Наверное, всем, кто пытался снимать звезды со штатива, знакомо правило 500. Оно хорошо тем, что очень простое. На этом его плюсы заканчиваются. Всё, естественно, чуть сложнее. Об этом и поговорим.
Суточное вращение Земли, с точки зрения наблюдателя на этой самой Земле, приводит к тому, что звезды на небе не стоят на месте, а двигаются по небесной сфере (воображаемая сфера вокруг наблюдателя, на которую проецируются звезды). Если поставить фотоаппарат на штатив, направить в небо и сделать снимок с длинной выдержкой, то звезды из-за своего движения будут смазаны (превратятся в дуги).
Правило 500 позволяет рассчитать максимальную длительность выдержки, при которой звезды еще кажутся в кадре точками. Для этого 500 делится на фокусное расстояние объектива (в миллиметрах). Например, объектив имеет фокусное расстояние 135 мм. Значит, максимальная длительность выдержки (в секундах) будет 500/135=3.7 секунды. Выдержку можно делать меньше - звезды будут четче. Но бОльшая выдержка приведет к их "смазыванию".
В самом простом варианте правило выглядит так:
Данное правило применимо для полнокадровых камер - камер, у которых размер сенсора соответствует стандартному пленочному кадру (36x24 мм). Часто цифровые камеры имеют сенсор меньшего размера. Отношение размера стандартного кадра к размеру матрицы называется кроп-фактором. Ниже на рисунке показаны примеры размеров разных матриц и их кроп-фактор.
Размер дуги, которую "нарисует" на сенсоре звезда при длинной выдержке, зависит от объектива и от длительности выдержки. Получается, что на маленьком сенсоре эта дуга займет больше места в кадре, чем на большом. Т.е. при использовании правила 500 нужно учитывать кроп-фактор сенсора. Добавим это в правило:
Число 500 не является рассчетным и выбрано эмпирическим способом. Звезды в любом случае будут получаться в виде маленьких дуг, но размер этих дуг относительно всего кадра должен быть минимально допустимым. Это уже зависит от ваших потребностей. Можно использовать не 500, а, например, 400. Тогда дуги будут еще короче. Экспериментируйте.
Правило NPF
Есть более точный способ рассчитать максимально допустимую выдержку. Называется правилом NPF (N - диафрагма, P - плотность пикселей, F - фокусное растояние).
С диафрагмой и фокусным расстоянием объектива всё понятно. Но что такое плотность пикселей? Это размер пикселя в микронах. Чтобы его получить нужно физический размер сенсора (по широкому краю) в миллиметрах разделить на количество пикселей (по широкому краю) и умножить на 1000 (чтобы перевести результат в микроны).
Давайте считать на примере камеры Canon D600. Ширина сенсора 22.3 мм. 5184 пикселей. Размер пикселя получается 4.3 микрона. Допустим, объектив с фокусным расстоянием 135 мм и диафрагмой 4. Подставляем всё в формулу правила NPF и получаем примерно 2 секунды. Чуть меньше, чем по правилу 500.
Полное правило NPF
Думаете это всё? Нет ) Есть еще один нюанс. Если фотографируемый объект близко к полюсу мира, то дуги от звезд короткие (посмотрите на первую картинку в статье). А чем объект ближе к небесному экватору, тем дуги длиннее. Было бы неплохо учитывать и это. Т.е. нужно учитывать координаты объекта на небесной сфере (склонение). В итоге правило NPF можно записать так:
В знаменателе косинус угла склонения объекта. Если объект близко к полюсу мира, то значение косинуса будет очень маленьким, а максимально допустимая выдержка большой. Если объект близко к небесному экватору, то косинус от склонения будет стремиться к единице. Естественно, в кадре может оказаться довольно большой участок неба. Поэтому, для рассчетов нужно выбирать минимальное склонение.
Темного вам неба!