巴德膜是一种镀了金属的树脂膜,其真正的名字叫做“AstroSolar”,生产厂家是“Baader Planetarium”公司,因为该公司音译为“巴德”,所以这种太阳观察膜就被天文爱好者叫做“巴德‘膜’”,取意为巴德公司的膜。
太阳滤镜(Solar filter)分为减光镜和单光滤镜。它们的用途不同。减光滤镜主要是减去太阳大部份光线,以合适的光量进入底片和测光系统,主要用于拍摄太阳光球面和黑子,此类产品有色素ND镜和镀铝ND滤镜(Alumium coated filters)。另一种为单光滤镜,以观测太阳色球为主,如日珥镜或氢离子单光滤镜等。
上面所说的ND镜就是太阳用减光镜。ND是中性密度滤镜(Neutral density filters)的意思,是一种不影响色温的滤镜,可用于望远镜物镜前减光,这种方法安全也不影响图像的解析力,但价格较高。
光从一种介质进入另一种介质时,一部分光可以穿透过去,也有一部分光被吸收,透射出去的光与入射光之比就是该物质的透光率(percent of transimission)。常用透光率的倒数的常用对数来表示(Density= Log(1/percent of transimission)。
例如100%的光进入减光滤镜,有50%的光透射出去,则此滤镜的密度D = Log(1/P) = Log(1/50%) = Log(100/50) = 0.3,如果这个0.3表现在底片上则为底片的化学性浓度(Chemical density)。
反之,知道了滤镜的密度D,可以计算透光率P=1/(10D)
D= 0.1 = 80% 透光率 ( percent of transimission )
D= 0.25 = 56% 透光率
D= 0.4 = 40% 透光率
D= 0.5 = 32% 透光率
D= 3.8 = 0.0158% (两万分之三)透光率
D= 4.0 = 0.01% (万分之一)透光率
D= 5.0 = 0.001% (十万分之一)透光率
D= 6.0 = 0.0001% (百万分之一)透光率
从上面计算可以看出,3.8的巴德膜主要为太阳摄影使用,对应透光率约为两万分之三;4.0巴德膜的透光率为万分之一;5.0巴德膜主要作为肉眼观察使用,对应的透光率为十万分之一。
若两个密度为0.25和0.1的减光滤镜,其总密度=0.25+0.1=0.35,透光率=0.56×0.8=0.45(45%),这个计算对于ND滤镜是适应的。但如果是不同色光的滤镜,比如红色+蓝色滤镜就不适用!
和其他的同类产品所不同的是,巴德膜在消减光线和有害辐射的同时,并不会降低被摄物的反差。也就是说,使用巴德膜作为太阳滤镜可以取得更好的像质,甚至可以轻易的记录下太阳表面的黑子活动。
巴德膜外观是银色的薄膜(如下图)。
5.0的巴德膜可以有效的过滤掉40W白炽灯泡的亮度,透过5.0的巴德膜可以清晰的看到这只灯泡的亮灯丝像头发似的;
3.8的巴德膜不能有效的过滤掉40W白炽灯泡的全部亮度,透过3.8的膜除了可以清晰的看到灯泡的灯丝外,还可以看到灯泡的轮廓;
太阳正常亮度时,用3.8的巴德膜目视很刺眼,无法看太阳的细节,而用5.0的巴德膜则可以看清太阳细节.
除了全食阶段可用相机直接进行拍照,其它阶段一定要在镜头前加上巴德膜。
SLR胶片相机可预先选定好位置、角度,用在同一底片上连续曝光的方法拍摄,比如每隔5分钟曝光一次。
DSLR数码相机可每隔5分钟拍摄一次,后期进行PS处理即可。(示例图如图2和图3)
太阳圆面看起来很大,但是由于日地距离平均约为1.5亿公里,太阳光球半径约为6.96×105公里,所以太阳圆面对观察者的张角——视角,只有半度左右 (和月面视角差不多),计算如下图:
拍摄相关参数请参考下面的表格和图片:
照相机镜头焦距与视场、底片上太阳直径的对应关系
镜头焦距 | 135画幅视场 | 底片上太阳直径 |
20mm | 69°× 103° | 0.2 mm |
24mm | 57°× 86° | 0.2 mm |
28mm | 49°× 74° | 0.3 mm |
35mm | 39°× 59° | 0.3 mm |
50mm | 28°× 41° | 0.5 mm |
105mm | 13.1°× 19.6° | 1.0 mm |
135mm | 10.2°× 15.3° | 1.3 mm |
200mm | 6.9°× 10.3° | 1.9 mm |
300mm | 4.6°× 6.9° | 2.8 mm |
400mm | 3.4°× 5.2° | 3.7 mm |
500mm | 2.8°× 4.1° | 4.7 mm |
800mm | 1.7°× 2.6° | 7.4 mm |
1000mm | 1.4°× 2.1° | 9.3 mm |
1500mm | 0.9°× 1.4° | 14.0 mm |
1800mm | 0.8°× 1.1° | 16.7 mm |
2000mm | 0.7°× 1.0° | 18.6 mm |
镜头焦距和图片尺寸见图1:
图1. 日全食阶段镜头焦距和图片尺寸
日食摄影曝光表
太阳—全日面或偏食
(通过全口径滤光片) 感光度(ISO)
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日全食—日珥
(无滤光片) 感光度(ISO)
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日全食—内冕
(无滤光片) 感光度(ISO)
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日全食—外冕
(无滤光片) 感光度(ISO)
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图2. 日食各阶段广角摄影 | 图3. 日食各阶段广角摄影 |
注:
SLR:Single Lens Reflex (单镜头发光照相机,简称:单反相机)。
DSLR:Digital Single Lens Reflex (数码单镜头发光照相机,简称:数码单反相机)。