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长时间拍摄时，由于相机跟随地球同步自转，星空相对于相机来说就是处于转动状态的，那么借助于长时间曝光的方法就可以记录下星空转动的轨迹。因为在地轴（极轴）延伸线上的北极星相对于地球是处于静止状态的，那么其他的星体都会绕着北极星进行转动，这样就产生了以北极星为中心的圆形轨道。
传统的胶片，由于化学胶片的感光性能弱，比较适合进行长时间的曝光，并且最终得到的星轨照片中噪点也不会很多。到了数码相机时代，要拍摄星轨就比较困难了，因为长时间的曝光会导致感光元件严重发热，产生大量的热噪点，甚至烧毁感光元件，所以很少有摄影师尝试用数码相机长时间的拍摄。
随着相机技术的不断发展，以及后期处理软件功能的逐渐强大，可以采用多重曝光或是堆栈的方式来进行星轨的拍摄。
本章将介绍夜景题材中星轨拍摄的创作要点。