宇航员唐纳德·佩蒂特的天文摄影课程

对于大多数摄影师来说，应对地球上恶劣的天气条件或弱光已经是一个相当大的挑战。但是，当摄影师的工作室是国际空间站（ISS），以令人眼花缭乱的轨道速度移动，而他的窗户是我们的星球和太空真空之间的界限时，摄影师该如何适应呢？宇航员 NASA、科学家和发明家 唐纳德·佩蒂特， 他在太空中度过了 590 多天，为我们提供了一个大师班，讲述如何将工程学、毅力和摄影技术结合在一起，捕捉难以企及的事物

曝光挑战和轨道动态范围

从地球轨道拍摄时遇到的首要障碍之一是传统的光测量规则被打破。相机的矩阵测光系统专为地面照明而设计；然而，在太空中，一个框架可以由地球的三分之一（极亮）和太空真空的三分之二（绝对黑暗）组成。

为了克服这种极端的对比，佩蒂特盲目地依赖于拍摄 14 位原始，它允许您从高光和更深的阴影中拯救重要的细节，这是简单的 JPEG 文件无法支持的。此外，包围（包围曝光） 成为一项强制性技术，将相机设置为高速连拍，以确保在面对如此严酷的动态范围时至少能获得完美的曝光。

应用工程：超越轨道速度

也许佩蒂特方法中最令人着迷的方面是他作为发明家的角色。在其早期任务中，数字技术将最大可用 ISO 限制为 800，需要 1.5 至 2 秒的曝光才能捕捉城市灯光。在轨道速度下，这会导致图像完全模糊。鉴于此，佩蒂特用临时材料制作了一个“谷仓门跟踪器”，以抵消车站的运动并实现城市灯光的清晰度。

后来，他通过建造“轨道恒星追踪器”将自己的聪明才智提升到了一个新的水平。他改造了一只机械表，使其指针每 90 分钟转一圈，与国际空间站的轨道周期恰好吻合。这项发明抵消了旋转运动，使他能够将星场曝光时间比以前延长 60 倍，使星星保持精确的点而不是模糊的轨迹。

快速光学和从白天到夜晚的过渡

在外太空，世界无论字面上还是比喻上都过得非常快。从白天到夜晚的转变仅持续 7 至 10 秒，在曝光值 (EV) 范围内跨越数十个亮度级别。为了记录这一巨大的光线变化，佩蒂特通过电缆同步了两台摄像机：一台针对日光进行了优化，另一台针对夜间进行了优化。通过同时拍摄它们，他成功地组合了毫米级精度的高动态范围 (HDR) 作品。

如今，其设备包括现代无反光镜相机 Nikon Z9，由于缺乏光学取景器，他最初抵制后转向了它。对于夜间摄影，它需要极快的光学器件，让人们信服 NASA 购买 f/1.4 镜头甚至 T1.8 电影镜头。这可以让你保持 快门速度为 1/4 秒，最大 ISO 为 6400，在不牺牲图像冻结的情况下控制噪声。

数据管理：400 公里高空的工作流程

对于任何内容创建者来说，存储和组织都至关重要。在最近为期 7 个月的任务中，机组人员生成了惊人的 60 TB 原始文件，可转换为多达 200 万张照片。佩蒂特如何组织这样的档案？通过 Lightroom 中的智能编目。他工作流程的秘密不是神奇的软件，而是绑在膝盖上的一个黑色小笔记本。在零重力漂浮时，他不断记录曝光时间、使用的镜头（例如，85mm f/1.4 适用于中层云） 以及强烈北极光等现象的日期。得益于这种严格的笔记（手动元数据），您可以在 Lightroom 中执行跨变量多元搜索，并在短短 10 分钟内在 100 TB 的大海捞针中找到针。

转型中的星球

最后，佩蒂特的摄影是我们星球上时间流逝的无价见证。多年来，他记录了城市钠灯和汞蒸气灯（黄色和绿色色调）如何被白色和柔和的 LED 照明所取代，这种照明虽然在视觉上引人注目，但使得天文学研究中过滤光污染变得极其困难。此外，他的镜头还见证了星链卫星的扩散，他将这些卫星描述为明亮的“宇宙萤火虫”，数百颗在他的镜头前交叉。

作为摄影师和摄像师，有一个很好的教训值得学习 唐纳德·佩蒂特。无论我们是在空间站、南极洲还是在自家后院，建议都是一样的：我们必须探索自己的边界，睁开眼睛，记录我们所看到的并分享它。因为从未被分享过的图像就好像它从未存在过一样。