별자국

1. 개요

별자국 사진은 지구 자전으로 인해 밤하늘의 별들이 궤적을 그리며 나타나는 현상을 장노출 사진 기법으로 촬영한 것이다. 삼각대에 고정된 카메라로 렌즈를 밤하늘로 향하게 하고, 셔터 속도를 길게 하여 촬영하며, 아마추어 천체 사진 작가도 쉽게 시도할 수 있다. DSLR 또는 미러리스 카메라를 주로 사용하며, 케이블 릴리즈나 인터벌로미터를 활용하여 셔터 시간을 조절한다. 노출 시간은 원하는 별자국 호의 길이에 따라 다르며, 디지털 카메라의 경우 노이즈를 줄이기 위해 여러 장을 촬영하여 합성하기도 한다. 이러한 사진은 지구뿐만 아니라 국제 우주 정거장과 화성에서도 촬영되었으며, 천문 관측 시상 측정에도 활용된다.

2. 촬영 기법

별자국 사진은 카메라를 삼각대에 놓고 렌즈를 밤하늘을 향하게 한 후, 셔터 속도를 오랫동안 열어두는 장노출 사진 기법으로 촬영한다. 별자국은 아마추어 천체 사진 작가들이 비교적 쉽게 만들 수 있는 것으로 여겨진다. 사진 작가는 일반적으로 렌즈 초점을 무한대로 설정한 DSLR 또는 미러리스 카메라를 사용하여 이러한 이미지를 만든다. 케이블 릴리즈나 인터벌로미터는 사진 작가가 원하는 시간 동안 셔터를 열어둘 수 있게 해준다. 일반적인 노출 시간은 이미지에 원하는 별자국 호의 길이에 따라 15분에서 몇 시간까지 다양하다. 별자국 사진은 저조도 조건에서 만들어지지만, 장시간 노출은 빠른 필름, 예를 들어 ISO 200과 ISO 400을 사용할 수 있게 해준다. 별자국에는 f/5.6 및 f/4와 같은 조리개 값이 권장된다.

별자국 사진의 노출 시간이 몇 시간까지 걸릴 수 있기 때문에, 카메라 배터리가 쉽게 소모될 수 있다. 셔터를 열고 닫는 데 배터리가 필요하지 않은 기계식 카메라는 배터리 전원에 의존하는 최신 필름 및 디지털 카메라보다 유리하다. 이러한 카메라에서는 벌브, 즉 B 노출 설정이 셔터를 열린 상태로 유지한다. 디지털 카메라가 직면하는 또 다른 문제는 노출 시간이 증가함에 따라 전자적 노이즈가 증가하는 것이다. 그러나, 이것은 포스트 프로덕션 소프트웨어에서 짧은 노출 시간을 사용한 후 스태킹하여 피할 수 있다. 이렇게 하면 단일 장시간 노출로 인한 열 발생이나 디지털 노이즈를 피할 수 있다.

미국 우주 비행사 돈 페티트는 2012년 4월부터 6월까지 지구 궤도의 국제 우주 정거장에서 디지털 카메라로 별자국을 기록했다. 페티트는 그의 기술을 다음과 같이 설명했다: "제 별자국 이미지는 약 10~15분 동안의 장시간 노출을 통해 만들어집니다. 하지만 현대 디지털 카메라에서는 전자 검출기 노이즈로 인해 이미지가 효과적으로 사라지기 때문에 30초가 가장 긴 노출 시간입니다. 더 긴 노출을 얻기 위해 저는 많은 아마추어 천문학자들이 하는 방식을 사용합니다. 여러 개의 30초 노출을 촬영한 다음, 이미징 소프트웨어를 사용하여 '스태킹'하여 더 긴 노출을 만들어냅니다."

별자국 이미지는 화성에서도 촬영되었다. 스피릿 로버는 유성을 찾으면서 이들을 만들어냈다. 카메라가 60초 노출로 제한되어 있어서, 궤적은 점선으로 나타난다.

2.1. 장비

별자국 사진은 카메라를 삼각대에 놓고 렌즈를 밤하늘을 향하게 한 후, 셔터 속도를 오랫동안 열어두는 장노출 사진 기법으로 촬영된다. 별자국은 아마추어 천체 사진 작가들이 비교적 쉽게 만들 수 있는 것으로 여겨진다. 사진 작가는 일반적으로 렌즈 초점을 무한대로 설정한 DSLR 또는 미러리스 카메라를 사용하여 이러한 이미지를 만든다. 케이블 릴리즈나 인터벌로미터는 사진 작가가 원하는 시간 동안 셔터를 열어둘 수 있게 해준다. 일반적인 노출 시간은 이미지에 원하는 별자국 호의 길이에 따라 15분에서 몇 시간까지 다양하다. 별자국 사진은 저조도 조건에서 만들어지지만, 장시간 노출은 빠른 필름, 예를 들어 ISO 200과 ISO 400을 사용할 수 있게 해준다. 별자국에는 f/5.6 및 f/4와 같은 조리개 값이 권장된다.

별자국 사진의 노출 시간이 몇 시간까지 걸릴 수 있기 때문에, 카메라 배터리가 쉽게 소모될 수 있다. 셔터를 열고 닫는 데 배터리가 필요하지 않은 기계식 카메라는 배터리 전원에 의존하는 최신 필름 및 디지털 카메라보다 유리하다. 이러한 카메라에서는 벌브, 즉 B 노출 설정이 셔터를 열린 상태로 유지한다. 디지털 카메라가 직면하는 또 다른 문제는 노출 시간이 증가함에 따라 전자적 노이즈가 증가하는 것이다. 그러나, 이것은 포스트 프로덕션 소프트웨어에서 짧은 노출 시간을 사용한 후 스태킹하여 피할 수 있다. 이렇게 하면 단일 장시간 노출로 인한 열 발생이나 디지털 노이즈를 피할 수 있다.

미국 우주 비행사 돈 페티트는 2012년 4월부터 6월까지 지구 궤도의 국제 우주 정거장에서 디지털 카메라로 별자국을 기록했다. 페티트는 그의 기술을 "제 별자국 이미지는 약 10~15분 동안의 장시간 노출을 통해 만들어집니다. 하지만 현대 디지털 카메라에서는 전자 검출기 노이즈로 인해 이미지가 효과적으로 사라지기 때문에 30초가 가장 긴 노출 시간입니다. 더 긴 노출을 얻기 위해 저는 많은 아마추어 천문학자들이 하는 방식을 사용합니다. 여러 개의 30초 노출을 촬영한 다음, 이미징 소프트웨어를 사용하여 '스태킹'하여 더 긴 노출을 만들어냅니다."라고 설명했다.

별자국 이미지는 화성에서도 촬영되었다. 스피릿 로버는 유성을 찾으면서 이들을 만들어냈다. 카메라가 60초 노출로 제한되어 있어서, 궤적은 점선으로 나타난다.

2.2. 노출 설정

별자국 사진은 삼각대에 고정한 카메라의 렌즈를 밤하늘로 향하게 하고, 셔터 속도를 오랫동안 열어두는 장노출 사진 기법으로 촬영한다. 아마추어 천체 사진 작가들도 비교적 쉽게 촬영할 수 있다.

사진 작가는 일반적으로 렌즈 초점을 무한대로 설정한 DSLR 또는 미러리스 카메라를 사용한다. 케이블 릴리즈나 인터벌로미터를 사용하면 원하는 시간 동안 셔터를 열어둘 수 있다. 일반적인 노출 시간은 15분에서 몇 시간까지 다양하다. 별자국 사진은 저조도 조건에서 만들어지지만, 장시간 노출은 ISO 200과 ISO 400과 같은 빠른 필름을 사용할 수 있게 해준다. f/5.6 및 f/4와 같은 조리개 값이 권장된다.

별자국 사진의 노출 시간이 길어질 경우 카메라 배터리가 빨리 소모될 수 있다. 셔터를 열고 닫는 데 배터리가 필요하지 않은 기계식 카메라는 최신 카메라보다 유리하다. 이러한 카메라는 벌브(B) 노출 설정을 사용한다. 디지털 카메라의 경우 노출 시간이 증가함에 따라 전자적 노이즈가 증가하는 문제가 있지만, 짧은 노출 시간으로 여러 장 촬영 후 이미징 소프트웨어를 사용해 스태킹하여 이를 피할 수 있다.

미국 우주 비행사 돈 페티트는 2012년 4월부터 6월까지 국제 우주 정거장에서 디지털 카메라로 별자국을 기록했다. 그는 최신 디지털 카메라에서는 30초가 가장 긴 노출 시간이며, 더 긴 노출을 위해서는 여러 장의 30초 노출을 촬영한 후 이미징 소프트웨어로 스태킹한다고 설명했다.

별자국 이미지는 화성에서도 촬영되었다. 스피릿 로버는 유성을 찾으면서 별자국을 촬영했는데, 카메라가 60초 노출로 제한되어 궤적은 점선으로 나타난다.

2.3. 디지털 카메라의 장점과 한계

별자국 사진은 카메라를 삼각대에 놓고 렌즈를 밤하늘을 향하게 한 후, 셔터 속도를 오랫동안 열어두는 장노출 사진 기법으로 촬영된다. 별자국은 아마추어 천체 사진 작가들이 비교적 쉽게 만들 수 있는 것으로 여겨진다. 사진 작가는 일반적으로 렌즈 초점을 무한대로 설정한 DSLR 또는 미러리스 카메라를 사용한다. 케이블 릴리즈나 인터벌로미터는 사진 작가가 원하는 시간 동안 셔터를 열어둘 수 있게 해준다. 일반적인 노출 시간은 이미지에 원하는 별자국 호의 길이에 따라 15분에서 몇 시간까지 다양하다. 별자국 사진은 저조도 조건에서 만들어지지만, 장시간 노출은 빠른 필름, 예를 들어 ISO 200과 ISO 400을 사용할 수 있게 해준다. 별자국에는 f/5.6 및 f/4와 같은 조리개 값이 권장된다.

|thumb|호주 뉴사우스웨일스주 엘리바나에서 2019년 3월 3일에 136분 동안 노출하여 촬영한 별자국]]

별자국 사진의 노출 시간이 몇 시간까지 걸릴 수 있기 때문에, 카메라 배터리가 쉽게 소모될 수 있다. 셔터를 열고 닫는 데 배터리가 필요하지 않은 기계식 카메라는 배터리 전원에 의존하는 최신 필름 및 디지털 카메라보다 유리하다. 이러한 카메라에서는 벌브, 즉 B 노출 설정이 셔터를 열린 상태로 유지한다. 디지털 카메라의 경우 노출 시간이 증가함에 따라 전자적 노이즈가 증가한다. 하지만, 포스트 프로덕션 소프트웨어에서 짧은 노출 시간을 사용한 후 스태킹하여 피할 수 있다.

미국 우주 비행사 돈 페티트는 2012년 4월부터 6월까지 지구 궤도의 국제 우주 정거장에서 디지털 카메라로 별자국을 기록했다. 페티트는 "현대 디지털 카메라에서는 전자 검출기 노이즈로 인해 이미지가 효과적으로 사라지기 때문에 30초가 가장 긴 노출 시간입니다. 더 긴 노출을 얻기 위해 여러 개의 30초 노출을 촬영한 다음, 이미징 소프트웨어를 사용하여 '스태킹'하여 더 긴 노출을 만들어냅니다."라고 설명했다.

별자국 이미지는 화성에서도 촬영되었다. 스피릿 로버는 유성을 찾으면서 이들을 만들어냈다.

3. 지구 자전과 별자국

별의 흔적 사진은 지구의 자전 때문에 가능하다. 별들의 겉보기 운동은 필름이나 감지기 위에 주로 곡선 모양의 줄무늬로 기록된다. 북반구 관측자의 경우, 카메라를 북쪽으로 향하면 북쪽 천구 극을 중심으로 한 동심 원호가 있는 이미지가 생성된다(북극성 근처). 남반구에 있는 사람의 경우, 카메라를 남쪽으로 향하면 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 호의 줄무늬는 남쪽 천구 극(시그마 옥탄티스 근처)을 중심으로 한다. 카메라를 동쪽이나 서쪽으로 향하면 천구 적도에서 직선 줄무늬가 나타나며, 이는 지평선과 특정 각도를 이룬다. 이 기울기의 각도는 사진 작가의 위도($L$)에 따라 다르며, $90°\; -\; L$와 같다.

3.1. 촬영 방향에 따른 궤적

별의 흔적 사진은 지구의 자전 때문에 가능하다. 별들의 겉보기 운동은 필름이나 감지기 위에 주로 곡선 모양의 줄무늬로 기록된다. 북반구 관측자의 경우, 카메라를 북쪽으로 향하면 북쪽 천구 극을 중심으로 한 동심 원호가 있는 이미지가 생성된다(북극성 근처). 남반구에 있는 사람의 경우, 카메라를 남쪽으로 향하면 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 호의 줄무늬는 남쪽 천구 극(시그마 옥탄티스 근처)을 중심으로 한다. 카메라를 동쪽이나 서쪽으로 향하면 천구 적도에서 직선 줄무늬가 나타나며, 이는 지평선과 특정 각도를 이룬다. 이 기울기의 각도는 사진 작가의 위도($L$)에 따라 다르며, $90°\; -\; L$와 같다.

4. 천문 관측 활용

별자국 사진은 천문학자들이 망원경 관측을 위한 장소의 질을 결정하는 데 사용될 수 있다. 북극성의 별자국 관측은 대기 중 시상의 질과 망원경 마운팅 시스템의 진동을 측정하는 데 사용되었다. 이 기술에 대한 최초의 기록된 제안은 E.S. 스키너의 1931년 저서 천체 사진 매뉴얼에서 나왔다.

5. 우주에서의 별자국

5.1. 국제 우주 정거장

5.2. 화성 탐사

6. 사진 모음