一种天体摄影曝光时间计算尺的制作方法

专利名称：一种天体摄影曝光时间计算尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算工具，特别涉及一种天体摄影用的曝光时间计算尺。
(2)亮度值、按键计算——这本身就很麻烦。在家里算好了还好点，如果拿到外面拍摄前再计算，恐怕很难操作。然而天体摄影往往临时改变主意，比如按计划拍摄完猎户座大星云可能发现还有时间去拍摄几张月相，而事先并没有计算月亮的曝光时间，还要查书计算，很麻烦。
(3)天体摄影并不需要算出非常精确的时间值，实际中往往要在最佳曝光时间附近用不同的曝光时间再拍几张。计算器虽然精确度很高，但在此施展不出来。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的一种天体摄影曝光时间计算尺，其特征在于该计算尺包括一个尺身和与尺身相配合的滑尺I和滑尺II，所述尺身的尺表面上刻有多个天体的不同状态以及在该天体在不同情况下所对应的摄影曝光时间的刻度值，所述的滑尺I分别刻有地平高度和所用滤光镜的减光倍率的刻度值，所述滑尺II分别刻有镜头焦比和拍摄所需胶卷的感光度的刻度值。
所述的滤光镜的减光倍率的刻度为中性密度滤光镜的减光倍率的刻度值。
本实用新型正是利用普通计算尺的基本原理，结合天体摄影数据计算的特点设计出的一种专用于天体摄影的计算工具；它无需事先输入多个数据进行繁琐计算，即可在现场根据具体情况方便的计算出不同天体在不同状态下的摄影曝光时间、光圈系数、底片感光度等数据，具有携带方便，操作简单，灵活、直观的优点。
图2是以滑尺I和滑尺II为例说明两滑尺相邻刻度标刻方法示意图。
图3表示尺身及两滑尺各部位所标的量和其刻度增大方向示意图。
图4为本实用新型实施例的结构示意图。
首先说明各个量应以对数尺度来标刻为便于理解，我们把完整的计算公式改写成下边形式t×B×S＝N×h×2这是个乘法关系的式子，然而，计算尺上坐标却是等差数列，它直接计算的是加减运算，为了能进行上式的乘除运算，我们需要将上式转换为加减形式——方法是取对数。由于感光度、快门速度、ND镜阻光倍率、光圈系数的平方的国际标准值之间都是差2倍的关系(比如快门速度为1/2、1/4、1/8……，感光度为ASA100、ASA200、ASA400……)，为了向这种体制靠拢，避免标注和使用的不便，我们取以2为底的对数。公式变成(log2t)+(log2B)+(log2S)＝(2log2)+(log2N)+(log2h)其中(log2t)、(log2B)、(log2S)、(2log2)、(log2N)、(log2h)即为t、B、S、、N、h在尺上的坐标。
这样，六个量的值及坐标对应关系如表1-6所示表1各天体亮度及其坐标


表2ND镜密度、阻光倍率及其坐标

表3底片感光度及其坐标

表4曝光时间及其坐标

表5天体地平高度及其坐标

表6镜头(望远镜物镜)焦比及其坐标

考虑到尺上刻度应标注均匀，上边6个表中个别刻度并未在尺上标出。
下面以

图1和图2为例说明各个量分别标在尺身及滑尺的哪个部位对于公式t×B×S＝N×h×2a)为了保证在移动滑尺时不破坏等式的平衡，计算尺三部分中任一部分的标记方法应满足这样条件若滑尺左右两侧标的量分别位于等式两边，则朝滑尺同一方向看去，它们应同时增大(或减小)；若滑尺左右两侧标的量位于等式同边，则朝滑尺同一方向看去，它们应一个增大一个减小——只有如此才能保证在移动滑尺时等式仍平衡。例如(见附图1)，光圈系数与感光度S位于等式两边，所以在滑尺II中朝上看去它们是同时增大的(如箭头A、B指向)；这样，假如滑尺II向上拖动(如箭头C)，那么左侧滑尺I上某刻度(如箭头D)对应的光圈系数平方2将减小，而右侧尺身上某刻度(如箭头E)对应的感光度S也将减小相同的倍数，其结果是等式平衡不被破坏。
b)另一方面，要保证不移动滑尺时，无论怎么看两滑尺(或滑尺与尺身)之间的刻度啮合关系，都要不破坏等式平衡，因此若两滑尺啮合处的两变量分别位于等式两边，则在啮合处朝同一方向看去，它们应同时增大(或减小)；若啮合处的两变量位于等式同边，则在啮合处朝同一方向看去，它们应一个增大一个减小。例如(见附图2)，ND镜阻光倍率N与光圈系数平方2位于等式同侧，分别标在滑尺I右侧与滑尺II左侧，所以朝一个方向是一增一减的(ND镜阻光倍率增大方向如箭头A，2增大方向如箭头B，二者相反)，这样，不移动滑尺时任何一对刻度都保证等式平衡。
任何一种标注方法只要符合以上两条规则，就可以完成天体摄影曝光时间的计算了。实际中，还要考虑充分利用坐标和符合计算习惯，本实用新型采用如图3所示的标刻方式(其中箭头指向为其对应刻度值增大方向)。最终的结构如图4所示。
另外，由于日常生活中在不同环境下的亮度也可折合成天体亮度值，所以此计算尺还可以粗略计算普通摄影在不同环境下的曝光时间。几种常见环境的亮度坐标已用图片标在尺身左侧区域中(如图4所示)。
实施例(1)知五个量求第六个量i.例如，傍晚时拍摄满月。月亮地平高度约20°；不用减光镜；为提高成像质量，用5.6光圈；胶卷为ISO100/21°；求曝光时间移动滑尺I，使地平高度的“20°”与尺身的“满月”对齐；再移动滑尺II，使光圈系数的“5.6”刻线与滑尺I的ND镜“1”刻线对齐；滑尺II“100/21°”对应的尺身刻线即为最佳曝光时间，为1/250s到1/500s之间。
ii.又例，月食时拍摄被食去60％的月亮。月亮地平高度约20°；不用减光镜；胶卷为ISO100/21°；为使曝光时间不长于1/125s；求最小光圈的系数移动滑尺I，使滑尺I的“20°”刻线与尺身的“60％”对齐；再移动滑尺II，使右侧的感光度“100/21°”刻线与尺身的“1/125”对齐；ND镜的“1”刻线对应的滑尺II左侧刻线即为最小光圈的系数，为2.8到4之间。
(2)个量已确定，看另两个量关系i.例如，拍摄M31(仙女座大星云)。地平高度约90°；不用减光镜；用1.4光圈；求曝光时间与底片感光度对应关系移动滑尺I，使滑尺I的“90°”刻线与尺身的“M31”对齐；再移动滑尺II，使光圈系数的“1.4”刻线与滑尺I的ND镜“1”刻线对齐；滑尺II右侧感光度刻线和尺身右侧曝光时间刻线即它们对应关系。可见，若用100/21°胶卷，则曝光近2分钟；用400/21°胶卷，只需曝光25秒左右……ii.又例，拍摄太阳。地平高度约20°；曝光时间1/500秒；用感光度100/21°的胶卷；求光圈系数与ND镜对应关系移动滑尺I，使其左侧的“20°”刻线与尺身的“太阳”对齐；再移动滑尺II，使感光度的“100/21°”刻线与尺身的“1/500”刻线对齐；滑尺I右侧ND镜刻线和滑尺II左侧光圈系数刻线即它们对应关系。可见，若用阻光倍率1000的ND镜，光圈系数约为11；用10000的ND镜，光圈系数约为2.8到4之间……总之，它不止可算时间，实际上把这6个量的对应关系表示出来了，用法很灵活。
权利要求1.一种天体摄影曝光时间计算尺，其特征在于该计算尺包括一个尺身和与尺身相配合的滑尺I和滑尺II，所述尺身的尺表面上刻有多个天体的不同状态以及该天体在不同情况下所对应的摄影曝光时间的刻度值，所述的滑尺I分别刻有地平高度和所用滤光镜的阻光倍率的刻度值，所述滑尺II分别刻有镜头焦比和拍摄所需胶卷的感光度的刻度值。
2.按照权利要求1所述的一种天体摄影曝光时间计算尺，其特征在于所述的滤光镜的阻光倍率的刻度为中性密度滤光镜的阻光倍率的刻度值。
3.按照权利要求1或2所述的一种天体摄影曝光时间计算尺，其特征在于在尺身上还标有在普通摄影中常见的环境图片。
专利摘要一种天体摄影曝光时间计算尺，涉及天体摄影所使用的一种计算工具。该计算尺包括一个尺身和与尺身相配合的滑尺I和滑尺II，所述尺身的尺表面上刻有多个天体的不同状态以及该天体在不同情况下所对应的摄影曝光时间的刻度值，所述的滑尺I分别刻有地平高度和所用滤光镜的减光倍率的刻度值，所述滑尺II分别刻有镜头焦比和拍摄所需胶卷的感光度的刻度值。本实用新型利用普通计算尺的基本原理，结合天体摄影数据计算的特点设计出的一种专用于天体摄影的计算工具；它无需事先输入多个数据进行繁琐计算，即可在现场根据具体情况方便的计算出不同天体在不同状态下的摄影曝光时间、光圈系数、底片感光度等数据，具有携带方便，操作简单，灵活、直观的优点。
文档编号G06G1/00GK2533523SQ0220938
公开日2003年1月29日 申请日期2002年3月29日 优先权日2002年3月29日
发明者李俊铎 申请人:清华大学