ALL SKY FOTO'S PROCEDURE

Vergelijkbare documenten
VIER JAAR HEMELHELDERHEID METINGEN IN UTRECHT

OPDRACHT NEDERLAND: EEN LICHT LAND IN DE WERELD

MONITORING OPSTELLING

Deel 1. Wat is HDR fotografie?.

Lichtvervuiling boven Amsterdam. Publieksrapport

Goed belichten = rechts belichten

Donkerste plek Nederland

Lichtonderzoek Fryslân

Maansverduistering 28 september 2015

Fotograferen in RAW. Haal alles uit het RAW-formaat van je digitale camera

Geschreven door: irobot

Photoscape foto bewerken. [Geef de ondertitel van het document op]

Lichtonderzoek Utrecht

CAMERA EN ACCESSOIRES

oplossen. Door meerdere belichtingen te maken en ze samen te voegen in Photoshop vergroot je de dynamiek in je foto.

Lightroom 6 De digitale DoKa. Charlie

Schakelingen Hoofdstuk 6

Koningin van de nacht

Witbalanscorrectie: Ik vind de foto wat aan de blauwe kant en ga daarom op zoek naar iets dat grijs of wit zou moeten zijn zonder kleurzweem.

Grafieken in Word. Soort Leven 4,8 4,9 5,1 5,5 5,6 5,8 6,0 6,2 Annuïteiten 4,9 5,1 5,3 5,7 5,8 6,0 6,2 6,5

Duisternis onderzoek Groningen

Foto - editors. Adobe Photoshop ~ 700 EUR Adobe Photoshop Elements ~ 100 EUR Paintshop pro ~ 100 EUR Gimp, Paint.net, = gratis

Eindexamen wiskunde B1-2 havo 2008-II

Examen HAVO. wiskunde B1,2. tijdvak 2 woensdag 18 juni Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Lichthinder rapport. Bestemmingsplan Permanent wonen Dousberg. Juni 2007

HDR- FOTOGRAFIE. Inleiding. Het digitale beeld - Bijlage

Hoe maak je een HDR-foto?

Belichtingsregelingen: Introductie

Tentamen Beeldverwerking TI2716-B Woensdag 28 januari

mailgroep photoshop Copyright Materiaal Foto s voorbereiden Selecties maken

Aziatisch getinte afbeelding maken

* Je kunt natuurlijk ook foto s van de lucht maken met de gedraaide zonnebril voor de lens.

Lichtonderzoek Overijssel

SIERADEN 3D MAAK SIERADEN MET DE 3D-PRINTER! Ontwikkeld door

Extra oefenopgaven licht (1) uitwerkingen

Lichtonderzoek Zuid-Holland

Het gebruik van de QuickScan knop

Scherpte in de fotografie

Mailgroep photoshop. Copyright. Polaroid Effect video les. Nodig : model man; model vrouw; polaroid; touw

OPDRACHTKAART. Thema: Prepress. Photoshop 7. Kleuren bijwerken PP Voorkennis: De vorige Photoshop opdrachten afgerond.

Naast High Dynamic Resolution (HDR), zien we dat deze technieken steeds meer toegepast kan worden, maar waarom eigenlijk, en wat hebben we er aan?

wiskunde CSE GL en TL

Zwart-wit en grijstinten

Informatie over Lenzen

In onderstaand meetverslag vindt u de resultaten van twee dagen meten aan het hoedje en de vaas.

RAW. Het idee er achter en wat moet je ermee?

Mailgroep photoshop. Copyright. Story book. Open de foto werkdocument.

Maken van een Vurige Demon Montage

mailgroep photoshop Copyright Lesje: Stel je eigen kamer samen -

Practicum algemeen. 1 Diagrammen maken 2 Lineair verband en evenredig verband 3 Het schrijven van een verslag

Enfuse verschillende belichtingen. Handleiding van Helpmij.nl. Auteur: Erik98

Architectuurfotografie. Tips

Handleiding Optiekset met bank

Deel 1 Uw camera en de techniek van het fotograferen

Macrofotografie Wanneer is Macro Macro? Hulpmiddelen: Opdracht: Onderwerp Tip

Digitale Fotografie. 1 Bestandstypes

de deur de schoorsteen het dak dak aanpassen bloempot schoorsteen bakstenen verkleinen &verfraaien...

Het visueel. waarnemen. van. faint fuzzies. Jan van Gastel 14 maart 2013


Ik bezit de regenboog

Lacs de l Eau d Heure IR-beeld Landsat TM van mei 1992 Copyright 1992 ESA, Distribution by Eurimage

3HAVO Totaaloverzicht Licht

Verscherpen in Photoshop

Ondersteuning activiteit Promo-affiche met licht

Belichting. Bepaal je ISO-waarde altijd nadat je de diafragma en sluitertijd hebt bepaald.

2. Foto s bewerken. In dit hoofdstuk leert u:

PSE- 3D-telefoon. 3D telefoon

Witbalans. Waarom zou je je bezighouden met WB?

Scene.html Kleurrijke regenboog

donderdag 17 februari 2005 Analoog vs Digitaal 1

Alle eer komt toe aan de ontwerpster van dit patroon, ik ben slechts de vertaalster!


Welkom op deze Fotocursus

Voor wat kunnen wij als filmers het gebruiken. Wat heb ik gemaakt

Handleiding Paint 2003

Mailgroep photoshop. Copyright. Maskers. Zoveel mogelijk je eigen ding doen met deze oefening; maak er een mooie compositie van!

Mailgroep photoshop. Copyright. Fotomanupilatie. Dit is het eindresultaat

FILMGROEP SPECTRUM _ TIPS 5. Hoe het Moire probleem voorkomen: a. Wat is het?

Het is James Clerk Maxwell geweest die het hele spectrum wiskundig heeft beschreven.

Concept Cartoons Wetenschap

PhotoShop. Les 1 - Werken met lagen, kleuren en transparantie

Fotografie: van opname tot archivering deel 1. Bruno Vandermeulen

Contactblad maken kleurzweem verwijderen schaduw/hooglicht rode ogen foto filter twee belichtingen randen digitale wolken ansichtkaart picture

Een geslaagde profielfoto? Zo maak ik m!

Het histogram. Maar ook later op de computer in programma's als Photoshop kun je iets met de histogrammen.

FOTOGRAFIE

Foto's optimaliseren. Helderheid

We zien dus soms grote contrast omvangen bij onderwerpen, hoofdzakelijk veroorzaakt door verschillen in verlichting.

6 tips voor een maximaal dynamisch bereik in je foto's

WERKEN MET INKSCAPE. Klik op het logo van Inkscape om het programma te openen. Je ziet het volgende startscherm.

E-pages van Beterelandschapsfoto

Uitwerkingen 1. Opgave 1 Bij mist wordt het licht door de waterdruppeltjes weerkaatst. Opgave 2 Groter Kleiner. Opgave 3

Licht / kleur / camera. Digitale bewerking

JANNEKE SCHENK. Over de REGENBOOG. Regenbogen en andere lichtverschijnselen aan de hemel, natuurkundig verklaard voor iedereen

Wonderen bestaan niet of toch...

Tips voor avondfotografie

Stappen: A Windows to the Universe Citizen Science Event. windows2universe.org/starcount. 29 Oktober 12 November, 2010

Bestandsformaten in de digitale fotografie: RAW of JPeg

Transcriptie:

ALL SKY FOTO'S Naast het meten van de zenitluminantie via foto s is het ook mogelijk om van elke locatie de hele hemel te meten. Dit gebeurt via een all sky foto, waarbij de gehele hemel in een locatie afgebeeld wordt. Hieronder is een dergelijke all sky foto afgebeeld. Figuur 1 Almelo noord (Nikon 8400 met fishey, F/3.1, 1 minuut, 400 ASA), ruwe opname De foto is gemaakt bij Almelo. Aan de rand is de hele horizon te zien terwijl in het midden van de cirkel het punt recht boven je hoofd (het zenit ) is. Op deze locatie is ook de hemel gemeten. De hemel heeft op deze locatie in het zenit de waarde van 1,07 mcd/m². Dit is gemeten met de uitgebreide methode zoals beschreven in het artikel 'Meten duisternis'. Te zien is dat de hemel recht naar boven (in het midden van de cirkel) donkerder is dan de hemel meer naar de horizon toe. Vooral in het zuiden (boven in de foto ) is de hemel veel helderder. Daar ligt Almelo zelf. Hoe helder is het daar? Is het mogelijk om de helderheid van de hele hemel af te leiden uit deze foto? Dit is mogelijk, ook al moet erbij gezegd worden dat de waarden minder nauwkeurig zijn dan de waardes alleen van het zenit. PROCEDURE De procedure om tot deze waarden te komen is als volgt: Alle bewerkingen zijn uitgevoerd met het software programma Astroart versie 4.0. Alle opnamen zijn raw opnamen in het.nef format, het eigen raw formaat van Nikon. 1. Correctie op temperatuur en interne elektronische fouten Allereerst is op dezelfde locatie ook een zogenaamd dark frame gemaakt waarbij er geen licht op de sensor viel maar wel de sluiter even lang met dezelfde instellingen geopend was. Op een dergelijke foto staat toch enige signaal veroorzaakt door elektronica bijvoorbeeld. Door beide foto s van elkaar af te trekken worden fouten veroorzaakt door de temperatuur in de omgeving uitgeschakeld. 2. Kleur keuze Daarna is alleen het groene deel (groene kanaal) van de opname geselecteerd. Het groene kanaal komt grotendeels overeen met het V_filter dat sterrenkundigen gebruiken voor het Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 2

bepalen van de magnitude van sterren en dat ook gebruikt is bij de zenit luminantie bepalingen. 3. Sterren verwijderen Als derde transformatie zijn de sterren er uit gehaald. Het gaat ons om de hemelhelderheid en de sterren geven een te hoge waarde. Dat wordt uitgevoerd door de mediaan te nemen van de pixelwaarden rond elke pixel. Daarmee worden de grote helderheidverschillen van sterren geëlimineerd (Ring mediaan waarde 5). 4. Vingettering/ flatfielding Om de luminantie van de pixels te kunnen berekenen moet we nog een transformatie uitvoeren. Een fisheye lens beeldt namelijk de pixels in het midden van de afbeelding helderder af dan aan de rand. Dat doen alle lenzen maar speciaal een fisheye lens aangezien hij een erg groot deel van de omgeving tegelijkertijd afbeeldt, heeft hier erg veel last van. Traditioneel heet dit een flatopname maken. Dit wordt meestal uitgevoerd door een foto te nemen van een wit vlak of van de egale hemel. Dit is bij een fisheye lens onmogelijk omdat het oppervlak zo groot is. Daarom is er een andere manier gekozen. Er is een halve bol gemaakt van tempex en die is over het fototoestelgezet. Er komt nog een beetje licht door de bol heen. Er zijn op de heide van Dwingeloo zonder bomen in de omgeving op een bewolkte dag vele foto's mee gemaakt, steeds de bol een klein beetje draaiend om kleine oneffenheden te elimineren. ( zie figuur 2) Er is een 20-tal foto s samengevoegd, gemaakt met de constructie zoals in de linkerfoto te zien is. Figuur 2 Halve bol over fototoestel Figuur 3 Vignettering resultaat De foto's zijn gemaakt op een bewolkte dag, midden op het Dwingelderveld, een open heivlakte, zonder schaduw van bomen. Een fotoresultaat staat in figuur 3. Te zien is dat naar de rand toe er een sterke afname is van de helderheid Hieronder staat het profiel van de samengevoegde foto, waarop te zien is dat de waarden in het centrum omstreeks 140 liggen en bij de rand van de foto sterk dalen tot omstreeks 100. Een bepaalde luminantie wordt dus 100/140 deel minder helder afgebeeld als het niet recht boven je hoofd is. Daar moet voor gecorrigeerd worden. Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 3

1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0 500 1000 1500 2000 Figuur 4 Meetwaarden vingettering Om dat te compenseren is rechts de grafiek opgenomen van de formule: 1/(1-2,4*r*r/dimx/dimy) waarbij de r de afstand tot het centrum van de foto is en dimx en dimy de afmetingen van de foto zijn. Op het punt bij X-waarde 1640 ( het midden van het beeld) is er geen compensatie, terwijl bij X-waarde 500 te zien is dat de compensatie een factor 1,4 is, gelijk aan de afname aan de rand van de all sky foto. 5. Middeling De foto heeft een variabiliteit door ruis, die de individuele pixels sterk van elkaar doen verschillen. We willen een wat rustiger beeld krijgen en om dat te bereiken, middelen we pixels die bij elkaar in de buurt liggen. We maken het gemiddelde over een vierkant van 25 bij 25 pixels. Elke pixel krijgt dus het gemiddelde van de waarden van 625 omliggende pixels. We kiezen het gemiddelde en niet de mediaan, aangezien er bij donkere opnames veel waarde 0 zijn en als we de mediaan gebruiken erg grote vlakken met waarde 0 optreden. 6. Oriëntatie De all sky foto s worden altijd zo gemaakt dat het noorden aan de onderkant van de foto te zien is. Daarom worden de foto s zo gedraaid dat het noorden boven is en oost rechts zoals op een normale kaart. Hieronder is het resultaat na bovenstaande transformaties te zien. Figuur 5 Almelo noord, oorspronkelijke afbeelding Figuur 6 Almelo noord, na bewerkingen Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 4

VALSE KLEUREN De bedoeling is dat de helderheid van de foto van elk deel van de hemel omgezet wordt in een bepaalde kleur. We hebben nu als uitgangsmateriaal een foto waarbij de hemel van donker naar licht verloopt. Om elke helderheid, dus elke pixelwaarde om te zetten in een bepaalde kleur moeten we nog een aantal stappen zetten. We moeten een indeling maken welke helderheid een bepaalde kleur krijgt. Dit wordt de legenda van de foto. Daarna moeten we een bepaalde kleur toewijzen aan elke pixelwaarde van de foto. Dit is de schaling van de foto. LEGENDA Nederland is een sterk verlicht land en zeker de hemelhelderheid naar de horizon loopt sterk op, terwijl in het noorden van het land de hemelhelderheid in het zenit laag is. De range is dus erg hoog en er is gekozen om de range logaritmisch op te laten lopen van 0,3 mcd/ m² tot aan 17 mcd/m², een factor 50. Waarde in mcd/m² RGB RGB RGB Naam rood groen blauw <0,3 51 51 51 donkergrijs 0,3-0,4 00 51 102 donkerblauw 0,4-0,5 00 51 204 blauw 0,5-0,75 51 153 204 grijsblauw 0,75-1 00 255 255 lichtblauw 1-1,4 00 255 153 turquoise 1,4-2 00 255 00 groen 2-3 204 255 00 groengeel 3-4 255 255 00 geel 4-6 255 204 00 geeloranje 6-8,5 255 127 00 oranje 8,5-11,5 255 00 00 rood 11,5-17 255 51 204 violet >17 255 255 255 wit Er zijn afgeronde waarden gebruikt die dicht liggen bij een logaritmische schaal. De kleuren zijn RGB kleuren die netjes op computers afgebeeld worden. SCHALING Nu moeten we nog alle kleuren een waarde geven. Het centrum van de foto in Almelo noord heeft een pixel waarde van 759 wat overeenkomt met een zenitluminantie van 1,07 mcd/m². Almelo noord met 1,07 mcd/m² is tussen lichtblauw en turquoise in het zenit. Dus pixelwaarde 759 moet dus omgezet worden in lichtblauw/turquoise. Dat is voor vele verschillende foto s gebeurd en daarmee kon een soort schaalverdeling gemaakt worden met een omzetting van pixelwaarde naar luminantie. Hieronder staat de grafiek van een twintigtal foto s die op dezelfde manier verwerkt zijn, als de foto van Almelo. Op de horizontale as staat de pixelwaarde en vertikaal de bijbehorende luminantie. De rode punt in de grafiek is de foto van Almelo noord met pixelwaarde 759 en zenitluminantie 1,07 mcd/m². Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 5

Schaal 400 ASA F/3.1 1 min Pixelwaarde 2500 2000 y = 1235,5x - 331,98 R² = 0,809 1500 1000 500 1,07; 759 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 Luminantie De trendlijn y= 1235,5 * x-331,98 geeft aan hoe een pixelwaarde omgezet moet worden in luminantie. Hiermee kon een schaalverdeling voor de kleuren gemaakt worden. De uiterste waarden zijn 0,3 mcd/m² en 17 mcd/m². 0,3 mcd/m² staat gelijk aan pixelwaarde 39 (met 0,3 als x-waarde in de formule), terwijl 17 mcd/m² gelijk staat aan pixelwaarde 20.671. Daarmee is figuur 7 gemaakt wat het uiteindelijke resultaat is. Hieronder staan nog een aantal andere opnamen verwerkt met precies hetzelfde procedé. Figuur 7 Almelo noord valse kleuren, zenitluminantie 1,07 mcd/m2 Figuur 9 Amersfoort noord valse kleuren, zenitluminantie 2,0 mcd/m2 Figuur 8 Holterberg, valse kleuren, zenitluminantie 0,5 mcd/m2 Figuur 10 Amen valse kleuren, zenitluminantie 0,3 mcd/m2 De zwarte omlijsting heeft door alle transformaties ook een andere kleur gekregen. Dat wordt later in de bewerking ongedaan gemaakt. Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 6

Bovenstaande opnamen zijn alle gemaakt met dezelfde instellingen, 400 Asa, F/3.1 en 60 seconde belicht. Deze instellingen zijn geschikt voor de gemiddelde hemelhelderheden in Nederland, zoals die in provincies als Zeeland, Overijssel en Gelderland veel gevonden worden. In de westelijke provincies is minder belichting vaak geschikter (gekozen is 100 ASA, F/3.1 en 60 seconde) terwijl in de noordelijke provincies er gekozen moet worden voor meer belichting (gekozen is 400 ASA, F/3.1 en 180 seconde). Ook voor deze instellingen is dezelfde procedé gevolgd als bovenstaande. Hieronder twee voorbeelden van de lichte locaties, waar een all sky foto genomen is. ( in steden worden geen all sky opnamen gemaakt aangezien daar geen locatie te vinden is waar voldoende hemel te zien is en waar geen lampen in de directe omgeving zijn). Hellevoetsluis ligt vlak tegen Rotterdam aan, terwijl Westgaag te midden van een aantal kassen ligt. Figuur 11 Westgaag, valse kleuren, zenitluminantie 25 mcd/m2 Figuur 12 Hellevoetssluis, valse kleuren, zenitluminantie 4,47 mcd/m2 Hieronder nog twee voorbeelden van donkerste locaties in Nederland (Volgt later) Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 7

AFWERKING Op de website worden de all sky opnamen weergegeven zoals in figuur 13. Figuur 13 Presentatie website Figuur 14 Presentatie opdrachtgevers Voor opdrachtgevers die all sky foto's voor beleid willen gebruiken, worden de foto's op een wat uitgebreidere manier gepresenteerd, waarbij alle informatie bij elkaar staat: de locatie, de opname zoals die te zien is aan de horizon in reële kleuren en de valse kleuren opname met de legenda. Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 8

Sotto le Stelle, april 2011 Pagina 9