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精确測量焦距方法

生活 更新时间:2024-12-04 11:45:00

精确測量焦距方法(拍攝星空僅需一條公式)1

精确測量焦距方法(拍攝星空僅需一條公式)2

精确測量焦距方法(拍攝星空僅需一條公式)3

當我們觀察夜空中的星星時,我們會将每一顆星星都看作是銳利的光點。所以當我們拍攝時,通常會把它們記錄成點星。但是由于地球的自轉,星星似乎在夜空中産生移動。往往在較長的曝光中,我們會看到這些恒星的軌迹出現在我們的圖像中,就像是一個個的小蝌蚪。

精确測量焦距方法(拍攝星空僅需一條公式)4

想要通過長曝光拍攝出銳利的星空,一個最為常見的經驗法則是用500除以焦距,計算出可用的最長曝光時間,也被稱為500法則。有時出于你傳感器的不同大小,也會使用600規則或400規則以及其他一些參數。但是我們發現這并不是一個非常準确的規則。

其實所謂的500規則是針對于膠片攝影時期,使用較高ISO下的35mm膠片而設計的規則。但目前的數字傳感器分辨率遠遠高于膠片。該規則并不考慮像素密度以及光圈和衍射的問題。該規則被極力推廣的原因,僅僅是因為相對容易被記住以及簡單的運算。

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為了大大提高星空攝影的快門速度控制精度,近些年通過一些職業攝影師的不斷努力,我們終于迎來了一種高精度的計算模式,這就是NPF計算規則。雖然這一模式相對複雜,但是對于一些追求高質量拍攝的攝影師來說,這的确是一個不錯的選擇。在本文我們将從它的原理出發進行深入了解,并通過一些案例掌握它在實際拍攝中的使用。

如何使用NPF規則?

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使用現代數碼相機為了獲得最佳或更準确的結果,您需要更精準的曝光時間,并且必須考慮焦距和光圈以及傳感器尺寸和分辨率。

所以,在NPF規則中:

  • N代表光學系統中的光圈。
  • P用于代表光點或像素密度或像素間距(兩個像素之間的距離)
  • F為焦距

實際的計算公式為:

(35xN 30xP)÷F=以秒為單位的快門速度

即:

(35x光圈 30x像素間距)÷焦距=以秒為單位的快門速度

注意:P(像素間距)=相機傳感器的物理寬度(以毫米為單位)÷以像素為單位的寬度x1000以微米為單位測量( μm)。

因此,例如,對于尼康D750相機

  • 傳感器尺寸為35.9x24.0 mm
  • 最大圖像尺寸為6016x4016 像素

所以像素間距P=(35.9÷6016)×1000 微米=5.967≈5.97微米

假設,要在D750相機上使用24mm的F/2.8的鏡頭,根據NPF規則進行計算,快門速度将大緻等于{(35×2.8) (30×5.97)} ÷24≈{98 179}÷24秒≈11.54≈12秒

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如果我們使用500規則計算曝光時間,那麼它将是500÷24=20.8≈21秒。使用此設置打印或在移動設備放大去看的圖像,會顯示一些星軌而不是點星。

為什麼要加入分辨率的計算?

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随着傳感器分辨率的提高,這将導緻像素密度的增加,星軌的出現将在像素級變得更加明顯。因此,随着分辨率的增加,需要減少曝光時間以消除星軌。

在這裡我們還需要了解一個概念,即像素容差。這是我們在圖像中選擇容忍的運動像素的任意數量。7像素的像素容差意味着畫面中的星星将移動最多7個像素的距離以獲得建議的快門速度。較大的像素容差将産生較長的星軌,而較小的像素容差将産生較短的星軌。

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我個人對星空攝影的可接受像素容差約為7像素。對于最常見的相機分辨率(大約1600-2400百萬像素)而言,在常用的顯示器上以100%觀看時,7像素的像素容差幾乎不可察覺。即使打印出來,在正常觀看距離下,7個像素容差也并不明顯。想要更精确的星空的攝影師可以使用更低的像素容差,但是由于減少了快門時間會導緻曝光噪點更大。(較少的光=較低的信噪比=更多的噪點。)大約3個像素的像素容差通常會産生幾乎完美的效果。

在日常拍攝中的實際測試

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理論很好。但實際的拍攝才是我們真正運用知識的地方。

此次我們選擇在郊外的沙丘上進行拍攝(主要目的是為了避開城市光污染),我們還選擇了一個傳感器較大且像素較高的尼康Z6和一顆IRIX 15mm F/2.4鏡頭。

500規則:500/15mm = 33秒

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這是我使用500規則進行的拍攝,它給了我33秒的快門速度(實際拍攝使用快門為30秒)。這迫使我使用F/2.4的光圈和3200的ISO。在Lightroom的标準視圖中看起來很好,如果發布到社交媒體上沒有任何問題。然而,100%的放大後會顯示相對明顯的拖尾,像素容差大約為15左右。

NPF規則=17.26秒

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在NPF規則下,給出的快門為17.26秒,在實際的拍攝中我們使用為20秒的快門速度,最終我們的ISO為6400,光圈依舊是最大光圈F/2.4。在100%放大中星星仍然是圓的,但是有點長圓形,在進一步的放大中我覺得這個結果也是完全可以接受的,實際的像素容差大約為6左右。

結語

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更先進的計算為我們提供了一個相對精确的快門時間。

通常情況下,您可以在全畫幅相機上使用“500規則”,在APS-C相機上使用“400規則”,而在M4/3相機上使用“250規則”。雖然這會産生較大的将像素容,但同時也産生了更長的快門時間,提供了更好的曝光環境。當您想要将星星的拖尾最小化到非常特定數量的像素内時,使用NPF規則進行計算的優點就尤為明顯。

對于最終不同計算方式的選擇,您可以根據自己可接受的像素容差範圍,在後期的拍攝實驗中确立。如果您還有其他的想法以及疑問,歡迎下方評論區留言。

這裡是巨人攝影,攝影愛好者心中的“哈佛”,感謝您的關注

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