天体写真：実際の絞りとF値？

天体写真を読んでいると、スピードについては、F値よりも実際の絞り（アイリスの直径）のほうが重要であると考える動きがあるようです。これはどのようにしてどこから来たのですか？

私は1つの反論を読みましたが、意見を聞くことに興味があります。同じ光（画像の一部）がより多くのフォトサイトに広がったためか、拡大率が良いという不可解な言い方をしたためと考えられますが、これは広角ショットにも適用されているようです。

（露出全体とは対照的に）空の霧の制限に影響を与えるF値についても読みました。

カメラでは、画像のすべての部分がレンズのすべての部分を通過するため、絞りは画像の各部分に当たる光の量に影響します。

望遠鏡では、入射光は平行であるため、画像の各部分はレンズの1点のみを通過します。開口部はイメージサークルを制限するだけで、イメージの各部分に当たる光の量には影響しません。したがって、絞りと焦点距離（F値）の関係は、露出には関係ありません。

スカイフォグの制限は、ほとんどの場合、取得する迷光の量によって決まります。迷光は平行ではないため（運動場内から発生するため）、その強度は開口部の影響を受けます。したがって、開口部を小さくすると、空の霧の制限にある程度の影響があります。

しばらくの間、完全に照明された壁にカメラを向けることを検討してください。25 mmのアパーチャ（つまり、f / 2）の50 mmレンズから始めるとしましょう。100 mmレンズに変更すると、画角が狭くなり、より小さなエリアから光を集めることになります。つまり、集める光が少なくなります。具体的には、画角を半分に切り、面積を1/4に減らして、1/4の光を集めています。少し異なる視点から見ると、入力の特定の部分からの光はセンサー/フィルムの領域の4倍に広がるため、センサー/フィルムの特定の部分では1/4の明るさしか表示されません。

比較的絞りを使用すると、それを補正できるため、たとえば、f / 2に到達するために必要な焦点距離と絞りサイズの組み合わせに関係なく、f / 2はカメラに入る光の総量が同じになります。

しかし、ほとんどの天体写真は少し異なります。特に、星の写真を撮る場合、焦点距離を2倍にしても、星の見かけのサイズが2倍になることはありません。太陽以外のすべての星¹は、それらが常に点光源として表示されるのに十分な方法です。焦点距離を2倍にしても、フィルム/センサーの4倍の領域に星が投影されるわけではありません。逆に、光学系のシャープネスの限界により、使用する焦点距離は星の画像を点光源として投影します。

これは実際には星にのみ適用されるため、私は上記の「最も」と言います。月、星雲、彗星、およびより近い惑星の場合、通常、問題のオブジェクトがセンサー/フィルム上のディスクとして投影される点まで拡大します。それが発生するとすぐに、最初に説明した状況に戻ります。焦点距離を変更すると、オブジェクトの見かけのサイズが変更されます。焦点距離が長いと、同じ光がより多くのピクセルに広がるため、補正するにはより多くの光を集める必要があります。

_{¹純粋に専門性として、いくつかの非常に大きな望遠鏡は、理論的には、ベテルギウスなどの非常に大きな比較的近くにあるいくつかの星のディスクを実際に解像するのに十分な解像度を持っています。彼らがいても、これはまだ純粋に理論的なものですが、必要な詳細レベルを達成するのに十分な雰囲気は決してありません。}

200インチの望遠鏡が大気圏外の軌道に配置された場合、実際にはベテルギウスを点光源ではなく円盤として見ることができます。ベテルギウスは驚くほど巨大で、比較的近くにあるので、それさえ可能です。以下のために、ほとんどの星あなたはまだかなり大きかった軌道望遠鏡を必要とするだろう。

望遠鏡のf比は、主鏡（反射鏡内）または対物レンズ（屈折鏡内）からのイメージサークル全体に焦点を合わせる接眼レンズで表示できる画角を定義します。望遠鏡の開口部は、主鏡/対物レンズの直径です。 実際には、アダプターを使用してカメラを望遠鏡に取り付ける際の制限要因は、通常、望遠鏡とカメラの間のTマウントアダプターの直径であり、光の一部が遮られる傾向があります。通常の望遠鏡での表示中に、より高い倍率を得るには、イメージサークル全体に焦点を合わせる接眼レンズを、イメージサークルの一部のみからの光に焦点を合わせる接眼レンズに交換します。プライマリ/対物レンズ全体を使用していますが、視野の中心から当たる光にのみ焦点を合わせています。

接眼レンズを取り外してTマウントアダプターを挿入すると、焦点がフォーカスチューブを越えて伸び、カメラのセンサー面で解決します。フォーカスは、フォーカサーをラックに出し入れすることで調整され、主/対物レンズとカメラのセンサーの間の距離を変更します。フォーカシングラックの動きがスコープからの光に焦点を合わせるのに十分なほどカメラを引き出すために、延長チューブが必要になる場合があります。

つまり、有効口径は通常、望遠鏡のf比ではなく、Tマウントアダプターの直径によって決まります。実際にDSLRを天体望遠鏡で使用する場合は、ISOとシャッタースピードを少し試して、正しい露出値を見つける必要があります。「正しい」露出値はありません。露出を低くすると最も明るい星だけが表示され、露出を高くするとより暗い星が表示されます。私は通常、焦点距離/ 600ルールを使用して、地表面に対する星の動きがクロップされていない画像で明らかになることなく使用できる最大シャッタースピードを決定し、そこからISOを使用して、最も暗い明るさまで移動します画像に表示するだけです。