文档介绍：关于应用数码单反相机测定透光系数的方法研究08012关于应用数码单反相机测定透光系数的方法研究1摘要本课题以天文、摄影、物理光学的知识为基础,目的是利用相对简单的方法,较为快速地测出所有具有减光性质的器件的透光系数。运用参考自《美好天象——日全食》一书中的经验公式,对非全食曝光时间进行估算,并进行了实验检验。认证公式正确性后,从物理光学的角度对公式进行推导、变形,得出透光系数的计算方法,并对各参量进行了解析。测试的方法是,将标定减光片与待测减光片依次置于相机前,以强光源照射,控制照片的最终亮度不变,观察曝光时间、底片感光指数、光圈的关系,从而得出两减光片透射系数的关系。最后运用该方法进行定量实践检验,证实了方法的正确性。本研究创新点有:相比于传统方法,运用的工具简单易得,算法简单;根据要求的不同,测试可精可简。该方法在天文学、气象学、日常生活中的应用前景广泛。关键词天文摄影,数码单反相机,透光系数2一、日全食观测时数码摄影曝光时间的理论估算和实测摘要2009年,在为7月22日日全食的摄影观测作准备的过程中,根据我校刚建成的“天文观测的数码拍摄——多屏显示系统”的具体配置,对日食过程中各种拍摄所需用的正确曝光时间进行了分析和理论——半经验的估算,并且还对非全食阶段的曝光时间进行了实验检验。我们的观测与检验结果表明,其数据与估算值十分接近。这就说明,我们的分析和估算是正确的、合理的;同时我们的观测——显示系统也是稳定的、可靠的。由这些估算和实验检验,我们还得到进一步的启发:也许还可以用这样的估算和实验方法,并通过相互比较来测定不同天气状况下的大气消光系数的变化,或一组低透射系数(<10-4)太阳白光减光片的透光系数的相对值或绝对值。引言要想拍摄到一张优质的天文照片,拍摄参数的正确设定是准备工作的关键之一。而要想在日全食观测过程中拍摄到一系列良好的照片,拍摄参数的准确设定更是准备工作的关键之一。这也是一个较大的难题,因为太阳光球的亮度是太阳色球、日冕亮度的千倍、万倍以上,因此在偏食阶段的拍摄,还必须加上足够深色的减光片。而在全食过程中,贝利珠、色球、日珥、以及离日面边缘不同距离处的日冕的亮度也都是各不相同的,因此在日食过程中拍摄对象的亮度会不断地发生变化,从而拍摄时就需不断地改变相机的曝光参数。此外,观测点当时当地的气象状况也会对曝光参数发生影响,因为大气中的沙尘,水汽,特别是云雾等都会减弱到达地面的阳光。因此要想在日食过程中,顺次拍摄到这种种不同的客体,不同的景象,就必须事先设置好一个正确的曝光参数的顺序表。在不少参考资料中,都有对于日食拍摄参数估算方法的介绍[1],但这些参数往往是指晴好天气或某种标准状态下的数据。因此在观测之前,不仅需要根据经验的或理论的方法做好一般性的估算,而且还需设想可能发生的变化而做好应急预案。3在2009年7月22日日全食观测的准备工作时期,我们也不仅对这一曝光参数进行了理论估算,而且还进行了实测检验。我校天文台在日全食观测前,刚好改造完成了一套“天文观测的数码拍摄——多屏显示系统”,这套系统既能实时显示所观测到的图像,又能快速而方便地变换并记录曝光参数,从而使得对曝光参数的实测和检验变得比较容易。而且,经过实测检验,发现结果与所做的理论估测十分一致。本文就是介绍我们对日食观测时对各种日面客体拍摄参数的理论估算和实测检验。一(观测系统由望远镜和照相机组成。我们用的是数码单反相机,但把望远镜的目镜和相机的镜头都取下,而将相机机身直接安装在望远镜的目镜接口上。在拍摄偏食阶段的照片时,由于太阳光球的光线极其强烈,就必须在物镜前加上减光片以减弱亮度(否则不仅拍不成照片,甚至还会烧毁相机~),这种减光-4片的透光系数一般应在10以下。而在拍摄全食阶段的照片时,减光片就需取下。系统的示意图见图一。图一。日食观测的拍摄系统为准备此次日全食观测,实际上我们配置了三个这样的拍摄系统(见表1):---(mm)D100D100D100物镜焦距(mm)f1200f1200f600焦比(N)12126数码单反相机Canon5D?Canon500DCanon450D二(,拍摄参数一般有四个:客体的亮度指数Q、镜头的光圈指数N、元件感光指数I和快门的曝光时间t。而在天文摄影中,一般都把相机的镜头和望远镜的目镜取下,而把相机机身直接安装在望远镜目镜端,也就是用天文望远镜的物镜代替照相机的镜头;在这种情况下,所谓的光圈指数也就是望远镜的焦比:N=f/D(1)这里的f是物镜的焦距,D是物镜的口径。亮度指数Q由照相机的测光自行测定,一般不作显示,也不必让拍摄者知道。但对