Get best of the week

Solarografia Digital



A solarografia (imagens do movimento do sol no céu, obtidas por vários meses em papel fotográfico usando uma câmera pinhole) ganhou popularidade em algum lugar desde o início do zero. E quando nos anos 2010 essa técnica se tornou realmente popular, muitas pessoas voltaram a se interessar por fotografias usando filmes e papéis fotográficos. Muitos deles começaram a deixar bancos com papel dentro e um buraco nas laterais nas florestas e locais públicos das cidades - e eu também gosto dessa idéia.

Em Solargraphy.com você pode encontrar centenas de exemplos maravilhosos de tais trabalhos.

Aqui estão mais alguns links:


E embora essas câmeras pinhole de latas de cerveja e canos de esgoto pareçam muito fabricadas, elas já podem ser compradas prontas na loja. E, é claro, os aparelhos prontos tornam a solarografia um hobby mais acessível, mas, em geral, é bastante difícil fazer essa câmera por conta própria.

No entanto, embora eu adore as fotos tiradas em filme (ou, como neste caso, em papel), me livrei de todo o meu equipamento analógico. Muito barulho com ele.

Que tal fazer a mesma foto, apenas sem filme?

Teoria


Tarefa


É fácil fazer fotografias de longa exposição. Reduza a sensibilidade da matriz à luz e abra o obturador por alguns segundos. Se você precisar aumentar ainda mais a velocidade do obturador, começará a suspeitar que a imagem ficará muito barulhenta. O próximo passo é tirar muitas fotos com exposições curtas e média. Desta maneira programática, a velocidade do obturador de quase qualquer comprimento pode ser simulada. Você pode até tirar um trecho de um dia se fizer uma média ponderada com base nos valores de exposição de cada imagem. Legal! É uma pena que tal abordagem não se aplique à solarografia. A imagem do sol “queima” no filme [papel fotográfico] e permanece lá para sempre, mas, quando estiver em média, o ponto brilhante do sol desaparecerá devido à média e não será visível com emulação digital de longa duração. Droga ...

24 horas de exposição:



Resultado processado:



como resolvemos esse problema? Ao criar fotos individuais, é necessário rastrear os pontos que serão "queimados" ou solarizados. Juntamente com cada foto (com a velocidade correta do obturador), criamos mais uma - com a quantidade mínima possível de luz atingindo a matriz. Assumimos que todo fóton que chega à nossa matriz no segundo caso com uma fotografia mais escura pode ser considerado suficientemente brilhante para deixar uma marca no filme.

Vamos discordar por um segundo e falar sobre o que é o número de exposição (EV). Para uma foto com a exposição correta, que foi tirada para 1 com uma abertura de f / 1.0 e ISO 100, EV será 0. Meio segundo com as mesmas configurações dará EV 1, um quarto de segundo dará EV 2, ... Na Wikipedia, eles escrevem isso em um dia nublado EV será cerca de 13 e, ao sol, 16. A lente digital sem espelho padrão pode oferecer uma exposição de até 1/4000 segundos, a maioria das lentes tem uma abertura f / 22 e o menor valor ISO - 25, 50 ou 100. Na velocidade do obturador de 1/4000 s, a abertura f / 22 e ISO 100 EV será igual a 20-22. Portanto, podemos usar EV como uma medida da quantidade de brilho da cena (com a exposição correta) - e ao mesmo tempo como uma medida da luminosidade máxima que a câmera pode suportar sem exceder a exposição. De fato, este é o número de fótons que atingem a câmera,e o número de fótons que a câmera bloqueia com sucesso durante a exposição. Qual deve ser o EV para que possamos determinar com segurança quais partes do filme serão queimadas? Na prática, quanto mais limpo o céu, menos nuvens e neblina, partículas em suspensão e gotículas de água na atmosfera que refletem a luz - quanto menor o número máximo de câmeras EV. Portanto, uma câmera com velocidade de obturador de 1/4000, abertura 22 e ISO 100 capturará tão poucos fótons que podemos assumir que uma determinada parte da imagem é incrivelmente brilhante.Portanto, uma câmera com velocidade de obturador de 1/4000, abertura 22 e ISO 100 capturará tão poucos fótons que podemos assumir que uma determinada parte da imagem é incrivelmente brilhante.Portanto, uma câmera com velocidade de obturador de 1/4000, abertura 22 e ISO 100 capturará tão poucos fótons que podemos assumir que uma determinada parte da imagem é incrivelmente brilhante.

Mas cada parte da nuvem, iluminada pelo sol, também se torna irrealisticamente brilhante e, se a câmera não pode reduzir esse brilho, não podemos determinar com segurança se esse ponto era brilhante o suficiente para deixar uma marca no filme. Na verdade, é claro, ela não teria deixado vestígios, mas não podemos distinguir com segurança entre uma nuvem brilhante e o sol. Na minha experiência, se as condições de iluminação não forem conhecidas antecipadamente (como geralmente acontece na parte européia do continente), precisamos obter um EV de pelo menos 24.

No entanto, existe uma maneira simples de mover a janela de possíveis valores EV - um filtro neutro. Reduz significativamente a quantidade de luz que chega à matriz, para que a câmera não possa receber imagens ao amanhecer, ao pôr do sol ou à noite - mas, no nosso caso, isso não é importante, pois essas imagens não afetam a velocidade do obturador por vários dias (em comparação com o dia claro) contribuição para a imagem final é insignificante). Ao usar o filtro ND64 (2 6 ), ele exclui cerca de 6 EV (o valor exato não pode ser chamado com filtros ND), e isso nos dá um valor máximo de EV 26. Como ele será?


Imagem com a velocidade correta do obturador e EV 11


Um pouco mais escuro (EV 14)


Perto do que as câmeras digitais podem oferecer (EV 19)


E aqui está o nosso resultado com o filtro - EV 26

Isso é suficiente? Acho que sim.

Programa


Então, como você lida com tudo isso? Você precisa tirar uma foto com a exposição correta a cada X segundos e imediatamente depois - uma foto com EV 26. Nas primeiras fotos, uma velocidade lenta do obturador é calculada com base em metadados. O EV pode ser calculado de acordo com os dados EXIF, adicione um deslocamento e use dois no grau de deslocamento EV como um peso para os valores médios de pixel.

Isso não funcionará com as segundas imagens - então calcularemos a média de todos os pixels "queimados". Aqui, simplesmente sobrepomos todas as imagens e salvamos os pixels mais brilhantes do resultado.



Depois disso, simplesmente impomos o segundo ao primeiro:



caia morto! Mas quantas imagens precisamos e com que frequência precisamos para fotografá-las? O intervalo depende da distância focal (quanto maior a imagem, menor o sol, maior o espaço). No meu caso, para uma imagem grande angular (cerca de 24 mm), o intervalo mínimo do meu ponto de vista foi de 60 s e o ideal, de 45 s. Se você tirar uma folga de mais de 60 s, o arco do caminho solar se transformará em círculos sobrepostos e, no limite - apenas um colar de pérolas. É claro que você pode trapacear e aplicar a suavização gaussiana à imagem com o caminho solar para suavizar os cantos e manchar os círculos solares.


Intervalo de 90 s: artefatos (grandes lacunas causadas por nuvens cobrem o sol)

O número de imagens com velocidade lenta do obturador depende do movimento, mas de 60 a 90 peças funcionam bem mesmo nos mínimos detalhes.

Ferro


Não é ruim. Agora, temos uma maneira real de obter solarografia digital. Mas ainda precisamos obter imagens reais. Como fazer uma câmera (relativamente) descartável, contando com o fato de que sempre pode haver pássaros irritantes ou ainda mais servos irritantes que a arrastarão para longe? De acordo com algumas críticas de entusiastas, eles perderam de 30 a 50 %% das câmeras deixadas na natureza por seis meses (no período do inverno ao solstício de verão, ou seja, da posição mais baixa para a mais alta do sol no céu). Não conto com seis meses, mas ainda vale a pena se preparar para a perda de duas câmeras. A menor câmera em tamanho e custo pode ser montada a partir do Raspberry Pi Zero com o Pi Camera Module. No entanto, serão 8 megapixels "inteiros" e bem - ainda não precisamos de fotografias nítidas e nítidas. Além de eletrônicos para inclusão em intervalos definidos,uma bateria, uma lente falsa de um smartphone e ímãs de neodímio terrivelmente fortes, tudo em um estojo impresso em uma impressora 3D.











Detalhes técnicos O Raspberry Pi HAT com um microcontrolador SAMD21 (chip com Arduino Zero) é alimentado por duas baterias 18650 e liga o Pi a cada 60 s (se estiver claro lá fora), ou com menos frequência se estiver escuro. O Pi carrega, tira algumas fotos e desliga. O sistema funciona com baterias por 2,5 dias e gera 10 GB por dia. Para inicializar com rapidez suficiente, meça a exposição à luz, tire algumas fotos, salve e desligue - tudo em 60 segundos - uma distribuição mínima de buildroot é instalada no computador em vez do Raspbian oleoso.



A coisa mais difícil nesse projeto é criar um estojo impresso em uma impressora 3D e protegido das condições climáticas. Tive uma boa opção - usei uma junta de 3 mm de borracha de etileno-propileno (EPDM) no recesso fornecido na caixa.





Imagens


Exemplos tirados em Weimar:



















Problemas e fraquezas


Para determinar os pixels "queimados", usei quadros separados. Um traço permaneceu na imagem ou não. Não fiz medições acumulativas. Se carros em movimento são visíveis na câmera, um efeito é comparável ao comportamento de filmes reais. Quando os reflexos do vidro e do metal espalham pequenos pontos brilhantes, esse ruído, que cai em várias dezenas de fotografias, não é tão perceptível aos olhos. A seguinte fotografia tirada por Michael Wesley nos dá um bom exemplo de como isso pode ser visto no filme:



Eu também quero!


Legal! É verdade que você precisa trabalhar com as mãos. Recursos:

More articles:


All Articles