这个样子的：
红色的原因：（太阳光经过地球大气层时发生折射，使光线向内侧偏折，但每种光的偏折程度不一样（色散），红光偏折程度最大，最接近地球阴影，映在月球上；此外，由于大气层的灰尘及云的含量与位置不同，光线偏折程度会有不同，因此月全食时的月球是暗红、红铜、或橙色的。同样的道理，由于大气层的折射，朝阳与夕阳不是白色的，而根据高度因为大气折射程度不同，呈现橙色或红色。）
2、本次月全食情况与观测指南
基本情况：
本次是月食沙罗周期 124 第 49 次月食
月出：18时0分 (地平方位：71°)
日落：18时11分 (地平方位：252°)
半影食始：18时51分 (地平方位：76°，仰角：11°)
初亏：19时48分 (地平方位：80°，仰角：23.5°)
食既：20时51分 (地平方位：85°，仰角：37°)
食甚：21时30分 (地平方位：88°，仰角：46°)
生光：22时08分 (地平方位：92°，仰角：54°)
复圆：23时12分 (地平方位：101°，仰角：68.5°)
2月1日
半影食终：0时09分 (地平方位：124°，仰角：80°)
本影食历时3小时又24分钟，
最大本影食分为 1.317。
需要注意5点：
1、月升的时间根据地区的不同有所差别，基本为日落左右月出。
2、半影月食阶段几乎无法分辨，观看价值不大。
3、初亏到复原阶段可以看出来区别，在这个时间范围内观测较好。
4、本次月食血月时间较晚（20:51-22:07），月亮高度较高，即使低空有些雾霾也不会影响，但同时也带来了一些缺点，拍摄长焦地景血月会较为麻烦。
5、此次月亮还是“蓝月亮”，不是因为颜色为蓝色，而是因为月亮在同一个月份之内第二次复圆，相对罕见，因此被西方人称作“蓝月亮”，观测没区别。不仅如此，此次月亮还是所谓的“超级月亮”，比平时的月亮面积大14%。
上图中白色区域为月全食可见区域
观测指南：
1、由于月亮较亮，观测月全食无需到光污染小的地方，城市能看到月亮的地方即可。
2、除非极大的雾霾，一般的雾霾不会影响本次月食观测与拍摄。
3、月食可以透过薄云，但无法透过厚云，所以要选择没有云的地方。
4、由于月亮较小，推荐使用天文望远镜、双筒望远镜等设备观看，效果更佳。
5、随着月亮亮度降低，星空会变得更加明显，如果去郊区观星，可以看到星空由少变多再变少的过程。
3、设备与参数
相机基础设置：
手动M挡、关闭光学防抖、调整手动对焦，可选择开启反光板预升（减少快门震动带来的影响）。
曝光：
月食阶段月光变换较大，从满月的F5.6，1/1000s，ISO200，到血月的F2.8，1/5s，ISO1600。在不同雾霾、光污染条件下，曝光参数差别较大。所以要根据自己所在地的情况进行调整。
为了保证月亮不会糊掉，在没有赤道仪的帮助下曝光时间不建议长于300/镜头焦距 s，例如200mm镜头不建议曝光时间长于1.5s。
如果需要与地景配合，光比较大的情况下，需要hdr、包围曝光。（正常曝光拍一张+降低曝光拍一张+提高曝光拍一张）
相机画幅：
截幅机使用同样焦段的镜头可以把月亮拍的更大，如果有画质较好的截幅机子，可以选择用来拍长焦月食。
脚架：
脚架是必需品了，稳定的拍摄、固定的机位需要三脚架的支持。
快门线：
快门线可以方便地拍摄延时，同时减少按快门时候的震动。
赤道仪：
长焦拍摄时可以用来跟踪月亮，获得更高质量的照片。一般情况下广角不需要。
4、焦段选择与拍摄效果
首先我们要注意三点：
1、如果选择拍摄月食，我们应该选择在初亏到复原期间拍摄。半影月食观测与拍摄效果不明显。
2、血月阶段为食既到生光阶段。如果雾霾较大，整个过程月亮都会偏红。
3、由于不同焦距下月亮大小不同，所以拍摄内容的也不相同。
在全画幅下的具体效果如下（LaoT制作，使用planit软件模拟）
上图我们可以看到，广角和中等焦距是看不到月亮细节的，所以我们拍摄前要规划好具体拍摄什么。
广角（8-35mm）
by：Mahyar Moradi Chafi
可以看到，50mm以下的月亮是看不到细节的，拍摄到的月亮可能只有一个点的大小，但可以分辨出变红的过程。所以推荐拍摄较高的地景与月轨的结合，可拍摄延时作为过程记录。拍摄参数为星轨参数（将曝光调整为地景合适的曝光后，固定光圈大小、固定快门速度、固定ISO，连续不间断拍摄整个月食过程。）
中焦（35-100mm）
by Fred Espenak
在中等焦距下，我们勉强可以拍摄到月亮的一点点细节，这种情况下，更推荐拍摄月亮序列。选择好一个地景连续拍摄整个月食过程，每隔几分钟抽取一张最后浅色叠加（间隔时间为10分钟左右），可将整个过程作为延时。
由于食甚角度较高，可以选择以较远处山顶的建筑为背景，也可以选择较高的大桥、建筑等。例如下图：
当然，由于月食阶段月亮亮度被极大的削弱了（食甚大约等于-3等星），所以可以拍到血月银河的风景，外出拍星的小伙伴们可以尝试下面这种拍摄。（冬季银河较暗）
by 王卓骁拍摄于东临山顶
长焦（85-400mm）
当有较长焦距镜头的情况下，我们可以选择拍摄单独的血月与地景的结合。如下图为月亮与长城。
by：李召麒
由于长焦下月亮移动速度较快，所以要注意曝光时间应较短，光圈调整为最大，适当提高ISO值，推荐使用赤道仪进行跟踪拍摄。
由于本次红月亮时月亮角度较高（40度左右），所以选择地景推荐较高的建筑、较高的大桥、悬崖下拍摄山上的建筑等落差较大的远处目标。
下面举个例子：
下图远处山顶为一个古建筑
通过使用planit！软件模拟，设定好相机位置与拍摄目标位置。添加标记并设定好建筑的高度和宽度。
通过虚拟显示模拟出实际拍摄效果：
软件详细操作教程可以参考《春分将至，悬日大作战》一文。
超长焦（400-2000mm）
by：李召麒
如果有长焦距/望远镜，推荐拍摄月亮特写（最好有赤道仪跟踪），或者选择与高楼顶的朋友配合拍摄。（对月亮进行一次对焦拍摄，再对人进行一次对焦拍摄）
by：李召麒
特殊构图：
全天鱼眼：类似广角，可以尝试星轨拍摄。
小星球：由于小星球会拉大天空边缘，将月亮拍摄时放置在边缘可以有些许放大效果。
by：李召麒
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再次提醒，机会难得，不容错过！
以上为本次月全食的教程，如果有其他问题可以在留言区留言。
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文字参考资料
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NASA
香港天文台
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