Os meteoros são escuros?

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Eu estava na noite passada tentando atirar na chuva de meteoros Geminids. Eu estava usando uma lente Canon 5D2, 17-40mm f4.0, definida como 17mm e f4.0, ISO 400. A câmera foi montada em uma montagem sem rastreamento (apenas porque falhou no campo!) E eu estava fazendo 60 segundas exposições. Então eu esperava trilhas estelares, mas o que eu não esperava eram meteoros escuros.

Na verdade, dos 90 mais ou menos tiros que peguei apenas 2, foi o que me intrigou. O céu estava muito ativo, pelo menos 2 por minuto, e a câmera estava apontada para um bom local.

Em particular, um meteoro era visivelmente brilhante e passou entre Orion e Júpiter, exatamente onde a câmera estava apontando. Eu estava muito animado com isso, seria uma ótima chance. Fiquei decepcionado quando cheguei em casa. No começo, não consegui encontrá-lo, era tão escuro.

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Olhe a meio caminho e um terço do caminho. O meteoro está apontando para cerca de duas horas. É realmente difícil de ver .

Por quê? Era facilmente tão brilhante quanto Betelgeuse e Bellatrix, as duas estrelas brilhantes na metade superior de Orion, você pode ver o cinto de Orion na extrema direita.

Eu sei que o obturador estava aberto quando o brilhante passou. Os meteoros são realmente tão escuros?

Referências:

  1. questão de meteoros neste site
  2. artigo sobre fotografia de meteoro
Paul Cezanne
fonte
Esta resposta, de uma pergunta marcada como duplicada da pergunta acima, fornece informações úteis: photo.stackexchange.com/a/67382/37074 .
Rob

Respostas:

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Os meteoros podem ser fracos ou claros, dependendo do tamanho, duração e intensidade de sua entrada. Isso geralmente é irrelevante para o processo de fotografá-los, no entanto. A primeira preocupação dos astrofotógrafos de campo mais amplo é a ISO, e acho que isso leva ao uso frequente de MUITO BAIXO de uma configuração ISO. Eu também estava na noite passada fotografando o céu noturno, esperando capturar algumas boas fotos de um grande meteoro geminídeo. Consegui capturar alguns, como este aqui:

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Pode surpreendê-lo descobrir que as estatísticas para esta foto foram as seguintes:

  • ISO: 3200!
  • Obturador: 4.0s
  • Abertura: f / 2.8
  • Distância focal: 16mm (EF 16-35mm f / 2.8 L II)
  • Câmera: EOS 7D

Empurrei as configurações de exposição o máximo que pude. Eu queria minimizar o rastro de estrelas (caso imprimisse alguma), então queria uma exposição mais curta, e o 6s era o mais alto possível antes de encontrar rastros de estrelas óbvios. Eu teria escolhido a ISO 6400, no entanto, esse ruído de cor vermelha mancha muito o QI, então fiquei na ISO 3200 com uma abertura de f / 2.8. Como você pode ver, com a quantidade máxima de luz nas lentes e uma configuração ISO muito alta, o meteoro (que neste caso durou cerca de 2,5 segundos e era moderadamente brilhante) se destaca claramente.

A noção de "tempo em pixels" estabelecida por jg-faustus em resposta à resposta de BobT é crítica aqui. Você deseja que a quantidade de tempo que um meteoro tenha em cada pixel que ele cobre seja semelhante ao tempo que as estrelas têm em cada pixel que cobrirem. Quanto maior a proporção, mais escuro o meteoro aparecerá em relação às estrelas. O truque é expor de tal forma que a proporção de tempo em pixels para meteoros seja semelhante à das estrelas. Isso significa reduzir o tempo de exposição, o que requer empurrarISO (possivelmente muito maior do que você normalmente imagina). Em ISO alto, o ruído de leitura é efetivamente um fator não fator. A principal fonte de ruído é o ruído da tomada de fótons, e os algoritmos de remoção do ruído tendem a ser melhores na remoção desse tipo de ruído. Se eu tivesse uma Canon 5D III à minha disposição, estaria fotografando na ISO 6400, possivelmente até 12800, se fosse necessário reduzir a proporção de tempo em pixels de meteoros e estrelas. Não é necessário apontar para uma proporção de 1: 1 ... a intensidade do meteoro é maior em uma duração mais curta, mas não se deseja uma proporção de 50: 1 ou maior.

A foto aqui teve algum pós-processamento. Apliquei uma curva de tom para melhorar o contraste, ajustei o balanço de brancos para realçar as cores, aprimorei um pouco a saturação e apliquei alguma remoção de ruído (embora nem tanto quanto você imagina). Aqui estão mais algumas fotos, todas tiradas com o obturador velocidade entre 4-6 segundos, ISO 3200, abertura f / 2.8. Cada um teve um processamento semelhante. Esses meteoros eram todos mais escuros que o anterior devido às suas durações mais curtas, no entanto, em termos de tempo em pixels, as proporções ainda são relativamente pequenas. Um deles foi uma faísca momentânea que durou menos de um segundo, e isso é bastante sombrio, mas ainda visível o suficiente.

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Em relação à taxa de acertos , em 90 tiros, você tem dois. Essa é uma para cada 45 fotos e, como suas exposições duravam 60 segundos, isso significa uma a cada 45 minutos. Na minha área, a taxa de entrada de Geminid era de 50 a 60 por hora durante o pico (12h - 3h), e minha exposição e o intervalo do intervalo eram de 9 segundos (4 segundos de exposição, 5 segundos de intervalo na maioria das vezes). Isso significa que estou fazendo cerca de seis exposições a cada minuto e houve pouco menos de um meteoro por minuto. Seria de esperar que quase a cada sexto tiro tivesse um meteoro.

Ao contrário da matemática simplista, é preciso levar em consideração a proporção do céu que o quadro de sua câmera cobre. Com 16 mm em uma APS-C, minha lente cobre um campo de visão de 35 ° x 24 °, em um céu que abrange uma faixa ideal de 360 ​​° x 180 °. Considerando o fato de que os meteoros geralmente preenchem cerca de 3/4 do céu a partir de sua fonte radiante, imagino uma faixa de céu de 270 ° x 135 °. Meu quadro cobria cerca de 13% da horizontal e 18% da vertical, de modo que havia muito céu que era uma área potencial para um impacto. Pessoalmente, vi cerca de 1-2 meteoros a cada 2-4 minutos, no entanto, apenas uma fração daqueles realmente acabou no quadro. Para cada sequência de 100 fotos (que levava cerca de 15 minutos a 9s por foto), minha câmera captava 2-3 meteoros.

Sem saber a região em que você estava (havia regiões boas, justas e ruins para assistir aos chuveiros Geminid), não consigo calcular a taxa na qual sua câmera deveria ter captado um meteoro. Em uma área pobre, a taxa pode variar de zero a algumas dezenas por hora. Em uma área justa, onde eu estava, a taxa era facilmente de 50 por hora ou mais. Em uma área com boa visualização, a taxa era de 120 a 190 por hora, o que seria de 2 a 3 por minuto. Com um tempo de exposição de 60s (muito longo, na minha opinião ... um ISO mais alto e obturador mais curto geralmente seriam melhores para campo amplo) em uma região de visualização justa, você deveria ter captado muito mais do que dois dos 90 quadros com meteoros neles.

jrista
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Além disso, com relação a esse link, aqui está uma citação importante (ênfase minha):

"Durante o banho Leonid de 1998, eu tinha seis câmeras funcionando simultaneamente com lentes de 16 mm, 18 mm, 24 mm, 35 mm, 50 mm e 85 mm. Eu fotografei exposições de 5 a 10 minutos consecutivamente por cerca de 5 horas. Acabei com cerca de 30 quadros por câmera. , para um total de 180 quadros. Gravei 3 meteoros . Um nem era um Leonid ... "

Então, gravar 90 quadros e obter 2 meteoros parece ser a taxa de acerto certa.

Eu acho que o principal problema é a longa velocidade do obturador, os meteoros têm vida útil muito curta, o tempo extra do obturador não vai torná-los mais brilhantes. Se você tivesse atirado na ISO1600 por 15 segundos, o meteoro teria sido quatro vezes mais brilhante.

É semelhante em princípio ao balanceamento do flash com ambiente, o meteoro é o flash e seu brilho depende da abertura / ISO; as estrelas são o ambiente; portanto, o brilho depende do tempo do obturador / abertura / ISO; portanto, você pode controlar o equilíbrio entre dois usando a velocidade do obturador (estou contando trilhas mais longas como aparecendo "mais brilhantes").

Matt Grum
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Se você olhar o fundo do segundo link, poderá ver muito ruído do sensor. Isso significa que provavelmente foi uma exposição demorada ou que o ISO foi aumentado para algum valor alto (como afirma o artigo). "Alto valor" depende da câmera, mas 1600 a 6400 é uma boa variedade para experimentar. Se você pegar o original e fazer um Photoshoppery para aprimorar a trilha (aumentar a exposição), verá uma trilha um pouco melhor. Não tenho dúvidas de que as imagens às quais você vinculou tiveram seu contraste e exposição otimizados para mostrar as trilhas. Aqui está o seu JPG com exposição e contraste ajustados ...

Exemplo de PhotoShopped da imagem de Paul Cezanne

BobT
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Felizmente, eu tiro em RAW, então eu brinco com isso. Fiquei surpreso com o brilho dos meus olhos, mas ainda obscuro na imagem.
Paul Cezanne
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@PaulCezanne Acho que faz sentido se você considerar que cada pixel / sensor é exposto de forma independente. Se as estrelas se movem digam 10 pixels em 60 segundos, elas obtêm um tempo de exposição efetivo de 6 s por pixel, enquanto o meteoro pode se mover digamos 200 pixels em dois segundos e obtém um tempo de exposição efetivo de apenas 1/100 de segundo por pixel. De acordo com a resposta de Matt Grum, a única correção na câmera (que eu conheço) é aumentar o ISO ou a abertura.
jg-faustus
@ jg-faustus: Tecnicamente falando, apenas aumentar o ISO não é realmente uma solução. Como você afirmou, durante uma longa exposição de 60 segundos, o tempo de pixel do meteoro é uma fração do que para cada estrela. O aumento do ISO não altera a sensibilidade do sensor de maneira alguma, apenas altera o ponto em que cada pixel fica totalmente "saturado". Assumindo que não haja alteração no tempo de exposição, isso não resolveria o problema em questão ... pouco tempo em pixels para o meteoro e muito tempo em pixels para as estrelas. A melhor solução é obter mais luz sobre o sensor, e apenas uma abertura maior pode fazer isso ...
jrista
No entanto, a redução do tempo de exposição, juntamente com um aumento no ISO, altera a proporção de tempo em pixel, mantendo ou melhorando a exposição. Nas minhas fotos, usei uma exposição 4s, 15x mais rápida que a de Paul. Isso significa que a proporção de tempo em pixel entre meteoros e estrelas é muito menor, possivelmente até igual (no caso de um meteoro de vida mais longa que começou assim que o obturador foi aberto, a proporção se aproxima de 1: 1). não faz nada além de maximizar a saturação antes da leitura, para que a imagem pareça melhor, mas na verdade não melhora a sensibilidade do sensor.
jrista
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@ jg-faustus: Eu concordo totalmente. Eu acho que o conceito é sólido. Eu meio que tive essa ideia no fundo da minha mente ... embora fosse mais centrada em evitar rastros de estrelas e minimizar a exposição de estrelas. A maneira como você denominou toda a idéia é muito melhor, porém ... tempo em pixels. Fator crítico, IMO, na obtenção de boas fotos de meteoros. Concordo também que, uma vez que os startrails começam a se formar, não há benefício para a exposição adicional. A regra 600 provavelmente é útil aqui, e a noção de que o uso de uma das 2-3 principais configurações ISO nativas. Você nem sempre precisa / deseja usar o mais alto, mas muito alto é bom!
jrista
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Penso que o seu principal problema não é que sejam escuros, mas que sejam tão rápidos e breves.

Para uma exposição de 60 segundos, fico surpreso com a intensidade das partidas.

Pessoalmente, correria com uma ISO mais alta e uma exposição mais curta para que o breve momento do meteoro fosse melhor capturado. Por exemplo, se você executou a ISO 800 e uma exposição de 30 segundos, você se beneficiaria de:

  • Metade do comprimento da trilha de estrelas

  • o mesmo brilho de estrela

  • um meteoro muito mais brilhante

As possíveis desvantagens são mais exposições necessárias e possivelmente mais ruído.

Digital Lightcraft
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mas olhe as trilhas de meteoro no segundo link que eu postei, elas são tão brilhantes!
Paul Cezanne
É verdade, mas nem todos os meteoros têm o mesmo brilho; se você diz que era apenas tão brilhante quanto uma estrela, era realmente bastante escuro para os padrões de meteoros.
Digital Lightcraft
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@PaulCezanne: E as datas dos copyrites nessas duas fotos foram separadas por dois anos. Essas foram suas duas melhores dentre as dezenas de milhares de exposições prováveis ​​por um longo tempo. Capturar um tiro espetacular de meteoro é um jogo de números.
Michael C
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É um jogo de números. Quanto maior a sua exposição, mais brilhantes serão as estrelas em comparação com os meteoros. Quanto maior a lente, maior a porcentagem de céu que você cobre. Quanto mais fotos você tirar, maior será a probabilidade de pegar um bom meteoro.

Também fotografei as Geminids em dezembro com uma EF 17-40mm f / 4L em uma EOS 5DII, da mesma forma que você usou. A maioria das minhas exposições foi de 30 segundos ou menos na ISO 1000 ef / 4. Concentrei-me manualmente usando o Live View x10 em uma estrela brilhante e depois refinei uma mais escura. Usei um timer barato que se conecta à porta de liberação do cabo e o configura para tirar fotos contínuas. Eu tive que fazer uma pausa frequente para limpar a geada do filtro UV na frente da lente (colocada ali devido ao ponto de temperatura / orvalho). Durante várias horas acabei com quase 400 exposições. Eu consegui uma ótima chance e 3-4 de outros Geminids confirmados. Eu também consegui mais algumas que pensei que fossem meteoros até descobrir seus caminhos e os tempos de aparência que combinavam com os satélites conhecidos em órbita!

O dimensionamento faz com que a linha do meteoro pareça irregular, mas é suave na versão em resolução total. Provavelmente foi o meteoro mais brilhante que vi a noite toda e tive a sorte de ter a câmera apontada na direção certa na hora. Espero não ter acordado os vizinhos quando o vi e percebi que a câmera estava apontada nessa direção e o obturador estava aberto! Isso foi recortado de 5616X3744 para 3924X2616 e redimensionado para 1536X1024 para uso na Web. É melhor visualizado em um fundo escuro.

(Visto no fundo branco padrão usado pelo Stack Exchange, o conteúdo dessas imagens é pouco visível. Visualize-as em tela cheia ou em fundo preto para ver todos os detalhes!)

Meteoro

Aqui estão as configurações que usei no DPP da Canon para converter o arquivo RAW. A redução de ruído foi ajustada para 2 (lum) e 3 (crom). Nas duas fotos a seguir, usei as mesmas configurações, exceto que WB foi definido como 3700K.
Configurações

Essa foi uma captura mais típica. 5616X3744 completo redimensionado para 1536X1024 para uso na web. Observe a maneira como ela explodiu antes de escurecer. A olho nu no momento em que a labareda no final iluminou metade do céu!

Meteor 2

Este tem um avião no canto inferior esquerdo. O que parece ser um meteoro no canto superior direito é, na verdade, o CZ-2D, um foguete lançado em 20/11/2011 pela República Popular da China. É um foguete usado e provavelmente está caindo, o que explica a variação no brilho. Cortado para 3968X2645 e redimensionado para 1536X1024.

Avião + Satélite

Michael C
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Mesmo que o meteoro seja tão brilhante quanto as estrelas, lembre-se de que o meteoro só iluminou seu sensor por no máximo alguns segundos e, normalmente, menos de um, enquanto as estrelas representam toda a duração da exposição e suas a luz está espalhada por uma área muito maior no sensor do que as estrelas.

Se você é iniciante em astrofotografia, geralmente precisa brincar significativamente com as curvas de luz para que os objetos mais escuros da sua imagem apareçam claramente, porque estrelas brilhantes normalmente saturam os pixels que estão iluminando para seus sensores, enquanto quase tudo o resto é muito mais fraco.

Dan Neely
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correção: o meteoro iluminaria o sensor por uma fração de segundo.
Digital Lightcraft
@DarkcatStudios Os meteoros podem durar vários segundos; é mais provável que isso aconteça quando o radiante estiver baixo no horizonte, porque a taxa de penetração do meteoro nas camadas mais espessas da atmosfera é mais lenta. amsmeteors.org/mcleod/mcleod4.html
Dan Neely
Eu estava me referindo principalmente ao tipo esperado esta semana - pequeno e muito rápido - queimar-se muito rapidamente
Lightcraft Digital
E eu estava dando uma resposta geral ...
Dan Neely
@DarkcatStudios: Tendo observado os geminídeos ontem à noite, lembro-me de alguns que duraram vários segundos, eram particularmente de cor verde brilhante e tinham caudas grandes. A maioria dos geminídeos é mais curta, mas há muitos que duram por períodos de tempo suficientemente longos.
jrista
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Acho-os bastante sombrios, aumentei o ISO para 6400 na Canon Eos 100D e alguns segundos de exposição para acentuar uma possível passagem de meteoro

Acho-os bastante sombrios, aumentei o ISO para 6400 na Canon Eos 100D e alguns segundos de exposição para acentuar uma possível passagem de meteoro

NormLDude
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