Калькулятор нпф: Калькулятор пенсии — АО «НПФ «Социум»
Схема №3
СХЕМА №3. «Солидарная с установленными размерами пенсионных взносов».
Вкладчики – юридические лица.
Участники – работники организаций – Вкладчиков.
- Порядок внесения пенсионных взносов вкладчиками Фонда, их размеры, периодичность и продолжительность внесения.
Вкладчик в пенсионном договоре самостоятельно определяет круг Участников, в пользу которых он вносит пенсионные взносы.
В случае если Вкладчиками по данной схеме выступают организации системы «Транснефть», Участниками настоящей пенсионной схемы являются работники организаций системы «Транснефть», а также их иждивенцы (если данное условие предусмотрено пенсионным договором).
Пенсионные взносы вносятся Вкладчиком в пользу одного или нескольких Участников. Фонд учитывает пенсионные взносы на солидарном пенсионном счете.
Размер, периодичность, продолжительность и порядок внесения пенсионных взносов определяется разделом 5 Пенсионных правил НПФ «Транснефть» и условиями пенсионного договора.
Средства, учтенные на солидарном пенсионном счете, по соглашению Вкладчика и Фонда, могут быть перенаправлены на именные пенсионные счета Участников в рамках иных пенсионных договоров данного Вкладчика.
Участник не имеет права распоряжаться пенсионными взносами, перечисленными Вкладчиком в пользу Участника, а также доходом, полученным от размещения пенсионных резервов.
- Порядок получения Участниками Фонда негосударственных пенсий, их размеры, периодичность и продолжительность выплат.
Участник Фонда приобретает право на получение негосударственной пенсии в Фонде по основаниям, предусмотренным разделом 8 Пенсионных правил НПФ «Транснефть».
Распорядительным письмом Вкладчик устанавливает размер начисленных пенсионных выплат и порядок выплаты Участнику негосударственной пенсии:
— непосредственно с солидарного пенсионного счета (из резерва пожизненных пенсионных выплат). Пенсия выплачивается пожизненно. В этом случае он остается Участником настоящей пенсионной схемы. Средства, высвободившиеся в период пенсионных выплат в связи со смертью Участника, остаются в резерве пожизненных пенсионных выплат.
В случае полного исчерпания средств, учтенных на солидарном пенсионном счете в пользу Участника, которому была назначена пожизненная пенсия, Фонд будет продолжать выполнять свои обязательства перед Участником за счет средств резерва пожизненных пенсионных выплат Вкладчика, высвободившихся в связи со смертью Участников.
— с выделением с солидарного пенсионного счета на открываемый Участнику именной пенсионный счет установленной распорядительным письмом суммы начисленных пенсионных выплат. В этом случае Участник выходит из пенсионной схемы с солидарной ответственностью и становится Участником пенсионной схемы № 2 или № 6. Фонд назначает Участнику негосударственную пенсию исходя из суммы начисленных пенсионных выплат, отраженной на его именном пенсионном счете, с учетом осуществления пенсионных выплат пожизненно или на протяжении определенного ряда лет.
Пенсионным договором и разделом 9 Пенсионных правил НПФ «Транснефть» определяется порядок получения Участниками Фонда негосударственных пенсий и периодичность выплат.
В случае полного исчерпания средств именного пенсионного счета Участника с пожизненными пенсионными выплатами Фонд будет продолжать выполнять свои обязательства перед Участником за счет средств страхового резерва Фонда.
- Методика актуарных расчетов обязательств Фонда перед его Вкладчиками (Участниками) и размера назначаемой Вкладчику (Участнику) негосударственной пенсии.
Актуарный расчет обязательств Фонда перед Вкладчиком данной схемы производится на основании методики, изложенной в п.16.3. Пенсионных правил НПФ «Транснефть».
Расчет размера пожизненной негосударственной пенсии производится по формуле:
(8)
Расчет размера срочной негосударственной пенсии производится по формуле:
(9)
(10)
m – периодичность выплачиваемой пенсии, m раз в году;
n- срок пенсионных выплат в годах.
— размер выплачиваемой пенсии, с периодичностью раз в год;
— размер средств пенсионного счета (сумма начисленных пенсионных выплат) в момент назначения негосударственной пенсии;
— стоимость немедленного годового пожизненного страхового аннуитета пренумерандо;
i- актуарная ставка инвестиционного дохода;
v- дисконтный множитель, зависящий от актуарной ставки инвестиционного дохода;
lx — числа доживающих до возраста «x» лет по таблице смертности;
x- возраст пенсионера на момент расчета;
w- предельный возраст дожития по таблице смертности.
При расторжении пенсионного договора Фонд рассчитывает выкупную сумму и выплачивает Вкладчику выкупную сумму, либо переводит ее в другой пенсионный фонд, либо перераспределяет на именные пенсионные счета Участников в рамках иных пенсионных договоров данного Вкладчика в соответствии с соглашением между Вкладчиком и Фондом.
- Методика расчета размеров выкупных сумм
Размер выкупной суммы определяется по формуле:
Sвык. = (Sвзн. + I min ) Sвып, где (11)
Sвык.- выкупная сумма;
Sвзн — сумма взносов;
Sвып — сумма резерва пожизненных выплат на момент расчета выкупной суммы;
I min — минимальный гарантированный доход, если он предусмотрен договором.
Порядок ведения солидарных пенсионных счетов.
Ведение солидарных пенсионных счетов осуществляется в порядке, определенном разделом 7 Пенсионных правил НПФ «Транснефть». Фонд при зачислении пенсионных взносов на солидарный пенсионный счет направляет часть пенсионных взносов на формирование имущества, предназначенного для обеспечения уставной деятельности Фонда и покрытие административных расходов в размере, определенном пенсионном договором.
Наследование.
Данной пенсионной схемой правопреемство не предусматривается.
Этот калькулятор показывает размер пенсии, если бы вместо уплаты налогов вы инвестировали
14 Мая, 2021,
17:09
7190
«CASE Украина» создала пенсионный калькулятор для расчета ориентировочного размера пенсии, если бы уплаченные ЕСВ (22% от зарплаты) можно было инвестировать или положить на депозит.
Как сообщает «НВ», ориентировочная пенсия мужчины со стажем работы 35 лет, и зарплатой на уровне 15 000 грн составила бы 48 500 гривен, если бы его пенсионные накопления инвертировались в недвижимость.
Как работает калькулятор альтернативной пенсии
Калькулятор предусматривает две формы ввода данных. В упрощенной форме достаточно внести лишь размер месячной зарплаты, возраст выхода на пенсию, пол и выбрать категорию. В подробной форме пользователь вносит данные с кабинета Пенсионного фонда о размерах уплаченного ЕСВ за все годы трудового стажа.
Исходя из введенных данных калькулятор показывает размер обычной пенсии и предлагает посчитать сумму альтернативного дохода, если бы уплаченные налоги с зарплат работника можно было бы инвестировать или положить на депозит. Доступны следующие варианты пенсионных накоплений:
- На депозит в гривне;
- На депозит в $;
- На депозит в €;
- На депозит в золоте;
- Инвестировать в недвижимость;
- Положить деньги в негосударственный пенсионный фонд.
Если бы ЕСВ можно было инвестировать пенсия была бы больше в несколько раз
Пенсия мужчины со стажем работы 40 лет, который выходит на пенсию в возрасте 65 лет со средней зарплатой 15 000 грн, составит около 8 600 грн. А альтернативная пенсия, согласно калькулятору «CASE Украина», в зависимости от источника составила бы:
- На депозит в гривне —142 2678 грн;
- На депозит в $ — 32 0847 грн;
- На депозит в € — 45 3194 грн;
- На депозит в золоте — 37 4272 грн;
- Инвестировать в недвижимость — 536861 грн;
- Положить деньги в негосударственный пенсионный фонд — 142 7197 грн.
«Большинство украинцев никогда не получат из Пенсионного фонда должное возмещение своих вкладов. То есть украинцы за всю жизнь платит на содержание пенсионеров гораздо больше, чем получат назад, когда выйдут на заслуженный отдых», — отметил исполнительный директор «CASE Украина» Дмитрий Боярчук в колонке на «Экономической Правде».
Читайте также:
Накопительное пенсионное страхование — Совкомбанк Жизнь
Добровольное накопительное пенсионное страхование
Когда мы молоды и энергичны, когда у нас есть работа и увлечения, мы мало задумываемся о пенсии. Однако позаботиться о собственном благополучии после окончания трудовой деятельности необходимо заранее. Добровольное накопительное страхование поможет вам гарантировать стабильное финансовое будущее, не зависящее ни от родных, ни от государства.
Накопительное страхование жизни является дополнением к государственной пенсии и позволяет сохранить привычный уровень жизни по окончании трудовой деятельности. Это не только возможность отложить средства к определенному сроку, но и приумножить их за счет инвестиционного дохода.
Зачем необходимо негосударственное накопительное страхование?
- чтобы жить полноценной жизнью: ни в чем не нуждаться, получать качественное медицинское обслуживание, путешествовать;
- чтобы иметь гарантированную пожизненную материальную поддержку даже в случаях, когда закончатся ваши собственные накопления;
- чтобы накопить необходимую сумму для определенной покупки или к определенному сроку;
- чтобы обеспечить себя пожизненной пенсией, не зависящей от государства и экономических условий в стране.
Специально для своих клиентов Совкомбанк Жизнь разработала программы накопительного страхования, которые не только помогут вам обеспечить себе достойную пенсию, но также гарантировать ежемесячные выплаты после окончания трудовой деятельности даже в случае утраты трудоспособности. Мы предлагаем гибкие условия обслуживания, которые будут зависеть от ваших личных предпочтений. Рассчитать приблизительную стоимость полиса пенсионного страхования вы можете, воспользовавшись онлайн-калькулятором.
Чем интереснее и насыщеннее наша жизнь, тем быстрее летят счастливые годы. Чтобы жизнь не утратила краски, необходимо заранее побеспокоиться об обеспечении себя стабильным доходом после выхода на пенсию. Дополнительное пенсионное страхование – это отличная возможность гарантировать себе достойный уровень жизни и создать накопления для комфортной жизни после завершения трудовой деятельности. Получите индивидуальную консультацию по программам накопительного страхования — заполните контактную форму, и наши специалисты свяжутся с вами!
Онлайн калькулятор досрочного снятия пенсии
С 2021 года граждане имеют право снять часть своих пенсионных накоплений на определенные нужды, если они превышают минимальный порог достаточности. На этой странице с помощью онлайн калькулятора можно рассчитать сумму для изъятия с пенсионного фонда «на руки», а также описаны условия и возможные цели траты снятых средств, для чего укажите свой возраст и сумму накоплений в Едином национальном пенсионном фонде (ЕНПФ).
Порог достаточности
Порог достаточности — это минимальная необходимая сумма пенсионных накоплений для вкладчика определенного возраста. Она рассчитывается так, чтобы с учетом будущих регулярных 10-процентных пенсионных взносов в ЕНПФ от его дохода обеспечить гражданина пенсией (не ниже минимальной) до 82 лет.
Сверх этой суммы граждане могут изъять накопленные деньги.
Возраст, лет | Порог достаточности |
---|---|
20 | 1 710 000 ₸ |
21 | 1 780 000 ₸ |
22 | 1 860 000 ₸ |
23 | 1 930 000 ₸ |
24 | 2 010 000 ₸ |
25 | 2 090 000 ₸ |
26 | 2 170 000 ₸ |
27 | 2 250 000 ₸ |
28 | 2 330 000 ₸ |
29 | 2 420 000 ₸ |
30 | 2 500 000 ₸ |
31 | 2 590 000 ₸ |
32 | 2 670 000 ₸ |
33 | 2 760 000 ₸ |
34 | 2 850 000 ₸ |
35 | 2 940 000 ₸ |
36 | 3 030 000 ₸ |
37 | 3 130 000 ₸ |
38 | 3 220 000 ₸ |
39 | 3 320 000 ₸ |
40 | 3 420 000 ₸ |
41 | 3 520 000 ₸ |
42 | 3 620 000 ₸ |
43 | 3 720 000 ₸ |
44 | 3 820 000 ₸ |
45 | 3 930 000 ₸ |
46 | 4 030 000 ₸ |
47 | 4 140 000 ₸ |
48 | 4 250 000 ₸ |
49 | 4 360 000 ₸ |
50 | 4 470 000 ₸ |
51 | 4 590 000 ₸ |
52 | 4 700 000 ₸ |
53 | 4 820 000 ₸ |
54 | 4 940 000 ₸ |
55 | 5 060 000 ₸ |
56 | 5 180 000 ₸ |
57 | 5 300 000 ₸ |
58 | 5 430 000 ₸ |
59 и более | 5 560 000 ₸ |
Порог достаточности одинаковый для мужчин и женщин и высчитывается отдельно для каждого возраста и зависит от таких параметров как доходность, инфляция, размер минимальной выплаты и так далее.
Ограничения по количеству изъятий не предусмотрены. Допускается, что граждане могут повторно использовать часть пенсионных накоплений на одну и ту же либо на другую цель.
На что можно будет потратить?
Определены три основных направления, куда можно будет потратить снятые досрочно пенсионные накопления:
- решение жилищного вопроса;
- лечение свое, супруга или супруги, а также близких родственников;
- передача пенсионных активов в доверительное управление.
Решение жилищного вопроса
Использование части пенсионных накоплений для улучшения жилищных условий предусматривает возможности приобретения жилья на первичном и вторичном рынке или земельного участка, рефинансирования или погашения ипотечных займов (в любом банке второго уровня, по любой программе), строительства или ремонта собственного жилья и другие варианты улучшения жилищных условий.
Жилье, приобретенное с использованием пенсионных накоплений, может быть продано только по истечении пяти лет.
Уполномоченным оператором по целевому использованию выплаченных пенсионных накоплений на улучшение жилищных условий по принципу «одного окна» предлагается определить вновь создаваемый «Отбасы Банк» (АО «Жилстройсбербанк»). Порядок улучшения жилищных условий за счет выплат пенсионных накоплений определяется Министерством индустрии и инфраструктурного развития.
Лечение
Для использования части пенсионных накоплений при оплате лечения вкладчику нужно обращаться в специально созданные комиссии при управлениях здравоохранения областей и городов республиканского значения.
Частью пенсионных накоплений можно воспользоваться для оплаты лечения себя, супругов или близких родственников (дедушки, бабушки, родителей, детей, внуков, братьев, сестер).
Получив заключение комиссии о необходимости получения медпомощи, после выбора клиники для прохождения лечения вкладчик обращается с заявкой к уполномоченному оператору по целевому использованию выплаченных пенсионных накоплений на оплату лечения.
Правила направления граждан на получение медпомощи за счет выплат пенсионных накоплений определяются Министерством здравоохранения.
Доверительное управление
Казахстанцы смогут использовать часть пенсионных для передачи в управление финансовой компании. Выбор частной финансовой компании вкладчик будет осуществлять посредством подачи заявления в ЕНПФ.
Для целевого использования можно будет объединять денежные средства супругов и близких родственников (дедушки, бабушки, родителей, детей, внуков, братьев, сестер).
Правила передачи пенсионных активов в доверительное управление определяются Агентством по регулированию и развитию финансового рынка.
Прикамцам разъясняют порядок предварительной записи в МФЦ » Вечерние ведомости
По решению оперативного штаба с 19 июля все филиалы МФЦ Пермского края будут принимать посетителей по предварительной записи. Решение связано с необходимостью обеспечения безопасности посетителей и сотрудников центров в период роста заболеваемости COVID-19.
Глава региона отметил, что ситуация с распространением коронавирусной инфекции усложняется. «Каждый день число заболевших увеличивается. Мы создаем запас прочности для учреждений здравоохранения, оказывающих помощь пациентам с COVID-19. В том числе Минздрав ежедневно перепрофилирует койки для лечения от ковида. Но они в эти же сутки занимаются новыми заболевшими. При этом в общественных местах и в транспорте мы по-прежнему видим большое число людей без масок. Наша задача сделать все, чтобы сохранить здоровье как можно большего числа людей», – подчеркнул Дмитрий Махонин.
Ежедневно многофункциональные центры «Мои Документы» посещают более 13,8 тыс. посетителей. Формат работы по предварительной записи позволит минимизировать время, которое заявители находятся в помещении МФЦ, и сократить количество людей, которые одновременно находятся в филиалах.
«Опыт работы в формате предзаписи у нас уже есть, поэтому никаких сложностей для заявителей возникнуть не должно. В частности, будет увеличено количество операторов контактного центра, которые будут записывать жителей на прием по тел. 8 800 23 43 275 и 8 (342) 270 11 20. При этом большую часть обращений возьмет на себя голосовой помощник. Робот будет принимать звонки круглосуточно 7 дней в неделю», – пояснил руководитель ГБУ ПК «Пермский краевой МФЦ ПГМУ» Леонид Громов.
Записаться на прием жители Прикамья также могут на сайте МФЦ Пермского края (mfc-perm.ru) или через мобильное приложение «Мои документы. Онлайн» (mfc-d.com/app).
Получить услуги в день обращения в многофункциональный центр по приоритетной записи смогут заявители, которым необходимо забрать готовые документы, подать заявление о приостановлении, возобновлении, прекращении государственного кадастрового учета и регистрации прав, предоставить дополнительные документы по услугам Росреестра и министерства социального развития Пермского края (в том случае, если основной пакет документов сдавался в МФЦ), зарегистрироваться на портале Госуслуг или заказать выписку из Единого государственного реестра недвижимости. Кроме того, по приоритетной записи могут обратиться заявители с инвалидностью и ветераны для подачи заявлений об обеспечении техническими средствами реабилитации или протезно-ортопедическими изделиями.
При посещении отделений МФЦ все посетители должны соблюдать социальную дистанцию, носить маски, обрабатывать руки антисептическими средствами либо использовать перчатки.
В МФЦ также напоминают, что целый ряд государственных услуг можно получить дистанционно – с помощью Единого портала госуслуг (www.gosuslugi.ru).
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Правило
500 против правила NPF: выдержка для астрофотографии
NIKON Z 6 + 20mm f / 1.8 @ 20mm, ISO 1600, 20 секунд, f / 2.0
Когда вы фотографируете ночное небо, это может быть серьезной проблемой выбрать правильные настройки камеры. Скорость затвора, в частности, является сложной, вынуждая вас бороться между захватом достаточного количества света или захватом резких звезд. Два популярных правила призваны помочь — правило 500 и правило NPF — но как они работают на практике? Один лучше другого? В этой статье объясняется все, что вам нужно знать.
Уравновешивание движения звезд и шума
Позвольте мне начать с объяснения возникшей проблемы и того, почему ее не так просто решить, как может показаться.
При обычной (дневной) пейзажной фотографии обычно можно использовать любую выдержку затвора и получать резкие снимки, если вы находитесь на устойчивом штативе и в кадре ничего не движется. Например, пейзажная фотография ниже сделана за 60 секунд и достаточно резкая:
NIKON D780 + VR 100-400mm f / 4.5-6.3E @ 380 мм, ISO 100, 60 секунд, f / 8.0
Однако это невозможно с фотографией Млечного Пути. Из-за вращения Земли звезды движутся по ночному небу на удивление быстро. Увидеть это движение глазами может быть сложно, но камера его уловит. После 30 секунд выдержки вы увидите заметное размытие звезд даже при использовании сверхширокоугольного объектива.
Изображение ниже, снятое за 133 секунды, показывает, как это размытие может выйти из-под контроля:
NIKON Z7 + NIKKOR Z 14-30mm f / 4 S @ 30mm, ISO 1600, 133 секунды, f / 4.0
Даже при кажущейся безопасной выдержке, такой как 20 или 25 секунд, при увеличении фотографии будет некоторое размытие. Фактически, с типичным широкоугольным объективом вы не сможете полностью исключить движение звезды, пока не сделаете выдержку всего 5 или 10 секунд!
Вот демонстрация этого. Приведенные ниже изображения представляют собой крайние кадры астрофотографических изображений — первое снято за 8 секунд, а второе — за 20 секунд. В обоих случаях я использовал сверхширокоугольный объектив 14 мм:
NIKON Z7 @ 14 мм и 8 секунд NIKON Z7 @ 14 мм и 20 секунд
Если вы присмотритесь (или щелкните, чтобы увидеть больше), вы увидите, что на изображении больше движения звезд. снято за 20 секунд, в то время как изображение за 8 секунд практически не имеет размытия при движении.Однако это не самая большая разница между двумя изображениями. Что еще более важно, фотография, сделанная за 20 секунд, захватывает в два раза больше света, чем другая фотография, что приводит к лучшему соотношению сигнал / шум. В результате он в целом выглядит чище, с меньшим шумом и меньшим количеством обесцвеченных пикселей.
Итак, что бы вы назвали оптимальным балансом между размытием изображения и шумом? Лучше получать точечные звезды даже за счет шума или предпочтительнее более длинная выдержка — может быть, даже больше, чем в демонстрации выше? Это дилемма.
Моя точка зрения такова: каждый фотограф должен принять решение о своем «предпочтительном балансе» между шумом и движением звезд — и я объясню это решение подробнее ниже. Однако, как только вы выяснили свой собственный предпочтительный баланс, можно будет идеально воссоздавать его каждый раз, когда вы делаете снимок Млечного Пути, независимо от других факторов (например, вашего фокусного расстояния или направления, в котором вы смотрите).
Вот где вступают в игру правило 500 и правило NPF. Теоретически эти правила позволяют легко достичь желаемого баланса каждый раз, когда вы делаете снимок Млечного Пути.Однако на практике у обоих правил есть свои недостатки.
Чтобы облегчить понимание этих недостатков, давайте рассмотрим различные факторы, влияющие на размытость изображения в астрофотографии.
Факторы, влияющие на размытие в движении
Есть три основных фактора, которые влияют на то, сколько размытия в движении вы получите при фотографировании звезд (при условии стабильного штатива и без следящей головки). Это ваша выдержка, фокусное расстояние и направление, в котором вы смотрите.
Я уже продемонстрировал, как выдержка может влиять на размытость изображения ваших звезд, поэтому давайте посмотрим на два других фактора: фокусное расстояние и направление, в котором вы смотрите.
Фокусное расстояние имеет значение по очевидной причине: увеличивая масштаб, вы увеличиваете все на фотографии, включая размытие в движении. (Использование камеры с датчиком кадрирования — или кадрирование фотографии при постобработке — делает то же самое.) Например, следующая фотография сделана с разрешением 24 мм и 20 секунд, и хотя на ней есть движение звезд, ее трудно заметить в Интернете. разрешение:
NIKON Z7 + NIKKOR Z 24-70mm f / 4 S @ 24mm, ISO 6400, 20 секунд, f / 4.0
Для сравнения, я сделал следующее фото в тот же вечер на 67 мм, все остальные настройки идентичны:
NIKON Z7 + NIKKOR Z 24-70mm f / 4 S @ 67 мм, ISO 6400, 20 секунд, f / 4.0
Если вы работаете на компьютере, я рекомендую нажимать на любую из этих фотографий, чтобы просматривать их в большем размере и перемещаться между ними. Должно быть довольно ясно, что на втором изображении звездные следы увеличены. Если что-то нечеткое или вы просматриваете его на меньшем экране, вот 100% кадрирование с обеих фотографий («до» на 24 мм и «после» на 67 мм):
Наряду с вашим фокусным расстоянием, еще один важный Фактор — это направление, в котором вы смотрите. Большинство фотографов знают, что звезды вращаются медленнее вокруг Полярной звезды (или эквивалентной области «Южного небесного полюса», если вы находитесь в Южном полушарии).И, в свою очередь, самые быстрые звезды, движущиеся по ночному небу, — это звезды вдоль небесного экватора, который находится непосредственно между Северным и Южным небесными полюсами.
Вот сравнение фотографии, сделанной к Полярной звезде, а затем к небесному экватору, чтобы продемонстрировать, как движение звезды меняется в зависимости от вашей композиции. Оба они имеют 120-секундную экспозицию:
NIKON Z6 + 20mm f / 1.8 @ 20mm, ISO 800, 120 секунд, f / 2.2, с ориентацией на North StarNIKON Z6 + 20mm f / 1.8 @ 20 мм, ISO 800, 120 секунд, f / 2.2, ближе к небесному экватору
Лучшая выдержка будет короче, когда ваши звезды находятся близко к небесному экватору. Технический термин, обозначающий расстояние звезды от небесного экватора, — это «склонение», которое измеряется в градусах.
Наряду с этими тремя факторами есть еще несколько переменных, которые не так важны, но все же имеют значение: размер пикселя вашей камеры, качество объектива, дифракция при выбранной вами диафрагме и точность фокусировки.Все это можно объединить в переменную, которую я называю «наименьшая теоретическая звезда перед всем остальным». Я горжусь этим именем, потому что оно действительно скатывается с языка.
Хороший способ представить наименьшую теоретическую звезду , переменную : если вы немного не сфокусируете фокус, все звезды будут немного больше на вашем изображении. В результате, если они переместятся на несколько микрометров во время вашего экспонирования, это не даст вам такого очевидного следа звезды, как меньшая звезда, движущаяся на такое же расстояние.По сути, вот так:
Итак, по иронии судьбы, если ваши звезды в первую очередь больше / размыты, вы можете уйти с большей выдержкой, прежде чем заметите движение. Не то чтобы я предлагаю вам потерять фокус или использовать датчик камеры с низким разрешением только из-за этого эффекта. Вы потеряете больше резкости и качества изображения, чем получите от этого. Однако, если у вас уже и использует систему формирования изображений более низкого качества, это вызовет достаточно размытия, чтобы скрыть часть движения звезды, а это означает, что лучше использовать немного более длинную выдержку.Таким образом, переменная «наименьшая теоретическая звезда» по-прежнему имеет значение (и даже учитывается в уравнении правила NPF).
Этого достаточно. Давайте сравним правило 500 и правило NPF, чтобы увидеть, насколько хорошо они работают для фотографии Млечного Пути и какую выдержку вам следует использовать.
Правило 500
Однозначно более простым из двух популярных правил астрофотографии является правило 500. Он рекомендует, чтобы выдержка была равна 500 ÷ Эквивалентное фокусное расстояние.
Итак, если ваше полнокадровое эквивалентное фокусное расстояние составляет 20 мм, правило 500 предполагает, что вы используете выдержку 500 ÷ 20 = 25 секунд. Если вместо этого вы используете объектив 50 мм, рекомендуется использовать выдержку 10 секунд (500 ÷ 50).
Преимущество правила 500 в том, что его легко запомнить, и оно поможет вам выбрать правильную выдержку для вашей выдержки в Млечном Пути. Вероятно, поэтому он стал таким популярным инструментом среди фотографов, впервые изучающих астрофотографию.
Самый большой недостаток правила 500 заключается в том, что оно не принимает во внимание направление, в котором вы смотрите (ни какие-либо другие факторы, такие как шаг пикселя или размытие из-за дифракции). Формула выдает другую скорость затвора только при изменении фокусного расстояния, что не учитывает все действующие факторы реального мира.
Другой серьезный недостаток правила 500 состоит в том, что оно слишком мягкое. Практически в каждом случае, независимо от вашей композиции, вы получите больше размытия, чем идеальное при использовании правила 500.Эту конкретную проблему легко исправить, используя вместо этого «правило 400» или «правило 300» (та же формула, но с 400 или 300, а не с 500). Однако это не решает проблемы, в которой вы смотрите, так что это все равно, что накинуть повязку на садовый шланг.
Тем не менее, если вам нравится идея простоты, это правило не бесполезно. Я лично использую версию «правила 300», когда знаю, что в мою композицию входят звезды, расположенные вдоль небесного экватора (опять же, самые быстро движущиеся звезды в ночном небе).Это означает, что у меня 20 секунд выдержки с моим 14-миллиметровым объективом и 15 секунд с моим 20-миллиметровым объективом , когда в моей композиции находятся самые быстро движущиеся звезды.
Конечно, звезды, расположенные вдоль небесного экватора, не будут присутствовать на всех ваших астрофотографических изображениях, но на самом деле они будут присутствовать довольно часто, особенно если вы используете сверхширокоугольный объектив. Показательный пример: созвездие Ориона напрямую пересекается с небесным экватором, а Орион не так уж и далеко от ядра Млечного Пути (он немного «вверх и вправо» от ядра, если вы находитесь в Северном полушарии). .Итак, правило 500 — или, по крайней мере, его версия правила 300 — все еще имеет некоторую ценность.
Снято с классическим правилом 500: объектив 20 мм и выдержка 25 секунд. Даже при веб-разрешении вы, вероятно, увидите звезду в правом верхнем углу, но это не страшно (нажмите, чтобы увеличить). Однако здесь я указывал довольно близко к Полярной звезде. Сложение к небесному экватору усугубило бы проблему.
Правило NPF
Более сложная формула для расчета выдержки в ночное время называется правилом NPF.Вот формула:
- t = Рекомендуемая выдержка
- k = Коэффициент умножения
- N = F-число
- f = Фокусное расстояние объектива (миллиметры)
- p = Шаг пикселя (микрометры)
- δ = Минимальное склонение
Главное запомнить это как можно скорее. Как только вы это сделаете, вам просто потребуется немного мысленных вычислений, чтобы каждый раз получать четкие фотографии.
Ладно, шучу! Этот расчет встроен непосредственно в ряд приложений для астрофотографии, таких как PhotoPills, Pin Point Stars и некоторые другие.Вам нужно будет ввести некоторые переменные самостоятельно, но как только вы это сделаете, приложение сообщит вам оптимальную выдержку без каких-либо расчетов с вашей стороны.
Вот как это выглядит в PhotoPills, например:
В отличие от правила 500, правило NPF учитывает направление, в котором вы смотрите (также известное как «минимальное склонение» в формуле), а также шаг пикселя. и дифракция от выбранной диафрагмы.
Кроме… кажется, что-то не так. На скриншоте выше правило NPF гласит, что для Nikon Z7 и 14-миллиметрового объектива необходимо использовать выдержку примерно 8 секунд.Если вы помните демонстрацию в начале этой статьи, то именно это я и сделал — и было ясно, что 20-секундная выдержка дает лучший баланс качества изображения по сравнению.
Здесь нам не хватает коэффициента умножения «k» в начале уравнения NPF. 8-секундная рекомендация — это то, что происходит, когда k установлено в 1, но это не всегда то, что вам нужно. Фактически, фотограф, создавший правило NPF, Фредерик Мишо рекомендовал коэффициент умножения от K = 1 до K = 3.Значение 1 дает вам общее количество точных звезд за счет шума; значение 3 означает, что вы увеличиваете выдержку втрое (в данном случае используется 24, а не 8 секунд), что дает больше размытия при движении, но существенно меньше шума.
Это то, о чем я говорил, когда упомянул о поиске собственного «предпочтительного баланса». Я лично предпочитаю значение K около 2,5 или 3, что означает, что самые тусклые звезды на моих фотографиях будут не более чем в три раза длиннее, чем они высокие (а более крупные и яркие звезды на моих фотографиях будут иметь еще меньше размытия. чем это).Для сравнения, в PhotoPills есть опция «Едва заметные следы» (нажмите кнопку с надписью «Точно», чтобы переключить ее), которая устанавливает K равным 2, еще одно вполне разумное предпочтение.
Это несущественная разница — установка PhotoPills 2 × рекомендует выдержку около 15 секунд, в то время как мои предпочтения 2,5 × приводят к 20 секундам, но все же важно выяснить, какой баланс вам больше нравится. Затем вы можете воспроизвести этот баланс в 100% случаев в будущем, просто умножив стандартное правило NPF на ваш предпочтительный коэффициент.
Однако правило NPF также несовершенно, даже если вы увеличиваете его рекомендацию вдвое или втрое. Помимо легкого раздражения при открытии приложения каждый раз, когда вы фотографируете Млечный Путь, в расчетах не учитывается еще одна важная переменная: размытие и качество объектива. Другими словами, правило NPF использует гипотетический «идеальный» объектив, который более резкий при f / 1,4, чем, скажем, f / 4 (из-за увеличения дифракции при f / 4). Но в реальном мире очень мало объективов, если таковые имеются.В результате вы можете исказить расчет, введя сверхбольшую диафрагму, например f / 1,4, особенно с камерой с очень маленькими пикселями. Например, для 61-мегапиксельной Sony A7r IV при 20 мм и f / 1,4 правило NPF предполагает выдержку всего 3,85 секунды! Даже умножение на мой предпочтительный «коэффициент k» 2,5 × все равно дает вам менее 10 секунд, в то время как реальные условия легко позволяют вместо этого 12 или 15 секунд.
Итак, несмотря на умелое включение в правило NPF направления, с которым вы сталкиваетесь, и размера ваших пикселей, оно все же имеет некоторые недостатки.Если вы будете использовать его как руководство, а не как гарантию, вам больше повезет в этой области.
Снято с фокусным расстоянием 20 мм и выдержкой 15 секунд, с практически нулевым следом звезды (даже если вы нажмете, чтобы увидеть больше). Это примерно в 2,8 раза больше строгой рекомендации правила NPF.
Какую выдержку лучше использовать?
Учитывая недостатки как правила 500, так и правила NPF, может возникнуть соблазн просто проигнорировать их оба и вместо этого использовать метод проб и ошибок. И, честно говоря, неплохой вариант.
Для меня конечная цель — сделать так, чтобы более тусклые звезды на вашей фотографии были в два или три раза длиннее, чем они высокие (с точным коэффициентом, который является вашим «предпочтительным балансом», о котором я все время говорю; для меня это чуть больше 2,5 ×). В этот момент более крупные и яркие звезды на фотографии будут лишь слегка вытянутыми, и вы получите отличный баланс шума и следа звезды.
Экстремальный урожай ниже является примером того, к чему я стремлюсь. Обратите внимание на то, что более тусклые звезды около 2.В 5 раз больше, чем в высоту, в то время как самая яркая звезда выглядит довольно круглой:
Снято на 14 мм и 20 секунд, не совсем обращено к небесному экватору
Правило 500 и правило NPF могут помочь вам выбрать выдержку, которая даст вам такой результат. , но они все равно могут порекомендовать что-то, что немного отличается от оптимального. Поэтому независимо от того, какое правило вы используете, я рекомендую увеличивать масштаб ваших фотографий Млечного Пути, когда вы находитесь в поле, и следить за тем, чтобы они выглядели примерно так, как на изображении выше.
Я лично использую по умолчанию 20 секунд с моим 14-миллиметровым объективом, а иногда и до 25 секунд.С моим 20-миллиметровым объективом это 15 и 20 секунд. Обычно я не меняю выдержку в зависимости от камеры или диафрагмы, но стараюсь выяснить, в каком направлении я смотрю относительно небесного экватора, чтобы принять решение. Тем не менее, я также немного более агрессивен в отношении использования более длинных выдержек, чем некоторые астрофотографы, поэтому я рекомендую вам проверить это самостоятельно, прежде чем использовать эти точные значения.
Полное удаление звездных следов
Есть два способа добиться нулевого звездного следа на ваших фотографиях без чрезмерного шума: звездные трекеры и наложение изображений.
Первый метод требует, чтобы вы приобрели специальную следящую головку, которая отслеживает движение звезд. Это позволяет использовать произвольно длинные выдержки без размытия звезд. Например, я сделал снимок ниже с выдержкой более 14 минут на следящей головке, и звезды — идеальные точки, потому что трекер так хорошо следил за ними:
NIKON Z7 + NIKKOR Z 24-70mm f / 4 S @ 24mm, ISO 64, 860 секунд, f / 4,0
Конечно, земля теперь размыта, поэтому я взял отдельное изображение и смешал их вместе:
Смешивание двух фотографий с использованием следящей головки для звезд
Этот метод хорошо работает, когда ваш передний план имеет острый край, как гора, но сталкивается с проблемами для сложных передних планов, таких как деревья.На этом этапе лучше выполнить «усреднение изображения». По сути, вы делаете серию фотографий с относительно короткой выдержкой, например, 5 или 10 секунд, в сочетании с высоким ISO. С помощью специализированного программного обеспечения для астрофотографии (Starry Landscape Stacker для Mac и Sequator для Windows) вы можете вращать и выравнивать звезды на изображении, не поворачивая передний план, а затем усреднять ваши изображения, чтобы уменьшить шум.
Я написал здесь полную статью о технике, если вам нужна дополнительная информация.Но в результате вы можете получить точечные звезды с качеством изображения, эквивалентным использованию многоминутной экспозиции. Вот что я сделал здесь с 14 изображениями, каждое с экспозицией 10 секунд:
NIKON Z6 + NIKKOR Z 14-30mm f / 4 S @ 17,5 мм; в среднем 14 изображений каждое при ISO 6400, 10 секунд, f / 4,0
И вы можете увидеть уровень детализации (и отсутствие звездного следа) в кадрировании:
Кадрирование смешанного изображения из 14 фотографий с использованием усреднения изображения
Для этого метода , это помогает использовать выдержку не длиннее, чем самая строгая версия правила NPF.Даже в наглядном примере, который я приводил ранее, с Sony A7r IV с объективом f / 1.4, это лучше, чем сожалеть; если правило NPF предполагает не более 4 секунд воздействия, это то, что вам следует использовать. (Если у вас нет под рукой калькулятора NPF, просто используйте слишком короткую выдержку, например, 5-8 секунд.) Затем скомпенсируйте индивидуальные короткие выдержки, сделав 30 или 40 снимков, чтобы получить эквивалентную выдержку в несколько минут. Смешайте свое программное обеспечение для укладки для получения отличных результатов.
Однако, как и другие, это не всегда идеальный метод. Неинтересно делать десятки фотографий для объединения в потенциально трудоемком процессе. Но для фотографов, которые видят дилемму «размытие против шума» и гордо кричат «Ни то, ни другое!» — усреднение изображения или отслеживающая головка — ваши варианты.
Заключение
Удивительно, как такая простая тема, как выбор выдержки для фотосъемки Млечного Пути, может увести все эти кроличьи норы. В конце дня (буквально) ваше решение может сводиться к простому выбору между 15 секундами, 25 секундами или где-то между ними — и вы даже можете зафиксировать вариацию каждого из них за меньшее время, чем требуется, чтобы прочитать это. статья!
Но я думаю, что важно понимать эти основы, включая упрощения, которые вносят как правило 500, так и правило NPF.В большинстве случаев вы можете получить хорошие фотографии, просто выбрав рекомендацию по формуле, но в сложных ситуациях очень важно иметь больше базовых знаний. Даже для стандартной астрофотографии не лучше ли понимать, что происходит под поверхностью, чтобы чувствовать себя более уверенно в своих настройках? Я знаю, что хотел бы.
NIKON Z7 + 105mm f / 2.8; 53 изображения выровнены и усреднены; каждый @ ISO 16000, 3 секунды, f / 2.8
Надеюсь, эта статья прояснила все, что вас интересовало.Если у вас есть какие-либо вопросы по поводу правила 500, правила NPF или просто астрофотографии в целом, дайте мне знать в комментариях ниже!
Используйте правило 500 для астрофотографии
Правило 500
Одна из первых проблем, с которыми сталкиваются новички при изучении астрофотографии, — это возможность делать снимки в фокусе с круглыми звездами. Поскольку кажется, что ночное небо движется с нашей точки обзора на Земле, съемка звездного неба с длительной выдержкой на неподвижном штативе может выявить след звезды.
Один из лучших способов борьбы со следом за звездой при съемке астрофотографических изображений на стационарном (не отслеживающем) штативе — это использовать правило 500.
Что такое правило 500?
Правило 500 используется для измерения максимального времени выдержки, которое вы можете снять до того, как звезды станут размытыми или до того, как появятся звездные следы. Установка выдержки больше, чем разрешено этим правилом, приведет к получению изображений без резких звезд.
Правило 500 может быть полезно при фотографировании ночного неба на неподвижном штативе.Этот метод работает с изображениями с разными фокусными расстояниями (примерно до 200 мм), но может быть особенно эффективным при фотографировании Млечного Пути с помощью широкоугольного объектива камеры.
Брайан Друр использовал правило 500, чтобы запечатлеть этот потрясающий портрет Млечного Пути над озером Мокси в штате Мэн.
Считаете ли вы правило 500 устаревшей техникой (в конце концов, оно было разработано для 35-мм зернистости пленки), или вы лично добились большого успеха с ним, мне пришлось осветить эту спорную тему на веб-сайте, посвященном астрофотографии. .Я считаю, что правило 500 по-прежнему очень актуально для современных цифровых фотоаппаратов , если вы относитесь к ним как к грубому приближению, а не к Евангелию.
Связанное сообщение: Ищете доступный широкоугольный объектив камеры? Смотрите мой обзор Rokinon 14mm F / 2.8 .
Введение
Астрофотография набирает популярность за последние несколько лет благодаря более доступному оборудованию и полезным ресурсам, доступным в Интернете.Съемка ночного неба — прекрасный опыт как для фотографа, так и для тех, кто получает удовольствие от готового продукта.
Однако процесс создания такой невероятной фотографии не всегда прост. Это очень деликатная задача, требующая определенного набора навыков и знаний, которые необходимо применять при съемке изображений в полевых условиях.
На изображении ниже вы увидите, как звезды начинают «плыть по следу» всего через 30 секунд выдержки с помощью широкоугольного объектива камеры.Это должно дать вам представление только о , с какой скоростью кажется, что небо движется от Земли.
Одиночное 30-секундное изображение, снятое с помощью цифровой зеркальной камеры и 18-мм объектива.
В таком хобби есть множество вещей, которые могут пойти не так при попытке сделать идеальный снимок. Одна из таких вещей — это звездный след, , который может сделать звезды на вашем изображении размытыми, и часто это не тот эффект, которого вы надеялись достичь.
Звездные следы появляются на фотографиях из-за естественного движения Земли, которое заставляет звезды двигаться довольно быстро, точнее, 15 градусов в час. Чтобы избежать этого, астрофотографы должны обращать внимание на все аспекты своей камеры, такие как размер сенсора, время экспозиции, разрешение изображения, угловая скорость звезды и так далее.
Если вы только начинаете заниматься астрофотографией, скорее всего, у вас еще нет экваториальной монтировки телескопа или системы слежения за звездами.К счастью, есть одно простое правило, которое может заменить бесчисленное количество приготовлений: правило 500.
На этой потрясающей фотографии, сделанной Элизабет Форд, при ближайшем рассмотрении видно, что через 20 секунд с помощью полнокадровой камеры и объектива 25 мм можно увидеть небольшой след звезды.
Почему фотографы используют правило 500
Правило 500 больше похоже на правило , , но это не значит, что оно бесполезно. Эта простая формула может иметь большое значение в вашей фотографии ночного неба, потому что (теоретически) вы сможете создавать фотографии с резкими звездами по краям поля.
Он служит для определения максимально допустимого времени экспозиции до того, как звезды станут размытыми или до появления звездных следов. Установка выдержки больше, чем разрешено этим правилом, приведет к нечеткой фотографии (звезды будут отображаться в виде следов, а не точек).
Использование этой формулы требует знания математики, но вам не нужно быть ученым-ядерщиком, чтобы понять ее и применить. На самом деле это очень просто, но часто самые маленькие изменения приводят к самым большим изменениям.
Следующее видео Майка Смита демонстрирует несколько отличных тестовых снимков с использованием правила 500 с датчиком кадрирования и полнокадровыми камерами с различным фокусным расстоянием:
Как это работает
Правило следующее:
SS = 500 / (CF x FL)
Если вы озадачены этой формулой, не о чем беспокоиться, вам просто нужно понимать аббревиатуры. SS обозначает выдержку , выраженную в секундах, CF — кроп-фактор вашего сенсора (соотношение между вашим сенсором и полнокадровым), а FL обозначает фокусное расстояние в миллиметрах.
500 / Кроп-фактор x Фокусное расстояние = Идеальная выдержка
Вот пример формулы, использованной с моей камерой Canon EOS 60Da (датчик APSC-C) и объективом камеры 50 мм F / 1.8:
500 / 1,6 (кроп-фактор) x 50 (фокусное расстояние моего объектива) = 6,25 секунды
Это означает, что при использовании этой комбинации камеры и объектива на стационарном штативе мне нужно будет ограничить экспозицию до 6 секунд каждая, если я хочу избежать следа звезды. Чтобы собрать больше света при короткой выдержке, я установил диафрагму объектива на F / 2.8 (быстро, но немного резче, чем 1,8) и используйте значение ISO 3200.
В зависимости от типа вашей камеры вам придется использовать разные значения кроп-фактора. Вот список, к которому вы можете обратиться:
- 1 X — Полнокадровые камеры
- 1.5 (1.6) X — камеры Nikon (Canon) APS-C
- 2 камеры X- Micro 4/3
- 2.7 X и выше — Компактные камеры с сенсором типа один дюйм (или меньше)
Несмотря на то, что число «500» в этой формуле широко распространено, оно не имеет особого значения.Это число, по мнению астрофотографов, лучше всего подходит для такого типа фотографий.
Эта формула работает, потому что она автоматически вычисляет идеальную выдержку для вашей камеры, чтобы получить максимально четкую фотографию, и делает это в кратчайшие сроки.
Представим, что вы хотели сделать красивую фотографию ночного неба, не зная, как избежать следов звезд. Например, вы устанавливаете выдержку затвора камеры micro 4/3 на 60 секунд с помощью кабеля дистанционного спуска затвора, ожидая потрясающего результата.Напротив, вы получите размытое фото, которое не отражает того, насколько красиво небо выглядит на самом деле.
Правило 500 может дать вам ориентир в отношении продолжительности времени, в течение которого вы должны экспонировать изображение с помощью вашей системы камеры. Это не точная наука , но она действительно работает при захвате изображений, подобных приведенному ниже.
Однократная экспозиция на 17 мм с использованием правила 500 с цифровой зеркальной камерой с датчиком кропа на штативе. С близкого расстояния звезды могут немного отставать.
Наука, лежащая в основе
Основная идея — предоставить простую формулу, которая угадывает, сколько времени может быть выдержка, прежде чем движение звезд станет заметным.
Небо вращается на 0,0042 градуса в секунду, или, проще говоря, на 360 градусов за 24 часа. Если у вас есть полнокадровая камера и объектив 24 мм, ее горизонтальный вид будет около 73,7 градуса.
Допустим, у этой камеры есть сенсор на 24 мегапикселя (6000 x 4000). Вышеупомянутый 73.7 градусов проецируются на 6000 пикселей, что дает 81,4 пикселя / градус. С этим типом линз время экспозиции будет около 21 секунды в соответствии с правилом 500 (500/24).
За эти 21 секунду небо переместится примерно на 0,09 градуса (0,0042 * 21). 0,1 градуса = 7,3 пикселя с такой камерой (81,4 * 0,1).
Именно это количество пикселей (7,3) является максимально допустимым размытием при движении до того, как звезды, которые мы видим на небе, станут звездными следами на картинке. Но разве можно заметить это движение на картинках?
Обычно мы смотрим картинки на экране компьютера.Если вы попытаетесь увеличить фотографию с полным разрешением до 100%, вы заметите, что звезды на самом деле не являются точками — на самом деле это не имеет значения, потому что вы никогда не заметите этого невооруженным глазом.
Итак, если вы планируете печатать широкоформатные версии своих фотографий, об этом стоит подумать. Если вы обычно публикуете свои фотографии в Интернете (Flickr, Instagram и т. Д.), Мелкие детали становятся гораздо менее важными.
Справочное руководство по размерам сенсоров цифровых камер.Википедия.
Для полнокадровых камер
Расчет проще всего при использовании полнокадровой камеры, хотя следует ожидать, что придется немного сократить время экспозиции. Поскольку вам не нужно умножать фокусное расстояние на кроп-фактор, формула просто делит 500 на ваше фокусное расстояние.
В случае моего Canon EOS 5D Mark II с прикрепленным объективом 24 мм (многообещающая комбинация камеры и объектива) формула составляет 500/24 = 20,83 секунды. Это означает, что я мог ожидать увидеть звезды, которые в основном все еще находятся на 20-секундной экспозиции.
20 секунд — это, вероятно, немного амбициозно, поэтому я обычно снимаю на несколько секунд меньше. 18-секундная выдержка — это неплохо, но я все же рекомендую использовать широко открытый объектив. Для моего объектива Canon EF 24-105 мм это значение составляет F / 4.
Наконец, я бы посоветовал использовать ISO 1600 или выше, если это возможно, и использовать наложение изображений, чтобы впоследствии уменьшить шум (подробнее об этом скоро). Если вы ищете универсальный объектив для астрофотографии, я не могу сказать достаточно о том, насколько я люблю 24-105.
Canon EF 24-105mm F / 4L — отличный объектив для астрофотографии. (на фотографиях использован звездный трекер!)
Для камер с датчиком урожая
Есть два типа камер с датчиком кадрирования — Canon и Nikon. Кроп-фактор фотоаппаратов Nikon составляет 1,5, поэтому, используя правило 500, вы получите следующий результат:
500 / FL / 1.5
Итак, если вы используете 50-миллиметровый объектив, формула будет выглядеть так:
500/50/1.5 = что даст 7 секунд воздействия.
Кроп-фактор у фотоаппаратов Canon почти такой же, как у Nikon — 1,6. Формула должна выглядеть так:
500 / фокусное расстояние / 1,6.
Теперь, если вы используете тот же объектив 50 мм, формула будет выглядеть так:
500/50 / 1,6 = 6 секунд воздействия.
Выдержка
Важно помнить, что это правило не является идеальным решением и что в зависимости от обстоятельств придется вносить небольшие изменения.Вам следует помнить о таких факторах, как световое загрязнение, атмосферная дымка и угол наклона звезд.
Вот таблица, которая может быть вам полезна относительно выдержки в целом.
Действительно ли правило 500 работает?
Приведенная выше справочная таблица — отличная отправная точка, но действительно ли эти выдержки работают в полевых условиях? Ответ: иногда.
Я задал этот вопрос группе AstroBackyard в Facebook, чтобы узнать, что говорят астрофотографы-любители со всего мира.Было множество ответов на тему, действительно ли 500 правил верны или нет, и общее мнение заключалось в том, что они отлично справляются большую часть времени.
Опытный фотограф Крейг Стокс (Craig Stocks) заметил, что получение изображения без следа звезды с использованием правила 500 будет зависеть от разрешения камеры и качества объектива. Чем выше разрешение системы, тем больше вероятность увидеть след звезды.
В приведенном ниже примере он использовал Sony A7R2 и Sigma 14mm f / 1.8 Художественный объектив при ISO 2500 всего за 20 секунд. Даже 20 секунд — это на самом деле более короткое время экспозиции, чем допускает правило 500, звездный след виден на изображении при просмотре на 100%.
В камере с более низким разрешением этот эффект не так выражен, и правило 500 дает лучший результат.
Также важно отметить, что при съемке изображений вблизи горизонта эффект будет заметен, поскольку звезды будут двигаться немного быстрее с вашей точки обзора.
Суть в том, что правило 500 следует рассматривать как отличную отправную точку, но это не точное измерение, и вам нужно будет поэкспериментировать, используя вашу конкретную камеру и систему объективов.
Правило НПФ
В поисках окончательного ответа на вопрос, актуально ли правило 500 (или правило 600) для сегодняшних камер, я указал на эту статью, в которой обсуждается правило NPF. Правило NPF было добавлено в приложение PhotoPills, чтобы предоставлять рекомендации по выдержке в реальном времени.
Они называют это «Spot Stars», что по сути является калькулятором правил NPF .
Калькулятор пятнистых звезд в приложении PhotoPills.
Автор отмечает, что камеры с большим сенсором, такие как Nikon D810, не дают приемлемых результатов при использовании правила 500, особенно если вы планируете печатать изображения в большом формате. Первоначальное правило NPF было разработано Фредериком Мишо, и его формула выглядит следующим образом:
(35 x диафрагма + 30 x шаг пикселя) ÷ фокусное расстояние = выдержка в секундах.
Если вы не знаете шаг пикселя (размер в микронах), просто разделите физическую ширину сенсора в миллиметрах на количество пикселей в ширину и умножьте на 1000. Например, сенсор в моем Canon EOS 60Da имеет физическая ширина 22,3 мм и разрешение сенсора 5196 x 3464 ( 4,29 мкм ).
Итак, формула для моего объектива Rokinon 14 мм F / 2,8 будет 35 x 2,8 / 30 x 4,29 = 14,01 секунды . Это намного меньше, чем рекомендуемая продолжительность выдержки в 22 секунды по правилу 500!
Сила стекирования
Если ваша цель — улучшить качество ваших фотографий, вы должны всегда использовать формат RAW вместо JPEG.Это простое изменение предоставит вам гибкость, которая пригодится при редактировании фотографий. Если вы не используете следящую головку для отслеживания движения неба, звезды никогда не будут в одном и том же положении.
Количество света, которое вы собираете для одного пикселя, зависит от того, как долго звезда остается на одном месте. Увеличение ISO — тоже не всегда хорошая идея, потому что это может значительно увеличить количество шума, присутствующего на вашем изображении.
Лучшее решение для улучшения качества изображения в отделах с большим сигналом (светом), более плавными деталями и общим меньшим шумом — это наложение изображений .Сложение ваших астрофотографических изображений — один из самых действенных способов уменьшить шум, и это действительно не так уж и сложно.
В следующем видео я использую Adobe Photoshop, чтобы вручную сложить набор 30-секундных изображений, чтобы улучшить качество моего изображения.
Первый шаг — сделать серию фотографий с относительно низким ISO, следуя правилу 500. Следующим шагом будет объединение или складывание всех этих фотографий впоследствии, чтобы радикально улучшить все мелкие детали на окончательной фотографии.
Эта процедура требует, чтобы вы выровняли небо в соответствии со всеми экспозициями и, при необходимости, откалибровали фотографию, но определенное программное обеспечение, такое как DeepSkyStacker, Starry Landscape Stacker и Sequator, может облегчить это и сделать процесс быстрее и проще.
Каким бы трудоемким ни был процесс ручного совмещения изображений в Adobe Photoshop, как показано на видео выше, мне очень нравится этот процесс. Есть что-то в том, что ваше изображение немного улучшается со временем, и это очень приятно!
Наложение изображений — это центральный шаг при редактировании астрофотографии.Мы не смогли бы засвидетельствовать красоту ночного неба через изображения в том качестве, которое есть сегодня, без использования этой техники. Увеличение отношения сигнала к шуму дает более чистую фотографию.
Для деталей переднего плана вам может потребоваться замаскировать эту область и смешать с отдельной экспозицией, выделив эту область. В приведенном ниже примере было смешано одно изображение земного пейзажа, чтобы заменить размытый результат регистрации звезд на изображении.
Если вы планируете накладывать изображения друг на друга, имейте в виду, что земля на изображении будет размытой, если вы не смешаете неподвижную версию.
Полезные инструменты
Вот некоторые из множества доступных вам опций программного обеспечения для стекирования. Я обычно использую Adobe Photoshop для стека моих неотслеживаемых изображений или DeepSkyStacker. В Adobe Photoshop есть сценарий наложения изображений для автоматизации процесса, и его стоит проверить.
⦁ Sequator — Удобно использовать, если вы пользуетесь Windows, потому что он бесплатный. Это делает процесс наложения изображений чрезвычайно простым, и вы в кратчайшие сроки получите красивую фотографию.Он также поддерживает формат RAW, что важно для достижения наилучшего качества.
⦁ Starry Landscape Stacker — Это программное обеспечение доступно только для пользователей Mac OS X, и есть бесплатный пробный период. Вам не придется беспокоиться о том, что ваши фотографии получатся хуже, чем при использовании этого программного обеспечения. Единственный недостаток программного обеспечения заключается в том, что оно не поддерживает файлы RAW, поэтому вам придется конвертировать их в TIFF с помощью Adobe Camera RAW или аналогичного программного обеспечения.
⦁ DeepSkyStacker — Другое программное обеспечение, поддерживаемое Windows.Он упрощает процесс наложения, выполняя регистрацию, простые процессы пост-наложения и сохраняя окончательный результат в файл TIFF.
Изображения звездного следа
А как насчет случаев, когда вы хотите, чтобы показывал звездные следы? Съемка звездных следов может привести к красивым портретам видимого движения звезд в ночном небе, как на изображении ниже. Этот процесс включает в себя получение изображений с гораздо более длительным временем выдержки, чем вы бы использовали для правила 500.
На этом пробном снимке Квентина Де Мера фотограф намеренно позволил звездам двигаться по следу и сложил несколько фотографий вместе.
Фотографы будут использовать максимально возможное время выдержки (не выдувая блики), чтобы запечатлеть как можно больше движения в небе. Во многих случаях это 30-секундная выдержка на фиксированном штативе. Затем изображения объединяются в Adobe Photoshop с использованием режима наложения «осветлить» для создания сверхдлинных звездных следов с течением времени.
Правило 600
Это еще один вариант формулы правила 500, с той лишь разницей, что 500 заменяется на 600 — все остальное остается прежним, и формула работает таким же образом.В результате время выдержки немного увеличивается.
Если вы используете полнокадровую камеру, уравнение будет выглядеть следующим образом: 600 / FL = SS
Однако, с небольшими изменениями и с учетом размеров датчика урожая, эта формула может быть скорректирована для соответствия всем другим типам рам.
Если вы используете камеру с датчиком кадрирования, такую как Nikon или Canon, вам необходимо добавить значение датчика кадрирования в уравнение: 600 / FL / CF = SS
Опять же, это всего лишь практическое правило, и оно может работать не во всех ситуациях, но, возможно, стоит попробовать.
Заключение
Правило 500 — это не единственное решение для получения идеального изображения ночного неба, но это чрезвычайно полезный ориентир. Многие новички (включая меня) начинают с кроп-сенсора, цифровой зеркальной камеры начального уровня и комплектного объектива (обычно 18-55 мм или аналогичного).
Для пользователей в этой ситуации, я считаю, что «Правило 500» — отличная формула, которую можно попробовать в следующий раз, когда вы установите штатив. Если у вас есть датчик высокого разрешения с 30 MP +, вы можете вернуться к предложенному правилу 500 или изучить правило NPF.
Просто поняв, как работает эта формула, вы лучше поймете процесс фотосъемки звезд в ночное время, которые, по сути, являются движущимися целями.
Независимо от того, используете ли вы полнокадровую камеру или камеру Micro 4/3, правила 500 ситуаций. является практическим ориентиром во многих ситуациях. При использовании в сочетании с наложением изображений и различными программными инструментами вы сможете сделать красивое изображение вашего любимого созвездия или Млечного Пути.
НПФ La Règle — Société Astronomique du Havre
J’ai développé в 2010 году не регулирует, что позволяет вычислить (Assez) легкость в создании тем, которые максимальны для того, чтобы сделать это изображение на фотографиях без предварительного просмотра. Cette règle se substitue à l’antique «règle des 500», который дает результаты тропических исследований.
La règle NPF is un peu plus complexe la regégle des 500. Mais elle a le mérite de donner immédiatement et alle a le mérite de donner immédiatement и coup sûr le temps de position idéal для того, чтобы избежать étoiles bien ponctuelles quand на prend des photos sans suivi.
Регламент NPF реализован в различных приложениях, в частности PhotoPills, PlanIt !, qDSLRDashboard, Pin Point Stars и т. Д. На бис.
Предлагаю три формулировки времени экспозиции, exprimé en seconddes (à arrondir à la valeur la plus proche que permet votre boitier):
- la règle NPF упрощенное :
t_ {simple} = \ dfrac {35 N + 30 p_ {мкм}} {f_ {mm}} - la règle NPF complete , valable dans tous les cas:
t_ {expo} = k \ dfrac {16.9 Н + 0,10 f_ {мм} + 13,7 p_ {мкм}} {f_ {мм} \ cos \ delta} - la règle des 4-crop , un formule plus simple à mémoriser, moins précise que la règle NPF mais bien plus fiable que la règle des 500 :
t_ {expo} = 100 \ dfrac {4-crop} { f_ {мм}}
Параметры
- N, sans unité, l’ouverture de l’objectif
- p, en µm, la taille d’un photo-site de l’appareil photo
- f, en mm, la focale de l’objectif
- δ , la déclinaison minimale du champ photography
- k, un nombre entre 1 et 3 donnant la précision du temps de pos
- урожай, le facteur de урожай или эквивалентный фокус (формат 1 для пленок, ~ 1.6 заливок APS-C Canon, ~ 1,5 заливки файлов APS-C, 2 заливки m4 / 3…).
Объяснение всего, что дано в рамках НПФ.
Cette règle a été développée par Frédéric Michaud (l’auteur) de la Société Atronomique du Havre (SAH), использование любителей фотографий и астрономов. Aucune utilization commerciale n’est acceptée sans autorisation préalable. Tout développement utilisant cette règle doit créditer l’auteur et la SAH.
Это правило было разработано Фредериком Мишо (автором) из Гаврского астрономического общества (SAH) для фотографов и астрономов-любителей.Запрещается коммерческое использование без предварительного согласия. Любая разработка, использующая эту формулу, должна отдавать должное автору и SAH.
Обоснование правил NPF, полная статья, написанная: les coulisses de la Regular NPF.
500, 600, NPF, Looney 11, Sunny 16 и другие
Фотография — это форма искусства, и поэтому можно подумать, что здесь нет никаких правил. Но все мы знаем, что есть такие вещи, как правила композиции, которые работают как в фотографии, так и в живописи.
Эти «правила» построены на чувстве эстетики нашего человеческого мозга, чтобы сделать сцену более привлекательной для зрителя, легкой для интерпретации, «сбалансированной» и т. Д.
Но, наряду с «художественными» правилами композиции (подробнее см. об этом в другой статье), существуют более фундаментальные и технические правила, помогающие фотографу создать свое художественное видение.
Итак, какие правила существуют в фотографии, кроме правил композиции, и как они помогут вам создавать лучшие изображения?
Если вы не планируете использовать звездный трекер или подобное, тогда вам следует использовать предпочтительное правило фотографии (правило 500, правило 600 и т. Д..), чтобы запечатлеть млечный путь или глубокое небо, избегая при этом следов на изображениях.
Как они помогают в фотографии?
Большинство технических правил (точнее, большинство технических правил большого пальца) взяты из старых дней пленочной фотографии, когда все было сложнее без прямой обратной связи, которую мы имеем сегодня с цифровыми камерами.
Эти правила можно разделить на две категории:
- Правила установки экспозиции
- Правила установки выдержки
Правила установки экспозиции помогут вам установить правильное «среднее значение». »Экспозицию сцены, не полагаясь на экспонометр.
Правила для выдержки в основном используются в астрофотографии, и они были созданы, чтобы помочь фотографу настроить камеру, чтобы избежать следа звезды.
Sunny-16 & Co: Магические правила правильной экспозиции
Самым известным из этих правил является Sunny-16, который используется для получения правильно экспонированного изображения при съемке на открытом воздухе в солнечных условиях.
Правила
Вот список самых известных правил экспозиции:
- Sunny-16 : для фотосъемки на улице в солнечных условиях.
- Snowy-22 : для съемки заснеженных пейзажей при солнечном свете.
- Пасмурно-8 : для съемки вне помещения в изменчивых или пасмурных условиях.
- Heavy Overcast-5.6 : для съемки вне помещения при пасмурном небе.
- Закат-4 : для фотографирования в сумерках.
- Looney-11 : для правильной экспозиции полной Луны.
Хотя большинство правил названо в честь «небесных» условий, ключевой аспект, на который следует обратить внимание, чтобы выбрать правильное, — это смотреть на тени.
В пасмурные дни очень ровный свет, поскольку небо действует как гигантский софтбокс. С другой стороны, в солнечные дни объекты отбрасывают сильные тени.
Сравнение теней.
Как работают эти правила?
Эти эмпирические правила изначально основывались на отклике и динамическом диапазоне фильмов, но они также действительны в современном цифровом мире.
Цифры в названиях правил указывают на предлагаемую диафрагму для использования в сочетании с чувствительностью пленки ISO 100 и выдержкой 1/100 секунды для получения правильно экспонированного изображения.
Помните: на момент создания фильма стабилизации изображения в камере не было. Поэтому приходилось использовать достаточно короткие выдержки.
И это напоминает другое практическое правило в фотографии: , чтобы избежать дрожания камеры, выдержка должна быть обратной фокусному расстоянию, которое вы используете, или быть короче .
Для объектива 200 мм это правило говорит вам использовать выдержку не менее 1/200 секунды.
Правило Sunny-16 гласит, что вы можете правильно экспонировать яркую сцену на открытом воздухе, используя диафрагму f / 16, выдержку 1/100 с и ISO 100.
В сильно пасмурный день правило сильной пасмурной погоды говорит вам увеличить диафрагму с f / 16 до f / 5,6, оставив все остальные настройки такими же.
Треугольник экспозиции
Но что, если у вас в камере есть рулон пленки ISO 400, чтобы закончить? Что, если ваши линзы нельзя остановить до f / 22 или до f / 4, как того требуют правила Snowy-22 и Sunset-4?
Нет проблем, просто используйте треугольник экспозиции, то есть уникальное соотношение между чувствительностью пленки, диафрагмой объектива и выдержкой при определении экспозиции изображения.
Треугольник экспозиции, связывающий диафрагму, выдержку и ISO.
В фотографии существует множество комбинаций, приводящих к одинаковой глобальной экспозиции изображения.
Давайте рассмотрим правило Sunny-16: изображение правильно экспонируется при f / 16, ISO 100 и 1 / 100s.
Такую же правильную экспозицию можно получить с помощью этих (и многих других) комбинаций настроек:
- f / 11, ISO 100, 1/200 с
- f / 16, ISO 200, 1/200 с
- f / 16, ISO 50, 1 / 50s
Если вы хотите узнать больше о том, как работает треугольник экспозиции, прочтите эту статью.
Последнее напоминание: хотя экспозиция, то есть яркость изображения, одинакова для всех этих комбинаций настроек, визуальный результат может измениться.
Комбинации с длинной выдержкой могут привести к размытию движения, а комбинации с разными значениями диафрагмы покажут разную глубину резкости.
Правила для астрофотографии
Если Sunny-16 и другие правила по установке правильной экспозиции просто анекдотичны в современном цифровом мире, с точными экспонометрами в камере, некоторые правила фотографии все еще актуальны и широко используются.
Особенно в астрофотографии.
Правило 600, 500, 400 и другие правила N
Из-за вращения Земли почти все, что живет в ночном небе над нами, можно описать как слабый источник света в постоянном движении.
За исключением Солнца, Луны и самых ярких планет, длинные выдержки необходимы для фотографирования звездной ночи и ее многочисленных чудес.
Проблема в том, что звезды движутся во время таких длинных выдержек, оставляя заметные следы на ваших снимках.
Если вы делаете звездные следы, все хорошо, но если вы хотите получить подробные снимки глубокого неба, вы не хотите, чтобы звезды и ваша цель следовали за вами.
Звездные тропы — отличный способ сделать интересные ночные снимки.
Без необходимости покупать взрослую астрофотографическую монтировку, способные отслеживать звезды становятся популярными и все более доступными.
Звездные трекеры — это легкие экваториальные крепления, которые позволяют перемещать камеру синхронно со звездами, так что мы можем делать минутные экспозиции без следа звезд.
1-часовой таймлапс сеанса астрофотографии с Skywatcher Star Adventurer PRO, отслеживающего звезды.
Это изображение является результатом четырехчасовой фотосъемки туманности Пакман моим SkyWatcher Star Adventurer PRO с 4-минутной экспозицией.
Туманность Пакман в Кассиопее. Обратите внимание на круглые звезды, несмотря на то, что было снято небо с 4-минутной экспозицией.
А что, если у нас нет трекера? Что, если у нас есть только классический штатив для установки камеры?
Решение: выдерживать достаточно короткую экспозицию, чтобы звезды не двигались заметно, но при этом достаточно длительную, чтобы собрать как можно больше света .
Один из популярных способов угадать, насколько короткая выдержка настолько коротка, чтобы звезды не выглядели замыкающимися на изображении, — это использовать правило 500.
Объяснение правила 500
Правило 500 гласит, что для определения самой длинной из возможных выдержек необходимо разделить 500 на используемое фокусное расстояние.
Если вы фотографируете Млечный Путь, скажем, с объективом 18 мм, согласно правилу 500 вы можете экспонировать небо на 500/18 = 28 с. Дольше, чем это, и звезды будут заметно двигаться.
Что не так уж плохо: со светосильным широкоугольным объективом вроде как без трекера обойтись.
Звездный пейзаж с фиксированного штатива, объединяющий 8 изображений, снятых на Sony RX100 Mk ii. 28 мм f / 1.8 ISO 6400 15 с.
Но давайте теперь попробуем сфотографировать Большую туманность Ориона с помощью объектива 200 мм и посмотреть, что из этого получится. Теперь, снова применив правило 500 для расчета максимальной длины экспозиции, мы обнаружили, что можем экспонировать небо всего за 500/200 = 2,5 с
Это коротко! Сравнивать это с тем, что вы можете получить с помощью звездного трекера,… мягко говоря, больно.
Большая туманность Ориона, снятая со штатива (вверху) и с помощью Star Adventurer PRO (внизу).
Тем не менее, с использованием простого штатива — это первый шаг в астрофотографии, и изучение того, как уравновесить потребность в длительной выдержке с необходимостью избегать следов звезд, может позволить вам делать хорошие снимки.
Чтобы помочь астрофотографам избегать следов звезд на своих изображениях, было выведено правило 500.
Правило 500 (а также другие правила N, такие как правила 600 или 400) было разработано для пленочной фотографии , когда фотограф не мог видеть полученное изображение и регулировать настройки камеры соответствующим образом на лету .
Объяснение правил 600 и 400
Правило 600 менее жесткое, что позволяет увеличить время воздействия, в то время как правило 400 является более строгим и приводит к более короткому времени воздействия, чем правило 600 и 500.
Все N-правила имеют одинаковую форму: N / FL, где FL — фокусное расстояние, а N — число, обычно 600, 500, 400 или 200.
Правило 600, например, гласит: как 600 / FL, где FL — фокусное расстояние, а N выбирается в зависимости от того, насколько короткими вы хотите, чтобы следы были: чем меньше N, тем короче следы .
Но откуда эти числа? Они были определены эмпирически с учетом разрешения комбинации пленка-линза.
Поскольку размер светочувствительных частиц в пленке с высоким ISO часто больше, чем размер пикселей в цифровых датчиках, цифровые камеры имеют более высокое разрешение, и правило 500 не выполняется.
В современных цифровых камерах с высоким разрешением, скорее всего, следует использовать хотя бы правило 400, если не правило 200.
Большим преимуществом использования N-правила является то, что математика очень проста, и вы можете легко рассчитать время экспозиции.
Если мы хотим быть немного точнее, мы можем изменить правило 500, чтобы качественно учесть оптическое разрешение.
Датчики культуры часто имеют меньшие пиксели, чем полнокадровые датчики, и, следовательно, имеют более высокое оптическое разрешение.
Чем выше разрешение, тем больше заметен след звезды, поэтому вам придется использовать более короткую экспозицию. Один из способов качественно учесть это — дополнительно разделить на кроп-фактор время, полученное с помощью правила 500 .
Если для объектива 50 мм в полнокадровом режиме правило 500 вычисляет максимальное время экспозиции 10 с, для моей камеры Olympus Micro 4/3 я бы разделил это время на 2 (кроп-фактор для камеры MFT) и вместо этого выставьте на 5 секунд.
Но мы можем сделать лучше, чем это… намного лучше.
Правило NPF
Правило NPF — это другое правило для определения самого длинного времени экспозиции, которое можно использовать при отсутствии отслеживания неба, и оно намного точнее, чем семейство N-правил.
Одна из причин этого заключается в том, что кажется, что звезды движутся по кругу вокруг небесного полюса.Это означает, что в течение заданного промежутка времени звезды около полюса мира (имеющие высокое склонение) перемещаются меньше, чем звезды около горизонта (низкое склонение).
В то время как N-правила предполагают, что все звезды проходят одинаковое расстояние за заданное время, правило NPF учитывает склонение цели.
На изображении ниже показано сравнение времени экспозиции, предсказанного NPF и правилами 500 для звезд с минимальным склонением 85º и 10º соответственно.
Сравнение прогноза максимального времени экспозиции с правилами NPF и 500 для звезд с разным склонением с помощью приложения PhotoPills.
Если ваша цель находится высоко в небе, ее склонение велико, и правило NPF гласит, что вы можете экспонировать до 20 секунд с объективом 200 мм на фиксированном штативе: это в 10 раз дольше, чем предсказывает правило 500 и более чем на 3 ступени света!
Вы также могли заметить, что на изображении выше время выдержки было рассчитано для Canon Digital Rebel.
Это связано с тем, что правило NPF также учитывает такие вещи, как размер пикселя и круг нерезкости .
Мой Olympus OM-D EM-5 Mk ii имеет меньшие пиксели, чем у Canon Digital Rebel (3,75 и 7,38 микрон соответственно): оптическое разрешение моего Olympus для данного объектива, следовательно, выше, чем что из Canon.
Это означает, что когда звезды проходят расстояние в пиксель на Canon, на моем Olympus, они проходят более 2 пикселей, и их след становится заметным.
Время экспозиции, рассчитанное по правилу NPF для объектива 200 мм, для цели с минимальным падением угла наклона 85 ° с 19 секунд у Canon Digital Rebel до гораздо более коротких 13,6 секунды у моего Olympus OM-D EM-5 Mk ii камера.
Влияние использования сенсоров, приводящих к разному оптическому разрешению, на максимальное время экспозиции.
Хотя это более точное, чем правило 500, вычисление максимального времени экспозиции с использованием правила NPF в полевых условиях, очевидно, более сложно. Либо это?
Лучший калькулятор для вашего смартфона
У всех нас в карманах есть компьютер, всегда под рукой: наш смартфон.Одно из лучших применений, которое вы можете использовать, — это иметь на нем приложения, связанные с астрономией и фотографией.
PhotoPills, доступный для смартфонов и планшетов iOS и Android, похож на швейцарский армейский нож пейзажиста и астрофотографа.
Помимо дополненной реальности и отличного планировщика для фотографов пейзажей и звездных пейзажей, в нем есть множество полезных калькуляторов, таких как калькулятор звездного следа, калькулятор NPF и т. Д.
Множество инструментов, доступных в AstroPills.
Если вы интересуетесь астрофотографией, это отличное и полезное приложение для вас.
Заключение
Фотография — это вид искусства, основанный на технических правилах, некоторые из которых в настоящее время менее полезны, например, Sunny-16, но многие по-прежнему популярны и совершенствуются.
Знакомство с ними действительно может улучшить не только ваше понимание того, как работает фотография, но и качество ваших изображений.
Puretec Промышленная вода | Нормализация обратного осмоса
Цель сбора и анализа данных обратного осмоса — понять истинное состояние мембран обратного осмоса и помочь устранить любые потенциальные проблемы до того, как они станут серьезными.
Нормализованные факторы данных во внешних факторах, которые могут повлиять на работу мембраны, поэтому вы можете сравнивать яблоки с яблоками при просмотре нормализованных данных. Нормализованные данные обратного осмоса затем сравниваются с исходным уровнем (когда мембраны были новыми, замененными или очищенными).
Следующие необработанные данные собираются для определения состояния мембраны обратного осмоса.
- Температура подачи (F °)
- Расход пермеата (галлонов в минуту)
- Расход концентрата (галлонов в минуту)
- Давление подачи (PSI)
- Давление концентрата (фунт / кв. Дюйм)
- Давление пермеата (PSI)
- Проводимость корма
- Проводимость пермеата
Все эти рабочие условия напрямую влияют на качество и количество пермеатной воды, которую могут производить мембраны обратного осмоса.Однако, поскольку эти рабочие условия постоянно меняются, невозможно сравнивать наблюдаемые характеристики определенных параметров в одной точке и сравнивать их с другой точкой при различных рабочих условиях. Изменяющиеся факторы, такие как температура, качество исходной воды, поток пермеата и извлечение системы, влияют на характеристики мембраны.
Нормализация данных обратного осмоса позволяет пользователю сравнивать производительность мембраны обратного осмоса с установленным стандартом, который не зависит от меняющихся условий эксплуатации.Нормализованные данные позволят измерить непосредственное состояние мембраны обратного осмоса и показать истинные характеристики и состояние мембраны обратного осмоса.
Данные, которые не нормализованы, могут вводить в заблуждение, поскольку существует множество переменных, которые могут вызывать изменения, которые могут показаться проблемами, хотя на самом деле это не так. Температура питательной воды является наиболее заметным условием, влияющим на работу систем обратного осмоса. Общее практическое правило — оценить изменение потока пермеата на 1,5% на градус Фаренгейта (F˚).Например, если обратный осмос производит 50 галлонов в минуту пермеата, когда исходная вода составляла 60 F˚, а позже температура питательной воды упала на 5 F˚, то обратный осмос будет производить примерно 46 галлонов в минуту. Падение объема продукта на 4 галлона в минуту является совершенно нормальным с учетом падения температуры.
Интерпретация данных
Оператор обратного осмоса в конечном итоге обеспокоен двумя результатами: качеством и количеством производимой воды. Как упоминалось выше, на эти два фактора может влиять ряд переменных, таких как давление питательной воды, восстановление системы и изменения качества питательной воды, и это лишь некоторые из них.
Имеются три расчетных значения, которые помогают дать лучшее представление об истинных характеристиках мембраны и помогают точно диагностировать потенциальные проблемы системы обратного осмоса, связанные с количеством и качеством воды, производимой системой обратного осмоса. Путем сбора рабочих данных, нормализации данных и последующего анализа тенденций нормализованных данных с течением времени и сравнения значений с базовым уровнем (базовый уровень считается начальным значением, когда мембраны обратного осмоса новые или после того, как они были очищены или заменены), вы можете заблаговременно решайте любые проблемы до того, как произойдет необратимое повреждение мембран обратного осмоса.Три рассчитанных значения для мониторинга и тенденции: нормализованный поток пермеата (NPF), нормализованное удаление соли (NSR) и нормализованный перепад давления (NPD)
.
Нормализовать поток пермеата (NPF)
NPF измеряет количество пермеата, которое производит RO. Если NPF падает на 10–15% ниже базового значения (показания NPF при запуске с новыми мембранами или когда мембраны были заменены или очищены), это указывает на загрязнение или образование накипи на мембранах обратного осмоса, и мембраны обратного осмоса следует очистить.
Если NPF увеличивается, это означает, что мембрана обратного осмоса повреждена. Это повреждение может быть вызвано химическим воздействием (например, окислителем, например хлором) или механической проблемой (например, поломка уплотнительного кольца) на мембране.
См. Рис. 1, чтобы увидеть, как рассчитывается NPF.
Нормализованное отклонение соли (NSR)
NSR показывает, насколько хорошо мембрана обратного осмоса отводит соли (загрязняющие примеси) и, следовательно, связана с качеством пермеата.Если NSR уменьшается, то количество солей, проходящих через мембрану обратного осмоса, увеличивается (пермеат более низкого качества). Уменьшение NSR может указывать на загрязнение, образование накипи или деградацию мембран обратного осмоса.
Хорошо работающая мембрана обратного осмоса должна обеспечивать отклонение от 97% до 99%, и мембрана считается «плохой», когда отклонение обратного осмоса падает до 90% или менее. При нормальной работе мембраны обратного осмоса можно ожидать, что NSR будет неуклонно снижаться при непрерывном использовании. Мембраны обратного осмоса обычно служат несколько лет, прежде чем потребуют замены, и устойчивое снижение NSR является нормальным признаком старения мембраны.Правильная полка для очистки мембран обратного осмоса может помочь улучшить NSR.
NSR может помочь в выявлении проблем биообрастания. Когда биообрастание вызывает беспокойство, часто NSR фактически увеличивается, а NPF снижается. Это связано с тем, что биофоулант фактически закроет небольшие дефекты в мембране обратного осмоса, тем самым увеличивая отторжение солей. Со временем слой биофоулянта стареет и начинает отмирать, многие элементы, такие как CO2, метан, органические кислоты, начинают диффундировать через мембрану, в конечном итоге влияя на качество пермеатной воды (меньшее отторжение соли приводит к более низкому NSR).
См. Рис. 2, чтобы увидеть, как рассчитывается NSR.
Нормализованный перепад давления (NPD)
АФД сообщает нам, насколько чистая прокладка для питательной воды на мембране. Эти прокладки имеют толщину всего около 30 тысяч дюймов и поэтому чрезвычайно подвержены забиванию. Когда происходит закупоривание, увеличивается сопротивление потоку и увеличивается перепад давления.
NDP начнет увеличиваться со временем из-за загрязнения или накипи, и мембраны обратного осмоса должны быть очищены, когда NDP увеличится на 15–25% выше базового значения.NDP и NPF следует контролировать вместе, чтобы определить, когда следует очищать мембраны обратного осмоса. Часто NPF будет уменьшаться, а NDP останется неизменным. Это просто потому, что проблемы загрязнения / накипи еще не закрыли распорки для питательной воды. Со временем НДП будет увеличиваться вместе с падением НПФ.
Уменьшение NPD обычно происходит из-за неисправного оборудования или ошибок, допущенных во время сбора данных.
Если NPD можно измерить для каждой стадии обратного осмоса, обычно можно определить проблемы между засорением и образованием накипи на основе местоположения повышенного падения давления.Увеличение NPD на первой стадии RO указывает на проблемы загрязнения, а увеличение NPD на второй стадии указывает на масштабирование.
Рисунок 1 — Расчет нормализованного потока пермеата
Рисунок 2 — Расчет нормализованного удаления соли
NSR контролирует количество соли, проходящей через мембрану.
Рисунок 3 — Расчет нормализованного перепада давления
Перепад давления может помочь определить, загрязнена ли мембрана.Нормализованное значение (NPD) будет учитывать изменения расхода и температуры. Увеличение NPD является ранним предупреждением о накипи и / или засорении. Чтобы предотвратить сложные проблемы, мембрану следует очистить, если АФД станет на 15% или больше, чем базовый уровень.
Photo Pills Guide для фотографирования неба / ночи
Как перейти от воображения к тому, чтобы щелкнуть затвором и увидеть то, что вы вообразили, на задней панели камеры? Для фотографов природы одним из мостов является приложение Photo Pills для планирования фотографий на смартфоне или планшете.
Лучшие пейзажные изображения начинаются как творческое мерцание в сознании фотографа. Я всегда говорю своим ученикам, что предварительная визуализация — это ключ к действительно творческой фотографии. Фотографы любого уровня подготовки должны думать, как художник, стоящий перед чистым белым холстом: какие элементы сцены они собираются разместить на каких частях холста? Photo Pills — огромный актив для ночных и пейзажных фотографов.
До того, как стали доступны такие приложения для планирования, как Photo Pills, пейзажный или ночной фотограф с определенным изображением должен был обращать пристальное внимание на движения солнца, луны и звезд в течение длительных периодов времени, чтобы понять, как ритмы этих небесных тел повлияет на имидж, который они имели в виду.Это была утомительная работа, требующая возвращения в то же самое место и фиксирования того, как вещи менялись от дня к дню, от ночи к ночи, за месяцы и даже времена года. Сделайте неверное предположение, и вы можете прийти с пустыми руками, оказавшись в нужном месте, но не в то время.
Я знал подающего надежды фотографа, который однажды совершил долгий и опасный путь через отдаленную местность национального парка Долина Смерти к ипподрому Playa в надежде снять Млечный Путь над знаменитыми парусными камнями в канун Нового года.Конечно, в конце декабря это было невозможно, поскольку ядро галактики не поднимается в северном ночном небе до поздней весны. Он пришел домой разочарованный и очень холодный.
Здесь мы узнаем, как использовать Photo Pills. Сначала мы рассмотрим основные функции приложения — функцию «Планировщик» (или «таблетку», если использовать жаргон разработчиков). Затем мы рассмотрим использование дневных и ночных функций дополненной реальности и рассмотрим более технические и сложные функции.
Основные функции приложения
Функция Photo Pills Planner обеспечивает детальное понимание точного местоположения солнца, луны и звезд (например,грамм. центр Млечного Пути) в небе в любую дату — прошлое, настоящее или будущее — из любого места на планете.
Четыре основных экрана приложения Photo Pills. «Таблетки» — это функции приложения, такие как Планировщик, Дополненная реальность, Замедленная съемка и т. Д.
Используя Планировщик, вы можете разместить булавку в любом месте по вашему выбору, а затем ввести дату и время. Штырь может быть размещен с помощью GPS в вашем текущем местоположении, или вы можете перетащить карту под штифт и разместить ее в любом месте земного шара.После установки булавки Планировщик накладывает на карту цветные линии, исходящие из местоположения булавки, показывая азимут (пеленг по компасу) и высоту (высота над горизонтом) пеленгов восхода / захода и текущие положения солнца и луны. , и центр арки Млечного Пути. Вы можете провести пальцем по цветной полосе внизу, чтобы настроить время, и положение линий азимута солнца / луны / галактики изменится соответствующим образом.
Дневной режим (слева) и ночной режим (справа) экрана планировщика Photo Pills, расположенный в государственном парке Шугар-Пайн-Пойнт на западном берегу озера Тахо в июне 2020 года.Толстая оранжевая линия на западе показывает место заката, желтая линия на востоке показывает восход солнца. Тонкие линии показывают положение солнца / луны в указанное время. Голубая линия — восход луны, темно-синяя — закат луны, светло-серая линия — восход Млечного Пути, а темно-серая — заход Млечного Пути. Каждый можно включить / выключить в настройках приложения.
Между словом «Планировщик» и картой вверху находятся десять различных областей информации, обозначенных белыми точками, которые доступны при перемещении полосы между точками и планировщиком влево или вправо.Здесь можно найти много полезной информации — точное положение Солнца, Луны и Млечного Пути, а также время сумерек, когда вы проводите пальцем по экрану день / ночь.
Давайте попробуем несколько примеров.
Предположим, вы хотите сделать красивый снимок полной луны между двумя башнями моста Золотые Ворота на восходе солнца, в ярком синем часовом свете, в окружении разноцветных облаков, и из вашего любимого места — Парка Подковы у пристани Беркли. Вам нужно выяснить две вещи, чтобы запечатлеть это видение (независимо от погоды).Во-первых, откуда конкретно вы хотите его снимать, а во-вторых, когда вы должны его снимать? Поскольку Луна полна только один день в месяц, это оставляет 12 возможных дней в году. Если вы хотите попробовать сентябрь 2019 года, быстрая проверка таблетки «Луна» показывает, что сентябрьское полнолуние происходит 13-го числа. Но во сколько заходит полнолуние, если вы стоите на дамбе в парке Подковы у пристани для яхт?
Используя средство выбора местоположения на странице Планировщика, чтобы поместить булавку на дамбу, вы увидите, что 13 сентября луна заходит в 6:13 a.м., а восход солнца в 6:49 утра. Время почти совпадает с нашим воображаемым снимком, но луна заходит слишком рано. А как насчет локации? Глядя на сплошную синюю линию от нашей булавки на западе, видно, что место, где зайдет луна, на самом деле находится слишком далеко к северу 13-го числа, чтобы дать вам фотографию.
Синяя линия показывает положение заходящей полной луны на восходе солнца, если смотреть из Парка Подкова в порту Беркли 13 сентября, слишком далеко к северу от северной башни моста.
Хотя близко, это не даст именно то, что вы хотите, так что насчет октября? Опытные ночные фотографы знают, что Луна с каждым месяцем садится все больше к северу, когда мы переходим от осени к зиме, а Луна восходит позже в зависимости от времени года, когда Земля вращается вокруг Солнца. Конечно, октябрьские настройки прямо противоположны тому, что вы хотите, поскольку восход луны будет позже и даже севернее. Но в августе, в выбранном вами месте, полнолуние будет 15-го числа. Заходит в 6:25 утра, а восход солнца — в 6:24.м. Это потрясающе. А где заходит луна? Он отлично разделяет башни моста с ~ 6:10 до 6:25
.
Положение заходящей полной луны на восходе солнца 15 августа, если смотреть из Парка Подкова в гавани Беркли в заливе Сан-Франциско. Показывает синюю линию между башнями моста.
Конечно, если вы хотите снять полную луну в сентябре между башнями моста, вы можете просто изменить свое местоположение и переместиться на юг в Марину, чтобы провести синюю линию азимута захода луны между башнями моста.Вы также можете проверить, будет ли луна достаточно высока, чтобы быть над настилом моста, с помощью других более продвинутых функций приложения, которые мы рассмотрим позже.
Как насчет использования Photo Pills для планирования съемки Млечного Пути? Давайте посмотрим на провал «Камня-парусника в Долине Смерти», с которого мы начали. Используя Планировщик, вы можете легко определить, что в канун Нового года ядро Млечного Пути вообще не поднимается в ночном небе над Ипподромом.
Обратите внимание, что Галактический Центр «всегда невидим» из этого места на ипподроме в указанные дату и время кануна Нового года.Интересно, кто был тем начинающим фотографом, который вернулся домой с пустыми руками?
Летние месяцы — лучшее время для съемок Млечного Пути в северном полушарии, поэтому давайте посмотрим на июнь 2020 года для нашей следующей поездки в Долину Смерти. Я представляю себе Млечный Путь, снятый на темном черном небе без лунного света, поэтому я могу сделать один кадр для неба и один кадр для камней с очень длинной выдержкой, освещенных звездным светом. Другие могут предпочесть попробовать это в одной рамке со светодиодной панелью для раскрашивания камней.
Луна «Таблетки» в приложении.
Проверка вкладки Луны в приложении показывает, что новолуние в июне 2020 года приходится на субботу 20 числа. Если сдвинуть экран вверху планировщика к информации о Млечном Пути, вы увидите, что центр галактики виден с 22:04. до 3:41 утра. Это должно дать достаточно времени, чтобы опробовать различные техники и композиции. Вы даже можете сделать такую фотографию:
Млечный Путь в небе над знаменитыми парусными камнями ипподрома Долины Смерти.Обратите внимание, что уровни шума на этом изображении невелики из-за того, что я толкнул сенсор относительно устаревшей камеры Canon 5D Mark III в 2012 году, когда был сделан снимок. Также обратите внимание, что качество этого изображения было намеренно снижено для более быстрой загрузки в Интернете.
Положение Млечного Пути в небе над вами, если вы стояли на ипподроме Playa в Долине Смерти 20 июня 2020 года. Думайте о белых точках как о арке галактики над вами с самой толстой белой точкой (и белая линия) как азимут или пеленг на центр галактики.
Если бы мне довелось физически оказаться на ипподроме, я даже мог бы использовать функцию дополненной реальности Night Augmented Reality и камеру своего телефона, чтобы предсказать, как на самом деле будет выглядеть моя фотография Млечного Пути. Следите за новостями позже. А пока подумайте, что вы можете получить как пейзажный фотограф, освоив даже только функцию Планировщика Photo Pills! Теперь вы можете точно прогнозировать положение Солнца, Луны или Млечного Пути на небе в любой точке нашей планеты в любой момент в будущем. Это расширяет ваш творческий потенциал как фотографа.Лучшее планирование означает великолепные фотографии!
Расширенные функции
Хотя вышеупомянутые функции являются «мясом и картошкой» Photo Pills, приложение имеет множество дополнительных функций, которые помогут фотографам добиться наилучшего изображения. Что еще может сделать это приложение для нас?
Photo Pills могут помочь вам спланировать покадровую съемку, рассчитать глубину резкости и гиперфокальные расстояния практически с любой комбинацией камеры / объектива, оценить размер высоких объектов в кадре на основе выбора объектива и расстояния, оценить длину звездных следов в кадре. очень длинные выдержки и даже улучшают базовую функциональность Планировщика, включая применение геодезии, которая учитывает фактический рельеф между вашим местоположением и горизонтом при взгляде на положение и видимость Солнца / Луны / Млечного Пути.
Сейчас мы рассмотрим некоторые из этих дополнительных функций: дополненную реальность, экспозицию и звездные следы / пятна звезд. Это те, которые я регулярно использую при планировании ночной фотосъемки.
Дополненная реальность
Возможности дополненной реальности (AR) в Photo Pills удивительны: используя GPS вашего телефона для определения вашего местоположения на Земле, приложение затем манипулирует камерой вашего телефона и указанными вами настройками даты / времени для отображения на экране в реальном времени, где солнце, Луна, или центр Млечного Пути, будет в будущем, когда вы выберете, наложенный в реальном времени на изображение, которое вы смотрите на своем экране.
Тщательно откалиброванный, вы можете использовать эту функцию, чтобы приблизиться к тому, как ваша фотография будет выглядеть в будущем с того же места, в любом дневном режиме AR, который показывает положение солнца и луны и эфемеры ( дуга по небу) или ночной режим AR, в котором вы увидите изображение реального ядра Млечного Пути на экране.
Давайте посмотрим на пример ночного режима AR, чтобы проверить его точность. В июле 2019 года я преподавал уроки фотографии Млечного Пути в (великолепном) государственном парке Шугар-Пайн-Пойнт на западном берегу озера Тахо.Как я мог быть уверен, что смогу научить студентов снимать Млечный Путь? Перед тем, как запланировать занятие, в июне я совершил дневное посещение парка и использовал функцию дополненной реальности Photo Pills, чтобы выбрать дату и время занятия.
Ниже приведен снимок экрана функции Night AR из Photo Pills, когда я стоял на причале в парке и смотрел на юг днем в июне.
Скриншот из функции Photo Pills ’Night AR в том месте, где я планировал проводить уроки фотографии Sugar Pine Point Milky Way в следующем месяце.
А вот реальная фотография, сделанная во время урока 23 июля в 23:15:
учащихся на моем уроке фотографии Млечного Пути в Шугар-Пайн-Пойнт на западном берегу озера Тахо в июле 2019 года. Качество изображения намеренно снижено для более быстрой загрузки Интернета.
Приложение точно отражает реальные условия, в которых мои ученики увидят во время моего июльского семинара. Эта функция Night AR полезна в любом месте, когда вы ищете хорошую композицию и четкий передний план ночью.
Режим Day AR работает примерно так же: он накладывает положение солнца / луны на ваш экран, позволяя вам видеть, где эти объекты будут в небе в вашем местоположении в определенный момент времени в будущем. Я широко использовал функцию Day AR при планировании коммерческих и архитектурных фотографий, поскольку положение солнца может быть важной частью освещения на вашем объекте, а время часто имеет решающее значение. Примечание: это также может оказаться полезной функцией для фотографов-портретистов, работающих только при естественном освещении.
Функция
Photo Pills ’Day AR, показывающая положение солнца из окна моего офиса.
Калькулятор экспозиции
Техника, которую я часто использую в ночной фотографии, заключается в том, чтобы снять два отдельных кадра и смешать их вместе в Photoshop: одна «короткая» (25-30 секунд) выдержка для неба и одна для переднего плана. Это часто называют «смешиванием с множественной экспозицией» или просто MEB, и я обсуждаю это более подробно в своей статье «Расширенный динамический диапазон против редактирования наложения с множественной экспозицией для фотографов».Что касается переднего плана, я снимаю с очень длинной выдержкой в режиме Bulb (или «Time» на Nikon), чтобы собрать достаточно звездного света для правильного освещения ландшафта, часто до нескольких минут.
Панорамный вид озера Верхняя Сардиния и Сьерра-Баттс, снятый в августе 2019 года, созданный путем смешивания панорам, снятых с разными значениями экспозиции — короткая 20-секундная экспозиция для неба и длинная двухминутная экспозиция для переднего плана.
Метод MEB может быть непростым, особенно в кромешной тьме, так как большинство из нас не запомнили таблицы взаимности и не имеют представления о том, как долго должна быть экспозиция переднего плана, чтобы достичь должного уровня экспозиции.
Photo Pills предлагает простой способ выяснить это с помощью функции «Экспозиция» (или «Таблетка экспозиции» в терминологии приложения). Вы начинаете с определения пробной экспозиции, пока не достигнете желаемой освещенности. Это делается путем повышения ISO вашей камеры до максимального уровня (ISO 25 600 или даже 102 400) и оценки умеренно длинных выдержек (5, 8, 20 секунд…). Снимайте и настраивайте, пока, просмотрев гистограмму, вы не добьетесь нужного уровня освещения в этом одноразовом файле.Помните, что это достигается, когда гистограмма изображения не имеет левого края (нет областей в чистой тени — RGB 0, 0, 0).
После того, как вы установили значение желаемой тестовой экспозиции, вы можете ввести эти значения в калькулятор экспозиции Photo Pills, и приложение использует таблицы взаимности за сценой, чтобы определить, как долго должна быть эквивалентная экспозиция переднего плана при очень низком ISO. , так что вы можете снизить ISO и контролировать уровень шума в используемом изображении. Помните, что очень длинная выдержка в режиме ручной выдержки будет по своей сути зашумлена даже при более низких значениях ISO, поэтому не забывайте о темном кадре!
Функция экспозиции
Photo Pills показывает эквивалентность освещения (экспозиции) двух фотографий, сделанных с разными настройками.
Спотовые звезды
Еще одна функция Photo Pills, которую я использую, — это калькулятор Spot Stars. Эта таблетка позволяет вам ввести комбинацию вашей камеры и объектива, и она определит, сколько времени вы сможете выдержать, прежде чем звезды в центральной части фотографии превратятся из точек в линии (то есть когда вы начнете получать звездные следы). Из-за вращения Земли и расстояния, на которое мы находимся от звезд, которые мы видим, длинные ночные экспозиции в конечном итоге изменят форму всех звезд в кадре с точек на полосы.
Если вы надеетесь на изображение звездных следов, это может быть использовано в ваших интересах. Но если вы пытаетесь создать изображение центра Млечного Пути, вы можете захотеть, чтобы триллионы звезд в галактике были как можно ближе к точкам и выглядели так, как будто они действительно кажутся нам.
Некоторая математика за кадром
Вот краткое изложение того, как математика, лежащая в основе этого материала, работает на примере правила NPF. Если я направлю свой Canon 5D Mark IV в небо и прикреплю свой Rokinon 20mm f / 1.8, я могу снимать кадр за 10,56 секунды по правилу NPF или за 25 секунд по «правилу 500». Правило NPF намного точнее и использует следующую (упрощенную) формулу:
(35 x диафрагма + 30 x шаг пикселя сенсора) / фокусное расстояние объектива = количество секунд, в течение которых затвор может быть открыт.
Правило NPF было разработано французским фотографом, и каждая буква в этом правиле представляет собой переменную: N = апертура (обычно обозначается буквой N в оптике), P = шаг пикселя, F = фокусное расстояние.Шаг пикселей сенсора — это межцентровое расстояние между отдельными пикселями, измеряемое в микронах. Вообще говоря, чем больше шаг, тем лучше, потому что это означает меньше шума на изображении — подумайте о больших ведрах, сложенных в сетку, способных улавливать больше падающих шаров для пинг-понга (фотонов света).
Чтобы определить шаг сенсора камеры, вы можете найти его или воспользоваться формулой, чтобы найти его вручную: возьмите ширину сенсора в мм (например, 35 мм) и разделите ее на максимальное разрешение изображения в пикселях и умножьте на 1000.Вот небольшая разбивка:
Определение шага пикселя датчика
(35 / ширина сенсора в пикселях) x 1000 = Шаг пикселя сенсора
Давайте сделаем это вместе, используя Sony a7 III:
Ширина сенсора 35,6. Максимальное разрешение сенсора составляет 6026:
.
(35/6026) x 1000 = 5,91
Шаг пикселя вашего сенсора для a7 III составляет 5,91.
Определение максимального разрешения датчика Ширина
Если вам интересно, где найти максимальную ширину разрешения сенсора (это число 6026), вы можете либо посмотреть его, либо — если вам нравятся подобные вещи — сделать это вручную.Чтобы найти его вручную, вам нужно знать ширину сенсора и количество эффективных мегапикселей. Эту часть вам просто нужно найти в спецификациях вашей камеры. В этом примере это 35,6 и 24,2. Теперь, когда у вас есть это количество, вы можете приступить к расчету…
Шаг первый: разрешение сенсора = 35,6 / 24,2, что дает вам ответ 1,5
Шаг 2. Теперь, когда у нас есть коэффициент 1,5, давайте найдем разрешение по вертикали. Возьмите 24,2 (наши эффективные мегапиксели для a7 III, которые мы просто искали в спецификациях), умножьте на 100000 и разделите на 1.5. Вы получите очень длинный результат 16133333.333333333333333. Вам нужно найти квадратный корень из этого ответа. Я просто вычислил квадратный корень онлайн, чтобы получить 4017 (или 4016.6320883712183).
Шаг третий: У нас есть разрешение по вертикали, и теперь, чтобы найти разрешение по горизонтали, мы просто возьмем 4017 x 1,5, чтобы получить 6026.
Разрешение сенсора a7 III составляет 6026 x 4017, что немного больше, чем максимальное разрешение изображения файла 6000 x 4000.
a7 III Шаг пикселя и пример NPF для расчета экспозиции
Теперь, когда у нас есть шаг пикселя a7 III, равный 5.91, вот как вы можете его использовать. Помните, вот как выглядит упрощенная формула NPF:
(35 x диафрагма + 30 x шаг пикселя сенсора) / фокусное расстояние объектива = количество секунд, в течение которых затвор может быть открыт.
Допустим, я хочу снимать с диафрагмой f / 2,8, используя объектив 24 мм.
(35 х 2,8) + (30 х 5,91) / 24
35 x 2,8 = 98
30 x 5,91 = 177,3
… затем…
98 + 177,3 = 275,3
… наконец…
275,3 / 24 (длина нашей линзы) = приблизительно 11.Требуется 5-секундная выдержка. Именно по прошествии этого времени ваши звездные «точки» начнут превращаться в звездные «полосы».
500 Правило
Правило 500 пришло из дней пленки и, хотя и не так точно, как правило NPF, приведенное выше, все же дает хорошее приблизительное представление о том, как долго могут быть ваши выдержки. Это проще, чем описано выше: просто разделите 500 на фокусное расстояние вашего объектива (или на длину, на которую вы снимаете). Если взять в качестве примера наш 24-миллиметровый объектив, это означает, что примерно через 20 секунд ваши звездные точки станут полосами.Как мы уже знаем, используя более точный расчет NPF, это, скорее всего, слишком длинная выдержка для сохранения «точек», особенно если смотреть на изображение крупным планом. Единственный реальный способ узнать это — сделать снимок и внимательно изучить изображение как в центре, так и по углам. То, что приемлемо для одного фотографа, может быть неприемлемо для другого.
Вы можете узнать об этом подробнее на сайте Photo Pills.
Использование калькулятора точечных звезд от Photo Pills для определения максимально допустимой выдержки при съемке звезд в виде точек, а не следов с помощью Canon 5DIV и 20-миллиметрового объектива.
Приложение предлагает два варианта выбора: «По умолчанию» для едва заметных следов или «Точный», что полезно для больших отпечатков. Этот выбор учитывает тот факт, что очень большие отпечатки будут улучшать следы из-за увеличения — другими словами, небольшие полосы будут просто более заметными на большом отпечатке, чем на изображении размером с веб-страницу.
Попробуйте Photo Pills в наступающем году. Это приложение значительно улучшит ваши навыки планирования. Вы можете вернуться из следующего фотографического приключения с картой памяти, полной именно тех изображений, которые вы себе представляли.Вы также почувствуете себя более связанным со своим окружением.
Теги: Астрофотография, Ночная фотография Последнее изменение: 7 июля 2021 г.
Частое образование новых частиц над высокими паковыми льдами Арктики за счет увеличения выбросов йода
Терминологическое примечание
Начало осеннего сезона в Арктике обычно связано с более низкими температурами и образованием новых морских льдов, в отличие от летнего таяния. сезон 53 .По этой причине и для ясности, в нашей работе мы последовательно называем эти два периода летом и осенью. Однако, поскольку наши измерения относятся конкретно к августу и сентябрю, наши результаты являются репрезентативными для перехода от лета к осени и не могут быть напрямую экстраполированы на все арктические летние и осенние сезоны.
Описание кампании
Данные были собраны во время кампании MOCCHA в рамках американо-шведской экспедиции Arctic Ocean 2018 на борту шведского I / B Oden в августе и сентябре 2018 г. широты выше 88 ° с.ш. (дополнительный рис.1).
Приборы и измерения
Измерения аэрозолей и облаков проводились на 4-й палубе I / B Oden внутри двух разных контейнеров. Для этого исследования использовались три различных входа: вход NPF, предназначенный для минимизации диффузионных потерь с коротким временем пребывания, входное отверстие для всего воздуха, отобранное для всей популяции аэрозолей (промежуточных и активированных), и входное отверстие CVI для отбора образцов только облачных капель и кристаллов льда размером более 7,8 мкм (подробнее см. Ниже).
HIO 3 , серную кислоту и MSA измеряли с помощью масс-спектрометра с химической ионизацией нитратов 54 . Эти молекулы обнаруживаются как депротонированные частицы, так и сгруппированные с нитратным мономером. Прибор был откалиброван после кампании по серной кислоте, как описано в Kürten et al. 55 , такая же калибровочная константа была принята также для HIO 3 и MSA. Это предположение мотивировано тем фактом, что эти три молекулы имеют более низкое сродство к протонам по сравнению с азотной кислотой и ионизация протекает на кинетическом пределе.Диффузионные потери на входе были скорректированы с использованием константы диффузии серной кислоты 56 . Неопределенность в определении этих соединений в хорошо контролируемых экспериментах обычно оценивается как -30% / + 50% 45 . Однако для полевых измерений обычно расширяют неопределенность до −50% / + 100%, чтобы учесть внутреннюю изменчивость полевых условий, которая не может быть определена количественно. Мы решили использовать большую неопределенность, хотя, вероятно, это будет завышенная оценка.Данные масс-спектрометрии были интегрированы в течение 10 минут, соответствующий нижний предел обнаружения (LOD), основанный на трех стандартных отклонениях фонового шума, был оценен как менее 5 × 10 3 молекул см -3 ; для статистического анализа, представленного на рис. 2, значения ниже LOD были заменены на LOD / \ (\ root {2} \ of {2} \) 57 . Подробное описание прибора см. В Jokinen et al. 12 , а для подробного анализа обнаружения HIO 3 с нитратным CIMS читатель может обратиться к Sipilä et al. 21 .
Химический состав естественно заряженных отрицательных ионов был измерен с помощью APi-TOF, это тот же масс-спектрометр, который описан ранее, но без блока химической ионизации. Описание прибора см. В Junninen et al. 11 . Абсолютное пропускание APi-TOF не было охарактеризовано, поэтому измерения приводятся в единицах измерения в секунду (сП) и не могут быть преобразованы в атмосферные концентрации.
Распределение ионов и частиц по размерам ниже 40 нм измерялось прибором NAIS 58 .Распределение аэрозольных частиц по размерам измеряли с помощью сканирующего измерителя подвижности частиц, диапазон 18–660 нм, и измерителя дифференциальной подвижности частиц (DMPS), диапазон 10–959 нм, оба прибора были изготовлены на заказ 59,60 . Счетчик частиц конденсации TSI (CPC) 3776 и увеличитель размера частиц (PSM) использовали для измерения общей концентрации частиц выше 2,5 нм. PSM не смог измерить частицы ниже 2,5 нм из-за проблем с потоком сатуратора, но в целом он очень хорошо сравнивался с UCPC 61 .Временной ряд UFP на рис. 2b был получен путем объединения измерений как CPC3776, так и PSM 62 . Распределение частиц по размерам, показанное на фиг. 4a, было получено путем объединения измерений, проведенных NAIS и DMPS 63 . Сравнение NAIS с данными DMPS и UCPC приведено в дополнительном примечании 1 и дополнительных рисунках. 11 и 12.
Образцы остатков облачности отбирались с использованием наземного входа противоточного виртуального импактора (CVI). Принципы работы впуска CVI подробно описаны в Shingler et al. 64 . В наземной версии используется аэродинамическая труба для ускорения потока воздуха на наконечник входного патрубка, где противоток предотвращает попадание неактивированного аэрозоля (частицы с низкой инерцией) в поток пробы, но пропускает облачные капли и кристаллы льда. Размер среза капель / кристаллов зависит от скорости потока на входе и составляет около 7,8 мкм (аэродинамический диаметр) с нашей установкой. Геометрия впускного отверстия CVI и разница между воздушной скоростью в аэродинамической трубе и расходом пробы приводят к тому, что объем пробы обогащается облачными частицами по сравнению с окружающим воздухом.Следовательно, концентрации, измеренные за впускным отверстием CVI, необходимо разделить на коэффициент обогащения, который можно рассчитать на основе вышеупомянутых параметров (см. Shingler et al. 64 ). Во время кампании Северного Ледовитого океана 2018 коэффициент обогащения составлял около 6,5. Распределение остаточных размеров облаков не было скорректировано с учетом эффективности отбора капель на входе CVI, поскольку зонд спектрометра прямого рассеяния (FSSP) не работал для события, обсуждаемого в этой статье. Остаточные концентрации облаков и числовое распределение по размерам были измерены с помощью TSI CPC3772 и изготовленного на заказ DMPS в диапазоне размеров 17–959 нм.
Измерения CCN были выполнены с использованием коммерческого счетчика DMT CCN, сканирование на пяти различных SS (0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,5% и 1,0%) 65 .
Все измерения количества частиц были скорректированы с учетом потерь на диффузию и столкновение с использованием либо калькулятора потерь частиц 66 , либо пользовательских скриптов, основанных на тех же уравнениях.
Измерения озона проводились с использованием монитора озона модели 205 от 2BTechnologies 67 . Инструмент был откалиброван после кампании, и данные были скорректированы с учетом дрейфа базовой линии на основе нулевых измерений до и после экспедиции.Общая точность прибора оценивается в пределах 5% от показания.
Все измерения газов и аэрозолей были очищены от загрязнения с судов с использованием алгоритма, основанного на производной концентрации ультратонких частиц, PSD, CO 2 , измерений сажи, а также направления ветра 68 .
Высота приповерхностного перемешанного слоя оценивалась по профилю температуры, измеренному с помощью радиозондов, запускаемых каждые 6 часов 69 .Поверхностная инверсия была рассчитана в соответствии с алгоритмом от Tjernström and Graversen 70 . Данные были линейно интерполированы между каждым радиозондом. Мы скорректировали высоту приповерхностного перемешанного слоя в полдень 17 сентября на основе анализа профиля температуры, который выявил первую инверсию на высоте 90 м. Алгоритм не обнаружил эту инверсию, потому что температура не увеличивалась монотонно.
Скорость сухого осаждения может быть рассчитана как величина, обратная сумме аэродинамического, квазиламинарного сопротивления и сопротивления купола 71 .Мы использовали нейтральный пограничный слой для расчета аэродинамического сопротивления и использовали коэффициент диффузии серной кислоты для расчета квазиламинарного сопротивления. Сопротивление навеса над снежными поверхностями обычно принимается равным нулю 71 ; следовательно, мы его не рассматривали. Как аэродинамическое, так и квазиламинарное сопротивление зависят от скорости, обратной скорости трения, которую можно рассчитать по скорости ветра 71 . Используя измерения скорости ветра с корабля, мы вывели временной ряд скорости сухого осаждения, медиана и IQR которого равны 0.67 [0,39–0,96] см с −1 . Эти значения сопоставимы со скоростью сухого осаждения азотной кислоты, измеренной на Свальбарде 72 .
10-дневные обратные траектории были рассчитаны Хейни Вернли (ETH Zürich, Швейцария) с использованием инструмента анализа Лагранжа LAGRANTO и полей ветра из 3-часового оперативного анализа ECMWF, интерполированного на регулярную сетку с горизонтальным разрешением 0,5 ° на модели 137 уровни 73 .
Метеорологические данные были собраны с метеостанции, установленной на 7-й палубе I / B Oden на ~ 25 м над уровнем моря 74 .
Большая часть данных была обработана с использованием Python и, в частности, библиотек Scipy, Pandas и Numpy 75,76,77 , необработанные данные масс-спектрометра обрабатывались с использованием Matlab и библиотеки TofTool 11 . Все графики были построены с использованием Matplotlib 78 .
События НПФ
Мы идентифицировали 11 событий НПФ во время нашей кампании, четыре из которых были описаны уже в основном тексте (одно событие на рис. 1а и три события на рис. 3а). Остальные события показаны на дополнительном рис.2 с помощью соответствующего распределения частиц и отрицательных ионов по размерам. При наличии также указывается концентрация серы и HIO 3 . Различные события отмечены римскими цифрами. Мы исключили из этого списка два события, на которые сильно повлияло загрязнение (12 и 26 августа), и еще одно событие, которое произошло в начале кампании, когда мы еще находились в пограничной ледовой зоне. Мы использовали другую цветовую карту (например, магму вместо viridis), чтобы выделить периоды, на которые потенциально могло повлиять загрязнение корабля более чем на 10 минут.Более короткие периоды загрязнения не были включены, потому что это всплески, связанные с короткими событиями (например, полет вертолета), которые не влияют на общую популяцию аэрозолей.
Сезонные колебания и фоновая концентрация аэрозолей
Мы сообщаем о сезонных колебаниях трех основных кислот, то есть серной кислоты, HIO 3 и MSA, обнаруженных с помощью нитрата CIMS на дополнительном рисунке 3. Мы использовали 27 августа в качестве деления. дата между летом и осенью в зависимости от начала периода ледостава, как поясняется в основном тексте.Все три соединения демонстрируют более высокие концентрации осенью по сравнению с летом, однако HIO 3 характеризуется наибольшим увеличением как в относительном, так и в абсолютном выражении. Средняя концентрация йодной кислоты осенью более чем в пять раз выше, чем летом, тогда как серная кислота и MSA увеличиваются менее чем в два раза. На этом же рисунке также показано сезонное увеличение концентрации частиц UFP, медианная концентрация которых осенью в 12 раз выше, чем летом.
Хотя концентрация серной кислоты намного ниже по сравнению с HIO 3 , эти два вида коррелируют в краткосрочном масштабе (см., Например, рис. 3b). Эта корреляция объясняется очень коротким сроком службы этих двух кислот, концентрация которых в значительной степени контролируется изменениями в стоках (т. Е. Туманом или конденсацией частиц, как описано в разделе «Источники, поглотители и изменчивость йодной кислоты»).
Мы проанализировали обратные траектории, чтобы выяснить, могут ли сезонные изменения быть связаны с различными регионами источников воздушных масс.Однако нет никаких доказательств систематического смещения происхождения воздушной массы, как показано на дополнительном рис. 4. Мы рассматривали только траектории в пограничном слое за 5 дней до прибытия на позицию корабля.
Чрезвычайно низкая фоновая концентрация аэрозоля показана на дополнительном рис. \ ast / h}} {J},} \ end {массив } $$
(3)
, где h — высота поверхностного перемешанного слоя.Концентрация HIO 3 может быть описана как
$$ \ begin {array} {* {20} {c}} {\ frac {{{\ rm {{d}}} \ left [{{\ rm { {HIO}}} _ 3} \ right]}} {{{\ rm {{d}}} t}} = 2J \ left [{I_2} \ right] — \ frac {{v _ {\ rm {d}} }} {h} \ left [{{\ rm {{HIO}}} _ 3} \ right] — {\ rm {{CS}}} \ left [{{\ rm {{HIO}}} _ 3} \ right ] = \ frac {E} {h} — \ left ({\ frac {{v _ {\ rm {{d}}}}}} {h} — {\ rm {{CS}}}} \ right) \ left [{{\ rm {{HIO}}} _ 3} \ right],} \ end {array} $$
(4)
, где E = 2 E * — скорость излучения, выраженная в атомах йода, см −2 с −1 .В установившемся состоянии это уравнение сводится к
$$ \ begin {array} {* {20} {c}} {\ left [{{\ rm {{HIO}}} _ 3} \ right] = \ frac { E} {{v _ {\ rm {{d}}} + h \ cdot {\ rm {{CS}}}}} \ to \ log _ {10} \ left ({\ left [{{\ rm {{ HIO}}} _ 3} \ right]} \ right) = \ log _ {10} E — \ log _ {10} \ left ({v _ {\ rm {{d}}} + h \ cdot {\ rm { {CS}}}} \ right).} \ End {array} $$
(5)
Из уравнения. (5) следует, что для данного коэффициента выбросов E логарифм концентрации HIO 3 должен линейно изменяться с логарифмом \ (- (v _ {\ rm {{d}}} + h \ cdot {\ rm {{CS}}}) \) с единичным наклоном.Уравнение (5) может использоваться для вывода коэффициента выбросов E для периодов данных, в которых выполняется предположение о стационарном состоянии. Мы определили периоды устойчивого состояния, глядя на производные сигналов HIO 3 и \ ((v _ {\ rm {{d}}} + h \ cdot {\ rm {{CS}}}) \). по их соответствующим временным рядам и учитывали только те периоды, когда отношение производной к сигналу было ниже 5% для обоих. Исключение составляли случаи, когда только одна или две точки данных превышали порог в 5%.Мы рассматривали только периоды более 90 минут, чтобы получить достаточно данных. Перед вычислением производной мы сгладили данные с помощью скользящего среднего за один час и окна типа Хэмминга, чтобы уменьшить инструментальный шум, который будет усилен расчетом производной. С помощью этого подхода мы идентифицировали 11 стационарных периодов, как показано на рис. 2e. Мы оценили коэффициент выбросов для каждой отдельной точки данных 80 этих периодов по формуле. (5) и покажите распределение этих значений на дополнительном рис.6.
Другой способ исследовать применимость этой модели к нашему набору данных — это интегрировать численно уравнение. (4) и смоделируйте эволюцию HIO 3 . Модель не включает потери HIO 3 в облачные капли, поэтому HIO 3 можно моделировать только для периодов без тумана. На дополнительном рисунке 7 представлены результаты моделирования для двух периодов, соответствующих двум различным сценариям интенсивности выбросов. Мы использовали простой метод интегрирования Эйлера для моделирования эволюции HIO 3 и инициализировали его средней концентрацией HIO 3 в первый час.Моделирование проводилось с тремя различными коэффициентами выбросов, чтобы подчеркнуть чувствительность результата к выбросу.
В первом моделировании модель может достаточно хорошо воспроизводить измерения и начинает отклоняться от исходной версии только примерно через 14 часов (около 12:00). Как и ожидалось, он не воспроизводит быстрое уменьшение HIO 3 из-за продувки в тумане после 13:00. Во втором моделировании модель отражает общую тенденцию, но расхождение с измерениями выше.Например, после 06:00 наблюдается быстрое изменение концентрации HIO 3 , которое не фиксируется моделью. Вероятно, это связано с внезапным изменением воздушной массы (см. Также СПМ события V на дополнительном рис. 2).
Модель включает выброс йода и его преобразование в HIO 3 в этот коэффициент E . Поскольку пути производства HIO 3 до сих пор полностью не изучены 43 , невозможно оценить реальный поток йода на основе наших измерений.Кроме того, E представляет собой оценку нижнего предела реального потока йода, учитывая, что только часть испускаемых атомов йода может быть преобразована в HIO 3 . Однако диапазон коэффициента E (дополнительный рис. 6), представленный в этом исследовании, может быть напрямую использован атмосферными моделями для моделирования концентрации HIO 3 над паковым льдом и оценки его роли с точки зрения NPF.
Уборка тумана
Учитывая чрезвычайно низкий фон аэрозолей, основной поглотитель UFP над центральной частью Северного Ледовитого океана — это улавливание путем коагуляции в тумане и облачных каплях.В неосаждающемся облаке средних широт время жизни частицы размером 10 нм будет около 11 мин. 71 . Однако арктические облака обычно характеризуются меньшим количеством капель из-за ограничения CCN, и это влияет на срок службы UFP. Следовательно, мы рассчитали время жизни аэрозоля, исходя из среднего распределения размеров капель, измеренного с помощью FSSP во время MOCCHA 81 . Мы включили все данные до 5 сентября, поскольку впоследствии инструмент сломался. На дополнительном рис.8b показаны соответствующие медиана и распределение количества капель по размеру IQR. На дополнительном рис. 8а мы приводим расчетное время жизни частицы внедренного аэрозоля в зависимости от ее размера (включены только потери из-за коагуляции в капли тумана). В этом случае время жизни частицы размером 10 нм составит около 10 часов. Разница в продолжительности жизни типичного арктического и среднеширотного облака поразительна, но согласуется с большой разницей в количестве капель (обычно <30 см −3 в центральной части Северного Ледовитого океана и около 1000 см −3 в средней части Северного Ледовитого океана). -широтное облако 71 ).На том же рисунке мы выделяем время жизни HIO 3 , рассматриваемого как частица размером 0,5 нм, которое составляет около 2 минут. Диаметр рассчитывается с использованием объемных свойств HIO 3 , то есть плотности и массы. Это значение согласуется со временем распада HIO 3 в тумане и намного ниже по сравнению с ситуацией, когда время жизни контролировалось конденсацией только на уже существующем аэрозоле (дополнительный рисунок 5).
Пространственная протяженность событий NPF
Простая оценка пространственной протяженности события NPF может быть рассчитана, если принять однородную воздушную массу на протяжении всей продолжительности события:
$$ L = W _ {\ rm {{s}}} {\ Delta} т, $$
(6)
, где ∆ t — продолжительность события, W с — средняя скорость ветра во время события и L — диаметр воздушной массы.Это оценка нижнего предела, поскольку она основана на предположении, что место измерения находилось на границе воздушной массы в начале события. Применение такого расчета к событию NPF 5 сентября дает диаметр около 160 км.
Расчет и моделирование скорости роста
Мы рассчитали скорость роста, используя процедуру подбора диаметра моды. Данные, полученные с помощью NAIS, были усреднены до 10 минут, а PSD была подогнана к мультимодальному логнормальному распределению.Другие методы, такие как расчет на основе времени появления, не работали надежно из-за неоднородности воздушной массы, которая вызывала колебания числовой концентрации частиц 82 . Скорость роста рассчитывалась только для тех периодов, когда наблюдался непрерывный рост в течение не менее 2 часов, за исключением периодов, подверженных влиянию тумана, изменений массы ясного воздуха или выхлопных газов с корабля. Например, мы не рассчитали скорость роста для события 6 сентября (рис. 3a), потому что сочетание загрязнения, тумана и неоднородности воздушной массы препятствовало идентификации явно нарастающей моды.
Мы использовали модель твердых сфер, основанную на кинетической конденсации, чтобы оценить вклад серной кислоты и HIO 3 в рост 44 . Эта модель требует знания объемов конденсирующихся паров, которые можно определить по их плотностям в объемной фазе. Однако молекулярный объем зависит от степени гидратации, которая в принципе неизвестна, поскольку не измеряется непосредственно масс-спектрометром. Учитывая, что медиана и [IQR] относительной влажности во время MOCCHA были 95.7% и [90,8–98,4]%, ожидается, что степень гидратации будет высокой, и ею нельзя пренебрегать. Квантово-химические расчеты для серной кислоты предсказывают, что каждая молекула преимущественно связана с тремя молекулами воды при относительной влажности 80%, поэтому мы приняли это значение как оценку нижнего предела и рассчитали соответственно плотность раствора серной кислоты в воде 83,84 . Что касается HIO 3 , нет никаких исследований, сообщающих о распределении гидратов при относительной влажности окружающей среды. Khanniche et al. 85 показал, что HIO 3 образует стабильные гидраты с максимум двумя молекулами воды, но не исследовал более крупные гидраты.Также было высказано предположение, что димер йодата (HIO 3 IO 3 — ) гидратирован до 5 молекул воды при относительной влажности 65% 86 . Поэтому мы предположили, что мономер HIO 3 преимущественно связан с тремя молекулами воды, и оценили его объем на основе измерений объемной плотности фазы 87 . Это аналогично случаю с серной кислотой и разумно, учитывая высокие значения относительной влажности, наблюдаемые во время MOCCHA. Наконец, массовый диаметр был преобразован в диаметр подвижности с добавлением 0.3 нм, как было предложено Ларрибой и др. 88
Скорость роста серной кислоты EF была получена из Stolzenburg et al. 45 и применяется также к росту HIO 3 . Этот EF основан на механизме, управляемом силами Ван-дер-Ваальса между UFP и нейтральными молекулами, и зависит от конденсирующихся частиц. HIO 3 определенно будет иметь другой EF по сравнению с серной кислотой, однако это значение неизвестно, и две молекулы обладают схожими свойствами (например,дипольный момент), поэтому мы ожидаем, что конечный EF будет аналогичным.
Расчет критического диаметра
На дополнительном рис. 9 мы сообщаем о расчетах критического диаметра для трех различных SS (0,2%, 0,3% и 1,0%) на основе измерений CCN. Критический диаметр рассчитывается исходя из предположения, что количество аэрозолей смешано внутри, и интегрируя числовую концентрацию частиц вниз от наибольшего диаметра числового распределения аэрозолей по размеру 48 . Важно отметить период с 09:00 до 12:00, который характеризуется туманом без частиц режима накопления (см.рис.4 в основном тексте). Сравнение между остаточной числовой концентрацией в облаках и распределением сухого аэрозоля позволяет предположить, что частицы диаметром всего 37 нм активировались. Это значение соответствует критическому диаметру при 1% SS.
Сравнение с концентрацией йода в аэрозоле в Alert
Увеличение концентрации йода осенью на основе аэрозольных измерений было впервые показано Сируа и Барри 52 более 20 лет назад.Совсем недавно Sharma et al. 38 продлил анализ до 2006 г., подтвердив наличие осеннего пика йода. Их данные основаны на инструментальном нейтронно-активационном анализе (INAA) аэрозольных фильтров, собранных в Алерт, Канада (82,5 ° с.ш., 62,3 ° з.д.) Канадской сетью аэрозольных базовых измерений (CABM), Отдел исследования климата, Окружающая среда и изменение климата, Канада с 1981 г. до 2006 г. На дополнительном рисунке 10 мы сравниваем средние недельные абсолютные концентрации HIO 3 в газовой фазе по нашим измерениям и йода в аэрозольной фазе по данным Sharma et al. 38 Согласие между этими двумя наборами данных замечательно, учитывая, что они взяты из двух мест на расстоянии около 900 км друг от друга, из разных десятилетий и получены с помощью разных методов измерения. Помимо аналогичных временных тенденций, требуется всего несколько часов конденсации имеющегося HIO 3 на уже существующих частицах для достижения наблюдаемых концентраций йода в аэрозоле в Alert. Ключевой вывод заключается в том, что наши наблюдения не ограничиваются одним годом и конкретным местом в Арктике, но, вероятно, наблюдались в течение нескольких десятилетий и являются репрезентативными для высоких районов Арктики.
Sharma et al. 38 также показал, что осенняя концентрация йода в аэрозоле существенно не менялась с 1981 по 2006 год, что указывает на то, что уровень выбросов йода был относительно стабильным в течение последних нескольких десятилетий. Это наблюдение отличается от недавних результатов, которые сообщили о почти удвоении концентрации йода в атмосфере с 1980 по 2010 год в Северной Атлантике 89 .