¿Los meteoros son tenues?

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Anoche salí tratando de dispararle a la lluvia de meteoritos de las Gemínidas. Estaba usando un objetivo Canon 5D2, 17-40 mm f4.0 con 17 mm y f4.0, ISO 400. La cámara estaba montada en una montura sin seguimiento (¡solo porque falló en el campo!) Y estaba haciendo 60 segundas exposiciones. Así que esperaba rastros de estrellas, pero lo que no esperaba eran meteoritos tenues.

En realidad, de los aproximadamente 90 disparos solo tomé 2, y eso es lo que me desconcertó. Los cielos estaban muy activos, al menos 2 por minuto y la cámara apuntaba a un buen lugar.

En particular, un meteorito fue notablemente brillante y pasó entre Orión y Júpiter, justo donde apuntaba la cámara. Estaba bastante emocionado por eso, sería una gran oportunidad. Estaba decepcionado cuando llegué a casa. Al principio, no pude encontrarlo, estaba tan oscuro.

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Mire a mitad de camino y un tercio del camino. El meteorito apunta a las 2 en punto. Es realmente difícil de ver .

¿Por qué? Era tan brillante como Betelgeuse y Bellatrix, las dos estrellas brillantes en la mitad superior de Orión, se puede ver el cinturón de Orión en el extremo derecho.

Sé que el obturador estaba abierto cuando pasó el brillante. ¿Los meteoritos son realmente tan tenues?

Referencias

  1. pregunta del meteorito en este sitio
  2. artículo sobre fotografía de meteoros
Paul Cezanne
fuente
Esta respuesta, de una pregunta marcada como un duplicado de la pregunta anterior, proporciona información útil: photo.stackexchange.com/a/67382/37074 .
Rob

Respuestas:

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Los meteoritos pueden ser tenues o brillantes, dependiendo del tamaño, la duración y la intensidad de su entrada. Sin embargo, eso generalmente no es importante para el proceso de fotografiarlos. La primera preocupación de los astrofotógrafos de campo más amplio es ISO, y creo que eso lleva al uso frecuente de DEMASIADO BAJO de una configuración ISO. También estuve afuera anoche fotografiando el cielo nocturno, con la esperanza de capturar algunas buenas fotos de un gran meteorito gemínido. Logré capturar algunos, como este aquí:

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Puede sorprenderle descubrir que las estadísticas de esta toma fueron las siguientes:

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

Empujé la configuración de exposición lo más lejos que pude. Quería minimizar el rastro de estrellas (en caso de que imprimiera alguno de ellos), así que quería una exposición más corta, y 6s era lo más alto posible antes de encontrar rastros de estrellas obvios. Hubiera elegido ISO 6400, sin embargo, ese ruido de color rojo manchado realmente disminuye en IQ, por lo que me quedé en ISO 3200 con una apertura de f / 2.8. Como puede ver, con la cantidad máxima de luz que baja por la lente y una configuración ISO muy alta, el meteorito (que en este caso duró aproximadamente 2.5 segundos y fue moderadamente brillante) se destaca claramente.

La noción de "tiempo en píxeles" establecida por jg-faustus en respuesta a la respuesta de BobT es crítica aquí. Desea que la cantidad de tiempo que tiene un meteorito en cada píxel que cubre sea similar al tiempo que tienen las estrellas en cada píxel que cubren. Cuanto mayor sea la relación, más oscuro aparecerá un meteorito en relación con las estrellas. El truco consiste en exponer de manera tal que la proporción de tiempo en píxeles para meteoritos sea similar a la de las estrellas. Eso significa reducir el tiempo de exposición, lo que requiere empujarISO (posiblemente mucho más alto de lo que normalmente pensaría usar). Con ISO alto, el ruido de lectura no es un factor. La fuente principal de ruido es el ruido de disparo de fotones, y los algoritmos de eliminación de ruido tienden a ser mejores para eliminar ese tipo de ruido. Si hubiera tenido una Canon 5D III a mi disposición, habría estado filmando a ISO 6400, posiblemente incluso a 12800 si fuera necesario reducir la relación de tiempo en píxeles de meteoros a estrellas. No es necesario apuntar a una relación 1: 1 ... la intensidad del meteorito es mayor en una duración más corta, pero no se desea una relación 50: 1 o mayor.

La foto aquí ha tenido algún procesamiento posterior. Apliqué una curva de tono para mejorar el contraste, ajusté el balance de blancos para resaltar el color, realcé un poco la saturación y apliqué un poco de eliminación de ruido (aunque no tanto como podría pensar). Aquí hay algunas fotos más, todas tomadas con un obturador velocidad entre 4-6 segundos, ISO 3200, apertura f / 2.8. Cada uno ha tenido un procesamiento similar. Estos meteoros eran todos más tenues que el anterior debido a sus duraciones más cortas, sin embargo, en términos de tiempo en píxeles, las proporciones aún son bastante pequeñas. Uno de ellos fue una chispa momentánea que duró menos de un segundo, y esto es bastante tenue, pero aún lo suficientemente visible.

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En cuanto a la tasa de aciertos , de 90 disparos, tienes dos. Esa es una por cada 45 disparos, y dado que sus exposiciones duraron 60 segundos, eso significa una cada 45 minutos. En mi área, la tasa de entrada de Geminid fue de alrededor de 50-60 por hora durante el pico (12 a.m. a 3 a.m.), y mi período de exposición e intervalo fue de aproximadamente 9 segundos (exposiciones de 4 segundos, intervalo de 5 segundos la mayor parte del tiempo). Eso significa que estoy haciendo alrededor de seis exposiciones por minuto, y había poco menos de un meteorito por minuto. Uno esperaría que casi cada sexto disparo tuviera un meteorito.

Contrariamente a las matemáticas simplistas, uno tiene que tener en cuenta la proporción del cielo que cubre el marco de su cámara. Con 16 mm en un APS-C, mi lente cubre un campo de visión de 35 ° x 24 °, fuera de un cielo que abarca un rango ideal de 360 ​​° x 180 °. Teniendo en cuenta el hecho de que los meteoros generalmente llenaron aproximadamente 3/4 del cielo desde su fuente radiante, calculo un rango de cielo de 270 ° x 135 °. Mi marco cubría aproximadamente el 13% de la horizontal y aproximadamente el 18% de la vertical, por lo que gran parte del cielo que era área potencial para un golpe estaba fuera del marco. Personalmente, vi alrededor de 1-2 meteoros cada 2-4 minutos, sin embargo, solo una fracción de ellos terminó en el cuadro. Por cada secuencia de 100 disparos (que tomó aproximadamente 15 minutos a 9 segundos por disparo), mi cámara captó 2-3 meteoros.

Sin saber la región en la que se encontraba (había regiones buenas, justas y pobres para ver las lluvias de Geminid), no puedo calcular la velocidad a la que su cámara debería haber recogido un meteorito. En un área pobre, la tasa podría ser desde cero hasta unas pocas docenas por hora. En un área justa, donde yo estaba, la tasa era fácilmente de 50 por hora o más. En un área con buena visibilidad, la tasa fue de 120 a 190 por hora, que habría sido de 2-3 por minuto. Con un tiempo de exposición de 60 s (demasiado largo, en mi opinión ... un ISO más alto y un obturador más corto generalmente serían mejores para un campo amplio) en una región de visualización justa, debería haber recogido mucho más de dos de 90 cuadros con meteoritos en ellos.

jrista
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Además, con respecto a ese enlace, aquí hay una cita importante (el énfasis es mío):

"Durante la ducha Leonid de 1998, tuve seis cámaras funcionando simultáneamente con lentes de 16 mm, 18 mm, 24 mm, 35 mm, 50 mm y 85 mm. Dispare exposiciones de 5 a 10 minutos consecutivamente durante aproximadamente 5 horas. Terminé con aproximadamente 30 cuadros por cámara , para un total de 180 cuadros. Grabé 3 meteoros . Uno ni siquiera era un Leonid ... "

Por lo tanto, disparar 90 cuadros y obtener 2 meteoros parece ser la tasa de éxito correcta.

Creo que el problema principal es la larga velocidad de obturación, los meteoritos tienen una vida muy corta, el tiempo de obturación adicional no los hará más brillantes. Si hubiera disparado a ISO1600 durante 15 segundos, el meteorito habría sido 4 veces más brillante.

En principio es similar al equilibrio del flash con el ambiente, el meteorito es el flash y su brillo depende de la apertura / ISO, las estrellas son el ambiente, por lo que su brillo depende del tiempo de obturación / apertura / ISO, por lo tanto, puede controlar el equilibrio entre dos usando la velocidad de obturación (estoy contando senderos más largos que parecen "más brillantes").

Matt Grum
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8

Si observa el fondo del segundo enlace, puede ver mucho ruido del sensor. Esto significa que probablemente fue una exposición prolongada o que el ISO aumentó a un valor alto (como dice el artículo). El "valor alto" depende de la cámara, pero 1600 a 6400 es un buen rango para experimentar. Si toma su original y hace un poco de Photoshoppery para mejorar el camino (aumente la exposición) verá un camino un poco mejor. No tengo ninguna duda de que las imágenes que ha vinculado tienen su contraste y exposiciones optimizadas para mostrar los senderos. Aquí está su JPG con exposición y contraste ajustados ...

Ejemplo de PhotoShopped de la imagen de Paul Cezanne

BobT
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Afortunadamente, disparo en RAW, así que jugaré con él. Me sorprendió lo brillante que era para mi ojo pero tenue en la imagen.
Paul Cezanne
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@PaulCezanne Creo que tiene sentido si consideras que cada píxel / sensor se expone de forma independiente. Si las estrellas se mueven, digamos 10 píxeles en 60 segundos, obtienen un tiempo de exposición efectivo de 6 segundos por píxel, mientras que el meteorito puede moverse, digamos, 200 píxeles en dos segundos y un tiempo de exposición efectivo de solo 1/100 de segundo por píxel. Según la respuesta de Matt Grum, la única solución en la cámara (que yo sepa) es aumentar el ISO o la apertura.
jg-faustus
@ jg-faustus: Técnicamente hablando, solo aumentar el ISO no es realmente una solución. Como dijiste, durante una larga exposición de 60 segundos, el tiempo en el píxel del meteorito es una fracción de eso para cada estrella. El aumento de ISO en realidad no cambia la sensibilidad del sensor de ninguna manera, solo cambia el punto en el que cada píxel se vuelve completamente "saturado". Suponiendo que no haya cambios en el tiempo de exposición, eso no solucionaría el problema en cuestión ... poco tiempo en píxeles para el meteorito con mucho tiempo en píxeles para las estrellas. La mejor solución es obtener más luz sobre el sensor, y solo una apertura más amplia puede hacer eso ...
jrista
Sin embargo, la reducción del tiempo de exposición junto con un aumento en ISO cambia la relación de tiempo en píxeles mientras se mantiene o mejora la exposición. En mis fotos, utilicé una exposición de 4 segundos, que es 15 veces más rápida que la de Paul. Eso significa que la relación de tiempo en píxeles entre meteoritos y estrellas es mucho más baja, posiblemente incluso igual (en el caso de un meteorito de vida más larga que comenzó tan pronto como se abrió el obturador, la relación se acerca a 1: 1). Un ISO más alto no hace nada más que maximizar la saturación antes de la lectura para que la imagen se vea mejor, pero en realidad no mejora la sensibilidad del sensor.
jrista
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@ jg-faustus: estoy totalmente de acuerdo. Creo que el concepto es sólido. Tuve esa idea en el fondo de mi mente ... aunque estaba más centrada en evitar el arrastre de estrellas y minimizar la exposición de estrellas. Sin embargo, la forma en que calificó la idea es mucho mejor ... tiempo en píxeles. Factor crítico, OMI, para obtener buenos disparos de meteoritos. También estoy de acuerdo en que una vez que se inician los rieles de inicio, no hay ningún beneficio en la exposición adicional. La regla de 600 es probablemente útil aquí, y la noción de que usa una de las configuraciones ISO 2-3 nativas superiores. Es posible que no siempre necesite / desee usar el más alto, ¡pero muy alto es bueno!
jrista
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Creo que su principal problema no es que sean tenues, sino que sean tan rápidos y breves.

Para una exposición de 60 segundos, me sorprende lo tenues que son los comienzos.

Yo personalmente correría con un ISO más alto y una exposición más corta para que el breve momento del meteorito sea mejor capturado. Por ejemplo, si corrió a ISO 800 y una exposición de 30 segundos, se beneficiaría de:

  • La mitad de la longitud del rastro estelar

  • el mismo brillo de la estrella

  • un meteorito mucho más brillante

Los inconvenientes potenciales son más exposiciones necesarias y posiblemente más ruido.

Lightcraft digital
fuente
pero mira los rastros de meteoritos en el segundo enlace que publiqué, ¡son tan brillantes!
Paul Cezanne
es cierto, pero no todos los meteoritos tienen el mismo brillo, si dices que solo era tan brillante como una estrella, entonces era bastante tenue según los estándares de meteoros.
Digital Lightcraft
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@PaulCezanne: Y las fechas de copia en esas dos fotos brillantes estuvieron separadas por dos años. Esos fueron sus mejores dos de las decenas de miles de exposiciones durante un largo tiempo. Capturar un espectacular lanzamiento de meteorito es un juego de números.
Michael C
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Es un juego de números. Cuanto más larga sea tu exposición, más brillantes serán las estrellas en comparación con los meteoritos. Cuanto más ancho sea su lente, mayor será el porcentaje de cielo que cubra. Cuantos más disparos hagas, más probabilidades tendrás de atrapar un buen meteorito.

También disparé las Gemínidas este diciembre con un EF 17-40 mm f / 4L en una EOS 5DII, el mismo equipo que usaste. La mayoría de mis exposiciones fueron de 30 segundos o menos a ISO 1000 yf / 4. Me concentré manualmente usando Live View x10 en una estrella brillante, luego me refiné en una más tenue. Utilicé un temporizador barato que se conecta al puerto de liberación del cable y lo configuré para tomar fotos continuas. Tuve que hacer una pausa con frecuencia para limpiar la escarcha del filtro UV en la parte frontal de la lente (colocada allí debido al punto de temperatura / rocío). Durante varias horas terminé con casi 400 exposiciones. Obtuve una gran oportunidad y otras 3-4 Gemínidas confirmadas. ¡También obtuve un par más que pensé que eran meteoritos hasta que descubrieron que sus caminos y tiempos de aparición coincidían con los satélites conocidos en órbita!

La escala hace que la línea del meteorito se vea desigual, pero es suave en la versión de resolución completa. Probablemente fue el meteorito más brillante que vi en toda la noche, y tuve la suerte de que la cámara apuntara en la dirección correcta en ese momento. ¡Espero no despertar a los vecinos cuando lo vi y me di cuenta de que la cámara apuntaba en esa dirección y que el obturador estaba abierto! Esto se recortó de 5616X3744 a 3924X2616 y luego se ajustó a 1536X1024 para uso web. Se ve mejor en un fondo oscuro.

(Visto en el fondo blanco predeterminado utilizado por Stack Exchange, el contenido de estas imágenes es apenas visible. ¡Véalas en pantalla completa o en un fondo negro para ver todos los detalles!)

Meteorito

Aquí están las configuraciones que utilicé en el DPP de Canon para convertir el archivo RAW. La reducción de ruido se ajustó a 2 (lum) y 3 (chrom). Para las dos imágenes siguientes utilicé la misma configuración, excepto que WB se configuró en 3700K.
Configuraciones

Esta fue una captura más típica. Completo 5616X3744 redimensionado a 1536X1024 para uso web. Observe la forma en que estalló justo antes de la atenuación. ¡A simple vista en el momento en que la llamarada al final iluminó la mitad del cielo!

Meteorito 2

Este tiene un avión en la esquina inferior izquierda. Lo que parece ser un meteorito en la esquina superior derecha es en realidad CZ-2D, un cohete propulsor lanzado el 20/11/2011 desde la República Popular de China. Es un cohete de refuerzo gastado y probablemente esté cayendo, lo que explica la variación en el brillo. Recortado a 3968X2645 y redimensionado a 1536X1024.

Avión + Satélite

Michael C
fuente
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Incluso si el meteorito era tan brillante como las estrellas, debe tener en cuenta que el meteorito solo estaba iluminando su sensor durante unos pocos segundos, y generalmente menos de uno, mientras que las estrellas estaban durante toda la exposición y sus la luz se extiende sobre un área mucho más grande en su sensor que las estrellas.

Si eres nuevo en astrofotografía, generalmente necesitas jugar con curvas de luz significativamente para que los objetos más tenues en tu imagen aparezcan claramente porque las estrellas brillantes normalmente saturarán los píxeles que iluminan al máximo de tus sensores mientras casi todo lo demás es mucho más débil.

Dan está jugando con la luz del fuego
fuente
corrección: el meteorito iluminaría el sensor durante una FRACCIÓN de un segundo.
Digital Lightcraft
@DarkcatStudios Los meteoritos pueden durar varios segundos; Esto es más probable que suceda cuando el radiante está bajo en el horizonte porque la tasa de penetración de meteoros en capas más gruesas de la atmósfera es más lenta. amsmeteors.org/mcleod/mcleod4.html
Dan está jugando con Firelight el
Me refiero sobre todo al tipo esperado esta semana - pequeño y muy rápido - quemo muy rápidamente
Lightcraft digital
Y estaba haciendo una respuesta general ...
Dan está jugando con Firelight el
@DarkcatStudios: Habiendo observado las Gemínidas anoche, recuerdo algunas que duraron varios segundos, que eran particularmente de color verde brillante y tenían colas grandes. La mayoría de las Gemínidas son más cortas, pero hay muchas que duran por períodos de tiempo suficientemente largos.
jrista
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Los encuentro bastante tenues, he aumentado ISO a 6400 en Canon Eos 100D y unos pocos segundos de exposición para acentuar un posible paso de meteoritos

Los encuentro bastante tenues, he aumentado ISO a 6400 en Canon Eos 100D y unos pocos segundos de exposición para acentuar un posible paso de meteoritos

NormLDude
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