專利名稱：一種天體攝影曝光時間計算尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種計算工具，特別涉及一種天體攝影用的曝光時間計算尺。
(2)亮度值、按鍵計算——這本身就很麻煩。在家里算好了還好點(diǎn)，如果拿到外面拍攝前再計算，恐怕很難操作。然而天體攝影往往臨時改變主意，比如按計劃拍攝完獵戶座大星云可能發(fā)現(xiàn)還有時間去拍攝幾張?jiān)孪?，而事先并沒有計算月亮的曝光時間，還要查書計算，很麻煩。
(3)天體攝影并不需要算出非常精確的時間值，實(shí)際中往往要在最佳曝光時間附近用不同的曝光時間再拍幾張。計算器雖然精確度很高，但在此施展不出來。
本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種天體攝影曝光時間計算尺，其特征在于該計算尺包括一個尺身和與尺身相配合的滑尺I和滑尺II，所述尺身的尺表面上刻有多個天體的不同狀態(tài)以及在該天體在不同情況下所對應(yīng)的攝影曝光時間的刻度值，所述的滑尺I分別刻有地平高度和所用濾光鏡的減光倍率的刻度值，所述滑尺II分別刻有鏡頭焦比和拍攝所需膠卷的感光度的刻度值。
所述的濾光鏡的減光倍率的刻度為中性密度濾光鏡的減光倍率的刻度值。
本實(shí)用新型正是利用普通計算尺的基本原理，結(jié)合天體攝影數(shù)據(jù)計算的特點(diǎn)設(shè)計出的一種專用于天體攝影的計算工具；它無需事先輸入多個數(shù)據(jù)進(jìn)行繁瑣計算，即可在現(xiàn)場根據(jù)具體情況方便的計算出不同天體在不同狀態(tài)下的攝影曝光時間、光圈系數(shù)、底片感光度等數(shù)據(jù)，具有攜帶方便，操作簡單，靈活、直觀的優(yōu)點(diǎn)。
圖2是以滑尺I和滑尺II為例說明兩滑尺相鄰刻度標(biāo)刻方法示意圖。
圖3表示尺身及兩滑尺各部位所標(biāo)的量和其刻度增大方向示意圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
首先說明各個量應(yīng)以對數(shù)尺度來標(biāo)刻為便于理解，我們把完整的計算公式改寫成下邊形式t×B×S＝N×h×2這是個乘法關(guān)系的式子，然而，計算尺上坐標(biāo)卻是等差數(shù)列，它直接計算的是加減運(yùn)算，為了能進(jìn)行上式的乘除運(yùn)算，我們需要將上式轉(zhuǎn)換為加減形式——方法是取對數(shù)。由于感光度、快門速度、ND鏡阻光倍率、光圈系數(shù)的平方的國際標(biāo)準(zhǔn)值之間都是差2倍的關(guān)系(比如快門速度為1/2、1/4、1/8……，感光度為ASA100、ASA200、ASA400……)，為了向這種體制靠攏，避免標(biāo)注和使用的不便，我們?nèi)∫?為底的對數(shù)。公式變成(log2t)+(log2B)+(log2S)＝(2log2)+(log2N)+(log2h)其中(log2t)、(log2B)、(log2S)、(2log2)、(log2N)、(log2h)即為t、B、S、、N、h在尺上的坐標(biāo)。
這樣，六個量的值及坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系如表1-6所示表1各天體亮度及其坐標(biāo)


表2ND鏡密度、阻光倍率及其坐標(biāo)

表3底片感光度及其坐標(biāo)

表4曝光時間及其坐標(biāo)

表5天體地平高度及其坐標(biāo)

表6鏡頭(望遠(yuǎn)鏡物鏡)焦比及其坐標(biāo)

考慮到尺上刻度應(yīng)標(biāo)注均勻，上邊6個表中個別刻度并未在尺上標(biāo)出。
下面以

圖1和圖2為例說明各個量分別標(biāo)在尺身及滑尺的哪個部位對于公式t×B×S＝N×h×2a)為了保證在移動滑尺時不破壞等式的平衡，計算尺三部分中任一部分的標(biāo)記方法應(yīng)滿足這樣條件若滑尺左右兩側(cè)標(biāo)的量分別位于等式兩邊，則朝滑尺同一方向看去，它們應(yīng)同時增大(或減小)；若滑尺左右兩側(cè)標(biāo)的量位于等式同邊，則朝滑尺同一方向看去，它們應(yīng)一個增大一個減小——只有如此才能保證在移動滑尺時等式仍平衡。例如(見附圖1)，光圈系數(shù)與感光度S位于等式兩邊，所以在滑尺II中朝上看去它們是同時增大的(如箭頭A、B指向)；這樣，假如滑尺II向上拖動(如箭頭C)，那么左側(cè)滑尺I上某刻度(如箭頭D)對應(yīng)的光圈系數(shù)平方2將減小，而右側(cè)尺身上某刻度(如箭頭E)對應(yīng)的感光度S也將減小相同的倍數(shù)，其結(jié)果是等式平衡不被破壞。
b)另一方面，要保證不移動滑尺時，無論怎么看兩滑尺(或滑尺與尺身)之間的刻度嚙合關(guān)系，都要不破壞等式平衡，因此若兩滑尺嚙合處的兩變量分別位于等式兩邊，則在嚙合處朝同一方向看去，它們應(yīng)同時增大(或減小)；若嚙合處的兩變量位于等式同邊，則在嚙合處朝同一方向看去，它們應(yīng)一個增大一個減小。例如(見附圖2)，ND鏡阻光倍率N與光圈系數(shù)平方2位于等式同側(cè)，分別標(biāo)在滑尺I右側(cè)與滑尺II左側(cè)，所以朝一個方向是一增一減的(ND鏡阻光倍率增大方向如箭頭A，2增大方向如箭頭B，二者相反)，這樣，不移動滑尺時任何一對刻度都保證等式平衡。
任何一種標(biāo)注方法只要符合以上兩條規(guī)則，就可以完成天體攝影曝光時間的計算了。實(shí)際中，還要考慮充分利用坐標(biāo)和符合計算習(xí)慣，本實(shí)用新型采用如圖3所示的標(biāo)刻方式(其中箭頭指向?yàn)槠鋵?yīng)刻度值增大方向)。最終的結(jié)構(gòu)如圖4所示。
另外，由于日常生活中在不同環(huán)境下的亮度也可折合成天體亮度值，所以此計算尺還可以粗略計算普通攝影在不同環(huán)境下的曝光時間。幾種常見環(huán)境的亮度坐標(biāo)已用圖片標(biāo)在尺身左側(cè)區(qū)域中(如圖4所示)。
實(shí)施例(1)知五個量求第六個量i.例如，傍晚時拍攝滿月。月亮地平高度約20°；不用減光鏡；為提高成像質(zhì)量，用5.6光圈；膠卷為ISO100/21°；求曝光時間移動滑尺I，使地平高度的“20°”與尺身的“滿月”對齊；再移動滑尺II，使光圈系數(shù)的“5.6”刻線與滑尺I的ND鏡“1”刻線對齊；滑尺II“100/21°”對應(yīng)的尺身刻線即為最佳曝光時間，為1/250s到1/500s之間。
ii.又例，月食時拍攝被食去60％的月亮。月亮地平高度約20°；不用減光鏡；膠卷為ISO100/21°；為使曝光時間不長于1/125s；求最小光圈的系數(shù)移動滑尺I，使滑尺I的“20°”刻線與尺身的“60％”對齊；再移動滑尺II，使右側(cè)的感光度“100/21°”刻線與尺身的“1/125”對齊；ND鏡的“1”刻線對應(yīng)的滑尺II左側(cè)刻線即為最小光圈的系數(shù)，為2.8到4之間。
(2)個量已確定，看另兩個量關(guān)系i.例如，拍攝M31(仙女座大星云)。地平高度約90°；不用減光鏡；用1.4光圈；求曝光時間與底片感光度對應(yīng)關(guān)系移動滑尺I，使滑尺I的“90°”刻線與尺身的“M31”對齊；再移動滑尺II，使光圈系數(shù)的“1.4”刻線與滑尺I的ND鏡“1”刻線對齊；滑尺II右側(cè)感光度刻線和尺身右側(cè)曝光時間刻線即它們對應(yīng)關(guān)系。可見，若用100/21°膠卷，則曝光近2分鐘；用400/21°膠卷，只需曝光25秒左右……ii.又例，拍攝太陽。地平高度約20°；曝光時間1/500秒；用感光度100/21°的膠卷；求光圈系數(shù)與ND鏡對應(yīng)關(guān)系移動滑尺I，使其左側(cè)的“20°”刻線與尺身的“太陽”對齊；再移動滑尺II，使感光度的“100/21°”刻線與尺身的“1/500”刻線對齊；滑尺I右側(cè)ND鏡刻線和滑尺II左側(cè)光圈系數(shù)刻線即它們對應(yīng)關(guān)系。可見，若用阻光倍率1000的ND鏡，光圈系數(shù)約為11；用10000的ND鏡，光圈系數(shù)約為2.8到4之間……總之，它不止可算時間，實(shí)際上把這6個量的對應(yīng)關(guān)系表示出來了，用法很靈活。
權(quán)利要求1.一種天體攝影曝光時間計算尺，其特征在于該計算尺包括一個尺身和與尺身相配合的滑尺I和滑尺II，所述尺身的尺表面上刻有多個天體的不同狀態(tài)以及該天體在不同情況下所對應(yīng)的攝影曝光時間的刻度值，所述的滑尺I分別刻有地平高度和所用濾光鏡的阻光倍率的刻度值，所述滑尺II分別刻有鏡頭焦比和拍攝所需膠卷的感光度的刻度值。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種天體攝影曝光時間計算尺，其特征在于所述的濾光鏡的阻光倍率的刻度為中性密度濾光鏡的阻光倍率的刻度值。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種天體攝影曝光時間計算尺，其特征在于在尺身上還標(biāo)有在普通攝影中常見的環(huán)境圖片。
專利摘要一種天體攝影曝光時間計算尺，涉及天體攝影所使用的一種計算工具。該計算尺包括一個尺身和與尺身相配合的滑尺I和滑尺II，所述尺身的尺表面上刻有多個天體的不同狀態(tài)以及該天體在不同情況下所對應(yīng)的攝影曝光時間的刻度值，所述的滑尺I分別刻有地平高度和所用濾光鏡的減光倍率的刻度值，所述滑尺II分別刻有鏡頭焦比和拍攝所需膠卷的感光度的刻度值。本實(shí)用新型利用普通計算尺的基本原理，結(jié)合天體攝影數(shù)據(jù)計算的特點(diǎn)設(shè)計出的一種專用于天體攝影的計算工具；它無需事先輸入多個數(shù)據(jù)進(jìn)行繁瑣計算，即可在現(xiàn)場根據(jù)具體情況方便的計算出不同天體在不同狀態(tài)下的攝影曝光時間、光圈系數(shù)、底片感光度等數(shù)據(jù)，具有攜帶方便，操作簡單，靈活、直觀的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G06G1/00GK2533523SQ0220938
公開日2003年1月29日 申請日期2002年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月29日
發(fā)明者李俊鐸 申請人:清華大學(xué)