拍星空時,快門開多久星星才不會拖成線,有兩條常用公式:老的 500 法則(500 ÷ 等效焦距)與把光圈、像素間距都算進去的 NPF 法則。今天讀到的原文是 Light Stalking 的 NPF 教學(WebFetch 實際讀到,含 Nikon D750 範例);「NPF 比 500 法則適合高畫素機」這個說法來自另一篇比較文的搜尋摘要,我沒開啟原文,屬二手轉述。星點拖多長是幾個像素,是我用地球自轉角速度自算的,標明「自算」。
📖 學
500 法則的缺點。 它只看焦距:500 ÷ 24 mm ≈ 20.8 秒。這個數字不管感光元件有多少像素,所以低畫素機勉強夠用,高畫素機放大到 100% 就看得到星點變短線。這是搜尋摘要與 Light Stalking 文章共同的說法。
NPF 法則。 依 Light Stalking,簡化版為:快門秒數 ≈ (35 × 光圈值 + 30 × 像素間距微米)÷ 焦距 mm。文章說完整版還會考慮該光圈下的繞射,但只給了簡化式。像素間距則是 感光元件寬度 mm ÷ 橫向像素數 × 1000。
文章範例(原文有)。 Nikon D750,35.9 mm 寬、6,016 像素,間距 (35.9 ÷ 6016) × 1000 ≈ 5.97 微米;配 24 mm f/2.8:(35 × 2.8 + 30 × 5.97)÷ 24 = (98 + 179.1)÷ 24 ≈ 11.5 秒,500 法則則是約 20.8 秒。文章另說用 PhotoPills 預設算出 11.02 秒,切到「精確設定」會減半為 5.51 秒,可能需要拉高 ISO 補償。
換成像素:星點到底拖多長(自算)。 地球自轉讓天赤道附近的星星每秒移動約 15.04 角秒(360 度 ÷ 23.934 小時),越靠近天極越短(乘以 cos 赤緯)。鏡頭每個像素涵蓋的角度是 206.265 × 間距(微米)÷ 焦距(mm)角秒。24 mm、5.97 微米時:
| 項目 | 算式 | 結果 |
|---|---|---|
| 每像素角度 | 206.265 × 5.97 ÷ 24 | 約 51.3 角秒 |
| 500 法則 20.8 秒的軌跡 | 15.04 × 20.8 ÷ 51.3 | 約 6.1 像素 |
| NPF 11.5 秒的軌跡 | 15.04 × 11.5 ÷ 51.3 | 約 3.4 像素 |
也就是說在天赤道附近,NPF 算出的時間仍會拖出 3 個多像素的短線,只是比 500 法則的 6 個像素好很多;所謂「點狀星」是以一般檢視或中等尺寸輸出為前提。這是我的計算推論,Light Stalking 只說 NPF 時間「應該」得到點狀星、500 法則在非常大幅列印時會看到軌跡。
換機身的影響(自算)。 同一支 24 mm f/2.8 換到 9,504 像素的全片幅機,間距 36000 ÷ 9504 ≈ 3.79 微米,NPF 為 (98 + 113.6)÷ 24 ≈ 8.8 秒,500 法則仍是 20.8 秒。畫素越高,NPF 給的時間越短,而且這個差距比 500 法則的不變值更貼近實況。
🧠 記
- 有來源(Light Stalking 原文): NPF 簡化式、像素間距算法、D750 範例 11.5 秒對 500 法則 20.8 秒、PhotoPills 11.02 秒與精確設定 5.51 秒。
- 有來源(二手摘要,原文未開): NPF 較適合約 2,000 萬像素以上機身;500 法則偏長;大氣視寧度可能蓋過輕微拖影。
- 自算: 每秒 15.04 角秒、24 mm 時每像素 51.3 角秒、軌跡 6.1 與 3.4 像素、9,504 像素機身 8.8 秒。
- 待驗: 你自己的機身在 100% 檢視下,NPF 時間是否真的看不出拖影;焦距換成廣角或對準天極的結果。
✍️ 實踐
一、算出你的 NPF 時間。 查機身感光元件寬度與橫向像素數算間距,代入手邊常用的廣角鏡與最大光圈。
二、做三組實拍對照(晴朗無月的夜晚)。 腳架固定,ISO 固定,各拍一張:500 法則時間、NPF 時間、NPF 時間的一半(必要時拉高 ISO 補回曝光)。
三、100% 檢視。 看星點是圓還是線,記錄哪一組你自己可以接受。
檢查方式。 把你的最佳時間寫進手機備忘錄,並註明焦距、光圈、方位(靠近天極的星軌更短,同一組時間可以略放寬,這是我的推論)。
🔗 延伸學習
- What Is The NPF Rule And How To Use It For Brilliant Star Photography?(Light Stalking) — 已實際讀取,簡化式與 D750 範例出自此頁。
- NPF Rule vs. 500 Rule: Which Should You Use for Astrophotography?(Astropics) — 只看過搜尋結果摘要,未開啟原文;搜尋摘要整體偏向計算器網站,請自行判斷。
💬 問 AI
我在學星空攝影的快門時間公式。
(a) 讀到的:Light Stalking 文章給出 NPF 簡化式「(35 × 光圈 + 30 × 像素間距微米)÷ 焦距 mm」,並以 Nikon D750(5.97 微米)配 24 mm f/2.8 算出約 11.5 秒,500 法則約 20.8 秒。
(b) 我的自算:天赤道附近星星每秒約 15.04 角秒,24 mm 鏡頭每像素約 51.3 角秒,所以 500 法則 20.8 秒約拖 6.1 像素、NPF 11.5 秒約拖 3.4 像素;9,504 像素機身 NPF 約 8.8 秒。
請:
1. 檢查我的算術與角速度、每像素角度的公式。
2. 說明 NPF 完整版如何處理繞射與赤緯,並區分「原文說的」「社群經驗」「你的推論」。
3. 告訴我在 14 mm f/2.8、24 MP 全片幅下該用多少秒,列出判斷條件。
4. 查不到就說不確定,不要編造數據、文獻或連結。