Valaisevat yöpilvet satelliitti- ja valokuvissa

Uutta tutkimustietoa valaisevista yöpilvistä

AIMAIM eli Aeronomy of Ice in the Mesosphere on NASA:n satelliittiprojekti, jolla tutkitaan valaisevia yöpilviä avaruudesta käsin.

Valaisevien yöpilvien tutkiminen on ollut vaikeaa, koska niitä esiintyy vain osan aikaa vuodesta napa-alueiden yllä. Lisäksi ne sijaitsevat ilmakehän kaikkein kylmimmässä osassa mesopaussissa eli mesosfäärin ja termosfäärin rajalla n. 80 kilometrin korkeudessa. Ne siis sijaitsevat paljon korkeammalla kuin mitkään muut pilvet tai sääilmiöt, jotka rajoittuvat troposfääriin, eli ilmakehän alimpaan 10-12 kilometriin (pois lukien helmiäispilvet, joita esiintyy stratosfäärissä n. 15-35 km korkeudessa).

Valaisevien yöpilvien arvellaan koostuvan jääkiteistä. AIM mittaa monipuolisesti jääkiteitä ja pölypartikkeleja sekä ilmakehän kemiallista koostumusta kahden vuoden ajan.

AIM pyrkii selvittämään miksi valaisevat yöpilvet ylipäätään syntyvät. Vastausta haetaan myös siihen, miksi valaisevien yöpilvien on viime vuosina havaittu leviävän aina vain pidemmälle pois navoilta, lähemmäs kohti päiväntasaajaa. Lisäksi tutkitaan, liittyykö valaisevien yöpilvien leviäminen ilmastonmuutokseen.

24.4.2007 laukaistu AIM-satelliitti on nyt alkanut tuottaa ensimmäisiä julkaistuja tuloksia. Viereisessä kuvassa näkyy valkoisena ja sinisenä valaisevia yöpilviä pohjoisen napa-alueen ympärillä. NASA:n alkuperäisessä jutussa on lisää tietoja, sekä oheisen kuvan suurempiresoluutioinen versio.

Valaisevien yöpilvien valokuvaaminen

Itse en ole mikään valaisevien yöpilvien kuvaamisen ekspertti, mutta kerronpa kuitenkin, miten olen asiaa lähestynyt.

Pohjoisen napa-alueen yllä valaisevia yöpilviä esiintyy huhtikuusta lokakuuhun. Otollisinta aikaa niiden valokuvaamiselle Suomessa on heinä-elokuun paikkeilla.

Vaikka valaisevat yöpilvet heijastavat auringon valoa, ne ovat kuitenkin hyvin himmeitä. Niinpä niitä voidaan havaita ja siis valokuvata vain kun on hyvin hämärää tai suorastaan pimeää, eli kun aurinko on painunut horisontin alle, eikä valaise enää maankamaraa eikä yläpuolella olevaa taivasta. Aurinko ei saa kuitenkaan olla painunut niin pitkälle horisontin alle, että se ei enää valaise korkealla olevia valaisevia yöpilviä. Paras kellonaika valokuvaamiselle on suunnilleen tunti pari auringonlaskun jälkeen. Suomessa kesä-heinäkuussa se tarkoittaa siis sitä, että liikkeellä pitää olla myöhään yöllä.

Suotavaa tietysti olisi, että taivaalla ei ole tavanomaisia pilviä lainkaan, tai että niitä on ainakin varsin vähän näkyvyyttä peittämässä. Mutta ah miten mukavaa onkaan valokuvata lämpimänä sateettomana kesäyönä, kuunnella linnunlaulua ja heinäsirkkojen siritystä.

Kameraan valitaan pienin natiiviherkkyys, jolla kuvakohina on vähäisintä. Aukkoa voi himmentää hiukan, esim. arvoon f5, jotta ei tarvitse kärsiä täydellä aukolla kuvaamisen haittapuolista, eli vinjetoinnista, pehmeästä piirrosta yms. objektiivien epätäydellisyyksistä. Valotusaika painuu silloin herkästi n. 30 sekunnin luokkaan – riippuu tietysti myös valaisevien yöpilvien valoisuudesta, jossa on vaihtelua.

Revontulia kuvatessa 30 s valotusaika olisi tyypillisesti jo ongelma, koska eläväiset revontulet piirtyisivät kuvaan liike-epäterävyydestä suttuisina. Valaisevat yöpilvet liikkuvat kuitenkin niin hitaasti, että niillä 30 s ei ole mikään murhe. 30 s saa kuitenkin tähdet piirtymään jo lyhyinä viivoina kuvaan. Jos se häiritsee, tai jos joku muu asia vaatii lyhyempää valotusta, pitää valotusaikaa lyhentää aukkoa suurentamalla tai herkkyyttä nostamalla. Myös polttovälillä on merkitystä asian suhteen. Lyhyellä polttovälillä vaikutus on vähäisempi kuin pitkällä polttovälillä, joka korostaa tähtien viiruiksi piirtymistä.

Valaisevia yöpilviä kuvattaessa ei yleensä ole mikään tulipalokiire. Kyllä ne pilvet siellä yleensä tunnin pari näkyvät, ennen kuin aamu valkenee liiaksi. Silti aikaa ei ole hukattavaksi, eli sopivat kuvauspaikat ja kuvakulmat kannattaa katsella jo ennakkoon.

Oheinen kuva on kuvattu 6.8.2006 klo 3:08 Salon Vuohensaaressa.

  • Herkkyys ISO 100
  • Aukko f5
  • Valotusaika 30 s
  • Polttoväli 12 mm (18 mm kinokoossa)

Kuvagalleriassani on muutama kuva lisää. Kannattaa katsastaa myös minua paljon kokeneempien konkareiden Pekka Parviaisen ja Tom Eklundin kuvia. Tomin kuva on myös yllä olevassa AIM-logossa. Hamptonin yliopiston AIM-kuvagallerissa on lisää kuvia.

Hämärän rajamailla: Auringonnousu ja -lasku

Ilmakehän ominaisuuksien vaikutukset auringonnousun ja -laskun väreihin

Silmiini sattui Stephen Cordifin (NOAA/NWS, Jenkkilän ilmatieteen laitos) alunperin jo vuonna 1996 kirjoittama artikkeli auringonnousun ja -laskun väreistä sekä ilmakehän ominaisuuksien vaikutuksesta niihin.

Artikkelissa Stephen taklaa mm. seuraavia aiheita:

  • Väitteet ilmansaasteiden ja näyttävimpien auringonnousujen ja -laskujen yhteydestä ovat hömppää.
  • Komeimpiin auringonnousuihin ja -laskuihin tarvitaan oikeanlaisia pilviä.
  • Tulivuorenpurkausten stratosfääriin sylkemä tuhka voi aiheuttaa kivoja temppuja.

(via JMG-Galleries)

Auringonnousun ja -laskun ajat sekä ilmansuunnat

Digicamera.netin sivustolla on uusi näppärä Google Maps sovellus, jolla voi laskea auringonnousun ja -laskun ajat sekä ilmansuunnat.

Samat edellä mainitut asiat sekä paljon muuta aiheeseen liittyvää löytyy Matti Tukiaisen Gaisma.com-sivustolta. Katso esimerkiksi Salon tiedot tai etsi oma kotipaikkakuntasi Suomessa.

Auringonnousu- ja lasku kuvausaiheena

Auringonnousu ja -lasku ovat kuvausaiheina salakavalia ja niitä on syytä varoa. Ei, en aio jeesustella siitä, että auringon toljottaminen objektiivin ja etsimen läpi voi olla vahingollista näköelimille.

Ongelma on siinä, että näyttäviä auringonnousuja ja -laskuja on tarjolla suhteellisen useasti ilman mitään eri vaivan näkemistä. Niinpä auringonnousu ja -lasku ovat varmasti yksi kuvatuimmista ellei jopa kuvatuin valokuvausaihe. Käsi ylös, jos joku itseään harrastajavalokuvaajaksi kutsuva ei ole yrittänyt joskus kuvata jompaakumpaa.

Näyttävän auringonnousun tai -laskun todistajana toimiminen saa kuvaajan helposti ihastumaan ottamaansa valokuvaan. Ei siksi, että valokuva olisi upea, vaan siksi, että kuvaustapahtuma oli hieno kokemus. Niinpä kuvaaja tulee sokeaksi kuvassa puhki palaneelle taivaalle ja tukossa olevalle mustalla klöntille kuvan alareunassa (jonka sijainnista yleensä voi päätellä, että sen on tarkoitus esittää maan kamaraa).

Seuraava vaihe on esitellä kuvaa kaikille kiinni saaduille tutuille ja tuntemattomille, joista jokainen on nähnyt kyllästymiseen asti samanlaisia yritelmiä. Kuvaaja on edelleen tikahtua innosta muistellessaan kuvaustapahtumaa, mutta katsoja on lähinnä vaivautunut ja karkaamassa heti tilaisuuden tullen.

Minä en kuitenkaan yritä sanoa, että auringonnousua tai -laskua ei saisi kuvata, koska se on jo kuvattu moneen kertaan. Yritän vaan muistuttaa, ensisijaisesti itselleni, että kannattaa varoa ihastumasta huonoihin kuviin upeiden henkilökohtaisten muistojen takia.

Millainen sitten on upea valokuva auringonnoususta tai -laskusta? En minä vaan tiedä. Sitä on vaikeaa kuvailla sanoilla, mutta yleensä sellaisen tunnistaa heti kun sen näkee.

Täytyypä yrittää muistaa, että sama riski liittyy moneen muuhunkin valokuvausaiheeseen.

Kamerakaluston talvitesti

Christer Dahlin ja lumipeitteinen Nikon D2x

Nikon Pro -lehden uusinta numeroa lukiessa silmiini tarttui mielenkiintoinen kuva paksuihin talvitamineisiin pukeutuneesta valokuvaajasta ja tämän lumipeitteisestä kamerasta. Kuva ohessa vasemmalla. Sen isompaa versiota voi tarkastella sivustolla Fotosidan.se.

Kaikin puolin upea kuva. Kylmien sinisten sävyjen ja pakkasen pureman punaisen ihon välillä on hienoa vastakohtaisuutta. Ilmassa lentävän lumi luo kuvaan toimintaa ja tilanteen tuntua. Tiukka rajaus tuo tilanteen vieläkin lähemmäs niin, että vaistomaisesti tekee mieli hakea ylle lisää vaatteita. Aihe jo sinälläänkin on mielenkiintoinen, sillä myrskybongauksessa omakin kameralaitteisto joutuu toisinaan sietämään melkoista luonnon elementtien rääkkiä.

Kuvan taustatiedot

Kuva on otettu maaliskuussa 2007 Sylarnan vuorilla Jämtlannissa keskisessä Ruotsissa.

Kuvassa esiintyy Christer Dahlin ja tämän Nikon D2x. Kuvan on ottanut Christer Lindh Nikon D200 -kameralla ja Nikkor 17-55/2.8 -objektiivilla, jotka nekin kuulemma olivat yhtäläisen lumipeitteen vuoraamia. Kumpaisenkin Christerin sivustoilta löytyy lisää heidän ottamiaan mielenkiintoisia ja hienoja kuvia. Julkaisen oheisen kuvan kuvaajan antamalla luvalla.

Christer L kertoo, että kuva on otettu viikon mittaisen valokuvauskurssin aikana. Termi ”fotosafari” ei varmaan oikein sovellu tähän yhteyteen :) Fotosidan.se-sivustolta löytyy lisää kyseisellä kurssilla otettuja kuvia.

Sää kurssin aikana oli ollut kertoman mukaan vaihteleva ja mielenkiintoinen. Vaikka kuva hönkii kylmyyttä, niin lämpötila ei kuitenkaan kuvaushetkellä ollut kuin viisi astetta pakkasella. Mutta hieno puuterilumi, jota tuuli pöllytti kinosten yli, tarttui vaatteisiin ja kalustoon. Etulinssin puhtaana pitäminen oli kuulemma kovasti työlästä. Eikä tarkentaminen tanakasti huurtuneen etsimen läpi ollut helppoa sekään. Silti kumpainenkaan kamera ei kuulemma ollut moksiskaan moisesta kurittamisesta, vaan toimi hienosti koko kurssin ajan ja vielä sen jälkeenkin.

Pitää kyllä myöntää, että Christereillä on melkoisesti pokkaa kalustonsa käsittelyn suhteen. Oma kanttini ei anna periksi, vaan kääräisen kameran sadesuojan sisään vähänkään kovemmassa lumisateessa.

Lisätietoja 17.7.2007 salamakuvista

Sain sähköpostitse kommentin ja pari kysymystä edellisestä blogimerkinnästä ”Ukkoskauden 2007 ensimmäiset salamakuvat”. Koska intouduin vastaamaan sähköpostin lähettäjälle varsin seikkaperäisesti, niin ajattelin tehdä vastauksestani myös blogimerkinnän siltä varalta, että jotain muutakin sattuisi askarruttamaan samat kysymykset.

Hyvä kuva kuitenkin. Sateen ja pilvien liike tekee siitä mukavan.
Siispä: valotus ei voi olla 0.1 sekuntia, eihän?

Kyllä se on 1/10 sekunti eli 0,1 sekuntia :)

Heinäkuun puolivälissä klo. 22 ei ole vielä pimeää, vaan varsin valoisaa, etenkin kun vain osa taivaasta oli ukkospilvien peitossa ja osa miltei pilvetöntä. Salamoiden kuvaamisessa on siis käytetty valoisan ajan tekniikkaa.
Kts. http://www.ursa.fi/wiki/Myrskybongaus/UkkosenJaSalamoidenValokuvaus.

Ts. ensin valitsin kameran pienimmän herkkyyden (ISO 100) ja säädin aukon (f4) arvioimani salamoiden valovoimaisuuden mukaan. Sen jälkeen valitsin valotusajan (1/10s) niin, että ympäristö valottui sopivasti. Näin jälkikäteen kuvista voi nähdä, että aukko f5.6 tai ehkä vielä pienempi olisi ollut parempi, koska parissa kuvassa pilvet salaman ympärillä ovat ”palaneet puhki” eli ylivalottuneet. Silloin valotusaikaa luonnollisesti olisi pitänyt muuttaa vastaavasti pidemmäksi, jotta ympäristön valotus olisi säilynyt samana.

Pilvien ja juovien pehmeys ei siis johdu pitkästä valotusajasta. Sadejuovat tietysti näyttävät tuolta enempi vähempi aina, mutta pilvien pehmeys johtuu yksinkertaisesti siitä, että taivaalla oli sitä surullisen kuuluisaa MÖSSÖÄ, joskaan ei pahimmassa mahdollisessa muodossaan :)

Toisessa pikkukuvassa (http://www.mantynen.com/teemu/wp-content/uploads/20070717_220407.jpg) näkyy selväpiirteisempiä rakenteita, kun salama valaisee pilven pohjan muotoja takaa päin. Tällöin runsas valoisuuskontrasti nostaa mössöstäkin esiin terävämpiä muotoja.

0,1s valotusaika luonnollisesti tarkoittaa sitä, että olen aistit ja keskittyminen äärimmilleen virittyneinä ;) tuijottanut ukkospilveä, ja laukaissut kameran aina kun välähtää. Se taas puolestaan, että kahden salaman kohdalla tiedetään FMI:n mittausten perusteella varmuudella niiden kerrannaisuudeksi yksi, täytyy tarkoittaa sitä, että juuri ennen niitä on täytynyt iskeä toinen mahdollisesti pilvisalama (näin muistan käyneen, mutta en pysty muistamaan minkä tiettyjen kuvien yhteydessä), koska käsittääkseni kenenkään kuolevaisen reaktioaika ei voi mitenkään riittä ikuistamaan yhden ainoan kerran iskevää salamaa pelkkien reaktioiden varassa. Kerrannaisuuden pitäisi olla vähintään kaksi, mielellään kolme, jotta mitään toiveita salaman kuvaan tarttumisesta olisi.

Kaikkiaan sain ikuistettua kuviin viisi salamaa tuona iltana. Kaksi niistä on niin kökköjä, että niitä ei viitsi laittaa esille. Arvioisin yrittäneeni yhteensä n. 50 kertaa, eli reaktiot ja tuuri on riittäneet n. 10% onnistumistodennäköisyyteen. Se ei ole paljon, mutta valoisan ajan todennäköisyysprosentiksi olen siihen varsin tyytyväinen, koska joskus on mennyt paljon huonomminkin.

Pimeällä homma on luonnollisesti monin verroin helpompaa, kun nopean reaktioajan vaatimus jää kokonaan pois.

Entä mitä ihan tarkkaan ottaen tämä rimpsu tarkoittaa?

exposure time 0.100 s (1/10) (1/10)

Se on WordPress-blogisoftan YAPB-pluginin EXIF-dekoodaajan omaperäinen tapa yrittää sanoa, että valotusaika on 1/10 sekuntia.

Kuvat näytille

Osastoilta ”Palautteen saamisen sietämätön keveys”, sekä ”Valokuvaus on vakava asia” ;)

Olen parin viime kuun aikana lueskellut David Hobbyn Strobist-blogia. Muut sitä seuranneet varmasti tunnistavat, että inspiraatio oheiseen kuvaan on sieltä peräisin. Itse asiassa Strobistin huima suosio saattaa hyvinkin olla luomassa kuva-aiheesta ”Strobisti ja läppäri” pienimuotoista nettimeemiä. Sille on jo esim. oma Flickr-ryhmä.

Strobistissa on pohjimmiltaan kyse kameraan liitettäväksi tarkoitettujen salamalaitteiden käyttämisestä kamerasta irrallaan. Eli pyritään eroon siitä iän’ikuisesta täysautomaagisella salamalla päin naama roiskimisesta, ja sijoitetaan salamalaitteet jonnekin muualla kuin samalle linjalla kameran kanssa. Kalusto on edullisempaa ja helpommin mukana kannettavaa kuin täysveriset studiosalamat ja -tarvikkeet. Tietysti pienempi teho ja esim. muotoiluvalon puuttuminen aiheuttaa omat puutteensakin studiovehkeisiin verrattuna.

”Strobistin henkeen” kuuluu myös opitun jakaminen esim. kuvausjärjestelyjen selostamisen muodossa. Niinpä teen sen myös tässä. Alla on thumbnail-kuva, jota klikkaamalla aukeaa suurempi kuva, jossa on kuvauspaikka toisesta kuvakulmasta. Ao. selostus liittyy oheiseen kuvaan:

Kuvat näytille -kuvan studiojärjestelyt

  • SB-28 (A) läppärin näppäimistöllä: 1/8-teho, 20mm ”zoomi”.
  • Heijastin (A) (Reflector A): Valkoinen kirjekuori läppärin näytöllä heijastamassa valoa kasvoille, sekä toinen kuori näytön vasemmalla reunalla heijastamassa valoa lasin oikeaan reunaan.
  • Gobo (A) yrittää estää salamalaitteen suoran heijastuksen lasin oikeaan reunaan. Tää ei kyllä mennyt ihan putkeen, mutta olkoon nyt, kun lasi ei ole mikään pääkohde.
  • SB-28 (B) pöydällä: 1/4, 24mm.
  • Heijastin (B) eli valkoinen kartonkiarkki luo ison tasaisen valopinnan, joka näkyy läppärin kannen suorana mutta pehmeänä heijastuksena.
  • Gobo (B) eli sininen kartonkiarkki (musta loppui kesken) estää Heijastin B:n valoa heijastumasta taustakankaalle.
  • SB-600 valaisinjalustan päässä: 1/64, 50mm. Tämä pyrkii olemaan ns. kicker-valo, joka nostaa olkapään ja nupin paremmin esiin.
  • Gobo (C) estää SB-600:n valoa osumasta kameran linssiin.
  • Heijastin (C) eli valkoinen kirjekuori (mainosroskan hyötykäyttöä) luo lasin vasempaan reunaan heijastuman, joka nostaa lasin paremmin esille.
  • SB-24 lattialla lyhyen valaisinjalustan päässä: 1/4, 50mm. Ampuu himmeän kajon taustakankaalle. 4 kpl päällekkäisiä CTO -filttereitä värjää valon punaiseksi (ei sattunut olemaan oikeaa punaista filtteriä).
  • Tausta (Background): Musta lakana puristimilla seinälle viritettynä.
  • Kamera Nikon D200 + linssi Nikkor 12-24 f4. Kuvassa pelkkä jalusta, koska myös dokumenttikuva otettiin niillä (ja samoilla asetuksilla).

Tavanomaisen RAW-konversion ja vähäisen yläreunan rajauksen lisäksi kuvaan ei ole tehty mitään kuvankäsittelykikkoja. Ei niin että minulla olisi mitään kuvankäsittelyä vastaan. Se on aina ollut osa valokuvauksen prosessia – välineet vain vaihtuu. Ennen kökötettiin pimiössä, nyt tietokoneen edessä. Tuntui vain, että tällä kertaa kuvassa ei ole mitään säätämällä parannettavissa. Hyvä niin, koska kuvat on mielenkiintoisempaa tehdä kameralla kuin Photoshopilla.

Ajattelin laittaa kuvan näytille myös Aukeaan. Onhan Aukea kuitenkin toinen suuri innoittaja kuvan aiheessa :) Täytyy vaan odotella vielä muutama päivä, sillä Aukeaan voi lisätä uuden kuvan vain kuukauden välein, eikä edellisestä ole vielä täyttä kuuta.