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デジタルソラログラフィー



ソラログラフィー（ピンホールカメラを使用してフォトペーパーで数か月間得られた空を横切る太陽の動きの画像）は、ゼロの始まりからどこかで人気を博しました。そして2010年代にこの手法が非常に普及したとき、多くの人々が再びフィルムやフォトペーパーを使った写真に興味を持ち始めました。彼らの多くは紙を中に入れて銀行を置き始め、森や都市の公共の場所に彼らの側に穴を開け始めました-私もこの考えが好きです。

Solargraphy.comでは、そのような作業の数百の素晴らしい例を見つけることができます。

ここにいくつかのリンクがあります：


そして、ビール缶や下水管からのこれらのピンホールカメラは非常に自作のように見えますが、すでに店頭で既製で購入することができます。そしてもちろん、既製のセットは日光浴をより身近な趣味にしますが、一般にそのようなカメラを自分で作ることは非常に困難です。

しかし、私はフィルム（またはこの場合は紙の上）で撮った写真が好きですが、すべてのアナログ機器を取り除きました。彼とあまりにも大騒ぎ。

フィルムなしで同じ写真を作ってみませんか？

理論


仕事


長時間露光撮影は簡単です。光に対するマトリックスの感度を下げ、数秒間シャッターを開きます。シャッタースピードをさらに上げる必要がある場合は、画像がひどくうるさいことがわかるでしょう。次のステップは、短い露出と平均で多くの写真を撮ることです。このプログラム的な方法で、ほぼすべての長さのシャッター速度をシミュレートできます。各画像の露出値に基づいて加重平均を取ると、1日の抜粋を取得することもできます。涼しい！このようなアプローチが日射計に適用されないのは残念です。太陽のイメージはフィルム[フォトペーパー]で「燃え尽き」、永遠に残りますが、平均化すると、平均化により太陽の輝点が消え、長時間のデジタルエミュレーションでは見えなくなります。くそ...

24時間の露出：



処理結果：



この問題をどのように解決しますか？個々の写真を作成するときは、「燃え尽きる」、つまり太陽にさらされるポイントを追跡する必要があります。それぞれの写真（正しいシャッタースピードで）と一緒に、もう1枚を作ります-マトリックスに到達する光の量を最小限に抑えます。暗い写真の2番目のケースでマトリックスに到達するすべての光子は、フィルムにマークを残すのに十分明るいと見なすことができると想定しています。

少し脱線して、曝露数（EV）についてお話ししましょう。適正露出の写真の場合、絞り値f / 1.0およびISO 100で1に対して撮影された場合、EVは0になります。同じ設定で0.5秒になるとEV 1になり、1/4秒になるとEV 2になります...ウィキペディアで曇りの日にEVと書いています標準のデジタルミラーレスレンズは、最大1/4000秒の露出を実現でき、ほとんどのレンズはf / 22の絞り値と最低ISO値-25、50または100を持っています。1/ 4000秒のシャッター速度では、絞り値f / 22とISO 100 EVは20-22になります。したがって、EVをシーンの明るさの量（正しい露出で）の尺度として使用できます。同時に、露出を超えずにカメラが耐えられる最大の明るさの尺度としても使用できます。実際、これはカメラに到達するフォトンの数です。露光中にカメラが正常にブロックしたフォトンの数。フィルムのどの部分が焼き切れるのかを確実に判断できるように、EVは何にすべきですか？実際には、空をきれいにすればするほど、雲や霞、浮遊粒子、および光を反射する大気中の水滴が減り、EVカメラの最大サイズは小さくなります。したがって、1/4000のシャッター速度、22の絞り、およびISO 100のカメラは非常に少ない光子を捉えるので、画像の特定の部分が非常に明るいと見なすことができます。したがって、1/4000のシャッター速度、22の絞り、およびISO 100のカメラは非常に少ない光子を捉えるので、画像の特定の部分が非常に明るいと見なすことができます。したがって、1/4000のシャッタースピード、22の絞り、およびISO 100のカメラは非常に少ない光子を捉え、画像の特定の部分が信じられないほど明るいと見なすことができます。

しかし、太陽に照らされた雲の各部分も非現実的に明るくなり、カメラがこの明るさを下げることができない場合、この点がフィルムにマークを残すのに十分明るいかどうかを確実に判断できません。実際、もちろん、彼女は痕跡を残していなかったでしょうが、明るい雲と太陽を確実に区別することはできません。私の経験では、照明条件が事前にわからない場合（通常は大陸のヨーロッパ地域で発生します）、少なくとも24に等しいEVを取得する必要があります。

ただし、可能なEV値のウィンドウを移動する簡単な方法があります- ニュートラルフィルター。マトリックスに到達する光の量が大幅に減少するため、カメラは夜明け、日没、または夜に画像を受信できなくなります。ただし、これらの画像は数日間シャッター速度に影響しないため（明るい日と比較して）、これは重要ではありません。最終的な画像への寄与はごくわずかです）。ND64フィルター（2 6）を使用すると、約6 EVが削除され（NDフィルターでは正確な値を指定できません）、これによりEV 26の最大値が得られます。どのように見えますか？


正しいシャッタースピードとEV 11を使用し


た画像少し暗い（EV 14）


デジタルカメラが提供できるものに近い（EV 19）


そして、フィルターを使用した結果がここにあります-EV 26

これで十分ですか？はい、そう思います。

プログラム


では、これらすべてをどのように処理しますか？ X秒ごとに正しい露出で写真を撮る必要があります。その直後に、EV 26で写真を撮ります。最初の写真から、メタデータに基づいてメタデータに基づいて遅いシャッタースピードが計算されます。 EVはEXIFデータに基づいて計算し、オフセットを追加して、オフセットEVの次数に2を使用して、ピクセル値を平均化するための重みとして使用できます。

これは2番目の画像では機能しません。すべての「焼き切れた」ピクセルを平均化します。ここでは、すべての画像をオーバーレイし、結果の最も明るいピクセルを保存します。



その後は、2番目を1番目に課し



ます。しかし、何枚の画像が必要で、どれくらいの頻度でそれらを撮影する必要がありますか？間隔は焦点距離に依存します（画像が広いほど、太陽が小さいほど、ギャップが広くなります）。私の場合、広角写真（約24 mm）の場合、私の視点からの最小間隔は60秒で、理想的な間隔は45秒でした。 60秒を超える間隔を取ると、太陽の経路のアーチが重なり合う円になり、限界に達します-真珠のストリングだけです。もちろん、角を滑らかにして太陽の円を塗りつぶすために、太陽パスを使用して画像をチートし、ガウス平滑化を画像に適用することができます。


90秒間隔：アーティファクト（雲によって引き起こされる大きなギャップが太陽を覆う）

シャッタースピードが遅い画像の枚数は動きにもよりますが、細かいところまで60〜90枚で十分です。

鉄


悪くない。これで、デジタルソラログラフィーを取得するための実際の方法があります。しかし、実際の画像を取得する必要があります。 （比較的）使い捨てのカメラを作る方法、常に迷惑な鳥や彼女を引きずるよりいらいらする秩序ある使用人がいる可能性があるという事実を頼りに？一部の愛好家のレビューによると、野生に放置されたカメラの30〜50 %%を6か月間（冬から夏至まで、つまり空の太陽の最も低い位置から最も高い位置まで）失いました。 6か月は期待していませんが、2台のカメラの紛失に備える価値はあります。 Raspberry Pi ZeroからPiカメラモジュールを使用すると、サイズとコストが最小のカメラを組み立てることができます。ただし、これは8メガピクセルの「全体」であり、鮮明な写真は必要ありません。さらに、設定された間隔で組み込むための電子機器、バッテリー、スマートフォンの偽のレンズ、ひどく強力なネオジム磁石が、すべてケース内に3Dプリンターで印刷されています。











技術的な詳細 SAMD21マイクロコントローラーを搭載したRaspberry Pi HAT（Arduino Zeroを搭載したチップ）は、2つの18650バッテリーで動作し、60秒ごとに（外が明るい場合）Piをオンにします。暗い場合はそれほど頻繁ではありません。Piが読み込まれ、写真を何枚か撮り、オフにします。システムは2.5日間バッテリーで稼働し、1日あたり10 GBを生成します。十分な速さで起動するには、露出を測定し、写真を何枚か撮り、保存し、切断します。これを60秒で完了すると、脂っこいRaspbianの代わりに最小限のbuildroot配布キットがコンピューターにインストールされます。



そのようなプロジェクトで最も難しいことは、3Dプリンターで印刷され、気象条件から保護されるケースを作ることです。私は良い選択肢を得ました-私は、ハウジングに設けられたくぼみにエチレンプロピレンゴム（EPDM）の3 mmガスケットを使用しました。





画像


ワイマールで取られた例：



















問題と欠点


「焦げた」ピクセルを特定するために、個別のフレームを使用しました。画像に痕跡が残っているかどうか。累積的な測定は行いませんでした。カメラで動く車が見える場合、効果は実際のフィルムの動作に匹敵します。ガラスや金属からの反射が小さな明るい点の散乱を与える場合、数十枚の写真に含まれるこのノイズは目にあまり目立ちません。Michael Wesleyが撮影した次の写真は、これがフィルムでどのように見えるかを示す良い例です。



私もしたい！


涼しい！確かに、あなたは手で作業する必要があります。リソース：

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