你在郊外抬头，银河像一条淡淡的雾带。举起手机拍一张，屏幕却只剩黑。再试一次，把快门打开20秒——星星忽然多到挤在一起。你看见的“黑”，有时只是曝光太短。
长曝光，就是让相机多接一会儿光
长曝光指让相机快门保持打开较长时间，持续收集微弱光线，再把它们累积成一张图像。它像下雨天接水：用瓶盖接一秒只有几滴，把水桶放十分钟就能接不少；相机传感器就是那只桶，快门开得越久，收到的光子越多。
人眼在暗处也会“累积”约十分之一秒，但相机可以把这个时间拉到几十秒、几小时，甚至几天。20秒曝光收集到的光，约是1/100秒快门的2000倍。对银河、星云这类表面亮度很低的目标，这个差距常常决定“拍到”还是“拍空”。
星星在动，长曝光会拖线
地球自转会让星空缓慢移动。天空中的天体大约每秒移动15角秒（角秒是角度单位，1度等于3600角秒）。曝光太久，恒星就不再是点，而会拉成短线。用全画幅相机和50毫米镜头，按常用的“500法则”估算，不拖线时间约10秒；想曝光几分钟，就需要赤道仪（一种跟随地球自转、抵消星点移动的支架）等跟踪装置。
这也是星轨照片的来历：固定相机长时间曝光，星星围绕北天极画圈。星轨不是星星真的在跑，而是地球在转，长曝光把这段时间“压”进同一张画面。
天文望远镜也在用长曝光
专业观测同样在攒光。哈勃超深场（哈勃望远镜对一小片天空的长时间深空观测）由数百张照片叠加，累计曝光约11天，才把极暗的遥远星系从噪声里拉出来。11天约等于95万秒；若用3秒一张的手机夜景模式来比，约相当于连拍32万张。当然，望远镜还要面对天空背景光、探测器热噪声和宇宙射线，不是“想曝多久就曝多久”。
至于极暗星系到底多到什么程度，观测与理论在暗端仍有分歧，目前尚无定论。长曝光能拓展视野，却不能无条件突破噪声底线。
你也可以试一次
找一处远离路灯的地方，把相机固定在三脚架上，改用手动模式：焦距对准无穷远，光圈开大，ISO（感光度）先试1600，快门从10秒到20秒逐张试。若星星拖线，就缩短时间；若画面太暗，再适度延长。别忘关掉防抖，并用2秒延时触发快门，减少手按带来的抖动。
回到开头那片“黑”：它并不是没有光，只是你的快门太短。下次抬头，不妨让相机多等一会儿。当曝光从20秒延长到11天，再到下一代望远镜，我们会在噪声里先认出哪一束来自宇宙黎明的光？
延伸阅读
- 书籍：《夜观星空：天文观测实践指南》（Terence Dickinson）
- 纪录片：BBC《宇宙的奇迹》（Wonders of the Universe）
- 机构网站：NASA Hubble Space Telescope 官网（hubblesite.org）