关于星空固定摄影的经验公式——“600定律”的探究
以下内容仅为半猜想式的“推导”,因为不是学光学的,表述起来可能有点。。。不知道对不对,欢迎批评指正。
PS:因为相关就发到这里了,如果不对还麻烦版主移位。。。
欢迎访问博客原文:http://blog.sina.com.cn/s/blog_b4df86fc0102v6c9.html
星空摄影中的固定摄影算是最为简易的一种。长时间曝光可以拍摄星轨,但也有很多同好并不希望星点发生拖线(后期什么的),这时“600定律”就是最好的经验借鉴。“600定律”这个叫法,我是在基德老师的这篇文章中见到的:http://academy.fengniao.com/443/4438659_all.html更早些时在北京天文同好会的《星光快讯》中见过一个类似的经验公式。经验参数之所以不同,可能是胶片时代过渡到数码时代后“像素密度”改变造成的?也可能是经验公式本身的误差,这个暂且不谈,我比较好奇的是,600或者1000这个值到底是怎么得来的?
下面是胡乱的分析推导过程:推导过程是根据“底片比例尺”公式得到的“灵感”,其实就是最简单的弧长计算公式。。。先看一下这个所谓的“底片比例尺”公式:弧长计算公式:L=αxF,α取弧度制。
一、先考虑α在推导过程中的意义:星体运行视角。周日运动(不是地球自转)一周360°耗时24h,那么速度就是360°/86400s≈0.00416667°/s≈0.00007272rad/s如果将星体运行线速度考虑成一个极端,那就是天赤道的线速度,也就是上述的数据。也就是说α=0.00007272rad。二、接下来是L的意义:像素间距,这里改为d。这里举几个特殊示例:1、5DII(全画幅)的感光元件:2110W像素(5618x3744),全画幅(36x24mm)。像素密度=5618/36≈3744/24=156pixel/mm像素间距=1/156≈0.00641mmL=αxF=d根据公式可知,αxF≤像素间距d。F≤0.00641/0.00007272≈88mm2、EPL1(M4/3画幅)的感光元件:1200W像素(4032x3024),M4/3画幅(17.3x13mm)。像素密度=4032/17.3≈3024/13≈233pixel/mm像素间距=1/233≈0.00429mmF≤0.00429/0.00007272≈59mm3、对于更小画幅的高像素的感光元件,因为像素密度的关系,其F值会更小。 三、现在解释F值根据上面的推导可知,F值已不单单再是镜头焦距,而是1s对应的极限镜头焦距。如果是2s,那么镜头焦距=F/2。所以现在的F值就是之前所谓的“经验值”了。对于5DII感光元件,“经验值”就是88=fxs=镜头焦距x曝光时间。如果像素密度小一些,经验值会更大。 那为什么会比那些同好总结的经验值小很多呢?我想,那些经验公式之所以适用,原因有一个:我们看照片不会将其放大至马赛克(像素)状态,归根结底还是人眼的分辨率有限才使得那些经验“看似”成立。
最后还要提一点:“经验值”大小还跟目标星体的赤纬有关系,赤纬越低,对应目标线速度越大,上面推导过程中,α取了一个极限值。对于这一点,星轨照片是最直观的解释,借用开头链接中基德老师的一张照片:由图可知,赤纬越高(靠近北天极),星体线速度越小,拖线越短。所以综上,影响“经验值”的因素共有三个:镜头焦距、曝光时间、星体赤纬。关于这一点,还看到另外的同好有做出过类似的总结:好了,以上是全部推导过程,请希望能对拍星星的同好有用,当然如果有不对的地方,欢迎批评指正。 受教了!!! 这个真是有用,省却很多必须用赤道仪的时间 Liquid.cn 发表于 2014-11-8 00:32
这个真是有用,省却很多必须用赤道仪的时间
嗯,不过感觉赤道仪还是很有必要的
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