Калькулятор правила 500: выдержка для звёзд

Как применить на съёмке

Полный ночной сетап — в гиде по астросъёмке; краткая версия: штатив → ширик на открытой диафрагме → ISO 3200–6400 → выдержка ИЗ КАЛЬКУЛЯТОРА → ручной фокус по яркой звезде → серия кадров (стек давит шум).

Числитель правила — компромисс между светом и смазом: больше секунд = больше звёзд и больше «поплывших». Отсюда стратегия: широкое фокусное выгодно вдвойне (больше неба И длиннее допустимая выдержка). Захотелось за пределы правила — треки как жанр или трекер-монтировка.

Формула правила 500 и откуда взялось число

t = 500 / (f × k), где t — выдержка в секундах, f — реальное фокусное, k — кроп-фактор. Кроп входит в формулу потому, что маленькая матрица при том же фокусном показывает звёздный след крупнее относительно кадра.

Число 500 не случайно. Небо проворачивается на 360° за звёздные сутки — 23 часа 56 минут, то есть примерно на 15 угловых секунд в секунду времени. Звезда у небесного экватора за t секунд сдвигается на матрице на f × t × 0,0000727 мм. Подставим f × t = 500 — след выйдет около 0,036 мм. Это круг нерезкости классической 35-мм плёнки: на отпечатке 13×18 такой след глаз не отличает от точки.

На цифре те же 0,036 мм — это шесть пикселей у 24 Мп полного кадра (шаг около 6 мкм). У кропа правило с поправкой 1,6 даёт след 0,023 мм — и снова около шести пикселей у R50 с шагом 3,7 мкм. На экране телефона их не видно, при просмотре в 100 % — заметно. Поэтому правило 300 даёт след около 0,022 мм, правило 200 — около 0,015 мм.

Правило 500 против NPF: таблица выдержек

NPF учитывает то, что правило 500 игнорирует: шаг пикселя и диафрагму. На открытой диафрагме звёзды крупнее и мягче, поэтому смаз прячется хуже. Упрощённая формула: t = (35 × N + 30 × p) / f, где N — диафрагма, p — шаг пикселя в микронах, f — реальное фокусное. Значения в секундах, для звёзд у небесного экватора (худший случай).

Шаг пикселя: R6 Mark II — 6,0 мкм, R5 — 4,4 мкм, R50 — 3,7 мкм. Вывод: на современных матрицах NPF примерно вдвое строже правила 500, а при f/2.8 на 24 Мп полного кадра близко к правилу 300. Калькулятор выше считает по классике; для пиксельной резкости выбирайте в нём «300» или «200».

Типичные ошибки

• Двойной учёт кропа. На кропе вводите реальные 16 мм и кроп 1,6, а не «эквивалентные 26 мм» с тем же кропом: выдержка выйдет в 1,6 раза короче нужного.
• Округление вверх. Калькулятор дал 17,4 с — ставьте 15, а не 20. Шкала камеры идёт третями ступени, ближайшее меньшее значение всегда найдётся.
• Фокусное с кольца зума наугад. Метки 16 и 24 мм на кольце приблизительны; посмотрите фокусное в EXIF пробного кадра.
• Автофокус в темноте. Наводитесь вручную по яркой звезде или планете с увеличением экрана, затем заклейте кольцо фокуса скотчем.
• Включённое шумоподавление длинных выдержек. Камера снимает после каждого кадра тёмный кадр той же длины: 25 секунд экспозиции превращаются в 50, и серия для стека растягивается вдвое.
• Стабилизатор на штативе. Выключайте: на длинной выдержке он сам может дать дрейф.

Чем меньше выдержка, тем выше нужно ISO — и тем заметнее шум. Поэтому стекинг серии из 10–20 коротких кадров чище одного длинного. Когда начинать после заката, подскажет калькулятор золотого часа: для Млечного Пути солнце должно опуститься ниже −18°.

Для северного сияния выдержку обычно берут короче расчётной, чтобы сохранить структуру лучей, — подробности в гиде как фотографировать северное сияние.