एस्ट्रोफोटोग्राफ़ी में "600 का नियम" क्या है?
जवाबों:
सितारे चलते हैं। किसी भी अन्य आंदोलन की तरह, हम इस बात की परवाह करते हैं कि एक्सपोज़र के दौरान वे सेंसर पर कितना आगे बढ़ते हैं: एक आंदोलन जो केवल एक पिक्सेल के भीतर होता है, वह एक आंदोलन नहीं होता है जिसे सेंसर कैप्चर कर सकता है, अर्थात यह आंदोलन स्थिर दिखाई देता है।
लेकिन जब एक्सपोज़र के दौरान मूवमेंट कई पिक्सल्स पर आ जाता है, तो वह इस मामले में स्टार ट्रेल्स के रूप में दिखाई देगा। "600 का नियम" जैसा नियम, हाथ में जोखिम के लिए "1 / फोकल लंबाई के नियम" की भावना के समान है, इसमें यह एक्सपोज़र टाइम्स को देने का प्रयास करता है जो अधिकांश फोकल लंबाई के लिए लगभग एक ही आंदोलन को धुंधला करता है।
व्युत्पत्ति काफी सरल है:
- आकाश 24 घंटे में 360 डिग्री या प्रति सेकंड 0.0042 आर्क डिग्री घूमता है।
- एक पूर्ण फ्रेम कैमरा और 24 मिमी लेंस को मानते हुए, हमारे पास 73.7 डिग्री क्षैतिज दृश्य है। (देखें लेख का विकिपीडिया का कोण ।)
- 24 Mpx सेंसर (6000x4000, उदाहरण के लिए Nikon D600) को मानते हुए, उन 73.7 डिग्री को 6000 क्षैतिज पिक्सेल पर अनुमानित किया जाता है, जो 81.4 पिक्सेल प्रति डिग्री देता है।
- 24 मिमी लेंस मानकर, "600 का नियम" 600/24 मिमी = 25 सेकंड का जोखिम देता है।
- 25 सेकंड में आकाश ~ 0.1 डिग्री पर चला जाएगा।
- 24 मिमी लेंस के साथ हमारे 24 Mpx फुल फ्रेम कैमरा के लिए, 0.1 डिग्री 8.5 पिक्सल में अनुवाद करता है।
600 नियमों के अनुसार, उन 8.5 पिक्सल स्टार पॉइंट्स को स्टार ट्रेल्स में बदलने से पहले अधिकतम स्वीकार्य मूवमेंट ब्लर का प्रतिनिधित्व करते हैं। (यही नियम कहता है। क्या किसी विशेष उद्देश्य के लिए 8-पिक्सेल स्मीयर स्वीकार्य है, एक अलग चर्चा है।)
यदि हम एक ही फॉर्मूले में 400 मिमी का लेंस प्लग करते हैं, तो हमें एक्सपोज़र के दौरान अधिकतम 1.5 सेकंड एक्सपोज़र का समय और 7.3 पिक्सेल का मूवमेंट मिलता है। तो यह एक सटीक नियम नहीं है - अलग-अलग फोकल लंबाई के लिए धब्बा थोड़ा अलग है - लेकिन अंगूठे के नियम के रूप में यह बहुत करीब है।
यदि हम समान 24Mpx रिज़ॉल्यूशन (जैसे Nikon D3200) के साथ 1.5x क्रॉप सेंसर का उपयोग कर रहे थे और समतुल्य कोणों को देखने के लिए फोकल लंबाई का उपयोग करते थे, तो हमारे पास उदाहरण 16mm फोकल लंबाई, 37.5 सेकंड एक्सपोज़र समय और 12.7 पिक्सेल ब्लर होंगे। वह 50% अधिक धुंधला है।
इस मामले में फसल सेंसर कैमरे के लिए "400 का नियम" पूर्ण फ्रेम उदाहरण के लिए "600 का नियम" के रूप में एक ही धब्बा देगा।
मेरा सुझाव है कि वास्तविक फोकल लंबाई के बजाय समकक्ष के साथ "600 का नियम" (या एक छोटे अंश के साथ एक सख्त संस्करण) का उपयोग किया जाता है, इस तरह नियम छोटे सेंसर के लिए समान परिणाम देता है। (एक 1.5x क्रॉप सेंसर पर ईजी 16 मिमी एक पूर्ण फ्रेम पर 24 मिमी के बराबर है। अधिकतम एक्सपोज़र समय की गणना करने के लिए "16 मिमी वास्तविक" फोकल लंबाई के बजाय "24 मिमी समकक्ष" का उपयोग करें।)
विभिन्न तारे पृथ्वी के सापेक्ष विभिन्न गति से चलते हैं। सबसे तेज गति आकाशीय भूमध्य रेखा के साथ होती है , जबकि खगोलीय ध्रुव पर पोल स्टार (उत्तरी गोलार्ध के लिए पोलारिस) शायद ही कभी चलती है।
इस चित्र को विकिमीडिया कॉमन्स से देखा जा सकता है: पोलारिस बीच में एक निश्चित बिंदु के रूप में दिखाई देता है जबकि अन्य तारे इसके चारों ओर घूमते हैं, और स्टार ट्रेल्स की लंबाई पोलारिस से उनकी दूरी के साथ बढ़ जाती है।
ऊपर की गणना सबसे खराब स्थिति के लिए है, जब तस्वीर में तारे शामिल हैं जो आकाशीय भूमध्य रेखा के साथ चलते हैं।
मेरा अनुमान है कि टेकएवे संदेश यह है कि "600 का नियम" में 600 कैमरा रिज़ॉल्यूशन, सेंसर के आकार, जहां आप कैमरे को इंगित करते हैं, और जो आप स्वीकार्य कलंक मानते हैं, पर निर्भर करता है।
यदि आप कम ब्लर चाहते हैं तो छोटी संख्या का उपयोग करें।
इसके विपरीत, अधिक संख्या स्वीकार्य हो सकती है यदि आप पोलारिस की करीबी फसल को शूट करते हैं, तो कम-रिज़ॉल्यूशन वाले कैमरे का उपयोग करें और / या कम-रिज़ॉल्यूशन आउटपुट प्रारूप को लक्षित करें।
600 के नियम में कहा गया है कि स्टार ट्रेल्स को 'समाप्त' करने के लिए सेकंड में एक्सपोज़र टाइम 600 को लेंस की फोकल लंबाई से विभाजित किया जाना चाहिए। 20 मिमी लेंस 30 सेकंड तक जा सकता है, 300 मिमी लेंस 2 सेकंड तक जा सकता है।
बेशक (किसी भी गति धुंधला की तरह) आप कभी भी स्टार ट्रेल्स को खत्म नहीं करेंगे- आप किसी दिए गए इज़ाफ़ा के लिए निशान को एक स्वीकार्य स्तर तक कम कर सकते हैं। एकमात्र सही समाधान एक "पूरी तरह से संरेखित ट्रैकिंग इक्वेटोरियल माउंट" है और ऐसी कोई बात नहीं है।
यदि असंभव नहीं है तो एटियलजि मुश्किल है- यह 1 / फोकल-लेंथ शटर स्पीड की तुलना में 'हैंडहोल्ड नो स्लोवर' की तरह है- अंगूठे या सामान्य ज्ञान का एक नियम जो कई मामलों में काम करता है, लेकिन ऐसा नहीं है।
पेशेवरों और विपक्ष (और गणित) की एक चर्चा यहां पाई जा सकती है: http://blog.starcircleacademy.com/2012/06/600-rule/
स्टार ट्रेल्स की एक दिलचस्प और अधिक सामान्य चर्चा यहां पाई जा सकती है: http://blog.starcircleacademy.com/startrails/
यह नियम शटर गति पर लागू होता है जिसे आपको रात के आकाश की तस्वीरें लेते समय उपयोग करना चाहिए। नियम इस प्रकार है:
- रात के आकाश (एक स्थिर कैमरे के साथ) की लंबी एक्सपोज़र तस्वीर लेने के लिए फोकल लेंथ L के लेंस का उपयोग करते समय, तारों को धुंधला करने से बचने के लिए आपको अधिकतम शटर स्पीड का उपयोग करना चाहिए।
उदाहरण के लिए, यदि 300 मिमी लेंस का उपयोग करते हुए, यदि आप (600/300) = 2 या उससे कम की शटर गति का उपयोग करते हैं, तो आपको तारों को लाइनों की तरह, अंकों के बजाय, प्रकाश को देखने से बचना चाहिए।
जहां तक मैं बता सकता हूं कि इस बात का कोई रिकॉर्ड नहीं है कि नियम किसके साथ आया था या इसे कैसे प्राप्त किया गया था, हालांकि यह संभवतः सबसे कम परीक्षण (त्रुटि) और कम सहनशीलता के साथ 35 मिमी फिल्म का उपयोग करके परीक्षण और त्रुटि पर आधारित होगा। (फ्रेम आकार) आज के कैमरों की तुलना में, और एक अच्छा दौर 600 तक (या नीचे)।
आवेदन के लिए, देखभाल की जानी चाहिए। आधुनिक डिजिटल सेंसर 35 मिमी फिल्म की तुलना में बहुत तेज हैं, जिसका अर्थ है कि गति कम होने पर सहनशीलता कम होती है। इसके अतिरिक्त, इन दिनों अधिकांश डिजिटल कैमरों में 35 मिमी फिल्म के 36 मिमी x 24 मिमी की तुलना में छोटे सेंसर होते हैं, जिसका अर्थ है कि ईवीएनईएस सहिष्णुता है, इसलिए इसे संभवतः इन क्रॉप्ड-सेंसर कैमरों का उपयोग करते समय 400 नियम की तरह समायोजित किया जाना चाहिए (अर्थात। अगर आपको लगता है कि 600 अभी भी पूर्ण फ्रेम कैमरों के लिए एक वैध मूल्य है, जो कि तर्कपूर्ण है)। इसके विपरीत, यदि मध्यम प्रारूप के कैमरों का उपयोग किया जाता है, तो बड़ी संख्या का उपयोग किया जा सकता है।
हालाँकि इनमें से कई उत्तर इसके चारों ओर नृत्य करते हैं, लेकिन इनमें से कोई भी यह नहीं बताता है कि "600/500 का नियम" एक मानक प्रदर्शन आकार और देखने की दूरी की धारणा के आधार पर निकाला गया था। वह है: 20/20 दृष्टि वाले व्यक्ति द्वारा 8-12 इंच डिस्प्ले साइज 10-12 इंच पर देखा गया।
मानक प्रदर्शन / देखने की स्थिति एक 36x24 मिमी फिल्म / सेंसर के आकार के लिए 0.030 मिमी के आसपास भ्रम की स्थिति पैदा करती है, एक 1.5X APS-C फसल सेंसर के लिए Aqumm का सीओसी, और 1.6X के लिए 0.019 मिमी के आसपास का COC एपीएस-सी फसल सेंसर।
"600 का नियम" थोड़ा अधिक उदार है और एक एफएफ कैमरे के लिए लेबनम के लगभग सीओसी पर आधारित है। व्यापक रूप से कुछ भत्ता संभवत: नियम के समय उपयोग में आने वाले फिल्म कैमरों के साथ सितारों पर ध्यान केंद्रित करने की कठिनाई पर आधारित हो सकता है - एक लाइन पर ध्यान केंद्रित करने के बजाय एक बिंदु पर ध्यान केंद्रित करने में सहायता करने के लिए स्प्लिट प्रिज्म बेकार हैं 35 मिमी कैमरों के साथ शूट किए गए दिन के एस्ट्रोफोटोस लेंस के फोकस स्केल (या उस समय के कई लेंसों की तुलना में अनन्तता पर कठोर पड़ाव) पर इनफिनिटी मार्क का उपयोग करके केंद्रित किए गए थे और इस प्रकार परिणामी छवि के सितारों की तुलना में भी अधिक बड़े धुंधले वृत्त थे। ठीक से ध्यान केंद्रित अंक के साथ मामला रहा है।
स्टार ट्रेल मिलने से पहले आप कितनी देर तक एक्सपोज कर सकते हैं, इसके लिए अधिक सटीक गणना करना सार्थक है। यदि आप चीजों को सही होने तक अंगूठे और / या परीक्षण और त्रुटि विधियों के एक नियम का उपयोग करते हैं, तो आप संभवतः अधिकतम एक्सपोज़र समय को कम आंकेंगे, जो अंततः अधिक शोर की ओर ले जाएगा क्योंकि आप इष्टतम से कम में अंतिम छवि बनाने के बारे में जाएंगे। मार्ग।
अधिकतम एक्सपोज़र समय की गणना करना मुश्किल नहीं है यदि आप पहले से जानते हैं कि आकाश में कौन सी वस्तुएं आप खींचना चाहते हैं। वस्तु पृथ्वी के घूर्णी अक्ष के सापेक्ष एक निश्चित कोण पर है, जिसे 90 डिग्री से घटाकर वस्तु की तथाकथित घोषणा की जाती है। उदाहरण के लिए, यदि ब्याज की वस्तु एंड्रोमेडा आकाशगंगा है, तो [आप यहाँ पा सकते हैं] [१] कि घोषणा ४१ ° १६ 41 ९ the है, इसलिए कोण पृथ्वी की घूर्णी अक्ष को ४ 48. degrees३१ डिग्री है। यदि दृश्य क्षेत्र बड़ा है, तो आप नहीं चाहते कि स्टार ट्रेल्स एंड्रोमेडा के दक्षिण में दिखाई दें, इसलिए आपको फिर एक बड़े कोण पर विचार करने की आवश्यकता है। मान लीजिए कि आपने तय कर लिया है कि कोण होने वाला है और चलो इस कोण को अल्फा कहते हैं।
फिर हमें यह जानना होगा कि पृथ्वी के घूर्णी अक्ष के सापेक्ष कोण अल्फा पर किसी वस्तु का कोणीय वेग क्या है। यदि हम इकाई क्षेत्र पर खगोलीय पिंडों को प्रोजेक्ट करते हैं तो घूर्णी अक्ष की दूरी पाप (अल्फा) है। गोला हर धुरी दिन में एक बार अपनी धुरी के बारे में घूमता है जो 23 घंटे 56 मिनट 4.01 सेकंड है (यह 24 घंटे से थोड़ा कम है क्योंकि पृथ्वी सूर्य के चारों ओर घूमती है, इसलिए पृथ्वी को सूर्य के लिए अपनी धुरी के चारों ओर थोड़ा और घूमना होगा) उसी जगह)। इसका अर्थ है कि वस्तु का वेग है:
ओमेगा = 2 पीआई पाप (अल्फा) / (86164.01 सेकंड) = 7.2921 * 10 ^ (- 5) पाप (अल्फा) / दूसरा
कैमरा सेंसर गोले के केंद्र में होता है इसलिए यह गोले पर अंक से 1 की दूरी पर होता है, इससे गोले की सतह पर वेग भी होता है और प्रति सेकंड रेडियन में प्रासंगिक कोणीय वेग भी होता है।
चित्र का कोणीय संकल्प फोकल लंबाई द्वारा विभाजित पिक्सेल आकार द्वारा दिया गया है। पिक्सेल आकार की गणना सेंसर आकार और पिक्सेल की संख्या के बीच के अनुपात के वर्गमूल को ले कर की जा सकती है। एक विशिष्ट फ़सल सेंसर में 4.2 माइक्रोमीटर का पिक्सेल आकार हो सकता है। यदि फोकल लंबाई 50 मिमी है, तो परिमित पिक्सेल आकार के कारण सीमित कोणीय संकल्प इस प्रकार 8.4 * 10 ^ (- 5) रेडियन होगा। इसे कोणीय गति ओमेगा द्वारा विभाजित करने से आपको अधिकतम एक्सपोज़र समय मिलता है, जिसके बाद आदर्श मामले में स्टार ट्रेल दिखाई देते हैं। सामान्य तौर पर, आकार s और फोकल लंबाई f के पिक्सल के लिए, यह इस प्रकार दिया जाता है:
टी = एस / (4.2 माइक्रोमीटर) (57.6 मिमी / एफ) / पाप (अल्फा) सेकंड