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밤하늘을 찍으려고 할 때, 막상 좋은 하늘을 만났을 때 적도의등의 장비가 없는 경우가 흔하다. 이때 그 기회를 놓칠 것인가? 자기가 가지고 있는 랜즈에 맞춰 미리 대략적으로 어느정도 노출시간을 알고 있다면 고정촬영이라도 어느정도 맘에 드는 화면을 잡아 낼 수 있지 않을까? 그래서 인터넷을 찾다 Iris라는 프로그램을 이용하여 가상적도의 모드를 사용하는 방법이 있다는 것을 알게 되었다. 그 뒤 촬영을 해 봤는데 이 프로그램이 계속 에러를 내는것이 아닌가? 알아보니 trail이 생기면 안되는 것이었다. 별을 점상으로 촬영할 수 있는 시간...... 이것을 알아놓고 있어야지만 기회를 살릴 수 있다는 결론.... 일단 아래 표는 인터넷 천문 동호회에 돌고 있는 자료다 일본 천문 가이드 1월호(몇년??)에 고정촬영시 촛점거리별 점상으로 나타나는 노출시간이다. 35mm 필름 기준으로
이런 표가 나온다.
즉 35mm필름 기준으로 천구 적도부근을 50mm랜즈로 10초까지는 점상으로 별을 찍을 수 있다는 뜻이며,
각자의 디지털 카메라의 촬상면 크기에 따라 환산하여 사용하여야 한다.
즉 300D같은 경우 정확하게 1.5418정도의 크롭비율을 가지고 있으니
합성초점거리 = 랜즈 초점거리 x 크롭비율
로 계산 할 수 있다.
즉 300D에 50mm랜즈를 사용한다면 50 x 1.5418 = 77.09mm 랜즈를 사용한 것으로 볼 수 있으며,
이때는 위 표에서 5~10초 사이의 값을 가진다고 예측할 수 있다.
하지만 이것으로는 2% 부족하다... 좀 더 정확하게 알 수는 없을까?
이제 인터넷에서 찾은 내용을 보자.
이미지에서 별의 움직임을 보지 않기 위해서는 노출시간동안 한픽셀이상의 이동이 없다는 것을 의미한다.
그렇다면 한 픽셀이 담아내는 각도를 계산하여 별이 초당 이동하는 각도와 비교하여
최대한 가능한 노출 시간을 계산할 수 있다는 것이다.
촬상면 한 픽셀에 비춰지는 하늘의 화각은 아래의 식으로 구해진다.
한픽셀에 투영되는 각도(radian) = 픽셀 사이즈 / 랜즈 초점거리
아래 그림을 확인하면 이해가 쉬울 것으로 보인다.
그럼 천구상 위도(declination)가 0도 (천구적도) 일 때 별의 초당 이동각도를 구해보면 초당 이동 각도(radian) = (15도 / 3600초) x pi / 180
이며 위도를 적용하면 아래와 같다.
주의할 점은 각도 씨타를 잘못이해하면 잘못된 결과를 얻을 수 있다는 점이다. 일반적으로 90도 일때 cos 90 = 0 이지만
위 그림에서 알 수 있듯이 90-90 즉 0 이 천구 적도이며 이때의 값을 사용한다는 점이다. 즉 cos (90-벌어진 각도)값을 사용하여야 한다. 그냥 쉽게 dec값을 사용하면 이런 복잡한 생각없이 사용할 수 있다. 한픽셀에 투영되는 각도(radian) = 초당 이동 각도(radian) X t 즉 아래와 같습니다.
중간의 상수부분을 계산하면... t = (1 / COS δ) x 13751 x (P/F) 이제 300D를 가지고 다시 한번 계산 해보면 300D CMOS의 크기는 22.7mm X 15.1mm 이며, 이때 촬영되는 유효화소는 3,152 x 2,068 (약 6,518,336 화소)이다. 계산 해보면 한 픽셀의 크기는 약 0.0072mm X 0.0073mm 이며, 90도 벌어진 (천구 적도 dec 0도) 위치한 별자리를 50mm랜즈로 찍는다면 t = (1/cos (0)) x 13751 x (0.0072mm/50mm) = 1.98sec 라는 노출시간이 나온다. 그런데 이 값과 위에 천문가이드를 이용해 대략적으로 계산된 결과와 완전 틀리다. 그 이유는 아마도 필름 베이스에서 별빛이 완전 점상으로 맺쳐지지 못한 것이 이유인 것으로 생각된다. 따라서 위의 p값을 한픽셀이 아니라 4픽셀로 확장해 보면... t = (1/cos (0)) x 13751 x (0.0288mm/50mm) = 7.92sec 로 천문가이드를 이용해 예측한 노출시간과 어느정도 맞아 떨어짐을 알 수 있다. 이상은 일단 수식으로 알아본 내용이고, 이상적으로는 한픽셀이지만 실제로는 찍어보고 대략적으로 몇 픽셀이 맞아 떨어지는지 확인해 볼 필요가 있다. 첨부한 문서는 엑셀을 이용해서 자동으로 계산 할 수 있도록 만들어 놓은 표다. 이 표를 이용해서 본인이 가지고 있는 랜즈와 주로 찍을 dec을 계산해 보면 대략적인 감을 잡을 수 있을 것으로 보인다. 참고로 이렇게 찍는 이유는 Iris를 이용하여 virtual Equatorial 기능을 이용하기 위한 내용이며, iris의 가상적도의 예제를 보아도 2~3픽셀 정도까지는 괜찮은 것처럼 나와 있다. 물론 사진 촬영이 노출시간 만으로 완성되는 것이 아니다. 랜즈의 밝기, 촬영 감도 등이 모두 어우러져 적정 노출을 이루어 내야 한다. 계산상 너무나 짧은 노출 시간에 나름 실망도 했지만 감도를 높히고 밝은 랜즈를 사용하여 적도의 없이 밤하늘을 찍을 수 있다면 출장이라도 떠났을 때 요긴하게 써먹을 수는 있을것 같다. 이상 점상 촬영시간에 대해 알아보았다... 참고가 되었으면 좋겠다. 첨부문서
Exp time calculation.xls
링크 iris 예제1, 예제2
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세줄 요약:
1. 점상촬영 시간계산 방법이 있으며, 고도와 CCD픽셀크기 그리고 랜즈초점거리에 따라 허용시간이 결정된다.
2. 목표로 하는 대상의 대략적인 고도와 본인이 소유하고 있는 카메라 CCD크기 사용랜즈를 확인한다.
3. 본인이 허용하는 픽셀 수를 정하고 첨부 된 엑셀에 값을 넣어 노출시간을 산출하여 노트에 적어놓고 요긴하게 사용한다.
밤하늘을 찍으려고 할 때, 막상 좋은 하늘을 만났을 때 적도의등의 장비가 없는 경우가 흔하다. 이때 그 기회를 놓칠 것인가? 자기가 가지고 있는 랜즈에 맞춰 미리 대략적으로 어느정도 노출시간을 알고 있다면 고정촬영이라도 어느정도 맘에 드는 화면을 잡아 낼 수 있지 않을까? 그래서 인터넷을 찾다 Iris라는 프로그램을 이용하여 가상적도의 모드를 사용하는 방법이 있다는 것을 알게 되었다. 그 뒤 촬영을 해 봤는데 이 프로그램이 계속 에러를 내는것이 아닌가? 알아보니 trail이 생기면 안되는 것이었다. 별을 점상으로 촬영할 수 있는 시간...... 이것을 알아놓고 있어야지만 기회를 살릴 수 있다는 결론.... 일단 아래 표는 인터넷 천문 동호회에 돌고 있는 자료다 일본 천문 가이드 1월호(몇년??)에 고정촬영시 촛점거리별 점상으로 나타나는 노출시간이다. 35mm 필름 기준으로
적도부근 북극부근 20mm 30 50 24mm 25 40 28mm 20 35 35mm 15 25 50mm 10 15 85mm 5 10 135mm 2 5 |
아래 그림을 확인하면 이해가 쉬울 것으로 보인다.
즉 별이 위 각도를 벗어나지 않는 시간동안 노출을 시켜주면 된다는 의미이다.
참고)
컴퓨터에서는 각도를 라디안으로 계산하는데 이 때문에 너무 많이 생각하느라 아주 고생했다.
그럼 천구상 위도(declination)가 0도 (천구적도) 일 때 별의 초당 이동각도를 구해보면 초당 이동 각도(radian) = (15도 / 3600초) x pi / 180
이며 위도를 적용하면 아래와 같다.
주의할 점은 각도 씨타를 잘못이해하면 잘못된 결과를 얻을 수 있다는 점이다. 일반적으로 90도 일때 cos 90 = 0 이지만
위 그림에서 알 수 있듯이 90-90 즉 0 이 천구 적도이며 이때의 값을 사용한다는 점이다. 즉 cos (90-벌어진 각도)값을 사용하여야 한다. 그냥 쉽게 dec값을 사용하면 이런 복잡한 생각없이 사용할 수 있다. 한픽셀에 투영되는 각도(radian) = 초당 이동 각도(radian) X t 즉 아래와 같습니다.
중간의 상수부분을 계산하면... t = (1 / COS δ) x 13751 x (P/F) 이제 300D를 가지고 다시 한번 계산 해보면 300D CMOS의 크기는 22.7mm X 15.1mm 이며, 이때 촬영되는 유효화소는 3,152 x 2,068 (약 6,518,336 화소)이다. 계산 해보면 한 픽셀의 크기는 약 0.0072mm X 0.0073mm 이며, 90도 벌어진 (천구 적도 dec 0도) 위치한 별자리를 50mm랜즈로 찍는다면 t = (1/cos (0)) x 13751 x (0.0072mm/50mm) = 1.98sec 라는 노출시간이 나온다. 그런데 이 값과 위에 천문가이드를 이용해 대략적으로 계산된 결과와 완전 틀리다. 그 이유는 아마도 필름 베이스에서 별빛이 완전 점상으로 맺쳐지지 못한 것이 이유인 것으로 생각된다. 따라서 위의 p값을 한픽셀이 아니라 4픽셀로 확장해 보면... t = (1/cos (0)) x 13751 x (0.0288mm/50mm) = 7.92sec 로 천문가이드를 이용해 예측한 노출시간과 어느정도 맞아 떨어짐을 알 수 있다. 이상은 일단 수식으로 알아본 내용이고, 이상적으로는 한픽셀이지만 실제로는 찍어보고 대략적으로 몇 픽셀이 맞아 떨어지는지 확인해 볼 필요가 있다. 첨부한 문서는 엑셀을 이용해서 자동으로 계산 할 수 있도록 만들어 놓은 표다. 이 표를 이용해서 본인이 가지고 있는 랜즈와 주로 찍을 dec을 계산해 보면 대략적인 감을 잡을 수 있을 것으로 보인다. 참고로 이렇게 찍는 이유는 Iris를 이용하여 virtual Equatorial 기능을 이용하기 위한 내용이며, iris의 가상적도의 예제를 보아도 2~3픽셀 정도까지는 괜찮은 것처럼 나와 있다. 물론 사진 촬영이 노출시간 만으로 완성되는 것이 아니다. 랜즈의 밝기, 촬영 감도 등이 모두 어우러져 적정 노출을 이루어 내야 한다. 계산상 너무나 짧은 노출 시간에 나름 실망도 했지만 감도를 높히고 밝은 랜즈를 사용하여 적도의 없이 밤하늘을 찍을 수 있다면 출장이라도 떠났을 때 요긴하게 써먹을 수는 있을것 같다. 이상 점상 촬영시간에 대해 알아보았다... 참고가 되었으면 좋겠다. 첨부문서
Exp time calculation.xls
링크 iris 예제1, 예제2============================================================================================
세줄 요약:
1. 점상촬영 시간계산 방법이 있으며, 고도와 CCD픽셀크기 그리고 랜즈초점거리에 따라 허용시간이 결정된다.
2. 목표로 하는 대상의 대략적인 고도와 본인이 소유하고 있는 카메라 CCD크기 사용랜즈를 확인한다.
3. 본인이 허용하는 픽셀 수를 정하고 첨부 된 엑셀에 값을 넣어 노출시간을 산출하여 노트에 적어놓고 요긴하게 사용한다.
