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天行有常——星野摄影中的银河造假与科普


近些年随着天文爱好者的传播、摄影器材功能的提升,星野摄影在摄影圈逐渐流行,但星野摄影具有一定的难度,天气、季节、方位、月相等都有影响。很多人为了博名取利,便鱼目混珠,大量使用数码后期合成,甚至违背科学地造假,也使不明真相的大众以鹿为马。这种摄影师被称为“键盘摄影师”。

这里是第一部分,以壮美银河为对象的典型造假案例加以解析说明(为就事论事,略去原作者),为了简便我归纳为以下七类:

一、【天南地北】

这种类型的造假就是把南半球的银河星空搬到北半球来。

在南半球可以见到壮丽的银河核心高悬中天的情景,南天星空还有美丽的大、小麦哲伦星云陪伴在银河身旁,其美景无论目视和拍摄都非常震撼。而北半球的银河核心段只能在靠近地平线的位置,越往北银心越低。同时也就成了造假者的重要目标。

【案例】:2015年3月,大众摄影等单位主办的首届“美丽东山岛全国摄影大展”获奖作品公示,其中一幅作品《烂漫之夜》拟获得特级收藏奖,奖金八万元!但是这幅作品传到网友中间,却被发现作假。网友指出,福建东山岛地处北半球,而夜空的银河拱桥却是南半球才有的景象。这很可能是从电脑壁纸网站上下载的免费高清桌面壁纸合成而来。见下图。

“东山岛银河”

网上壁纸图

造假被揭露后得到广大天文、摄影爱好者和网友的认同,各大网站也转载,最终促成主办方进行调查证实造假,所获奖项及奖金被撤销。这个例子影响广泛,后来被戏称“8万元银河”。

二、【东摄西涂】

这种类型的造假,就是把某个方向(比如东方)的银河搬到另一方向(比如西方)的地景上合成,并通过涂抹等手段掩盖合成痕迹。这是因为银河(包括各星座)在星空中的出现位置跟地理纬度、方向、时间都有关系,并非随意,而造假者不懂。

【案例】:小米手机屏保轮播图片,来自“马蹄湾银河”。马蹄湾(Horseshoe Bend)是美国西部科罗拉多河(Colorado River)在亚利桑那州(Arizona)境内的一截U形的河道,也是格兰峡谷(Glen Canyon)其中的一小段,由于河湾环绕的巨岩形似马蹄,所以叫作了“马蹄湾”,这里是著名景点,也是摄影师最爱的地方之一。能拍这里的星空那会更加震撼。但下图这张截图自小米屏保的“马蹄湾银河”则是典型的合成造假,主要错误就是方位不对。

“马蹄湾银河”

我们用马蹄湾这个位置视角的实景图(图片来自Google earth)来看,图右上角有N标示指示北方,那么这个地景拍摄方向是对着西方日落的,而北半球银河核心出现的位置是东偏南!

【马蹄湾实景图】(图片来自Google earth)

三、【参商相合】

在中国古代星官(相当于西方星座概念)中,参是指参宿(西方的猎户座)并常特指参宿三星(猎户腰带三星),商是指心宿三星,就是天蝎座主星大火又叫心宿二和旁边2颗星,这2个星象和所属星座分别在冬季和夏季夜空最为醒目壮丽,但是相距约180°,一方升起则一方落下。中国古代传说二兄弟不合,天帝分迁之于参、商之地,为二星,各分东西,永不相见。在星象观测上就是说二者无法同时被人看到。杜甫诗云:“人生不相见,动如参与商”即是。

简单来说,就是指原本相差很远的两个星象(比如猎户座银河和天蝎座银河),造假者为了某种目的将其混合在一起了。

【案例】:《加拿大艾伯塔冰湖上空的银河》

“冰湖上的银河”

在上图中可以看到,右边山峰上空是冬夜星座猎户座,猎户旁边的冬夜银河本来是比较暗淡,形态大约呈柱状,而照片上的银河形态比较粗壮明亮,银河凸起呈枣核形,且银河的暗云带在银河中间一条状,这是夏夜的天蝎段银河核心形态。由此可以判断这张星空是合成的,很可能作者觉得实景的冬季银河段曝光不够拿夏季银河合成了。

四、【镜像翻转】

这种情形其实容易理解,在电脑中将星空中银河图像翻转再与地景合成,其目的可能出于构图的考虑,但却不知道银河与星空的形态是相对固定的,例如银河核心段左右两边亮度和暗纹结构。

【案例】这也是一张小米手机屏保轮播图片,来自某图库的南半球银河,图中比较容易辨认的特征就是银河核心段纹路(暗星云)和天蝎座的方向,可以看出是镜像翻转的。

“镜像银河”

【案例】:2015年1月的“中国桃乡 岱崮地貌”蒙阴好风光全国摄影大展金质收藏作品 《佛星高照》,银河是核心段做了镜像左右翻转。

“佛星高照”

【案例】:《星夜》 图中的银河也是核心段镜像翻转。

“星夜”

五、【缩地成寸】

银河、星座等在星空中的大小是有规律的,而镜头的视角也是固定的。所谓“缩地成寸”造假术就是将大视场范围的银河或星空压缩,与更小的视场中的地景合成,从而露出破绽。反之同理。

例如银河升到中天,形成人称“银河拱桥”的形态时跨度是大约180度,而14mm超广全副镜头的对角线视角才114度,无法直接拍下拱桥,而对角线鱼眼镜头也才对角线视角达到180度,只能拍低一点的银河拱桥。因此,通常需要多张全景接片才能拍到银河拱桥。其他星座或星体也是同理,视角大小可不是你“退两步”就能变大的!

【案例】:2015年雪花纯生匠心营造——中国古建筑摄影大赛中的一幅三等奖作品《穹顶》,见下图,照片明显是一般的广角竖幅(14mm全副横向视场约63度),却将约180度的银河拱桥横向压缩合成。这幅作品还犯了前面我所说“天南地北”的毛病,将那个同样著名的“8万元银河”拿来当了素材。

“穹顶”

六、【李代桃僵】

如前所述,冬季银河段相对更加暗淡,容易曝光不足,因此造假者常用更明亮的夏季银河核心段代替合成。注意与前述“参商相合”不同,那是混合,这是代替

“火腿肠银河”

【案例】:《塔斯马尼亚,摇篮中的星河》。看到这张图时,我实在忍不住笑出来,活脱脱是个“火腿肠银河”。一眼就可以看出,这张图上的银河呈柱状,应该是冬季段或者说银河边缘段的形态,但是看银河结构却又看到左边那个明显的叉状,也就是天蝎座附近的银河暗云气结构特征。推测是冬季段银河感觉亮度不够,所以用夏季段合成。此图拍摄地点是南半球澳洲南面的塔斯马尼亚岛摇篮山,夏季银河不可能以此姿态、也不会在此方位出现。通过对比实地方位可以证实这个方向的地景拍到的应是正南方的冬季银河。“李代桃僵”证据确凿。

七、【亮度突变】

上面照片可以看出银河很亮、两边的夜空很黑,星空很暗,这样达成一种光比很大的反差效果。照片追求高对比度往往效果不错,但是方法很重要。上图的银河与星空之间亮度是陡然变化的,几乎没有过度,但实际上从银河到黑暗夜空之间是逐渐过度,由密到疏,弥漫着大量的星点和云气的。

增加银河亮度与暗星空的反差有科学而有效的方法,但是该作者选择的大约是一种简便但粗劣的方法:“擦”。因为无法达到边缘足够细致与银河原本轮廓纹理一致,所以图片效果很突兀,就像一团团色块,生硬得很。上图就是如此,把枣核形的银河核心硬擦成了火腿肠形。

从科学角度看,擦去了银河边缘的细节,改变了银河外貌或者轮廓,本质上还是造假。我们通常只是对这种低劣的后期效果报以呵呵!

还有下面这张“棉花银河”例子:

“棉花银河”

这张也是通过“擦”的粗糙方法,冬季银河中心亮度调得很高,边缘擦得太糙,银河成了一团团棉花状白色色块。LOW!

以上总结的七类是星野摄影中银河造假的典型例子。很多网友或摄友觉得这只是天文爱好者自己圈子的事,其实不然。

在风光(星空)摄影中,早已存在很多固有的合成方式,比如白天的地景调暗与星空合成来解决星空下地景不够亮的问题,用不同季节的风景合成,等等。这些本质上都是造假。造假的识别除了通过调取原图鉴别合成的电脑痕迹外,还有摄影圈所熟悉的有“光影一致”法,而对于某些风光类可以从很多自然现象的科学规律上很快识别。银河是一个典型的元素。

风光摄影特别是星野摄影,需要摄影师守候特定的时间点和方位、天气,常常需要跋山涉水、风餐露宿,拍星更加需要熬夜,还经常面临很多安全问题,确实非常不容易。同时现在摄影的门槛并不高,片子太多,想要拍到精彩、不同寻常的作品更是一件很有难度的工作。于是一些人就会急功近利,掌握了一点电脑处理技能后,外拍只是一堆“素材”,出品全靠“后期”。

【摄影自它诞生之日起,记录真相就是它的根本使命,作为一种艺术也以“真实”作为与其他艺术的根本区别】。

诚然,摄影的后期技术当然有其巨大的价值。对于不同的用途,要区别对待。对于明确为广告和商业摄影的,直说就是要个效果图而已,它怎么P我无所谓,只是看到水平低的作品会笑话它而已。推广到在电影之类的动态影视,那些后期特效,根本目的是营造一种感觉真实而实际超越现实的场景,甚至科幻电影用特效提供观众震撼的超现实的视觉效果,本质上是一种虚构类艺术,但是观众也不时会找出些BUG,或者穿帮。也就是说这类的标准是“”“超越现实”但要“没有破绽”。

而对摄影(含星野摄影)来说,其本质就是记录客观实景,难点也就是捕捉“精彩的瞬间”,其中会有器材功能对人眼的突破,适度的后期是为了强化主题,但不是臆造并不存在的元素。特别由于现在风光摄影的对旅游的催生功能,摄影师不能以此欺骗那些“为了一张照片出发的旅行”。

对于用PS等技术做一些合成创作,练习电脑技术固然可以,自己P着玩也无伤大雅,但最好还是有必要的说明。而对于摄影创作就应该把握分寸了,摄影的重点还是在前期。对于摄影比赛就应该更加严格,遵循一定的比赛规则了。

摄影的后期应该把握怎样一个度?The world at night网站每年举办的【TWAN “地球与天空”摄影大赛】是在国际星野类摄影赛中最有影响力的比赛之一,该比赛对于后期的规则,翻译一下,给广大影友参考:

5- Originality, image processing, and composite images:

5- 创意、图像处理和复合图像:

Minor burning, dodging, color and exposure correction is acceptable. Cropping is acceptable.

轻微加深、减淡,色彩和曝光校正是可以接受的。

Fish-eye lenses are acceptable.

鱼眼镜头是可以接受的。

High dynamic range images and stitched panoramas are acceptable only if the combined parts are taken at approximately the same time and with the same setting.

高动态范围图像和全景接片只有在混合部分是在大致相同的时间和采用相近的设置拍摄时是可以接受的。

Digital composition of a series of photographs taken successively at the same location with the same lens pointed in the same direction, for example to create a digital star trail image, is acceptable.

数字合成照片需要由一系列在相同的位置、使用相同的镜头、相同的拍摄方向先后拍摄的照片合成,例如数码星轨,是可以接受的。

Any other changes to the original photograph not mentioned here are not acceptable, and will render the submitted photo ineligible for a prize.

上文没有提到的任何更改原始照片的行为是不能接受的,将没有资格获奖。

Composite images made by combining images taken at different locations, different times, or using different lenses are ineligible.

在不同的位置、不同的时间或者使用不同镜头拍摄的照片合成的照片没有资格获奖。

TWAN的规则我想可以作为国内星野摄影甚至是风光摄影的参考规则。同时也应该是星野摄影创作的基本标准。并且从去年起,针对必要的合成趋势,比赛还将单张作品和多张(接片、叠加等)分组评比以示公平。

之所以星野摄影中出现这么多的银河造假,除了动机不纯,有关科学常识缺乏是重要的原因。银河的基础知识大家都可以在网上查询到,我就不详述了。我只是说明一下银河在夜空中的形态和运行规律。为便于记忆和理解,一般大家了解这几条基本规律就可以了:

首先,【银河的形态】,是在夜空中呈现环绕地球的一条光带,由于地球自转和公转的规律,银河核心(俗称夏季银河,天蝎座附近)的最高高度在北半球很低,随着纬度的降低,银心高度自地平附近往上升高,到南半球则可以悬于天顶。银河的形态,核心呈枣核形,较为明亮,分布有一些暗云带,银河边缘(俗称冬季银河,北半球是猎户座附近)呈较窄的柱状,相对较暗淡,南半球则伴有大、小麦哲伦星系2个光斑。由于全景投影的关系,呈现的是拱桥形态,最高达天顶时跨度为180度。

其次,【银河升起在一晚中的规律】,是由于地球自转,银河核心段大致从东南方升起,以核心为圆心摆动,由东升、竖直到西落,但是一年中不同季节的位置不同。

第三,【银河一年中的运行规律是固定的】,1月份,银河核心在黎明前从东偏南方刚刚升起,每个月提前2小时升起,4月份黎明前银河核心已经很高了,10月份天全黑时银河已经呈竖直状态,同时核心西沉逐渐没入地平,而12月份天亮前银河核心已没入地平,银河呈水平环绕地平线,只有周围空旷的平原或山顶上才可以看到。因此,观测和拍摄银河核心段在5-9月比较理想,所以才被称为夏季银河。

【银河在夜晚中的运行规律】

银河模拟-升

银河模拟-竖

银河模拟-落

具体时间地点的银河形态、方位可以通过星空模拟软件来查询。便于事先确定观测和拍摄的计划。

如下几个图所示:

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