Yıldızları nokta gibi çekmek

Öğrenme hedefi

Yıldızların uzun bir pozlamada neden nokta olmaktan çıkıp küçük çizgilere dönüştüğünü dünyanın dönüşüyle açıklayabileceksin. Bir yıldızın karede iz bırakmaya başlamadan önce en fazla ne kadar pozlanabileceğini, odak uzaklığına ve sensöre göre basit bir kuralla hızlıca tahmin edecek, yüksek çözünürlüklü sensörler için daha hassas bir kuralla daha güvenli bir süre bulacaksın. Uzun objektiflerde bu sürenin neden hızla kısaldığını, gökyüzünün kutup yıldızı çevresindeki kısmının neden daha yavaş döndüğünü bileceksin. Süreyi kısalttığında kaybettiğin ışığı daha geniş bir diyafram ve daha yüksek bir ISO ile telafi edeceksin. Böyle bir karede duran bir insanın bu süre boyunca kıpırdamamasını sağlayacak ve yüzünü küçük bir ışıkla gerçek tonunda aydınlatacaksın.

Merak sorusu

Arkadaşın ağaçlı Samanyolu karesini bilgisayarda büyütüyor. Galaktik merkez yerinde, ama her yıldız küçük, eğik bir çizgi olmuş; yıldızlar nokta değil, minik virgüller gibi. Otuz saniyelik pozlama yapmıştı. Elli milimetreyle denediği başka bir karede izler neredeyse iki katına uzamış. Kulüpteki biri ona «beş yüzü odak uzaklığına böl» diyor, bir başkası telefonunda daha karmaşık bir hesap gösteriyor. Yıldızlar neden çizgiye dönüşür?

Bağlam

Samanyolu'nun gökyüzündeki takvimini, astronomik karanlığı ve yeni ay penceresini bir önceki derste planladın (Ders G.4). Küçük sensörün kadrajı daraltmasını ve bunu anlatan kırpma çarpanını makine gövdeleriyle tanışırken öğrenmiştin (Ders 3.3). Karanlıkta yüksek ISO'lu bir deneme karesiyle pozlamayı hızlıca bulmayı ve ISO ile süre arasında durak durak takas yapmayı bu rotanın ilk dersinde öğrendin (Ders G.1).

Gece gökyüzü durağan görünür, ama dönen bir gezegenin üstünde duruyoruz. Dünya kendi çevresinde dönerken yıldızlar gökyüzünde yavaşça kayar; göz bunu fark etmez, ama sensörün önünde otuz saniye boyunca açık duran bir deklanşör bu kaymayı kaydeder. Bu ders, bir yıldızı iz bırakmadan kaydetmek için pozlamayı ne kadar uzatabileceğini hesaplamayı ve bu sınırın içinde yeterince ışık toplamayı ele alıyor.

Basit açıklama

Yıldızlar neden kayar?

Dünya kendi ekseni çevresinde yaklaşık yirmi dört saatte bir tur döner; bu, gökyüzünün her saatte kabaca on beş derece, her dakikada çeyrek derece kaydığı anlamına gelir. Göz bu hareketi fark etmez, ama sensör uzun bir pozlama boyunca her yıldızın kaydığı yolu kaydeder. Bu kayma sensörün birkaç pikselini aştığında yıldız nokta olmaktan çıkar ve küçük bir çizgiye dönüşür. Uzun bir objektif gökyüzünü daha çok büyüttüğü için aynı kayma sensörde daha uzun bir iz bırakır; bu yüzden elli milimetrede çizgiler on dört milimetredekinden çok daha uzundur.

Gök kutbu, dünyanın dönme ekseninin gökyüzünde gösterdiği noktadır; kuzey yarımkürede kutup yıldızının hemen yanındadır. Gökyüzü bu noktanın çevresinde döner. Kutba yakın yıldızlar küçük daireler çizdikleri için yavaş kayar ve daha uzun pozlamalarda nokta kalabilir; gök ekvatoruna, yani kutuptan en uzak bölgeye yakın yıldızlar ise en hızlı kayar. Galaktik merkez kuzey yarımkürede güneyde, kutuptan uzakta durduğu için hızlı kayan bölgededir.

Ne kadar pozlanabilir?

500 kuralı, yıldızların nokta kalacağı en uzun süreyi saniye cinsinden beş yüzü tam kare eşdeğer odak uzaklığına bölerek tahmin eden basit bir kuraldır. On dört milimetrelik bir objektifle tam kare bir makinede bu süre kabaca otuz beş saniye, yirmi dört milimetrede kabaca yirmi bir saniyedir. Bir buçuk kırpma faktörlü bir makinede yirmi dört milimetrelik bir objektif otuz altı milimetre gibi davrandığı için süre kabaca on dört saniyeye iner.

Bu kural film ve düşük çözünürlüklü sensörler için yaygınlaşmıştır. Bugünün yüksek çözünürlüklü sensörlerinde pikseller çok küçük olduğu için yıldızların kayması daha kısa sürede birkaç pikseli aşar; 500 kuralıyla bulunan süre, büyütüldüğünde görünür çizgiler bırakabilir. Bu yüzden 500 kuralı hızlı bir başlangıç noktasıdır, kesin bir sınır değil. Pratikte birçok fotoğrafçı bu süreyi bir miktar kısaltarak daha güvenli bir yerden başlar.

Daha hassas hesap nasıl yapılır?

NPF kuralı, yıldızların nokta kalacağı en uzun süreyi odak uzaklığının yanında diyaframı ve sensörün piksel boyutunu da hesaba katarak bulan daha hassas bir kuraldır. Basitleştirilmiş biçiminde süre, otuz beş kere diyafram sayısı ile otuz kere mikron cinsinden piksel boyutunun toplamının odak uzaklığına bölünmesiyle bulunur. On dört milimetrede, f/2.8'de ve altı mikronluk piksellerde bu süre kabaca yirmi saniyedir; yirmi dört milimetrede on iki saniyeye yakındır. Aynı değerler 500 kuralında otuz beş ve yirmi bir saniye veriyordu. Birçok gökyüzü uygulaması bu hesabı kendiliğinden yapar.

Süreyi kısaltmak ışık kaybettirir; bu kaybı en geniş diyaframa yakın çalışmak ve ISO'yu yükseltmek karşılar. Karede bir insan varsa bu süre boyunca kıpırdamaması gerekir: yirmi saniye hareketsiz durmak zordur, nefes alırken bile yüz hafifçe bulanıklaşabilir. Kişiden bir kayaya ya da bir ağaca yaslanmasını istemek ve yüzünü pozlamanın sonunda bir iki saniyeliğine küçük bir ışıkla aydınlatmak, yüzü keskin tutar. Işık açık bir tenin üstünde çabuk parlama yapar, koyu bir tende ise çoğu zaman eksik kalır; ışığın süresini ve uzaklığını tene göre ayarlamak onu gerçek tonunda gösterir.

Görsel kanıt

Arkadaşın ağaçlı karenin bilgilerine bakıyor: tam kare, yirmi dört milimetre, f/2.8, otuz saniye. 500 kuralına göre yaklaşık yirmi bir saniye, NPF kuralına göre on iki saniye civarı çıkıyor; otuz saniye ikisini de aşmış.

Bir sonraki yeni ay gecesi aynı ağacın başına dönüyor. On dört milimetrelik bir objektif takıyor, f/2.8'de ve on sekiz saniyede, ISO'yu 3200'e çıkararak çekiyor. Büyütülmüş karede yıldızlar küçük, yuvarlak noktalar; galaktik merkez yine ağacın üstünde. Bir kareyi de kutup yıldızına doğru çeviriyor: orada yıldızlar aynı sürede daha da keskin.

Selin ağaca yaslanıp on sekiz saniye boyunca kıpırdamadan duruyor. Arkadaşın pozlamanın son iki saniyesinde yüzüne küçük, sıcak bir lamba tutuyor. İlk denemede ışık yetersiz kalmış; lambayı yarım metre yaklaştırınca yanaklarının ve alnının sıcak kahverengisi ortaya çıkıyor, yüzü keskin.

Sık yapılan hata

Özet

Yıldızlar çizgiye dönüşür, çünkü dünya dönerken gökyüzü dakikada kabaca çeyrek derece kayar ve açık kalan deklanşör bu kaymayı kaydeder; uzun objektifler kaymayı büyütür, gök kutbuna yakın yıldızlar ise daha yavaş kayar. En uzun süre 500 kuralıyla hızlıca, sensörün piksel boyutunu ve diyaframı da hesaba katan NPF kuralıyla daha hassas bulunur; kaybedilen ışık geniş diyafram ve yüksek ISO ile karşılanır, karedeki insan bir yere yaslanıp yüzü kısa bir ışıkla tenine göre aydınlatılarak keskin ve gerçek tonunda gösterilir.

Mini ödev

Bu ödevde kendi objektiflerin için yıldız süresini hesaplayıp deneyeceksin.

1. Elindeki objektiflerin odak uzaklıkları için 500 kuralıyla ve bir uygulamanın NPF hesaplayıcısıyla yıldızların nokta kalacağı süreyi hesapla ve bir kâğıda yaz.
2. Karanlık bir gecede aynı objektifle, hesapladığın süreyle ve onun iki katıyla çek; kareleri büyüterek yıldızların biçimini karşılaştır.
3. Kareye bir insan katarsan onu bir yere yaslandır, yüzünü pozlamanın sonunda kısa bir ışıkla aydınlat ve ışığı tenine göre ayarla.

Kendini değerlendir

• Hangi sürede yıldızlar nokta kaldı, hangisinde çizgiye döndü?
• 500 ve NPF kurallarının verdiği süreler senin makinende ne kadar farklı?
• Karedeki insanın yüzü keskin ve gerçek tonunda mı?

Sözlük

Mini test

1. Uzun bir pozlamada yıldızlar neden çizgiye dönüşür?

• A) Objektif titrediği için
• B) Yıldızlar gerçekten hızla hareket ettiği için
• C) Sensör ısındığı için
• D) Dünya dönerken gökyüzü kaydığı için

2. Tam kare bir makinede yirmi dört milimetrelik objektifle 500 kuralı yaklaşık kaç saniye verir?

• A) Yirmi bir saniye
• B) On saniye
• C) Elli saniye
• D) Beş saniye

3. 500 kuralı yüksek çözünürlüklü sensörlerde neden yetersiz kalabilir?

• A) Sensör büyük olduğu için
• B) Pikseller küçük olduğu için kayma daha kısa sürede birkaç pikseli aşar
• C) ISO yüksek olduğu için
• D) Objektif ağır olduğu için

4. Hangi yıldızlar aynı sürede daha yavaş kayar?

• A) Gök ekvatoruna yakın olanlar
• B) Güneydeki galaktik merkezdekiler
• C) Gök kutbuna yakın olanlar
• D) Ufka yakın olanlar

Cevaplar

1. D — Dünyanın dönüşüyle gökyüzü dakikada kabaca çeyrek derece kayar ve sensör bu yolu kaydeder.
2. A — Beş yüz, yirmi dörde bölününce yaklaşık yirmi bir saniye eder.
3. B — Küçük piksellerde aynı kayma daha çok piksele yayılır ve iz daha erken görünür.
4. C — Kutba yakın yıldızlar küçük daireler çizer ve aynı sürede daha az yol alır.

Özet kartı

• Gökyüzü dakikada kabaca çeyrek derece kayar; uzun pozlama bunu çizer.
• 500 kuralı: 500 ÷ (odak uzaklığı × kırpma çarpanı).
• NPF kuralı: diyafram ve piksel boyutuyla daha hassas; uygulamalar hesaplar.
• Uzun objektifte süre kısalır; kutba yakın yıldızlar yavaş kayar.
• Işık kaybını geniş diyafram ve ISO ile karşıla; insanı yaslandır, yüzünü kısa bir ışıkla tenine göre aydınlat.

Sonraki derse köprü

Yıldızları artık nokta gibi tutabiliyor, ama arkadaşın kendi Samanyolu karesini hâlâ kulüpteki örneklerle karşılaştırıyor: onlarınki daha parlak, daha ayrıntılı, toz şeritleri daha belirgin. Kendi elinde bir kit zoom var, f/4'ten geniş açılmıyor. Kulüpte biri ona çok geniş açılı ve çok parlak bir objektif uzatıyor. İlk Samanyolu fotoğrafın nasıl kurulur? Sonraki ders, geniş ve parlak bir objektifle, yüksek ISO'yla ve doğru pozlamayla ilk Samanyolu karesini adım adım ele alıyor.