Objektyvas yra svarbiausias kraštovaizdžio astrofotografijos vaizdo kokybės veiksnys. Šiame išsamiame vadove mes apibūdiname visas svarbiausias puikus astrofotografijos objektyvo bruožus.
Yra daugybė objektyvo bruožų, kurie nulems fotoaparato objektyvo kokybę ir naudojimą astrofotografijai. Leiskite man paaiškinti, kokį mąstymą reikėtų rinktis ir naudoti objektyvą kuriant astrofotografiją ir Paukščių Tako naktinius vaizdus.
Yra du pagrindiniai objektyvo bruožai, kurie turės įtakos kraštovaizdžio astrofotografavimui: židinio nuotolis ir aiškus diafragmos dydis.
Paprastoms nestebimoms kraštovaizdžio astrofotografijoms ir naktinių vaizdų vaizdams paprastai reikalingas plataus kampo objektyvas. Paprastai APS-C fotoaparate siūlau ką nors 24 mm ar trumpesnį, o viso kadro fotoaparate – 35 mm ar trumpesnį. Galiausiai, geriausiai veiks maždaug 16 mm ir trumpesnė 4/3 kameros kamera. Šie plataus kampo objektyvai suteikia keletą privalumų, kai fotografuojate Paukščių Tako vaizdus:
- Plataus kampo lęšiai turi didesnį regėjimo lauką (FOV) ir leidžia jums įrėminti daugiau Paukščių Tako. Ši savybė leidžia rinkti šviesą iš didesnio dangaus ploto ir suteikia subalansuotą kompromisą paprastai mažai aiškiai diafragmai, kad būtų galima rinkti šviesą. Vėliau apie aiškią diafragmą.
- Trumpas židinio nuotolis, plataus kampo objektyvai sukuria mažesnį vaizdo dydį jutiklyje, todėl galite naudoti ilgesnį užrakto greitį, nesukeldami žvaigždžių takelių nuo Žemės sukimosi.
Kuo trumpesnis židinio nuotolis, tuo platesnis kampas yra objektyvas. Dauguma APS-C jutiklių skaitmeninių SLR fotoaparatų, tokių kaip „Nikon D3100“ ar „Canon EOS T5i“, yra komplekte su 18–55 mm židinio nuotolio objektyvu. Jis gali priartinti nuo gana plataus 18 mm kampo iki vidutinio 55 mm teleobjektyvo.
Žvaigždžių takus (kaip parodyta paveikslėliuose žemiau) lemia Žemės sukimasis. Bet kuriam matymo kampui ar bet kokiam objektyvui yra tam tikras ekspozicijos laikas, kol Žemė pasisuks tiek, kad pradėtų „sutepti“ ar „atsekti“ žvaigždes per jūsų vaizdo rėmą. 18 mm ant APS-C jutiklio laikomas santykinai plataus kampo objektyvu, tačiau net ir tokiu atveju matymo kampas yra pakankamai siauras, kad žvaigždžių takelius pradėtumėte matyti esant ilgesnėms nei 20 sekundžių ekspozicijoms.
Kraštovaizdžio astrofotografuoti ilgesniais objektyvais, pavyzdžiui, 50 mm ar 85 mm, paprastai būna sunkiau, nes dėl siauresnio matymo lauko žvaigždžių judėjimas dėl Žemės sukimosi tampa akivaizdesnis. Tai galima išspręsti stebint žvaigždes, tačiau tai savo ruožtu padidina sudėtingumą ir papildomas išlaidas, reikalingas žvaigždžių stebėjimui, kai darote savo nuotraukas. Stebėti galima naudojant rankinį tvarto durų sekimo įrenginį arba motorinį pusiaujo tvirtinimą, kartais valdomą autogideriu, kuris suteikia grįžtamąjį ryšį variklio tvirtinimo judesiui. Žvaigždžių sekimas yra būtina giliųjų kosminių objektų vaizdavimo lęšiais ir teleskopais, kurių židinio nuotolis yra palyginti didelis, vaizdavimo technika. Tačiau naktiniams peizažams, kur mes paprastai fiksuojame ir kraštovaizdį, žvaigždžių sekimas savo ruožtu pradės brėžti kraštovaizdį priekiniame plane.
Įprantant fotografuoti nestebėtas astrofotografijas, labai rekomenduoju patikrinti, ar žvaigždės atsilieka, peržiūrėdami vaizdą ir artindami iki detalių.
Girdėjau apie keletą taisyklių, kurias skirtingi astrofotografai naudoja nustatydami, koks turėtų būti jūsų užrakto greitis, kad išvengtumėte žvaigždžių atsilikimo. Viso kadro kameroms toliau pateiktoje diagramoje apytiksliai naudojama vadinamoji „500 taisyklė“, o tai reiškia, kad imate skaičių 500 ir padalijate iš savo židinio nuotolio, kad nustatytumėte maksimalų ekspozicijos sekundžių skaičių, kol žvaigždžių takai nebus matomi. Pavyzdžiui: jei viso kadro fotoaparate yra 24 mm objektyvas, galime paimti 500 ir padalyti iš 24, kad gautume 500/24 = 20,8 arba maždaug 20 sekundžių.
Atminkite, kad jutiklio skiriamosios gebos, pikselių dydžio ir net krypties, kuria nukreipiate kamerą nakties danguje, skirtumai pakeis taisyklės veikimą. APS-C kameroms ir kameroms su didesnės skiriamosios gebos jutikliais reikia mažesnio židinio nuotolio, kad būtų pasiektas panašus užrakto greitis be žvaigždžių galo, ir taisyklė tampa kažkuo artimesnė APS-C jutiklių „300 taisyklei“, nurodytam žemiau. Iš esmės tai skiriasi pagal fotoaparatą.
Be to, nukreipus fotoaparatą dangaus pusiaujo linijos link, žvaigždžių galas bus didesnis nei šalia ašigalių dėl didesnio lanko ilgio, kurį žvaigždės nunešė toje dangaus dalyje. Svarbiausia, ką turite padaryti, tai paprastai nustatyti, koks maksimalus užrakto greitis geriausiai tinka jūsų konkrečiam fotoaparato ir objektyvo deriniui. Pradėkite nuo jūsų objektyvo rekomendacijų ir atitinkamai sureguliuokite.
Nustačius didžiausią užrakto trukmę be objektyvo ar pasirinkto židinio nuotolio, žvaigždės Atsimink tai. Ta užrakto trukmė visada bus tinkama tam tikram objektyvui toje pačioje kameroje. Pvz., APS-C fotoaparatuose esant 18 mm, pastebėjau, kad daugumai pieno kelio nuotraukų veikia 20 sekundžių.
Grįžti namo yra tai, kad siauresniems, ilgesnio židinio nuotolio objektyvams reikės trumpesnės užrakto trukmės, kad išvengtumėte žvaigždžių atsilikimo. Tai apsunkina ilgesnių objektyvų naudojimą fotografuojant Paukščių Taką ir naktinius vaizdus, nes tai apriboja maksimalų užrakto laiką. Norėdami maksimaliai padidinti signalo ir triukšmo santykį savo vaizduose (norėdami pagerinti vaizdo kokybę), turėtumėte pabandyti naudoti kuo ilgesnį užrakto greitį, nenusileidžiant žvaigždėms. Kai išvis praleisite 30 sekundžių, išskyrus trumpiausius židinio nuotolius, jūs pastebėsite, kad žvaigždė atsilieka. Norint parodyti, žemiau pateikta animacija imituoja skirtingus užrakto greičius (pakoreguotus pagal ekspozicijos ryškumo pokyčius), kad parodytų, kaip ilgesnis užrakto greitis gali sukurti žvaigždžių takus.
Galite pastebėti, kad esant ilgesnėms ekspozicijoms žvaigždės ryškėja, bet pradeda ruožuotis per kadrą, ypač kai ekspozicija yra ilgesnė nei 30 sekundžių.
Žemiau pateiktas paveikslėlis yra pavyzdys to, ką mes gauname su kraštovaizdžio astrofotografijos nustatymu, kuris nėra idealus. Tai nestebima astrofotografija, padaryta ant fiksuoto trikojo su gana siauru objektyvo / fotoaparato deriniu: 40 mm / 2,8 APS-C fotoaparate. Su 14 sekundžių ekspozicija, kurios reikėjo surinkti pakankamai šviesos, siauras lęšis rodo žvaigždę, kuri yra 100% padidinta. Kitas dalykas, kuris labai akivaizdus šiame vaizde, yra didelis triukšmas. Dėl santykinai mažos 40 mm / f2,8 diafragmos reikėjo naudoti aukštą ISO. Šis pavyzdys veda prie kito „Nightcape“ objektyvo svarstymo: aiškios diafragmos dydžio.
14 sekundžių @ f / 2,8, ISO 12800
Aukščiau pateiktas vaizdas yra nuotraukos su santykinai mažu signalo ir triukšmo santykiu pavyzdys. Tai triukšminga. Fotografijoje signalas yra fotonai, kuriuos renka kamera, o triukšmas sklinda iš daugybės dalykų, tokių kaip valkata, pavyzdžiui, fotoaparato elektronikos ar aplinkos šilumos energija. Didesnio signalo ir triukšmo santykio vaizdai turės geresnę vaizdo kokybę ir aiškesnes detales, geresnį spalvų sodrumą, lygesnius tonus ir mažesnį santykinį triukšmą. Vienas svarbus dalykas, kuris paveiks jūsų astrofotografijos signalo ir triukšmo santykį, yra aiški objektyvo diafragma bet kokiam židinio nuotoliui. Aiški diafragma yra objektyvo angos skersmens matavimas, apskaičiuotas padalijus objektyvo židinio nuotolį iš jo santykinės angos arba f / skaičiaus. Pažiūrėkime, kaip tai vertiname fotografuojant naktinius vaizdus. Įspėjimas: kitas skyrius gali būti gana išsamus.
100 mm f / 2.0 objektyvo diafragma yra 50 mm (100/2 = 50), o 24 mm f / 2,0 objektyvo diafragma yra tik 12 mm (24/2 = 12). Nors f / skaičius yra tas pats, ilgesnis objektyvas fiksuoja daugiau šviesos iš vienos dangaus dalies dėl fiziškai didesnės diafragmos. Naktinių peizažų ir astrofotografijos atveju mes paprastai norime, kad naktiniame danguje būtų galima išspręsti kuo daugiau detalių, ypač išties blausias savybes, tokias kaip ūkai ir silpnos žvaigždės. Fiziškai didesnė diafragma bet kuriam židinio nuotoliui padės mums pasiekti daugiau detalių bet kurioje nakties dangaus dalyje. Štai kodėl geriausių pasaulio teleskopų skersmuo yra didžiulis: surinkti daugiau šviesos.
Objektyvo šviesos surinkimo galimybė yra tiesiogiai proporcinga srityje aiškios diafragmos. Kadangi apskritimo plotas yra proporcingas skersmens kvadratui, aiškios diafragmos plotas greitai padidėja priklausomai nuo objektyvo dydžio. Pavyzdžiui, žiūrint į lygias naktinio dangaus dalis tarp dviejų objektyvų, 100 mm f / 2 objektyvas surenka iš tos dangaus dalies daugiau nei 16 kartų daugiau šviesos nei 24 mm f / 2 objektyvas dėl daug didesnės aiškios diafragmos . (išskyrus likusį 24 mm / 2 matymo lauką, panašiai, kaip apkarpant 24 mm / 2 vaizdą į tą patį matymo lauką, kaip ir 100 mm, ir palyginus.) Bet palaukite, ar aš ne tik baigiau sakyti paskutinė dalis, kurios norėjome trumpo židinio nuotolio, kad galėtume naudoti ilgesnį užrakto greitį? Kurio iš tikrųjų mes norime?
24 mm f / 2 objektyvas surenka šviesą iš palyginus platesnio regėjimo lauko nei 100 mm f / 2. Kadangi jie abu yra f / 2, jie abu fiksuoja šviesą tuo pačiu „greičiu“. Taigi, jei užrakto greitis yra vienodas, jie jutiklyje turėtų užtikrinti tą patį apšvietimą. Taigi, atsižvelgiant į ekspozicijos vertę, 24 mm objektyvas sukuria lygiaverčius ryškumo vaizdus esant bet kokiam ISO ir užrakto greičiui, nes jis traukia šviesą iš daugiau scenos nei siauresnio 100 mm objektyvo, taigi identiškas f / skaičių įvertinimas. Ilgas objektyvas vienu metu surenka daugiau šviesos iš mažesnio scenos ploto, tuo tarpu trumpasis objektyvas surenka mažiau šviesos vienu metu iš didesnio scenos ploto. Negalint sekti žvaigždžių ekvatoriniu tvirtinimu, 100 mm ribinis koeficientas yra jo regėjimo laukas, kuris mums leis tik 5 sekundes veikti prieš žvaigždėms pradedant sekti. Tai yra dviejų sustojimų (keturis kartus) trūkumas 24 mm atstumui. Panašu, kad norime trumpiausio židinio nuotolio objektyvo su didžiausia aiškia diafragma.
Deja, trumpo židinio nuotolio plataus kampo lęšiai taip pat turi mažas aiškias angas, nes lęšio forma esant tokiems trumpiems židinio nuotoliams yra pernelyg sudėtinga gaminti objektyvą su dideliu skersmens anga. Visi nori itin plataus 12 mm f / 0,7 objektyvo savo viso kadro kamerai, tačiau šiek tiek sunku iš tikrųjų pagaminti tokį įrenginį. Objektyvo pasirinkimas netrafuotai fotografuojant naktinį vaizdą tampa pusiausvyra tarp trumpo objektyvo pasirinkimo, kad būtų mažiau žvaigždžių, ir šiek tiek ilgesnio objektyvo, kuris gali suteikti didesnę aiškią diafragmą šiek tiek trumpesnio užrakto greičio sąskaita. Taigi, kurie objektyvai turi geriausią plataus kampo matymo lauko ir didelės diafragmos derinį?
Kad būtų lengviau palyginti lęšius, galime apskaičiuoti vertę, kad galėtume apskaičiuoti objektyvo našumą naktiniuose vaizduose, atsižvelgdami į šviesos kiekį, kurį jis surinks, naudodamas objektyvo aiškią diafragmos sritį, objektyvo kampo srities regėjimo lauką ir maksimalus užrakto laikas, kurį galime naudoti objektyvui nesukeldami žvaigždžių takelių savo vaizde (žemiau esančioje diagramoje naudoju 500 taisyklę, kaip aprašyta aukščiau).
Čia pateikiama greita naktinių vaizdų fotografavimo objektyvų lentelė, atsižvelgiant į ką tik kalbėtus bruožus:
Nematote objektyvo sąraše? Įdomu, kas nutinka naudojant skirtingus jutiklių dydžius? Ką apie objektyvo turbo ar greitį?
Nesivaržydami peržiūrėkite išplėstinę diagramą su papildomais objektyvais ir paaiškinimais atsisiųsdami čia. („Google“ disko dokumentas)
Vertinimo sistemoje neatsižvelgiama į kitus veiksnius, turinčius įtakos vaizdo kokybei, pvz., Iškraipymus ar chromatines ir komos aberacijas. Tai naudinga tik lyginant lęšius su vienu jutiklio dydžiu, tačiau tai yra naudinga lyginant vieną objektyvą su kitu atsižvelgiant į jo bendrą šviesos surinkimo galimybę, kad būtų galima stebėti netekamą Paukščių Tako fotografiją. Pvz., Lyginant per vieną židinio nuotolį, pvz., 35 mm / 2,8, palyginti su 35 mm / 2,0, f / 2.0 objektyvas yra dvigubai didesnis už f / 2,8, nes jis yra lygiai vienu sustojimu ryškesnis. Kaip tikėjomės. (Daugiau apie f-stop skaitykite čia.)
Rezultatai taip pat gražiai palyginami naudojant pastovų f / skaičių ir skirtingą židinio nuotolį. Pvz .: 50 mm / 2,0 objektyvas yra perpus geresnis už 24 mm / 2,0 objektyvą, nes dėl siauresnio matymo kampo jis yra maždaug pusė užrakto greičio.
Tai reiškia, kad rezultatus galime interpretuoti įvairiuose židinio nuotolio ir f / skaičių įvertinimų variantuose: 35 mm / 2,0 objektyvo (balas: 1020) rezultatas yra beveik toks pat kaip ir …