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巴德膜和太阳拍摄参数

巴德膜是一种镀了金属的树脂膜,其真正的名字叫做“AstroSolar”,生产厂家是“Baader Planetarium”公司,因为该公司音译为“巴德”,所以这种太阳观察膜就被天文爱好者叫做“巴德‘膜’”,取意为巴德公司的膜。

太阳滤镜(Solar filter)分为减光镜和单光滤镜。它们的用途不同。减光滤镜主要是减去太阳大部份光线,以合适的光量进入底片和测光系统,主要用于拍摄太阳光球面和黑子,此类产品有色素ND镜和镀铝ND滤镜(Alumium coated filters)。另一种为单光滤镜,以观测太阳色球为主,如日珥镜或氢离子单光滤镜等。

上面所说的ND镜就是太阳用减光镜。ND是中性密度滤镜(Neutral density filters)的意思,是一种不影响色温的滤镜,可用于望远镜物镜前减光,这种方法安全也不影响图像的解析力,但价格较高。

光从一种介质进入另一种介质时,一部分光可以穿透过去,也有一部分光被吸收,透射出去的光与入射光之比就是该物质的透光率(percent of transimission)。常用透光率的倒数的常用对数来表示(Density= Log(1/percent of transimission)。

例如100%的光进入减光滤镜,有50%的光透射出去,则此滤镜的密度D = Log(1/P) = Log(1/50%) = Log(100/50) = 0.3,如果这个0.3表现在底片上则为底片的化学性浓度(Chemical density)。

反之,知道了滤镜的密度D,可以计算透光率P=1/(10D)

D= 0.1 = 80% 透光率 ( percent of transimission )

D= 0.25 = 56% 透光率

D= 0.4 = 40% 透光率

D= 0.5 = 32% 透光率

D= 3.8 = 0.0158% (两万分之三)透光率

D= 4.0 = 0.01%     (万分之一)透光率

D= 5.0 = 0.001%   (十万分之一)透光率

D= 6.0 = 0.0001% (百万分之一)透光率

从上面计算可以看出,3.8的巴德膜主要为太阳摄影使用,对应透光率约为两万分之三;4.0巴德膜的透光率为万分之一;5.0巴德膜主要作为肉眼观察使用,对应的透光率为十万分之一。

若两个密度为0.25和0.1的减光滤镜,其总密度=0.25+0.1=0.35,透光率=0.56×0.8=0.45(45%),这个计算对于ND滤镜是适应的。但如果是不同色光的滤镜,比如红色+蓝色滤镜就不适用!

和其他的同类产品所不同的是,巴德膜在消减光线和有害辐射的同时,并不会降低被摄物的反差。也就是说,使用巴德膜作为太阳滤镜可以取得更好的像质,甚至可以轻易的记录下太阳表面的黑子活动。

巴德膜外观是银色的薄膜(如下图)。

巴德膜和太阳拍摄参数 巴德膜和太阳拍摄参数 巴德膜和太阳拍摄参数

5.0的巴德膜可以有效的过滤掉40W白炽灯泡的亮度,透过5.0的巴德膜可以清晰的看到这只灯泡的亮灯丝像头发似的;

3.8的巴德膜不能有效的过滤掉40W白炽灯泡的全部亮度,透过3.8的膜除了可以清晰的看到灯泡的灯丝外,还可以看到灯泡的轮廓;

太阳正常亮度时,用3.8的巴德膜目视很刺眼,无法看太阳的细节,而用5.0的巴德膜则可以看清太阳细节.

除了全食阶段可用相机直接进行拍照,其它阶段一定要在镜头前加上巴德膜。

SLR胶片相机可预先选定好位置、角度,用在同一底片上连续曝光的方法拍摄,比如每隔5分钟曝光一次。

DSLR数码相机可每隔5分钟拍摄一次,后期进行PS处理即可。(示例图如图2和图3)

太阳圆面看起来很大,但是由于日地距离平均约为1.5亿公里,太阳光球半径约为6.96×105公里,所以太阳圆面对观察者的张角——视角,只有半度左右 (和月面视角差不多),计算如下图:

拍摄相关参数请参考下面的表格和图片:

巴德膜和太阳拍摄参数

照相机镜头焦距与视场、底片上太阳直径的对应关系

镜头焦距 135画幅视场 底片上太阳直径
20mm 69°× 103° 0.2 mm
24mm 57°× 86° 0.2 mm
28mm 49°× 74° 0.3 mm
35mm 39°× 59° 0.3 mm
50mm 28°× 41° 0.5 mm
105mm 13.1°× 19.6° 1.0 mm
135mm 10.2°× 15.3° 1.3 mm
200mm 6.9°× 10.3° 1.9 mm
300mm 4.6°× 6.9° 2.8 mm
400mm 3.4°× 5.2° 3.7 mm
500mm 2.8°× 4.1° 4.7 mm
800mm 1.7°× 2.6° 7.4 mm
1000mm 1.4°× 2.1° 9.3 mm
1500mm 0.9°× 1.4° 14.0 mm
1800mm 0.8°× 1.1° 16.7 mm
2000mm 0.7°× 1.0° 18.6 mm

镜头焦距和图片尺寸见图1

巴德膜和太阳拍摄参数

图1. 日全食阶段镜头焦距和图片尺寸

日食摄影曝光表

太阳—全日面或偏食

(通过全口径滤光片)

感光度(ISO

f/ 32 64 100 200 400
2.8 1/1000 1/2000 1/4000
4 1/500 1/1000 1/2000 1/4000
5.6 1/250 1/500 1/1000 1/2000 1/4000
8 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000
11 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000
16 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500
22 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250
32 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125

 

日全食—日珥

(无滤光片)

感光度(ISO

f/ 32 64 100 200 400
2.8 1/500 1/1000 1/2000 1/4000
4 1/250 1/500 1/1000 1/2000 1/4000
5.6 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000
8 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000
11 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500
16 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250
22 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125
32 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60

 

日全食—内冕

(无滤光片)

感光度(ISO

f/ 32 64 100 200 400
2.8 1/125 1/250 1/500 1/1000 1/2000
4 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000
5.6 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500
8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250
11 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125
16 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60
22 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30
32 1″ 1/2 1/4 1/8 1/15

 

日全食—外冕

(无滤光片)

感光度(ISO

f/ 32 64 100 200 400
2.8 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30
4 1″ 1/2 1/4 1/8 1/15
5.6 2″ 1″ 1/2 1/4 1/8
8 4″ 2″ 1″ 1/2 1/4
11 8″ 4″ 2″ 1″ 1/2
16 15″ 8″ 4″ 2″ 1″
22 30″ 15″ 8″ 4″ 2″
32 60″ 30″ 15″ 8″ 4″

 

巴德膜和太阳拍摄参数 巴德膜和太阳拍摄参数
图2. 日食各阶段广角摄影 图3. 日食各阶段广角摄影

注:

SLR:Single Lens Reflex (单镜头发光照相机,简称:单反相机)。

DSLR:Digital Single Lens Reflex (数码单镜头发光照相机,简称:数码单反相机)。

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