Cómo disparo fotografías solares con una cámara digital

Cómo disparo fotografías solares con una cámara digital

Las solargrafías (imágenes de agujeros en papel fotográfico que capturan meses del sol arqueándose en el horizonte) fueron algo que comenzó en algún momento de la década de 2000. Cuando esto se generalizó a principios de la década de 2010, mucha gente volvió a entusiasmarse con la película.

Al parecer, algunas personas comenzaron a tirar latas con papel y agujeros en el bosque y en el espacio público urbano y me gusta mucho esta idea. .
Solargraphy.com por Tarja Trygg está recolectando cientos de ejemplos maravillosos.

Si bien las cámaras estenopeicas construidas con latas de cerveza y tubos de alcantarillado tienen un carácter de bricolaje muy atractivo, incluso puedes cómpralos ahora mismo . Ofrecer kits preensamblados hace que la solargrafía sea mucho más accesible y tener hardware fácil de construir es ciertamente algo de lo que carece este proyecto.

Realmente me gusta la película (o el papel en este caso), pero me deshice de todo mi equipo analógico. Entonces, ¿qué tal hacer el mismo tipo de fotografía pero sin película ?

Teoría

El problema : es fácil crear largas exposiciones digitales. Reduzca la exposición de los sensores a la luz y déjela funcionar durante unos segundos. Si quieres ir más tiempo, te darás cuenta de que después de unos segundos se volverá terriblemente ruidoso.

El siguiente paso en el juego es tomar muchas exposiciones individuales y promediarlas. De esta manera, una exposición arbitrariamente larga puede simularse bastante bien en el software. Cuando se utiliza un promedio ponderado basado en el valor de exposición de las imágenes individuales, es posible incluso exposiciones de un día. ¡Agradable!

Excepto … que no funcionará para imágenes de solargrafía. Mientras el sol se quema en la película y la marca permanentemente, el punto / raya extremadamente brillante del sol se promedia y no será visible en la exposición digital ultra larga. Maldición…

Exposición digital larga de 24 horas:


El resultado de solo promediar:

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Entonces, ¿cómo podemos resolver este problema? Al tomar exposiciones individuales, necesitamos hacer un seguimiento de los puntos de la película que se "quemarían" o se solarizarían. Para cada imagen que tomamos (con la exposición correcta), tomamos otra imagen de inmediato con la menor cantidad de luz posible que llega al sensor. Suponemos que cada bit de luz que hubiera alcanzado el sensor en nuestra segunda exposición, mucho más oscura, habría sido lo suficientemente brillante como para marcar permanentemente la película.

Hay una manera fácil de mover la ventana de EV min / max posiblemente capturable valores por cámara: un filtro de densidad neutra. Eso reduce la cantidad de luz que golpea el sensor considerablemente, por lo que la cámara no podrá capturar imágenes al anochecer, al amanecer o en la noche, pero eso no es un problema en nuestro caso ya que estas imágenes no serían relevantes para un Exposición larga de varios días de todos modos (en comparación con el día brillante, su impacto en la imagen general es insignificante). Cuando se usa un filtro ND64 (64 o 2 a la potencia de 6), se eliminan aproximadamente 6 EV (los filtros ND nunca son precisos) y, por lo tanto, nos da 26 como el valor EV máximo. ¿Cómo se ve eso?

Imagen correctamente expuesta (EV: 11)

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Ligeramente más oscuro (EV: 14)

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Cerca de lo que la mayoría de las DSLR logran de fábrica (EV: 19)

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Aaa y aquí vamos (EV: 26)

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¿Eso es suficiente? Yo diría que sí.

Software

Entonces, ¿cómo procesamos esto? Tome una foto correctamente expuesta cada X segundos y una segunda foto en EV 26 de inmediato. De todas las primeras fotos, la imagen de larga exposición se calcula haciendo un promedio ponderado basado en metadatos. Podemos calcular el valor EV a partir de los datos EXIF ​​de la imagen, aplicar un desplazamiento al valor y usar 2 a la potencia del valor EV compensado como nuestro peso para promediar valores de píxeles.

Para el conjunto de segundas imágenes, no puede hacer eso, promediaríamos todas las secciones / píxeles de imágenes quemadas. Allí simplemente superponemos cada imagen y conservamos los píxeles más brillantes de todas las imágenes.


Luego tomamos la imagen de larga exposición y quemamos todos los píxeles brillantes con los datos de nuestra superposición solar:

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¡Genial! Pero, ¿cuántas imágenes se requieren y qué tan rápido necesitamos tomarlas?

La duración del intervalo depende de la distancia focal (cuanto más ancha es la imagen, más pequeño es el sol, más puede durar el tiempo entre las imágenes). En mi caso para una imagen de gran angular (aproximadamente 24 mm), 60 segundos parecen ser los mínimos y 45 preferibles. Si el intervalo excede los 60 s, el arco del sol se reduce a círculos superpuestos y, finalmente, algo así como un collar de perlas. Una forma de hacer trampa es aplicando un poco de suavizado gaussiano en la imagen de la superposición del sol para ayudar a romper los bordes duros y suavizar los círculos del sol.

Intervalo de 90 segundos:

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Las brechas son causadas por un cielo parcialmente nublado que bloqueó el sol

El número de imágenes para la exposición prolongada depende de la cantidad de movimiento, pero un número de 60 a 90 imágenes funciona bien incluso para pequeños detalles.

Hardware

Ahora tenemos una forma factible de crear Una solargrafía digital. Excepto que necesitamos tomar / hacer uno. ¿Cómo conseguir una cámara (relativamente) desechable que pueda ser arrebatada por pájaros molestos o incluso por servidores públicos más molestos en cualquier momento? Algunos entusiastas de la solargrafía informan de una pérdida del 30 al 50 por ciento de las cámaras cuando las colocan en la naturaleza durante medio año (solsticio de invierno a verano, es decir, del punto más alto al más bajo del sol).

No haré seis meses, pero estar preparado para perder una o dos cámaras podría ser una buena idea. La cámara más pequeña y menos costosa que puedo construir (¿usted?) Es básicamente una Raspberry Pi Zero con un módulo de cámara Pi. Tiene 8 megapíxeles, pero supongo que está bien, no queremos esto para impresiones artísticas brillantes ultrafinas.

Combinado con algunos dispositivos electrónicos para encenderlo y apagarlo para tomar un par de imágenes a intervalos determinados, una batería, una lente de fijación para teléfono inteligente y algunos imanes de neodimio horriblemente fuertes, envolvemos esto en una carcasa impresa en 3D. [19659004] Cómo disparo fotografías solares con una cámara digital

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Un Raspberry Pi Hat con un microcontrolador SAMD21 (el chip Arduino Zero) consume energía de dos baterías 18650 y enciende el Pi cada 60 s (si hace sol afuera) o en intervalos más lentos si la cámara informa menos luz. El Pi arranca, toma algunas imágenes y se apaga nuevamente. El sistema funciona con las baterías durante 2.5 días, generando aproximadamente 10 gb de datos por día.

Para ser lo suficientemente rápido como para iniciar el sistema, mida la luz, tome varias imágenes, guárdelas y apague en menos de 60 segundos el pi ejecuta buildroot, una distribución mínima de Linux en lugar del hinchado Raspbian.

La caja impresa en 3D resistente a la intemperie es el desafío más difícil al construir esto. He tenido buenos resultados con un sello de cuerda de goma EPDM muy suave de 3 mm en una cavidad de 3 mm.

Resultados

Aquí hay ejemplos de Weimar:

Cómo disparo fotografías solares con una cámara digital

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Advertencias

Para determinar las partes / píxeles quemados, utilizo un enfoque de una sola vez. O la exposición en una sola imagen fue suficiente para dejar una marca de forma permanente o no lo hizo. No se utiliza ninguna medida acumulativa de ninguna manera. Si hay tráfico y automóviles en la imagen, esto da como resultado una reproducción de baja fidelidad del comportamiento de las exposiciones cinematográficas.

Si bien los reflejos de vidrio y metal de los automóviles darían como resultado una nube de pequeñas motas de quemaduras durante un largo período de tiempo en la película, el ruido puntual de solo unas pocas docenas o cien exposiciones digitales usando el El método de disparo es menos atractivo para la vista. Un buen ejemplo de cómo se ve esto en una imagen de película es esta foto del fotógrafo Michael Wesely . Pero: eso es algo para otro día.

Recursos

Si quieres hacer esto también, se requiere un poco de montaje. Aquí hay algunos recursos:

El software que utilizo para apilar, promediar y alcanzar el máximo está en GitHub pero tenga en cuenta: no es exactamente plug-and-play.

Archivos de la placa Eagle y los esquemas para el 2S Lipo Battery Raspberry Pi Hat se pueden encontrar aquí .

Los archivos Fusion360 para el recinto hermético se pueden descargar aquí .


Sobre el autor : Christopher Getschmann es un entusiasta de la fotografía con sede en Alemania que trabaja con exposiciones largas y fotografía nocturna. Las opiniones expresadas en este artículo son únicamente las del autor. Puede encontrar más trabajos de Getschmann en su sitio web Flickr y 500px . Este artículo también fue publicado aquí .

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