星の軌跡はどれくらいの時間露光すればよいか

星の軌跡の写真は、夜空のゆっくりとした回転を目に見えるものに変えます——ある一点を中心に弧を描く、光のリボンです。最も大切なのは、そのリボンの長さを自分で選べるということ、そしてそれを一つの数値——合計露光時間——で選ぶということです。あとはすべて細部にすぎません。この一つの関係を体に染み込ませれば、最初のシャッターを切る前に完成した一枚を思い描けます。

空は一定の速さで回る

地球は一日に一回自転するので、地上から見ると星々は頭上を一定の速さで巡って見えます——およそ1時間あたり15度です。（より正確には15.04度です。空は時計の一日ではなく、23時間56分の恒星日で一周するためです——とはいえ、計画には15という数字を使えば十分です。）

この速さは決して変わらないので、星が描く弧はそれを記録した時間に正比例します。時間を倍にすれば、弧も倍になります。ここから、単純な計画表が得られます。

これらは正直な目安であって、約束ではありません——大気の状態、フレーミング、そして各星の明るさが、見た目の印象を変えます。それでも比例関係は成り立ちます。軌跡の長さを決める主なダイヤルは合計時間です。計算に注目してください——本物の四分円（90°）は一晩がかりの仕事であって、1時間の作業ではありません。1時間で得られるのはきれいな15°の弧ですが、それだけでも十分美しく見えます。

この技法そのものが初めてなら、まずは星の軌跡の撮り方の概要から始め、本ガイドはとりわけ時間の問題を深掘りするものとして読んでください。

なぜ星によって軌跡の長さが違うのか

第二の要因があります。自分で操作できるものではありませんが、理解しておく価値があります。すべての星が同じ時間で同じ弧を描くわけではありません。星の赤緯——地球の赤道の真上にある仮想の線、すなわち天の赤道からの角距離——が、どれだけ大きく動くかを決めます。

• 天の極（空全体が回転して見える中心の点）の近くにある星はほとんど動きません。小さくきつい円を描きます。
• 天の赤道の近くにある星は、最も広く、最も長い弧を描きます。

数式で言えば、軌跡の長さは赤緯の余弦に比例します。

star arc = (15.04°/hour × hours) × cos(declination)

天の赤道上の星は赤緯が0で、cos(0) = 1なので、回転角のすべてを移動します。ちょうど天の極にある星はcosが0に近いので、ほとんど動きません。軌跡が天の極を中心に湾曲するのはまさにこのためです——構図をそこに向ければ同心円が得られ、最も長い弧はフレームの端に現れます。

とはいえ計画の段階では、これを星ごとに計算したりはしません。合計時間を選ぶだけで、赤緯はフレーム全体に現れる形を説明してくれるにすぎません。時間はてこ、赤緯は質感です。

狙うべき極を見つける

北半球は幸運です。北極星は天の北極からおよそ1度以内にあるので、ほぼ完璧な的として使えます。見つけるには、北斗七星の柄杓の外縁にある二つの指極星をたどり、その線を二つの間隔の約5倍に延ばします——その先に北極星があります。役に立つ確認方法として、北極星の地平線からの高度はほぼ自分の緯度に等しいので、北緯50°からは北の空の中ほどに見えます。

南半球には明るい極星がありません。天の南極は暗く、何もない空の一角で、延長して見つけます。南十字星の長い方の軸を取り、その長さの約4.5倍を、十字の足元を越えて地平線の方へ延ばします。その何もない点に構図を向ければ、南天の星々も同じようにその周りを巡ります。

1コマごとの設定は変えない

ここが多くの人を驚かせる点です。1時間を1枚で露光するのではありません。短く、同じ設定のコマを連続して撮り——多くの場合1枚あたり約30秒、f/2.8〜f/4、そこそこのISOで——軌跡の長さは、そのうち何枚を重ねるかで後から決めます。

これが現代のワークフローの本当の強みです。数時間の1枚露光では空が平坦な灰色に飛んでしまい、通りかかった車や飛行機が1機あるだけで1枚全体が台無しになります。30秒のコマはどちらの問題も回避し、後処理で回せるつまみを手渡してくれます。15分の軌跡なら30枚、1時間なら120枚を残す。1コマごとの露光は決して変わらず、変わるのは枚数だけです。重ね合わせは比較明合成で行い、各位置で最も明るいピクセル——星の光——だけを残します。だから各コマの筋が前のコマに積み重なり、その間の暗い空は暗いまま保たれます。詳しい手順は星の軌跡のスタッキングにあります。

つまり計画上の問いは、連動する二つの数値になります。欲しい合計時間と、それを実現するコマ数です。

長時間化を妨げるもの

長いほどドラマチックになるなら、いつも一晩中回せばよいのでは? 現実にはいくつもの制約が立ちはだかり、良い計画はそれらを踏まえます。

• バッテリーの消耗。 何時間も連続で撮ると、寒さの中ではバッテリーがすぐに空になります。1〜2時間を超えるなら予備や外部電源を用意しましょう。
• レンズの結露。 数時間のセッションの間に、湿気が前玉に静かに凝結し、少しずつコマを曇らせます。レンズヒーターやカイロを巻くバンドが役に立ちます。
• 蓄積する空の明るさ。 光害や月明かりはコマを重ねるごとに積み上がります。20分では問題なく見えても、2時間かけると淡く白んでしまうことがあります。
• 飛行機や人工衛星の軌跡。 記録が長いほど、余計な直線が空を横切る数も増えます。スタッキングでひどいものは捨てられますが、あらかじめ想定しておきましょう。

どれも撮影を止めるものではありません——ただ、「できるだけ長く」ではなく、意図して露光時間を選ぶべきだということです。

どちらの向きからも計画する

時間と弧の関係は決まっているので、どちらの端からでも計算でき、計画ツールはまさにそれを可能にすべきです。露光時間を設定して得られる弧を読む。あるいは欲しい弧を選んで、カメラを回しておくべき時間を読む。Viewpointの計算ツールは両方向で二つを結びつけ、さらにコマ数まで示すので、どれだけ外にいればよいかが正確にわかります。全ラインナップは写真計算ツールのページで見られます。計画は数字に任せて、暗闇の中で計算する代わりに、夜は空を眺めて過ごしましょう。

クイックスタート・チェックリスト

• まず仕上がりを選ぶ: 短い破線なら約15分、きれいな弧なら約1時間、大胆な弧なら数時間、円なら一晩中。
• 1コマごとの設定を固定する: 約30秒、f/2.8〜f/4、そこそこのISO——そしてコマの間は触らない。
• 目標の合計時間に合わせてコマ数を計算する。 インターバルタイマーが連続してシャッターを切ってくれます。
• 極に向けると同心円になります（北なら北極星、南なら南十字星の先の何もない一角）。最も広い弧を狙うなら天の赤道に向けます。
• 制約を見込んでおく: 予備バッテリー、結露対策、そして空の明るさが蓄積しないほど暗い空。
• 後で比較明合成で重ね、最終的な軌跡の長さを決めつつ、飛行機や振動で損なわれたコマを捨てる。