Фотозйомка затемнення Сонця 1 серпня 2008 року
Усі знайдені мною в мережі нотатки зі спостереження та зйомки сонячного затемнення починалися з того, що це є серйозною загрозою для очей. Аж до того, що ті, хто не дотримується правил, спостерігають затемнення Сонця лише двічі - лівим оком, а потім правим (або навпаки). І лише у фазі повного затемнення можна подивитися на з'єднання Місяць-Сонце неозброєним оком. А щодо власне фотозйомки, то ніяких складнощів, крім великої яскравості об'єкта зйомки немає. Безпека під час спостереження
Так як я ніколи спеціально не займався фотографуванням Сонця і спостереженням сонячного затемнення, то турбота про очі мені здалася надмірною. Не знаю кому як, а на Сонці мені часто доводилося дивитись (мигцем), здається, без наслідків. З іншого боку, про осліплих від першого снігу сонячним зимовим днем собак я знаю достовірно. І можна вигадати пояснення тому, чому спостереження затемнення дійсно може бути небезпечним. По-перше, спостереження — це побіжний погляд, можна «перетримати» (короткий дотик до розжареного предмета може залишити наслідків, а триваліший — опік). По-друге, око фокусується на контрастний об'єкт — «край затемнення», тоді як при погляді на Сонце навряд чи можна сфокусуватися. А сфокусоване світло зовсім не те, що широка не сфокусована пляма по концентрації енергії на одиницю площі (йдеться про сітківку ока). По-третє, дивлячись на відкрите Сонце ми дивимося адаптованим до яскравого світла (неба) оком. При спостереженні затемнення, особливо через оптичний прилад, є ризик швидкої зміни темряви (хоча б чорноти наочника) на яскраве світло, а зіниця може регулювати світловий потік у межах порядку, але не миттєво. Таким чином сітківку можна «перегріти» і черезповільної реакції зіниці на зміну яскравості. Грубою оцінкою впливу трьох названих факторів буде, як мінімум, порядок-два за потужністю впливу. Якщо у вас колись хворіли очі при погляді на яскраве світло неба або снігу (а це лише відбите сонячне світло), то додаткові два порядки повинні сприйматися зловісно.
Якщо знімати дзеркальною камерою, доведеться вибудовувати кадр і фокусуватися, дивлячись на Сонце через видошукач. А це, як зазначено вище, становить небезпеку для очей. Фільтри на об'єктиві потрібні, щоб зберегти очі.
Можна припускати, що експозиція, яку можуть відпрацьовувати побутові камери, є безпечною для очей (навряд чи технічні можливості камер визначаються умовами зйомки, які можуть бути небезпечними). Якщо при локальному вимірі експозиції поблизу Сонця експонометр камери видає 1/4000 с і менше на відкритій діафрагмі (на якій і здійснюється кадрування при використанні сучасної оптики без ручного управління діафрагмою), то око з великою ймовірністю не постраждає.
Оцінимо кратність необхідного для спостереження та зйомки фільтра.
Фотографу має бути якщо не зрозуміло, то хоча б відомо, що експозицію визначає яскравість об'єкта, що знімається, а не дистанція до нього. Не важко показати (або прочитати), що кількість енергії на одиниці поверхні, що приймає світло (сітківки ока, плівці або матриці) в одиницю часу є просто яскравість об'єкта, що знімається (кількість енергії, що випромінюється або відображається об'єктом в одиницю часу з одиниці площі поверхні, видимої з сторони приймача, в одиницю тілесного кута) з коефіцієнтом рівним квадрату зворотного діафрагмового числа оптичної системи. Якщо це звучить складно, то доведеться просто повірити цьому, тому що ви як фотограф (або автоматикаВашої камери) постійно користуєтеся цим принципом при налаштуванні експозиції, змінюючи один об'єктив на інший і оперуючи при цьому тільки діафрагмою і більше ніякими величинами, що описують об'єктив. Так само цей принцип дозволяє визначати експозицію по предмету («рівномірно», що розсіює світло), перебуваючи поблизу нього, а потім відходити від нього досить далеко і знімати з тими ж налаштуваннями експозиції.
Те саме вірно і для складної системи на кшталт ока, що дивиться в окуляр дзеркальної камери. Тільки при цьому зображення об'єкта на матовому склі стає джерелом з яскравістю, рівної яскравості першого джерела (поверхні Сонця, тому на світ плями запальної лупи так само боляче дивитися, як на Сонці) з коефіцієнтом, що залежить від характеру розсіювання світла цим матовим склом. А результуюча потужність випромінювання на одиниці поверхні сітківки буде пропорційна яскравості поверхні джерела (Сонця з урахуванням зменшення яскравості за рахунок атмосфери), помноженої на квадрат зворотного діафрагмового числа об'єктива камери і на квадрат зворотного числа діафрагмового ока (або очі з окуляром). Отже, спостереження через оптику не збільшить локального на сітківку проти спостереженням неозброєним оком, а послабить його. Якщо це не буде оптика з величезною світлосилою типу короткофокусної лупи великого діаметра або випадку, коли зображення джерела проектується не на матове скло-екран, а безпосередньо в око. На щастя, звичайні об'єктиви фотокамер у цьому сенсі малосвітосильні, а матове скло та окуляр не дозволять оку опинитися у фокусі об'єктива. Варто звернути увагу, що довгофокусна оптика збільшує кутовий розмір зображення і саме зображення на сітківці. І може бути, що сума малихпроекцій джерела на сітківці, що не ушкоджують її окремо, перегріють око в цілому (довгофокусна оптика, не посилюючи локально потужність впливу, формує на сітківці проекції множини Сонців).
Отже, нам потрібний фільтр, який зменшує потік випромінювання від Сонця до безпечного. Як безпечної величини можна орієнтуватися на яскравість денного піднебіння (яке може викликати біль у власних очах; відповідна цьому випадку експозиція описується набором, наприклад, таких характеристик: ISO 100, f/4, 1/1500 c). Різниця фотометричних яскравостей денного Сонця і денного піднебіння (наприклад, за Д.В. Сівухін, Оптика, IV том «Загального Курсу Фізики») п'ять порядків. Тому фільтр для безпечного спостереження Сонця повинен мати щільність приблизно 5D. Це і є два шари звичайної чорно-білої засвіченої правильно виявленої плівки. А ось при зйомці 5D зовсім і не потрібно, якщо ми не хочемо розрізняти деталі на Сонці, а хочемо бачити його, як об'єкт значно яскравіший за звичне небо, що актуально для випадків невеликого збільшення.
Для зйомки я використовував камеру Canon EOS 350D з об'єктивами найбільшої фокусної відстані, що є у мене: дзеркально-лінзовим МТО 8/500 (аналог «МС РУБІНАР- 8/500 МАКРО») і Canon EF 70-300 мм f/4-f/5 ,6 IS USM. І для того, і для іншого фільтр великого діаметру можна виготовити тільки з плівки середнього формату.
На щастя, у мене зберігалося в холодильнику кілька не сильно прострочених роликів плівки Ilford, а в шафі пляшка із залишками старого Батьківщини (їх при сильному розведенні вистачило для прояву засвіченої плівки) та фіксаж. З виявленої плівки та чорного картону та були виготовлені фільтри з 1, 2 та 3 шарами:
Погода під час зйомки була не дуже гарною. Обіцяли грозу. Іхмари мені зовсім не дозволили знімати затемнення від приблизно другої чверті до половини, та й сам максимум зняти не вдалося. Але після зйомки, я все ж таки був дуже вдячний погоді, оскільки саме хмарність дозволила отримати гарні картинки. Також хмарність дозволила використовувати менш щільні фільтри.
Почав зйомку з плівкового фільтра на об'єктиві МТО 8/500. Спостерігати Сонце у просвітах хмар було комфортно через два шари плівки. А на порівняно несвітлосильний об'єктив довелося поставити одношаровий фільтр. І витримка під час зйомки через слабкі хмари виявилася зовсім «довгою» — 1/200–1/1000 с.
На жаль, виявилося, що отримати різкі знімки через плівковий фільтр не вдається. Тому я залишив його лише для спостереження. І вирішив спробувати схрещені поляроїди, взяті про всяк випадок. Додатково я об'єднав їх з ІЧ фільтром (це виявилося марним, так як два схрещені поляризаційні фільтри при мінімумі пропускання у видимій області спектру добре пропускають ІЧ, і можливо, УФ).
Так як спостереження через поляризаційні фільтри представляло деяку небезпеку, я встановив на об'єктив Canon EF 70-300 мм f/4-f/5,6 IS USM систему з трьох фільтрів (два поляризаційні та ІЧ) у комбінації, коли вона пропускає мінімум світла. Фокусування виконувалося в автоматичному та ручному режимах по межі тіні від Місяця на тлі Сонця. Картинка (на знімках) була більш чіткою, ніж під час використання плівки як фільтр. Але при зйомці Сонця у просвіті хмар складний фільтр із шістьма поверхнями давав надто негарні відблиски. І тільки при зйомці через хмари, коли яскравість Сонця і відблисків від нього була меншою за яскравість хмарного неба, виходили хороші знімки.
Знімаючи з ІЧ фільтром ідвома поляризаційними, зрозумівши, що витримки порівняно довгі, я вирішив ІЧ фільтр зняти і спробувати просто два схрещені поляризаційні фільтри. Результат мені сподобався. Принагідно я вигадав, як убезпечити очі, при кадруванні, якщо випадково налаштування взаємних напрямів поляризації фільтрів збивалася. Справа в тому, що камеру було встановлено на штатив і наведено на Сонці. І мені не хотілося знімати її (для безпеки очей), щоб налаштувати взаємне положення фільтрів, якщо воно збивалося. Я напівнатискав на кнопку спуску, перевіряючи експозиції по інформаційному дисплею при матричному вимірі, повертаючи один з фільтрів і не дивлячись у видошукач. За найдовших витримок на індикаторі я зупинявся, а потім миттю заглядав у видошукач, щоб оцінити реальну яскравість картинки. І тільки після цього, якщо яскравість була прийнятною, виконував точне кадрування та наведення на різкість, дивлячись у видошукач.
Зрештою, переконавшись у безпеці процедури для очей, я, дивлячись на Сонце у видошукач, почав обережно і повільно повертати фільтри один щодо одного, щоб отримувати різноманітні забарвлення та яскравості картинки.
Блики на знімках є серйозною перешкодою для фотографій затемнення. Чим складніший об'єктив, тим більше переображений у ньому відбувається. Це призводить як до падіння контрасту зображення, так і до появи неіснуючих (фантомних) зображень яскравих об'єктів. Якщо виправити оптику не можна, боротися з відблисками можна двома способами. Перше — поміщати яскраве джерело в центр кадру і тоді його відображення спроектуються на нього ж, або навпаки — поміщати джерело в кут кадру, щоб потім відрізати відблиск. Другий - маскувати джерело або знижувати його яскравість так, щоб видима яскравість відображеньстала нижчою за яскравість фону (у нашому випадку яскравість відображень Сонця має бути нижчою за яскравість неба). Хмарність природно знижує контраст і допомагає зменшити видимість відбитків. В цьому випадку залишається тільки правильно підібрати експозицію, щоб відблиски «пішли в тінь».
14:18 (час московський). f/8, 1/1000 с. При ясному небі, усуваючи відблиск за рахунок експозиції (для наведеного знімка витримку слід було б ще зменшити), можна отримати лише контрастні зображення, що фактично складаються з білого та чорного. Для астрономів вони, напевно, мають більший інтерес, ніж знімки хмарного неба із затемненням. У будь-якому випадку, можна рекомендувати робити знімки з широкою вилкою експозиції. Файл з великою роздільною здатністю 0,6 МБ.
При зйомці затемнення через щільний нейтральний фільтр або інфрачервоний фільтр виходить монохромне зображення. Його можна тонувати, змінити контраст, підняти різкість. При зйомці через перехрещені поляризаційні фільтри виходять різнокольорові знімки. При цьому кольорові канали значно зміщені один щодо одного за експозицією. І це дозволяє, оперуючи налаштуваннями колірної температури та експозиції (у програмі обробки або ще під час зйомки), отримувати зовсім різні кінцеві зображення.
Ще один аспект обробки – оформлення чи подання знімків. Затемнення - процес та його природне уявлення - тимчасова послідовність. На жаль, першу половину процесу затемнення через хмарність цього разу мені зняти не вдалося. Але з того, що залишилося, вийшов тимчасовий ряд:
Тренуватися у створенні часових рядів можна на обробці зйомки затемнень Місяця, які якщо трапляються, то бачити їх можна з будь-якого місця на Землі, на відміну від сонячних затемнень,видимих у порівняно вузькій смузі.