Thursday, 25 July 2013

Enokunnassa Kuukin on kummempi




 
Mökillämme Oriveden Enokunnassa täysikuu nousi harvinaisen komeana heinäkuun 23. päivän  iltana. Jos nyt tarkkoja ollaan, niin täysikuu oli jo päivän vanha, mutta silmällä katsoen se oli  vielä ihan normaalin täydenkuun oloinen  ilman eheytystäkin. Suunnilleen tältä Kuu mökkimme laiturilta katsottuna minusta näytti  kuvan ottohetkellä klo 23.15 eli noin 45 minuuttia auringonlaskun jälkeen. Itse asiasta kuultuna muutkin paikalla olleet luultavasti ovat samaa mieltä.


Tällaisena se tallentui digitaalikameran muistiin. Mistä näin suuri ero sekä Kuun koossa että sen kirkkaudessa johtuu?

Matalalla lähellä horisonttia oleva Kuu koetaan normaalia suuremmaksi. Ilmiö on puhtaasti psykologinen ja tunnetaan kuuilluusion nimellä. Psykologisissa testeissä on havaittu, että matalalla oleva Kuun läpimitta saatetaan kokea jopa kolminkertaiseksi todelliseen taivalla näkyvään kokoonsa verrattuna. Tässä on siis vaikuttamassa kaksi Kuuhun liittyvää aistiharhaa. Kuu ylipäänsä koetaan taivaalla todellista kokoaan suurempana ja horisontissa ilmiö korostuu. Kuu itsessään on yllättävän pieni kohde taivaalla. Kuun kulmaläpimitta on 0,5 astetta. Havainnollisen vertailukohdan saa 10 sentin kolikosta. Kuu ja kolikko näyttävät yhtä suurilta, kun kolikko on kahden metrin päässä katsojasta.

 Kuvan ottaja ei saa työnnettyä millään kättään niin pitkälle, että 10 sentin kolikko olisi samankokoinen taivaalla näkyvän Kuun kanssa.

Ihmissilmällä ei ole mitään vaikeuksia nähdä samaan aikaan Kuun pinnan kirkkauseroja ja hämärän maiseman yksityiskohtia. Silmän dynamiikka on aivan ylivoimainen. Parhaatkaan kamerat eivät kykene kilpailemaan tässä ihmissilmän kanssa. Kun otin kuvan siten, että Kuu "näytti yhtä kirkkaalta kuin mitä silmä sen näki", niin tulos oli alla olevan kaltainen. Maisema on lähestulkoon täyspimeä, vaikka todellisuudessa jopa meikäläisen eläkeläisen silminkin  näki vielä lukea ilman mitään vaikeuksia. 



 Otetaan muutamia lukuja, niin asia selvenee matikkataitoisille paremmin ja numerotaidottomat menevät lopullisesti sekaisin tai lopettavat lukemisen tähän. 



Kuukuvien valotusarvot. Vasemmanpuoleinen vaaleamman kuvan EV-arvo on 7 ja oikeanpuoleinen tummemman kuvan 13. Jos halutaan muuttaa kameran valotuksen EV-arvot valaistusvoimakkuuden lukseiksi eli millainen valaistus antaa kyseisellä EV-arvolla "oikean valotuksen", niin muunnoksessa filmin tai kennon herkkyys pitää normeerata 100 ISO:ksi. Silloin siis nämä normeeratut EV-arvot olisivat noin 5 ja 11.  Näitä arvoja vastaavat valaistusvoimakkuuden arvot olisivat taas suurusluokka.arvoina 80 lx ja 5000 lx. Kun valotin soutelukuvaa tarkoituksella  noin 2 EV-arvoa ali saadakseni maisemaan enemmän illan tunnelmaa, niin valaistusvoimakkuus lienee ollut jossain hieman 20 luksin paikkeilla tai EV-arvona ilmaistuna noin 3. Tässä valaistuksessa lukeminen ei siis tuota mitään ongelmia normaalisilmille. Minä pystyn pinnistäen lukemaan noin 10 luksin valossa.  Nuorilla silmillä muistan lukeneeni jopa täydenkuun valossa (isoa tekstiä). Täydenkuun valaistusvoimakkuus on noin 1 lx.

Oikeanpuoleinen on tummemman kuvan valotuksen  EV-arvo on 12. Eroa on siis 8-9 EV-arvoa.

 Taulukko, jossa selviää, miten valotuksen EV-arvot ja valaistusvoimmakkuuden luksit vastaavat toisiaan. Normeeraus 100 ISO. Valokuvaajat käyttävät usein yhden EV-arvon muutoksesta ilmaisua "yhden aukon muutos", mutta EV-arvot ovat tässä järkevämpi tapa ilmasta asia.

Asiaa voidaan tarkastella toisesta näkökulmasta. Suoran auringonvalon valaistusvoimakkuus on noin 100.000 luksia. Se vastaa EV-arvoa noin 15. Kuu on suorassa auringonvalossa oleva kohde ja vaikka ilmakehä pudottaakin sen lävitse matalalta loistavan Kuun valosta helposti pari - kolme EV-arvoa, niin Kuu näkyi meidän laituriltamme katsottuna ehkä 8 EV-arvoa voimakkaammin valaistuna kohteena kuin edessä aukeava Sääksjärven maisema.  Kahdella toisistaan riippumattomalla tavalla saadut tulokset ovat hyvin yhteensopivat, mikä lisää aina tulosten luotettavuutta.

Joten ei ihme, että Kuuta ja maisemaa iltahämärissä on mahdotonta valottaa samaan kuvaan  siten, kuin silmä ne näkee. Silmän dynamiikka kun on hyvinkin 15 EV-arvoa, kameran kennon ehkä 7. 

Aivojen muodostama kuva ei ole valokuvan tapainen yhden valotuksen tulos, vaan aivot kokoavat ja suodattavat silmän niille lähettämää aineistoa. Siksi silmällä katsottaessa näemme paljon paremmin, kuin silmän optiset ominaisuudet muuten antaisivat myöten.

 Vanha kunnon Gossenin Lunasix F. Digikuvauksessa sille on ollut vähemmän käyttöä, filmiaikaan sitäkin enemmän. En koskaan oppinut oikein käyttämään pistemittereita.

Kuvan tilantessa valotuksen EV-arvo on 8. Kun herkkyys on 100 ISO, niin yllä olevan taulukon mukaan valaistusvoimakkuus on 640 lx.

Lunasixin kääntöpuolella on taulukko, josta saadaan EV-arvoja vastaavat valaistusvoimakkuuden arvot. Saksalaisen DIN-normin mukaan käytettiin 18 DIN herkkyyttä, mikä vastaa 50 ASA (nykyisin ISO). Nykyään normi on muuttunut, siksi tässä EV-arvoa 8 vastaa arvo 1400 lx eikä 640 lx. 


Vähän tietoa niille, jotka haluaisivat poikkitieteellisen palstan painotuksen olevan enemmän sanan poikkitieteellinen  jälkimmäisellä sanalla. Kuvasta käy ilmi, kuinka Auringon säteilyn piikki osuu näkyvän valon alueelle. Se on noin 40% kaikesta säteilystä. Myös ilmakehän vaikutus eri väreihin käy ilmi tästä kuvasta, eli syy siihen, että lähellä horisonttia Kuu ja Aurinko ovat kovin punaisia.

Säteilyn intensiteetti siis laskee dramaattisesti Auringon tai yhtä hyvin Kuun ollessa lähellä horisonttia. Valon osuden voidaan olettaa muuttuvan suunnilleen samassa suhteessa kuin kokonaissäteiilyn. Mitä tämä tarkoittaa konkreettisesti tässä tilanteessa? Palataan taas Enokunnan Sääksjärven Juurakonlahdelle (ei tiettävästi mitään yhteyttä Huldaan).





Etäisyyttä lahden perukoilla oleviin noin 20 metriä korkeisiin kuusiin mökkimme, kartassa selvästi näkyvältä laiturilta, on noin 300 metriä. Kun Kuun korkeus on osapuilleen tuplat kuusten latvuksiin verrattuna, niin yksinkertaisella trigonometrisellä laskulla Kuun korkeudeksi saadaan noin 5 astetta. Taulukossa nolla lähtee zeniitistä, joten luetaan nyt 85 asteen kohdalta. Kuun kirkkaus on suunnilleen 1/4 siitä, mitä se on Kuun olleessa reilusti korkeammalla taivaalla. Siis arvioni Kuun valon vähenemisestä tässä vaiheessa 2 EV-arvoa on varmaan aika lähellä. Ihmissilmän adaptaatiokyvyn vuoksi aistinvaraiset arviot valaistuksen ja Kuun kirkkauden muuttumisista ovat hyvin epäluotettavia.

9 comments:

  1. En haluaisi pilata poikkitieteilijän mukavaa kesäpäivää, mutta valaistusvoimakkuuden yksikkö suomeksi on luksi ja sen symboli on lx.

    ReplyDelete
  2. Niin kuin entinen lehtikuvaaja totesi, että on käytännön valokuvaajat ja sitten fyysikot omissa sfääreissään. Näinhän se on. Korjaan kuitenkin yllä olevaan, joten edellinen kommentti on siis muuttanut tekstiä.

    ReplyDelete
  3. Onko tälläkin niin, että karhua kutsutaan otsoksi, kontioksi, mesikämmeneksi tai jopa metsäomenaksi, jotta se ei vain hirmustuisi?

    ReplyDelete
  4. Sittenhän tämä blogi on linjassaan digicamera.netin kanssa :-)

    "Digicamera.netin Matti Harju on oma lukunsa, hän on jopa kieltänyt nimeni mainitsemisen forumeilla, koska edustan eriävää näkemystä valokuvauksesta."

    ReplyDelete
  5. Niin. Onhan minut yhdistety Matti Harjun kanssa samaan taisteluun tuulimyllyjä vastaan. Joten kyllä tässä lausunnossa varmaan jotain perää on. "Suvannon ikuinen Sancho Panza eli Matti Harju uskollisesti linkittää Suvannon blogiin varsinkin nyt kun valokuvausalan uutisia on vähän. Tämä taas todistaa sitä, miten onnettoman vähän valokuvausblogeja on Suomessa."

    http://timosuvanto.blogspot.fi/2012/07/don-suvanto-ja-sancho-harju.html

    ReplyDelete
  6. Mielenkiintoinen tarina. Kannattaisiko keskittyä enemmän poikkitieteellisyyteeen ja jättää happamien metsäomenien järsiminen niiden mausta enemmän pitäville?

    ReplyDelete
  7. Happamia sanoi kettu metsäomenia. Koitetaan keskittyä olennaiseen eli poikkitieteellisen maailmankuvan ilosanoman julistamiseen.

    ReplyDelete
  8. Matti Harju: aikaisempaan nimettömään kommenttiin liittyen (26 July 2013 12:54):

    "Digicamera.netin Matti Harju on oma lukunsa, hän on jopa kieltänyt nimeni mainitsemisen forumeilla, koska edustan eriävää näkemystä valokuvauksesta."

    Nii-in. Mikähän olisi _oikea_ syy tähän toivomukseen? Minulla on tallessa puolenkymmentä Hra Joren lähettämää viestiä, jossa uhataan lakimiehellä ja oikeudenkäynnillä. Samanlaisia viestejä ovat kuulemani mukaan muutkin saaneet.

    Ja mikähän on ollut syynä lakimiehellä uhkaamiseen jne.

    Jos Hra Joresta kirjoitetaan mitä tahansa, josta Hra Jore ei pidä, niin Hra Joren mielestä tämä on herjausta, loukkausta jne. jne. Viestien sisältö on ollut, että jos vaikkapa Foorumille kirjoitettuja viestejä ei _heti_ poisteta, niin lakituvassa tavataan.

    Tässä siis syy, miksi olen esittänyt toivomuksen, että Hra Joresta ei kirjoitettaisi yhtään mitään Digicamera.netin Foorumilla. Kerta kaikkiaan en enää jaksa näitä Hra Joren lähettämiä sähköpostiviestejä, joissa uhataan lakimiehillä jne. jne.

    Kertaukseksi vielä: voin milloin tahansa laittaa nämä Hra Joren kirjoittamat sähköpostiviestit esille (niiden teksti ei ylitä teoskynnystä)...

    Ja lupaan pyhästi, etten ikinä enää mainitse Hra Joren nimeä, ihan riippumatta siitä, millaista muunneltua totuutta hän kirjoittaakaan.

    ---- Matti Harju -----

    ReplyDelete