천체 사진 : 실제 조리개 대 f- 번호?


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천체 사진을 읽는 동안 속도에 대해 이야기 할 때 실제 조리개 (아이리스의 직경)가 f 수보다 중요하다고 생각되는 움직임이있는 것으로 나타났습니다. 이것은 어떻게 그리고 어디서 왔습니까?

한 가지 반박을 읽었지만 의견을 듣는 데 관심이 있습니다. 더 많은 사진 사이트에 동일한 빛 (이미지의 일부)을 퍼뜨 리거나 배율이 좋다고 말하는 비밀스러운 방식으로 비유 할 수 있지만 광각 촬영에도 적용 된 것으로 보입니다.

또한 하늘 안개 한계에 영향을 미치는 f- 번호에 대한 내용도 읽었습니다 (전체 노출과 반대).


내가이 논쟁 / 고려를 처음 만났을 때 이안 노먼 (Ian Norman)의 은하수 촬영용 렌즈를 선택하는 방법에 관한 기사에서이 기사를 읽었습니다. 추가로 도움이 될 수 있습니다 ...
drfrogsplat 1

답변:


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카메라에서 이미지의 모든 부분이 렌즈의 모든 부분을 통과하므로 조리개는 이미지의 각 부분에 미치는 빛의 양에 영향을줍니다.

망원경에서는 들어오는 빛이 평행하므로 이미지의 각 부분이 렌즈의 한 지점 만 통과합니다. 조리개는 이미지 원만 제한하며 이미지의 각 부분에 미치는 빛의 양에는 영향을 미치지 않습니다. 따라서 조리개와 초점 거리 (f- 번호)의 관계는 노출과 관련이 없습니다.

하늘 안개 제한은 대부분 얼마나 많은 미광을 받는가에 의해 결정되며, 미광이 평행하지 않기 때문에 (대기 내에서 비롯 될 때) 강도는 조리개에 영향을받습니다. 따라서 조리개가 작을수록 하늘 안개 제한에 영향을줍니다.


망원경 렌즈가 굴절 렌즈가 아니라고 말하는가? 아니면 망원경에서 물체가 멀리 떨어져 광선이 본질적으로 평행하므로 카메라 천체 사진에 외삽 될 수 있다고 말하는 것입니까? 하늘 안개 한계에 매우 흥미 롭습니다. 이 효과의 양이 스크래퍼 렌즈가 연사 촬영과 대비하여 흐릿함과 대비 손실이있는 것과 거의 같은 방식으로 렌즈 설계에 의존합니까?
Eruditass

@Eruditass : 광학이 작동하는 방식을 바꾸는 것은 광선이 평행 한 것입니다. 빛이 평행하지 않은 경우, 광원의 빛은 렌즈의 모든 지점을 통과하고 여전히 같은 지점에 초점을 맞출 수 있지만 평행 한 빛의 경우 특정 지점에서 끝나는 렌즈를 통과하는 경로는 하나뿐입니다. 하늘 안개 제한에 영향을 미치는 몇 가지 요인이 있습니다. 그중 하나는 물론 주변의 빛으로 인한 렌즈 플레어이며 일반 카메라 렌즈와 동일한 안개 효과이므로 렌즈 디자인에 부분적으로 의존합니다.
Guffa

@Guffa, 그것이 다른 기사에서 이해 한 방법입니다. "카메라에서"와 "망원경에서"상황이 잘못 표시되어 혼동을 일으킨 용어를 명확하게 설명하고 싶었습니다. 카메라는 조명의 파면이 실질적으로 평행 한 광원을 가리킬 수 있고 망원경은 더 가까운 물체를 가리킬 수 있습니다. 지난 몇 밤이 너무 나빴 기 때문에 멈춰서는 도움이되지 못했습니다.
Eruditass

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망원경으로 보는 모든 광선은 평행하지 않습니다. 달의 한쪽에서 오는 빛이 달의 다른 쪽에서 나오는 빛과 평행하다는 것을 알 수 없습니다.
Evan Krall

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귀하의 답변의 두 번째 단락이 완전히 잘못되었다고 생각합니다. 단일 지점의 빛은 망원경으로 렌즈의 모든 부분을 통과하고 이미지의 단일 지점에 초점을 맞 춥니 다. 그렇지 않으면 조리개의 크기가 전혀 중요하지 않습니다. 핀홀을 사용하고있을 수도 있습니다.
Evan Krall

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잠시 동안 카메라를 완전히 비추는 벽을 향하게하십시오. 25mm 조리개가있는 50mm 렌즈 (예 : f / 2)로 시작한다고 가정 해 봅시다. 100mm 렌즈로 변경하면 화각이 줄어들어 좁은 영역에서 빛을 모으므로 빛을 덜 모으게됩니다. 보다 구체적으로, 화각을 반으로 자르면 영역이 1/4로 줄어들어 1/4만큼의 빛을 모을 수 있습니다. 약간 다른 관점에서 볼 때, 입력의 주어진 부분에서 나오는 빛은 센서 / 필름의 영역의 4 배에 걸쳐 확산되므로 센서 / 필름의 주어진 부분에서 1/4만큼 밝게 나타납니다.

예를 들어, f / 2는 f / 2에 도달하는 데 필요한 초점 거리와 조리개 크기의 조합에 관계없이 카메라에 들어오는 총 광량을 동일하게 제공합니다.

그러나 대부분의 천체 사진은 약간 다릅니다. 특히 별을 촬영할 때 초점 거리를 두 배로 늘리면 별 의 겉보기 크기가 두 배가 되지 않아야합니다 . 태양 이외의 모든 별 ( 1) 은 항상 포인트 소스로 표시 될 수있는 충분한 방법입니다. 초점 거리가 두 배가 된다고해서 별이 필름 / 센서 영역의 4 배에 투사되는 것은 아닙니다 . 오히려, 광학의 선명도의 한계와 함께, 당신이 사용하는 모든 초점 길이는 여전히 별 이미지를 포인트 소스로 투사합니다.

위의 "가장 많이"는 에만 적용되기 때문 입니다. 달, 성운, 혜성 및 더 가까운 행성의 경우 일반적으로 문제의 물체가 센서 / 필름의 디스크로 투영되는 지점까지 확대됩니다. 그렇게 되 자마자 원래 설명한 상황으로 돌아갑니다. 초점 거리를 변경하면 객체의 겉보기 크기가 변경됩니다. 초점 거리가 길면 같은 빛이 더 많은 픽셀에 퍼지므로 더 많은 빛을 모아서 보정해야합니다.

¹ 순수하게 기술적 인 측면에서 볼 때, 가장 큰 망원경 몇 개는 이론적으로 베텔게우스와 같이 매우 크고 상대적으로 가까운 두 별의 디스크를 실제로 분해 할 수있는 충분한 해상도를 가지고 있습니다. 그럼에도 불구하고 이것은 여전히 ​​순수한 이론입니다. 대기는 여전히 필요한 수준의 세부 사항을 달성하기에 충분하지 않습니다.

만약 200 인치 망원경이 대기권 밖에서 궤도에 있다면, 실제로 Betelgeuse를 포인트 소스가 아닌 디스크로 볼 수 있습니다. 베텔기우스는 거의 경탄 거대한 때문에 심지어에만 가능 그 상대적으로 가까운하지만. 들어 대부분의 별 여전히 훨씬 더 큰했다 공전 망원경이 필요한 것입니다.


따라서 포인트 소스가 있고 빛이 더 많은 픽셀 (해상도 한계 내)에 확산되지 않기 때문에 전체 조리개가 중요합니까? 이해가 되겠지만,이 기사는 다른 방법으로 증명하려고합니다 : stark-labs.com/blog/files/FratioAperture.php 아마도 다른 렌즈 품질로 인한 차이일까요?
Eruditass

@ Eruditass : 그는 가벼운 모임이 아니라 세부 사항에 대해 이야기하는 것 같습니다. 조리개와 디테일 사이에는 약간의 관계가 있지만 여기서 논의되는 것과는 완전히 다른 질문입니다.
Jerry Coffin

글쎄, 그것은 노이즈 플로어 위의 디테일에 관한 것입니다. 우리 카메라 사람들이 일반적으로 말하는 의미가 아니라 본질적으로 더 빠른 렌즈의 목표 : SNR. 확실히 내가 묻는 것입니다. 그들은 목표 당 광자 대 CCD 우물 당 광자 및 총 실제 조리개 대 f- 수를 꽤 흥미로운 방식으로 논의합니다.
Eruditass

그러나 초점 거리를 두 배로 늘리면 서로 다른 고유 한 광점 사이의 상대 거리 변경되고 초점 거리 범위가 짧을 때보 다 각도를 조금만 분리하여 이진 현상을 해결할 수 있습니다.
Michael C

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망원경의 f 비율 은 주 거울 (반사판) 또는 대물 렌즈 (굴 절판)의 전체 이미지 원에 초점을 맞추는 접안 렌즈 로 표시 할 수있는 화각을 정의합니다 . 망원경 조리개 는 기본 거울 / 대물 렌즈의 직경입니다. 실제로 어댑터를 사용하여 카메라를 망원경에 장착 할 때의 제한 요인은 일반적으로 망원경과 카메라 사이의 일부 빛을 차단하는 경향이있는 T- 마운트 어댑터의 직경입니다.일반 망원경으로 보는 동안 확대율을 높이려면 전체 이미지 서클에 초점을 맞추는 접안 렌즈를 이미지 서클의 비율에서만 빛에 초점을 맞추는 접안 렌즈로 교체하십시오. 여전히 전체 기본 / 목표를 사용하고 있지만 시야 중심에서 비추는 빛에만 초점을 맞추고 있습니다.

접안 렌즈를 제거하고 T- 마운트 어댑터를 삽입 할 때 초점 포인트가 초점 튜브를지나 확장되어 카메라 센서 평면에서 분해됩니다. 초점은 1 차 / 대물 렌즈와 카메라 센서 사이의 거리를 변경하기 위해 초점을 맞추거나 내림으로써 랙을 조정합니다. 초점 랙의 움직임으로 인해 스코프의 빛이 초점을 맞출 수있을 정도로 카메라를 충분히 멀리 가져 오기 위해 확장 튜브가 필요할 수도 있습니다.

이 모든 것이 의미하는 것은 유효 조리개는 일반적으로 망원경의 f 비율이 아니라 T- 마운트 어댑터의 직경에 의해 결정됩니다. 실제로 천체 망원경에서 DSLR을 사용할 때는 정확한 노출 값을 찾기 위해 ISO와 셔터 속도를 약간 실험해야합니다. "올바른"노출 값이 없습니다. 노출이 낮 으면 가장 밝은 별만 표시되고 노출이 높을수록 어두운 별도 표시됩니다. 나는 일반적으로 초점 거리 / 600 규칙을 사용하여 자르지 않은 이미지에서 지구 표면에 대한 별의 움직임이 없어도 사용할 수있는 최대 셔터 속도를 결정한 다음 원하는 가장 작은 크기가 될 때까지 ISO로 이동합니다. 이미지에 표시 할 수 있습니다.

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