2016-09-19

Takuuteräviä* yökuvia Bahtinovin maskilla

Kuka ihme on Bahtinov ja miksi meillä on sen naamari? Kuten on tullut parissa aiemmassa postauksessa sivuttua, pimeässä kuvia räpsiessä voi kuvan tarkaksi saaminen olla haastavaa. Apuun tulee otsikossakin mainittu Bahtinovin maski. Käytännössä kyse on useimmiten mustasta muovilevystä, johon on tehty stategisiin kohtiin sopivanleveyksisiä ja -pituuksisia aukkoja tietyin välimatkoin. Nämä aukot sitten muodostava kennolle pistemäisestä kohteesta juuri tietynlaisen diffraktiokuvion joka muuttuu tarkennuksen mukana. Alla on kuva, jossa teleobjektiivin nokalle on asetettu kaupallinen, mustasta akryylimuovista tehty Bahtinov-maski.

Bahtinov-maski objektiivin nokalla

Koska fysiikan lait ovat mukana tarkennuksessa, tuo se jonkinlaista varmuutta tarkentamiseen. Takatelkkarista tarkennuksen arvoiminen on aina enemmän tai vähemmän arpapeliä, koska ainakin Nikon käyttää raakakuvatiedostojen esikatselukuvina huonolaatuisimpia JPEG-tiedostoja joihin on lisäksi käytetty kohinanvaimennusta ja terävöitystä joillain tuntemattomilla arvoilla. Lisäksi liveviewillä on rajansa himmeissä kohteissa, jossain vaiheessa kaikki vain hukkuu kohinaan.

Tässä vaiheessa peliin astuu Bahtinov. Maski objektiivin nokalle ja linssi kohti jotain kirkasta ja pistemäistä kohdetta, oli se kaukainen katulamppu, tähti tai mikä vain. Ainoa kriteeri on tuo pistemäisyys, pintakohteella maskin tuottama diffraktiokuvio leviää kohteen levyiseksi ja himmenee nopeasti näkymättömiin. Kun tarkennus on siellä päin, tulee kohteen molemmille puolille kahdet V-kirjaimen muotoiset diffraktiopiikit. Piikkisatsista sisempi kulkee ulomman sisällä ja tarkennus on juuri kohdallaan kun kuvio saa symmetrisen muodon, V:t ovat sisäkkäin. Giffi alla selventää:



Käytännön vinkkejä maskin käyttöön: jos ja kun kuvaa ilman seurantaa ja haluaa tarkentaa äärettömään eli tähtiin, kannattaa maskin vaakapalkki asentaa objektiivin nokalle tähtien näennäisen radan suuntaiseksi. Yllä tarkennustähtenä toimii Aldebaran joka tuohon aikaan illasta nousee noin 17 asteen kulmassa, ja samassa kulmassa oli tarkennusmaskikin. Näin kohde pysyy yhdessä suunnassa pistemäisenä ja diffraktiopiikit täten terävinä.

Polttovälialue jolla maski toimii hyvin riippuu sen rakojen leveydestä: mitä leveämmät raot, sen pidempi polttovälin pitää olla. Laajakulmaobjektiivit tarvitsevat maskin jossa rakoja pitää olla jo useampia per millimetri. Eli käytännössä kaupalliset maskit joita olen nähnyt toimivat vain pitkillä polttovälialueilla. Omistamani kolmen millin rakovälillä oleva maski toimii kameran livenäytössä hyvin vielä 300 millillä, mutta enää vain kaikkein kirkkaimpiin kohteisiin 180 millillä. 135 milliä vaatii jo parin sekunnin testivalotuksia ja sitä lyhemmillä polttoväleillä ei kuviota juuri synny muuta kuin tilanteissa joissa maskia ei tarvitse muutenkaan. Tosi laajoilla linsseillä sitten itse maski alkaa jo näkymään kuvassa. Objektiivin valovoima tuntuu vaikuttavan myös, mitä himmeämpi objektiivi, sitä pidempi putken pitää olla tarkennuskuvion näkymiseksi. Yllä oleva giffi on juuri 135mm:n tarkennuskuvista tehty.

Laajiksille on olemassa myös kallis, kaupallinen vaihtoehto, Sharpstar2. Se on läpinäkyvään akryyliin kaiverrettu Bahtinov-maski joka kiinnitetään erilliseen suodinpidikkeeseen (€€€). Jos on tarkka käsi ja terävä kaiverrusterä käytössä, tuommoisenhan kaivertaisi ihan itse… Tee-se-itse-miehille on lisäksi olemassa Hartmann-maski, joka koostuu vain kahdesta reiästä apertuurin molemmin puolin.

*) Minkäänlaista takuuta ei oikeasti ole.

2016-09-12

Kahden sekunnin Linnunrata, mustan aukon puhallus ja muita ihmeellisyyksiä

Oho, mitäs se kalenteri näyttääkään, ollaan aloittamassa Linnunratakuvausesonkia. Kuten joka vuosi aiemminkin, aloitetaan tämä sesonki massiivisen seksikkäällä Linnunratapanoraamalla. Tällä kertaa fokuksessa ovat Linnunradan jättimäiset pölypilvet ja kuvaustekniikka on ihan jotain muuta.

Kahden sekunnin Linnunratapanoraama

Edelliskerran toheloinnista viisastuneena koitin nyt tehdä kuvaushommat ihan oppikirjan sääntöjen mukaan. Tarkennus äärettömyyteen bahtinovin maskilla, objektiivin lämpötilan stabilointi ja linssipinnoille kosteuden tiivistymisen esto lämpöpannoilla. Bahtinovin maski on diffraktiomaski, jolla tarkennuksen voi saada kohdilleen pistemäiseen valonlähteeseen satavarmasti. Jos pimeässä tuhertaa kuvia pitkällä polttovälillä, suosittelen tuommoisen ostamista. Periaatteessa lämpöpantoja ei olisi tarvinnut koska oli poikkeuksellisen kuiva syysyö, mutta lämpötilan muutosten estäminen riitti käyttöperusteeksi eikä sitä myötä uudelleentarkentamisen tarvetta tullut.

2016-09-07

Yksinäisiä vanhuksia moikkaamassa

Wiki kertoo että nämä teräksiset rautatiesillat on kipattu Kuopion pohjoispuolen Kallansiltojen viereiseen Suosaareen joskus 1930-luvun alussa ja käyttöön ne on otettu vuosisadan vaihteessa. Yli sadan vuoden ikään ja pitkään huoltamattomuuteen nähden ovat ne erittäin hyvässä kuosissa. Jopa töhryjen tekijät ovat jättäneet ne rauhaan, vaikka ovat sopivasti piilossa vilkkaan liikenneväylän vierellä ja siltojen pohjavärikin on sopiva taideteosten taustaksi. Ehkä terästolpissa ei ole tarpeeksi pinta-alaa että graffititaiteilijat saisivat nimensä näkyviin?

Kallan vanha silta kasvaa pajukkoa läpi
(Noin kuudenkymmenen kuvan mittainen panoraama, varmaan neljässä tai viidessä rivissä.)

Postaus alkaa bokehpanoraamalla. Muun muassa juuri bokehmässäilyä varten ostamani Samyangin 135-millinen tekee kyllä niin tolkuttoman hyvää jälkeä että oksat pois. Kuva on terävä sieltä missä sen pitää olla eivätkä värivirheen puuttuessa epäterävät alueet muistuta aknemainosta, tai vaihtoehtoisesti toissapäiväistä, jo mikrossa lämmitettyä, kinkku-ananas-pakastepitsaa.

Jos tuon panoraaman tekniset seikat haluaa kinovastaaviksi muuntaa, olisi tuloksena polttoväli 20mm ja aukkosuhde f/0,3 — noin suurinpiirtein. Samanlaisen kuvan saisi muuten pistämällä 135…150-millisen objektiivin 8x10 tuuman kokoisen filmin eteen. Nopeimmat laajakulmat ison koon filmillä ovat luokkaa f/8 (Nikon SW 150mm f/8) eli jos kuvitteellista bokeepeenistä mittaillaan, voiton vie Korean ihmeellä tehty panoraama.

2016-09-02

Revontulten loimua

Revontulten loimuaminen on melko tavallinen kuvailu, mutta varsinaisia liekkien tapaan loimuavia revontulia tulee vastaan harvoin. Vielä harvemmin niistä saa mitään tolkullisia kuvia, koska liike on hyvin nopeaa ja sattuu reposten himmeämmissä osissa. Viime yönä kuitenkin epäonnistuneelta geostationääristen satelliittien kuvausreissulta kotiin tullessa, loimotti taivaalla korkealla revontulet, joiden reaaliaikaista videointia koitin mustavalkoisen Nikonin D5100:n yökuvausmoodilla. D800:lla on tullut joskus koitettua ottaa sekä videota että still-kuvaa näistä samoista muodoista, eikä ole onnistunut. Valotusajan kun pitää olla sekunnin kymmenyksiä, jotta liike tulisi esille. Onkin vähän hupaisaa että sadan euron muovirunko on tässä parempi kuin (aikoinaan) kahden ja puolen tonnin PRÖÖ-kamera. Kehitys kehittyy.

Muita erittäin nopeita revontulten muotoja ovat sykkivät läiskät, jotka voivat taivaalla olla kymmenenkin asteen läpimittaisia, sekä liekkien tapaan satunnaisemmassa muodossa lepattavat revontulet. Taivaanvahti-palvelun revontulimuotojen tietolaatikko antaa seuraavanlaisen kuvauksen viime yön revontulille:
Loimuava (englanniksi flaming). Tämä revontulien harvinainen alaluokka ei tarkoita niinkään yksittäistä muotoa, vaan suurta aluetta taivaalla. Loimuavissa revontulissa taivaalle ilmestyy ylöspäin magneettista zeniittiä kohti pyyhkiviä tavallisesti kirkkaahkoja aaltoja. Hyvin harvoin aallot voivat pyyhkiä alaspäin. Loimuamisen yhteydessä raportoidaan tavallisesti vöitä, harvemmin läiskiä.

Olisivatpa nuo Taivaanvahdin ilmiökuvaukset jossain erillisinä sivuina kuvineen, koska listaus varsinkin halojen osalta on ehkä kattavin mitä verkosta voi löytää, suomeksi ainakaan.


2016-08-27

Kameran sähköisen vesivaa'an tarkkuus

"Höhö, vesi valuu kuvasta pois". Helpoin (laiskin?) kritiikki jonka mille tahansa kuvalle voi heittää, on sanoa horisontin olevan kallellaan. Nykyteknologia kuitenkin on tuonut kameroihin sähköiset avusteet, joilla kuvansa voi koittaa saada suoriksi jo ennen kuvan ottoa. Joko kameran takanäytöllä, tai jopa etsimessa, on tarjolla sähköinen vatupassi joka antaa keinohorisontin kuvaajalle. Pentax on mennyt niinkin pitkälle että kameran kennovakain voi kallistaa kennoa parin asteen verran ja näin suoristaa horisontin automaagisesti - ilman käyttäjän väliintuloa. Tuntuupa futuristiselta, mies.

Tekniikka ei kuitenkaan ole täydellistä eikä kameran inklinometri ole monen pennin osa, joten vesivaa'an antaman keinohorisontin absoluuttinen tarkkuus on jokseenkin kyseenalainen. Koitin siis ottaa selvää kuinka vanha sotaratsu D800 selviää pienestä vesivaa'an tarkkuutta mittaavasta kokeesta.

Kameran vesivaaka takanäytöllä ja sen tarkkuus

Testaustapa oli yksinkertainen. Kamera Manfrotto 410 -tarkkuuskinopään päälle, sata kappaletta kuvia seinästä jossa on teräviä yksityiskohtia sekä vaaka -ja pystysuuntaisia linjoja kohdistusta varten. Kamerasta digitaalinen vesivaaka esille ja sata kappaletta kuvia välillä kameraa vain yhdellä akselilla liikutellen, niin että vesivaaka näyttää kameran olevan vaakasuorassa jokaisen kuvan oton aikana. D800:ssa vesivaaka näyttää vihreällä keskipalkilla kameran ollessa omasta mielestään vaaterissa. Sen jälkeen kuvien kohdistus toisiinsa Huginissa joka antaa jokaisen kuvan suhteellisen kallistuksen asteen kymmenesosien (miljoonasosien itseasiassa, rajansa kuitenkin kaikella) tarkkuudella.

2016-08-20

Puolen tuhatta pallopanoraamaa poikki ja pinoon

Viisisataa on mukavan pyöreä luku, on siis aika laskea pallopanoraamakuvista keskiarvoja. Viime kerrasta on näemmä aikaa liki kolme vuotta, silloin läjässä oli kolme ja puoli sataa kuvaa. Pallopanoraamojen keskimääräinen kuvaustahti on siitä vähän hiipunut näemmä, noin yhteen per viikko. Ehkä kaikki mielenkiintoinen ja ei-niin-mielenkiintoinen on tullut lähialueelta kuvattua? Kuka tietää.

500 pallopanoraaman keskiarvo
(Keskiarvopinon histogrammi on normalisoitu sRBG-väriavaruuden 0…255 kirkkausarvoon, muuten kuva olisi huomattavasti harmaampi.)

Pyöriteltävässä versiossa juuri ja juuri erottuvat pystylinjat muuttuvat hyvin heikosti erottuviksi seiniksi, sermeiksi ja tolpiksi tai vaikka puunrungoiksi. Yllättävän lähelle ne tulevat myös, pallopanoraamoja kuvatessa on hyvä seikka muistaa tuoda jotain katsojan lähelle oli se sitten puu, aita tai mitä vain. Suoraan alaspäin katsellessa erottuu panoraamassa selkeästi tasaisempi nadiirinalue, alue jonka koko on suurinpiirtein se minkä kolmijalka ja kuvaaja vie kuvatessa.

2016-08-18

Tee-se-itse: ulkoinen virtalähde Nikoniin

Parikin kertaa on saanut kirota kun tullut tarkistamaan kameran ottamia tähtiviiru- tai timelapsekuvia ja huomannut akun kyykähtäneen pakkasessa jo tunteja sitten. Nyt siihen tulee kuitenkin loppu, eikä ole edes kallista kunhan vaivautuu ostamaan muutaman osan ja liittämään ne toisiinsa.


(Monomodattu D5100 saa virtansa ulkoisesta litium-ioniakkupaketista. Akkupaketin kapasiteetti on ainakin kymmenkertainen kameran omaan akkuun verrattuna.)

Mitäs tähän projektiin tarvitaan? Ensinnäkin, dummyakku. Sen funktio on uskotella kameralle että käytössä on oikea akku sekä tarjota tarvittavat liittimet. Useimpien nykyaikaisten kameroiden akut sisältävät pienen piirin joka kertoo kameralle akun oleva aito ja alkuperäinen. Ei ihme että kameravalmistajan alkuperäisakut ovat niin kovissa hinnoissa kun muiden tuotteet on joissain tapauksissa blokattu kameran firmwarella. Nikonilla dummyakun tuotenimi on EP-5A tai EP-5B, kamerasta riippuen. D800-sarja/D750/D7000-sarja/D500/D600-sarja käyttää B-mallia, D3000- ja D5000-sarja vastaavasti A-mallia.

D800:n virtalähteen rakentelin Ex-Pro-merkkisen dummyakun ympärille. Toimii eikä maksa neljäsosaakaan alkuperäisosasta. Olen myös törmännyt netissä juttuihin toimimattomista dummyakuista eli rahan hukan mahdollisuus on olemassa jos huonosti käy. D5100 ja muut aloittelijamallit saattavat vaatia Nikonhackerin modatun firmwaren sisäänsä, jotta muiden kuin Nikonin dummyakut toimivat oikein.

2016-08-13

Onnettomuustutkintalautakunta tutkii: ei-niin-pikainen panoraama pellon laidalta

Halusin vaan ottaa terävän, ison kuvan Sänkimäen näkötornista aukeavasta maisemasta kesäyössä. Yksinkertainen toive, mutta näemmä hyvin vaikea toteuttaa käytännössä. Alla panoraama kuitenkin kokonaisuudessaan Zoomify-Leafletilla upotettuna. Kuvia tuohon on otettu kaksi riviä uunituoreella Samyangin 135-millisellä, lopullisen panoraaman koon ollessa noin puoli gigapikseliä. Liioittelua? Joo, mutta kun halusin niiiin kovasti päästä uusia leluja kokeilemaan.



Pidemmälle jos zoomaa, voi huomata että kuvan oikeassa laidassa on varsin suuri ero ylä- ja alarivin kuvien terävyyden välillä. Ero tasoittuu nopeasti panoraamassa vasemmalle kulkiessa ja kuvan vasenta reunaa voi pitää jo varsin tasalaatuisena muutamaa tärähtänyttä ruutua lukuunottamatta. Kuvien välinen aikaero on myös suurimmillaan tuolla oikealla, panoraama kun on kuvattu aloittaen ylhäältä oikealta ja päätyen alas oikealle. Siis ihan riveittän kuten tapana on.

Edellisestä voisi siis päätellä että tarkennus on kuvissa muuttunut ajan mittaan. Ainakin ilman lämpötila putosi koko kuvausjakson ajan, joten ei ole ihan tuulesta temmattua myös olettaa objektiivin lämpötilan muuttuneen tuon kuvaamiseen käytetyn puolen tunnin aikana. Paljonko muutos oli, jää arvailun varaan. Voisi kuitenkin olettaa sen olleen enemmän kuin tuo muutama aste, tulihan kameravehkeet paikan päälle suurinpiirtein huoneenlämpöisinä. Pudotusta on voinut puolen tunnin aikana olla siis kymmenenkin astetta, tuskin enempää.

Tähtikuvausräpellyksistä onkin tuttua se että joutuu tarkentamaan muutaman kerran uudelleen illan aikana vehkeiden kutistuessa. Jonkin verran asiaa voi auttaa vakauttamalla objektiivin lämpötilan lämpöpannoilla. Pannoilla on lisäksi se positiivinen vaikutus ettei kastepistettä lämpimämmille linsseille kerry kosteutta ja jäätä. eBaystä saa halvalla RC-auton renkaiden lämmittämiseen tarkoitettuja lämpötilasäädeltyjä pantoja jotka menevät pienempien objektiivien ympärille heittämällä. Tällä kertaa lämmityspannat eivät olleet mukana, koska tornissa ilma liikkuu sen verran ettei usva siellä kiusaa.

Vaikka polttoväli ei kovin pitkä olekaan, 135 milliä, on objektiivissa suuri fyysinen aukko, joka oli pimeydestä johtuen täysin auki: 65mm. Ja kuten voi muistaa, määrää aukon koko syväterävyyden yhdessä tarkennusetäisyyden kanssa. Syväterävyyslaskurin mukaan 65mm:n aukolla, tarkennusetäisyyden ollessa neljänneskilometri (etäisyys tornista metsän reunaan kuvan oikeassa laidassa), ei syväterävyys kata kuvasta kuin sadan metrin matkan. Samankokoisen fyysisen aukon saa aikaiseksi esimerkiksi seuraavilla polttoväliyhdistelmillä: 400mm f/6,1; 300mm f/4,6; 200mm f/3. Äärettömässä olevat tehtaiden ja mastojen keinovalot ovat siis selvästi jo syväterävyysalueen ulkopuolella, ne eivät ole pisteitä vaan pieniä palleroita.

On olemassa tietynlainen matemaattinen kaava optimaaliseen kuvausjärjestykseen, jolla viereisten kuvien välinen aikaero pysyisi mahdollisimman pienenä. Muutaman rivin panoraamassa se ei olisi edes kovin monimutkainen toteuttaa, robottikuvauspäällä ainakaan: rivien sijasta kamera kulkee pitkin maisemaa siksakkimuodostelmaa pitkin. Kahden rivin tapauksessa kuvaus olisi pitänyt hoitaa aloittaen ylhäältä oikealta, siitä edelleen alas, edelleen vasemmalle, ylös, vasemmalle, alas, ja niin edelleen. Kanttiaaltoa mukaillen siis.

Puoli tuntia on kesäyössä pitkä aika, josta johtuen kuvien välillä näkyy, varsinkin taas tuolla oikealla, selvä kirkkaus- ja/tai kontrastiero. Varsinaisesta valaisuerosta ei voi puhua, vaan kyseessä on ilmankosteuden ja sitä myöten läpinäkyvyyden muuttuminen kuvien oton aikana. Lämpötilan pudotessa näkyvän usvan ja kosteuden määrä ilmassa kasvaa, verrattuna kuvauksen alkuhetkeen. Lisäksi usvaa kulkeutuu ilmavirtojen mukana muualta. Tähänkin olisi auttanut tuo edellä mainittu kuvauskaava. Ei ole myöskään poissuljettua etteikö panoraamasofta voisi tehdä vastaavia kuvitteellisia kirkkauseroja valmiseen kuvaan, eikä tämä olisi edes ensimmäinen kerta kun näin kävisi.

Onnettomuustutkintalautakunta voi siis vetää yhteenvedoksi seuraavaa: operaattorin kaluston käyttövirheet ja puutteellinen käyttökoulutus yhdistettynä vaikeisiin olosuhteisiin ja kaluston puutteisiin aiheuttivat epäoptimaalisen lopputuloksen. Yritä toiste uudelleen, dorka.

2016-08-11

Parempi tapa vinjetoinnin Lensfun-korjausparametrien selvittämiseen Huginilla

Miten kalibrointi sitten toimii? Tarvitaan yksi tasaisesti valaistu kuva per aukko ja per polttoväli, sekä — jos hifistellä haluaa — per tarkennusetäisyys. Esimerkiksi kuvitteellisella 100-300mm f/4 -zoomilla olisi hyvä kattaa polttovälit 100mm, 150mm, 200mm, 250mm ja 300mm sekä aukot f/4; f/5,6; f/8 ja f/11 sekä pienin aukko joka lienee f/22...32. Ääretön olisi hyvä kattaa kaikilla aukoilla ja polttoväleillä, huomatessa vinjetoinnin suuresti muuttuvan lähemmäksi tarkentaessa, myös lähin tarkennusetäisyys ja vielä joku tarkennusetäisyys siltä väliltä. Esimerkiksi tuo äskettäin selvittämäni Samyang 135mm f/2 -objektiivin vinjetointi tuli selvitettyä tarkennettuna äärettömään, kolmeen metriin ja 80 sentin vähimmäistarkennusetäisyydelle.

Kesäilta Panninniemeltä

Kalibrointikuvia siis helposti kertyy toistakymmentä zoomille, kiinteällekin kymmenisen kappaletta. Se on silti pienempi määrä kuin panoraamoista kuvia kalibroidessa, siihenhän tarvitaan kolme kertaa enemmän kuvia ja lisäksi joutuu huolehtimaan parallaksista lähietäisyyksillä.

2016-08-09

Märkiä mölliäisiä

Päivällä tuli vettä, oli pilvistä ja muutenkin masentavan näköistä. Illalla taivaat taas aukenivat, paljas maa pääsi säteilemään lämpönsä esteettä avaruuteen. Lämpötila laski ja kosteus tiivistyi alavilla mailla sumuksi, hitaasti vellovaksi usvaksi. Taivasta koristivat myös pitkin yötä huomiota herättävän kirkkaat valaisevat yöpilvet, jotka aamun valjetessa katosivat auringon loisteeseen, samaten katosivat ne muutamat kirkkaimmat tähdet jotka vasta ovat alkaneet loistaa öiden pimentyessä. Näitä öitä voi talvella vain muistella lämpimästi.


(Timelapsevideo Nilsiän Sänkimäen näkötornista, videossa on sumun liikettä noin puolen tunnin ajalta.)

Yökköset, vaikka kirkkaita olivatkin, eivät nyt oikein napanneet, mutta aamusella oli taas tarjolla kasteen kostuttamia hyönteisiä kuvattavaksi. Näiden perässähän ei tarvitse kulkea maan ääriin, vaan hyvän kuvauspaikan voi löytää vaikka VR:n ratapihalta. Kuvattavavista ei ollut pulaa, sen kun kurkkasi lehden alle, oli siellä yleensä joku yötä viettämässä. Kuten vaikkapa tämä leppäkerttu, joka ei yösijansa kuljetuksesta säikähtänyt. Eikä pelästynyt vaikka leppistä hienovaraisesti ohjaili paremmalle kuvauskohdalle mukaan tarttuneen kuusiopääavaimen kärjellä. Taustalla on yksi terttu pietaryrtin kukintoa antamassa väriä, hyvin rimmaa keltainen oranssin kanssa.

Aamukasteen kostuttama leppäkerttu

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...