Factor Fx y Cálculo de Tiempos de Exposición en Cualquier Escenario Nocturno e Incluso no Nocturno

[FLA]

Buenas…

 

Lo primero es pedir disculpas por semejante ladrillo, pero es que no se puede concentrar mejor la información sin que se pierdan datos importantes…

Se puede leer por tramos y así se hace más llevadero.

Creo que el contenido del hilo es interesante y, entendiéndolo, se puede facilitar enormemente el desarrollo de la fotografía nocturna en general, no solo de estrellas.

La experiencia te lleva a no necesitar mucho tiempo para calcular correctamente los tiempos pero siempre es bueno saber por qué y hacerlo correctamente desde el primer momento, en base a las matemáticas y a la ciencia que rodea nuestro querido hobby….

 

Se que se ha hablado largo y tendido al respecto pero siempre se puede sacar un poco mas a las matemáticas....

 

Al tema:

 

1ª PARTE: trigonometría asociada al tiempo máximo de exposición:

Existen numerosos métodos para el cálculo del tiempo mínimo, máximo y correcto de exposición a la hora de realizar fotografía nocturna.

Si atendemos a la fotografía de estrellas, astronómica, podemos aplicar las matemáticas para determinar cuál es el tiempo máximo que tenemos que tener la cámara en exposición para evitar que las estrellas fotografiadas salgan como trazos ya que lo que buscamos es básicamente que sean fuentes definidas y puntuales.

En este caso, las matemáticas nos dan el tiempo máximo determinado por la velocidad angular del objeto, el tamaño de nuestro sensor y  la distancia focal de la óptica empleada.

Este cálculo no determina si la fotografía saldrá bien o mal expuesta, ya que no atiende a ISOs ni a apertura del diafragma.

Este cálculo seria:

 

Tiempo (sg)=440/ (F (cos(dec))

Siendo:

1.-440 una especie de constante (para no complicar con más calculo trigonométrico)

2.-f distancia focal del objetivo

3.-cos(dec) coseno de la declinación del objeto observado

 

Para un objeto situado a 32º de declinación y usando una óptica de 50 mm obtenemos un valor de unos 10,3 segundos…

Cualquier tiempo superior a este, nos devolverá estrellas como pequeños trazos, rompiendo así la magia de lo esperado….

Conforme nos acercamos al polo norte celeste, este tiempo crece ya que las estrellas tienen un movimiento aparente menor que en el ecuador celeste…

 

Vemos pues que se puede calcular el tiempo máximo de exposición atendiendo a estos parámetros.

 

Ahora, claro, como no hemos atendido al ISO no a la f del objetivo empleado…nos quedaría jugar con ambos parámetros para obtener un resultado correcto de exposición y correcto de puntualidad de las estrellas.

 

Os dejo un enlace del post original que hice hace tiempo al respecto:

http://www.nikonistas.com/digital/foro/index.php?showtopic=48227&p=435349

 

Y la tabla excel en función de la declinación del objeto...

http://www.nikonistas.com/digital/foro/index.php?showtopic=89599&p=769323

 

 

2ª PARTE: Determinación del tiempo de exposición atendiendo a ISO y a apertura y filtros empleados (FACTOR FX)

Este pequeño texto es el modesto resumen del contenido del libro ASTROPHOTOGRAPHY de BARRY GORDON en su segunda edición, libro que os aconsejo que leáis si la foto nocturna es vuestra pasión…

 

Este libro indica un método de cálculo de tiempos de exposición atendiendo a todos los factores que determinan la foto en sí es decir

 

a.- ISO empleado

b.- Apertura del diafragma del objetivo empleado

c.- Velocidad de disparo

d.- Filtro empleado

 

La idea básica es asignar a cada uno de los parámetros un valor fijo en función del ajuste al que llamaremos valor FX.

Es decir, dar un valor numérico al ISO 100, otro al ISO 200, etc., así hasta un valor máximo de por ejemplo 6400 y representarlo en una simple tabla.

De igual manera actuaremos con la velocidad de disparo  y con el diafragma del objetivo empleado e incluso, si lo hay, con el filtro.

Es necesario tener claro que todo afecta a la hora de gestionar la luz que entra por el objetivo.

Una vez que tenemos asignado un valor a cada uno de los parámetros modificables, ya podemos empezar a concretar cuál será el valor FX final de la configuración seleccionada.

 

Cada parámetro tiene pues asignado un valor así que podemos calcular el FX global de esa configuración concreta:

El ISO, la apertura, la velocidad de disparo y el filtro empleado…..

 Fx target= fx(a)+fx(+fx©+fx(d)

En este caso, lo que queremos obtener es la velocidad de disparo, por lo que en la ecuación, despejamos fx©.

fx© = Fx target –( fx(a)+fx(+fx(d))

El factor Fx global es el Fx Target – (la suma del resto de los Fx de cada parámetro)

Bueno, pues ahora solo quedaría ver la tabla de valores asignados a cada parámetro y hacer una simple suma/resta…

Una vez que hemos calculado el FX global, solo tenemos que ir a la tabla y ver qué tiempo de exposición nos sale, aplicarlo a nuestra cámara y realizar la fotografía.

La tasa de acierto será altísima siempre que se siga correctamente este sencillo  y eficaz método.

Atendiendo al cálculo de la primera parte podremos saber si con los paramentos seleccionados tendremos estrellas puntuales o no en función de la distancia focal empleada, en caso negativo, bastara abrir más el diafragma, o subir el ISO y asunto resuelto.

De esto se deduce también que hay combinaciones imposibles, claro

Un f de 32, un ISO de 100 y un segundo de exposición con un F de 200 mm no nos dará ningún resultado interesante intentando fotografiar estrellas de magnitud 6, esta claro, no es necesario acudir a ninguna tabla para darse cuenta de esto.

Lo importante de este sistema FX radica en la cantidad de diferentes escenarios que se pueden fotografiar, no solo estrellas.

Podemos calcular con mucha facilidad el tiempo de exposición para una sala interior de un museo, por ejemplo, o para un concierto, o para un cielo en el que esta Marte y una nebulosa..etc

Es necesario saber que los valores de FX asignados a cada parámetro están basados en la amplia experiencia del autor del libro, por otro lado respaldado por los grandes fabricantes de sistemas ópticos y fotográficos.

La fiabilidad es perfecta y es sencillo y aplicable desde el primer momento.

Dejo pues la tabla de factor FX, esta explicación de su funcionamiento, y una serie de tablas de valores FX target  para diferentes motivos, incluyendo la tabla FX de Kodak para situaciones variopintas…

Factor FX de diferentes situaciones:

Luna:

Luna llena   Fx10 - 12

Luna ¾ Llena  Fx 11 - 13

Luna Cuarto creciente o menguante  Fx 13 - 14                            

Luna ¼ Llena  Fx 14 - 15

Luna Zona oscura Fx 24 – 25

 

Estrellas Puntuales:

Magnitud -3   Fx 5

Magnitud -1.5   Fx 7

Magnitud 0   Fx 9

Magnitud +1.5   Fx 11

Magnitud +3   Fx 13

Magnitud +4.5   Fx 15

 

Nebulosas:

Orión (M42) Zona Central Fx 28

Orión (M42) Completa Fx 31

Resto de Nebulosas entre Fx 28 y 33

 

Tabla KODAK:

Exteriores diurnos:

Nieve con sol o escenas de playa Fx 9

Escenas con cielo nublado sin sombras Fx 12

Cielo cubierto o sombras en exteriores Fx 13

Interiores Nocturno:

Área de buena iluminación Fx 18

Áreas con iluminación media Fx 19

Primeros planos iluminados con velas Fx 20

Exteriores Nocturnos:

Amaneceres y atardeceres Fx 12

Carteles luminosos de neón Fx 15

Vidrieras Fx 16

Escenas bien iluminadas en calles céntricas Fx 17

Parques de diversión Fx 18

Horizonte 10 minutos después del atardecer Fx 15

Edificios y fuentes iluminados Fx 20

Edificios en llamas o incendios en campos Fx 16

Paisaje iluminado por la Luna llena Fx 27

Paisaje nevado iluminado por la Luna llena Fx 26

Interiores Lugares públicos:

Espectáculo deportivo Fx 16 o 17

Show en escenario Fx 16

Show sobre hielo Fx 16

Interiores con luz fluorescente Fx 16

Auditorios y escenarios de escuela Fx 19

Natación sobre el agua Fx 18

Iglesias con luz artificial Fx 19

 

Veamos el empleo de la tabla con unos ejemplos….

Imaginemos que queremos fotografiar una obra de teatro de nuestros hijos en el cole:

Segun Kodak podríamos estar en un Fx target =16

Una apertura 5.6-----------------------Fx   5

ISO 1000 ---------------------------------Fx   6

Sin filtro ----------------------------------Fx   0

 

Sumamos todo y nos da (Fx target 16) - (5  +6 + 0)) = 5 nos vamos a la tabla y para un Fx Global de 5 corresponde una exposición de 1/125 de segundo

Si aumentamos el ISO a 4000:

(Fx target 16) - (5  +8 + 0)) = 3 o sea 1/500

 

Ejemplo con parámetros intermedios en la tabla:

En la tabla, aparecen los valores de tres en tres, siendo el factor Fx el correspondiente al valor central, es decir para la tabla  ISO, por ejemplo, tenemos:

100-----125-----160 siendo Fx 3 para el valor central (125 ISO) pero para 100 el valor será -1/3 de Fx y 160 +1/3 de Fx

De este modo, para ISO 100 Fx será de 3 - 1/3 =2.67 y para ISO 160 Fx = 3.33

Y para ISO 400 Fx será de 5 - 1/3 =4.67 y para ISO 650 Fx = 5.33

 

Lo mismo pasa para la tabla de f.

 

Sobre el ejemplo anterior tendríamos

Una apertura 2-------------------------Fx   8

ISO 400 ---------------------------------Fx  4.66

Sin filtro ----------------------------------Fx   0

(Fx target 16) - (8  + 4.66 + 0)) = 3.34 o sea casi 1/370.

 

 

Ampliación de la tabla para personalizarla con nuestras necesidades:

 

Sería de agradecer que ampliarais los escenarios Fx con vuestra experiencia / fotos …

Es muy sencillo.

Tenéis una imagen que ha salido perfecta de iluminación o que os gusta, simplemente.

Basta con hacer la suma de los valores Fx para los diferentes parámetros y añadir ese escenario con el Fx correspondiente.

La idea es parametrizar de forma simple las fotos que hacemos para poder volver a realizarlas una y otra vez....sabiendo que retocar cuando el escenario principal cambia...

 

 

Por ejemplo:

Foto chula ISO 125, 1/30 s tiempo disparo, f2.8 (Datos EXIF)

ISO 125----------------------- Fx 3

Tiempo disparo 1/30----- -Fx 7

F2.8-----------------------------Fx 7

Fx TOTAL = 17

 

Por lo tanto, Retrato en el interior de un autobús con iluminación lateral por la ventanilla....... Fx = 17

 

Más sencillo imposible.

A partir de ese dato Fx=17 ya podemos repetir el resultado moviendo cualquiera de los demás parámetros, subir el ISO, bajarlo, y ver cómo afecta al tiempo de exposición..

 

 

Os dejo la tabla Excel (Cuando sepa subir el archivo al foro) , y una imagen de la misma para empezar a entender el conjunto de cálculos realizados

Espero os sirva como me ha servido a mí durante mucho tiempo.

 

Tabla de Factor FX FLA by Fernando Lamarca, en Flickr

 

 

Un saludo

 

Fernando

[Luispescasub]

Buff, impresionante trabajo. Esta noche lo leo con calma.

 

Gracias y saludos.

[fjsmalaga]

Gracias por el curro que te as mediooo lo leeré detenidamente

[solitario]

Muchas gracias por la contribución en cuanto tenga un hueco me lo leo entero iba buscando algo asi

[fesub]

Muy buena información y con tablas hechas gracias compañero y un saludo. 

[protsalke]

A tener en cuenta sin duda. Gran aporte compañero.

Muy agradecido y es para digerir con tiempo.

Saludos, German.

[FLA]

Buff, impresionante trabajo. Esta noche lo leo con calma.

 

Gracias y saludos.

 

 

Gracias por el curro que te as mediooo lo leeré detenidamente

 

 

Muchas gracias por la contribución en cuanto tenga un hueco me lo leo entero iba buscando algo asi

 

 

Muy buena información y con tablas hechas gracias compañero y un saludo. 

 

 

A tener en cuenta sin duda. Gran aporte compañero.

Muy agradecido y es para digerir con tiempo.

Saludos, German.

 

 

Buenas...

 

Pues gracias por pasar a comentar...

 

Entiendo que el post es espeso pero os aseguro que es un método simple y realmente interesante....

 

Como soy un vago...me he programado una calculadora que me vuelque el valor Fx partiendo de los datos EXIF leídos de la toma....

La verdad es que, comparando los valores de la calculadora y la tabla de KODAK...todo parece encajar por lo que hacer fotos en mas matemático de lo que parecía....

Todo son potencias de dos y cosas parecidas...

 

Os dejo una sencilla muestra de una foto tomada con la D800 un día nublado..

Según la tabla de Kodak:

 

Exteriores diurnos:

Escenas con cielo nublado sin sombras Fx 12

 

Resultado de una foto en exterior diurno con cielo nublado y sin sombras --------   12.20            

Adoradas matemáticas...si es que no me dan mas que alegrías....las jodidas.......

 

Ejemplo de Calculo de FX by FLA by Fernando Lamarca, en Flickr

 

 

 

Dejo el enlace de FLickr de la toma con los EXIF:

 

Primeras Luces D800 by Fernando Lamarca, en Flickr

Un saludo

 

Fernando

[FLA]

Buenas...

 

Dejo otro ejemplo practico que cumple perfectamente con la tabla FX, en este caso mas de tipo Nocturna.

Es una toma ejemplo con una D7000 y un  24 70 2.8 nano

 

Según la tabla de FX:

 

Nebulosas:

Orión (M42) Zona Central Fx 28

Orión (M42) Completa Fx 31

Resto de Nebulosas entre Fx 28 y 33

 

En este caso, Orion y algo de la casa de enfrente....

El resultado del calculo de FX me da 28.60 lo que vuelve a cuadrar perfectamente con la idea del Factor FX

 

Seccion Nocturna Orion Calculadora Fx by Fernando Lamarca, en Flickr

 

La toma original..

 

FLA_9183 by Fernando Lamarca, en Flickr

 

Un saludo

 

Fernando

[FLA]

Buenas..

Añado un paisaje al atardecer incluyendo un Dron volando y un cielo unos 20 minutos después de la puesta....

 

En este caso, el FX calculado un valor de 10.56.

Kodak aplicaría un FX de 12 pero seguro que las condiciones son mas agradables que un triste 12... lo qeu me hace pensar que, los escenarios son complejos de definir y tienen un simple +-2 en su valor FX

 

Calculadora FX, Cielo semidespepejado by Fernando Lamarca, en Flickr

 

Un saludo

 

Fernando

[FLA]

 

Buenas….

 

 

 

Para entender un poco mejor la tabla de Factor Fx añado esta pequeña reseña.

 

El disparo más rápido que podemos realizar con una cámara Reflex convencional es de 1/8000 lo que corresponde a un Factor Fx de -1. (Mi V2 permite un disparo de 1/16000 pero es un caso aparte).

 

Si el factor Fx que buscamos es aún más negativo, como ocurre cuando fotografiamos el SOL que tiene un Fx de -8 o -9, aun usando el ISO más bajo posible (ISO 16) y el f más alto posible (f32) …el factor suma Fx de ambos es 0, por lo que seguimos teniendo el problema de la velocidad de disparo.

 

 

 

Necesitaríamos un tiempo de exposición de entre un cuarto y medio Microsegundo, lo cual es impensable para una Reflex cualquiera.

 

La solución, muy sencilla, aplicar un filtro de alta densidad que nos proporcione un Fx de valor lo más negativo posible para poder disminuir el tiempo de exposición y adecuarlo a las características de la cámara.

 

 

 

Como ejemplo:

 

Si pretendemos fotografiar las manchas solares o el paso de un satélite eclipsando la esfera solar.

 

ISO: 100 ------ Fx 2.6

 

F: 32------------Fx 0

 

Fx Target -9 (Sol a pleno día)

 

Nos da un Fx Global de 2.6 + 0 -9 = -6.8 lo cual implicaría un microsegundo de disparo….

 

Añadimos un filtro Mylar que nos da un Fx de -18 o un filtro de soldadura que no proporciona un Fx de -14 y repetimos el cálculo.

 

 

 

Con Mylar: -9 +(2.6 + 0 + 18)= 11.2 lo que nos permite un tiempo de exposición de entre medio segundo y un segundo.

 

Con Filtro de soldadura: -9 +(2.6 + 0 + 14)= 7.6 lo que nos permite un tiempo de exposición de entre 1/30 y 1/15 de segundo.

 

 

 

Un saludo

 

 

 

 

 

Fernando

[jcarlosdco]

Gran trabajo

[moby2]

Gran trabajo. Gracias por compartir la información.

Sería mucho pedir que compartieras la calculadora que te has currado?

[FLA]

Gran trabajo. Gracias por compartir la información.

Sería mucho pedir que compartieras la calculadora que te has currado?

 

Buenas....

SI alguien esta interesado, no tiene mas que mandarme un privado y encantado le pasare por correo la instalación de la calculadora....(de la ultima versión)

 

Un saludo

 

Fernando