Kuidas pildistada virmalisiHow to photograph the Northern Lights

Virmalised on kaunis taevane vaatemäng, milles on maagilisust, salapära ja ebamaist ilu.

Eestis on virmalised haruldased ja väga harva võib neid näha palja silmaga kirgastes rohelistes, punastes ja lillakates toonides. Virmaliste pildistamine on nende niisama vaatlemisest isegi põnevam, sest siis saab osa kogetust teistega jagada. Virmalised tekivad, kui Maa atmosfääri aatomeid ergastatakse päikesetuule osakeste poolt

Sagedamini võib näha kauges põhjataevas madalal õrna rohekat virmaliste kuma ning kui veab, siis isegi rohekaid samba või kardina ääre laadseid moodustusi ning valguskiiri. Need, kes korra on virmalisi oma silmaga näinud või pildile püüdnud, teavad juba paremini, kuidas neid leida. Selle väikese kirjatükiga annan omalt poolt mõned soovitused, mida jälgides on lihtsam virmalisi pildistada.

Vasakul oleval fotol on virmalised, pildistatud käsiseadete reziimis, teravustatud lõpmatusse.

Pentax K10D ja Helios 44M @ 58mm, ISO400, f2, 10s.

Virmaliste pildistamiseks valmistumine?

Hea õnne korral võib virmalisi näha täiesti ette valmistamata, aga kui sa just talvel tihti öisel ajal ringi ei liigu, on virmaliste nägemise võimalus imeväike. Soovides seda kaunist nähtust pildistada, teeb väike ettevalmistus ainult head.

Virmalisi võib meil näha tihedamini talvel selge taevaga. Selge pilvedeta taevas toob tihti kaasa külma öö. Seepärast tasub end riide panna soojalt. Seda enam et virmalised lasevad end tihti kaua oodata ja väike õueskäik võib lihtsalt pikeneda poolest tunnist kahe, kolmeni. Seega soe müts, sall, jope, püksid, saapad ja mõnusad mugavad kindad on olulised.

Väga külma ilmaga saab kanda sõrmikuid koos soojade labakinnastega. Kaamera seadete sättimise ajaks saab labakad ära võtta. Välja minnes tasub kaasa võtta pisike taskulamp või pähe kinnitatav lamp, mida saab lihtsalt sisse-välja lülitada. Need aitavad pimedal maastikul liigelda ja fototehnikat üles seada. Lisaks tasub jälgida virmaliste ennustamiseks mõeldud veebilehtedel kuvatavat infot (viited artikli lõpus). Enne veel kui õue minna, heida pilt kaardile ja vali välja vähemalt paar 15-30 minuti teekonna kaugusel asuvat vaatluskohta, kuhu saad pildistama minna. Võid välja valida ka kaugemal asuvaid pildistamise kohti, kuid selge on see, et suure külma ja hilise kellajaga ei ole mõtet iga kord väga kaugele tõtata.

Foto: © Caraman | Dreamstime Stock Photos

Millega pildistada?

Virmalised on seda paremini nähtavad, mida pimedam on taevas. Virmaliste valgus on nõrk ja selleks, et need pildile piisavalt heledalt salvestuksid, on vaja pikka säriaega ja hea heledusega objektiivi. Terava ja piisava heledusega pildi saamiseks on kindlasti vaja statiivi. Käest pildistatud pilt tuleb kahjuks udune. Selles mõttes on virmaliste pildistamine sarnane tähtede pildistamisega, et ilusa pildi saamiseks peab jälgima sarnaseid põhimõtteid. Kui tahad harjutada virmaliste pildistamist, võid mõnel selgel ööl proovida pildistada tähti. Proovi erinevaid seadeid ja vaata kui pikka säriaega saad enda objektiiviga kasutada, enne kui tähtede liikumine pildil liiga häirivaks muutub.

Paremal oleval fotol on Orioni tähtkuju, pildistatud käsiseadete reziimis, teravustatud lõpmatusse.

Kõige lihtsam on virmalisi pildistada digipeegelkaameraga. See ei pea olema väga kallis ja hea tulemuse võib saada ka müügikomplektis oleva kit objektiiviga. Loomulikult kehtib ka siin reegel, et kallim suurema ja tundlikuma sensoriga kaamera võimaldab teha kvaliteetsema pildi vähema müra ja parema resolutsiooniga. Oluline on, et kaameral oleks võimalik käsitsi seadistada avaarvu suurust, säriaega ja valgustundlikkust. Ehk kui sinu fotokal on M ehk manuaalreziim, siis suure tõenäosusega saad virmalised õigesti tegutsedes pildile. Kui kaamera laseb, siis vali pildi salvestamise formaadiks jpg asemel RAW. RAW faile on parem hiljem arvutis töödelda, sest seal on kaamera poolt salvestatud tunduvalt rohkem infot, kui jpg failis.

Milline on hea objektiiv virmaliste jaoks? Mida heledam (väiksema avaarvuga) on objektiiv, seda lihtsamini virmalised pildile jäävad. Enamike kit objektiivide suurim ava on avaarvuga f3.5. Palju parem on, kui saad kasutada objektiivi avaga f1.8, f2 või f2.8. Soovitav on pildistada normaal või lainurk objektiiviga (fookuskaugus kuni 50mm). Kit objektiivi puhul on üldjuhul võimalik suurim ava ja vaatenurk* saavutatav 18 mm fookuskaugusega. Samas ei ole siin õiget ega valet ning võid proovida ilusa kaadri saamiseks erinevaid objektiive erinevate suurenduse astmetega**.

Kasutan ise vahel virmaliste pildistamiseks 58mm fookuskaugusega f2 Helios 44M objektiivi. Helios 44 objektiive hakati tootma juba 1958 aastal.

 Selle pluss on suur ava ehk tunduvalt lühemad säriajad võrreldes tavalise f3.5 kit objektiiviga. Kuna Pentax K10D crop factor on 1.5, siis 58mm Helios 44M fookuskaugus 35 mm ekvivalendis minu Pentaxi ees on 87mm 🙂

Võrdlemisi suur fookuskaugus tähendab seda, et kui säriaeg on üle 10 sekundi, lähevad tähed pildil uduseks. Tänu suurendusele sobib see objektiiv hästi virmaliste pildistamiseks eemalt, kui nad on horisondi lähedal.

Vajadusel kompenseerin lühikesi säriaegu ISO tõstmisega 400-lt 800-le, äärmisel juhul 1600ni. Kui tahan jätta pildile tähtede jutte, langetan ISO 200-ni ja pikendan säriaega minuti või kahe, kolmeni (olenevalt virmaliste heledusest ja segavatest teguritest).

Helios 44M objektiiv

Lisaks Heliosele kasutan enamik aja virmaliste pildistamiseks Tamron 17-50mm f2.8 avaga objektiivi. Pildid tulevad sellega piisavalt teravad ja 17mm vaatenurk on heliose omast oluiliselt laiem. Soovi korral saan pildistada ka virmalisi lähemalt, sest tegemist on zoomobjektiiviga. Lisan ka paar fotot, mis olen teinud just selle objektiiviga.

Virmaliste peegeldus Kaarmise järve ääres Saaremaal. Pentax K5 Limited Silver ja Tamron 17-50mm objektiiv.

Virmaliste panoraam Kaarmise järve ääres. pentax K5 Limited Silver ja Tamron 17-50mm objektiiv.

NB! Kui kasutad suure suurendusega objektiivi, siis jäävad isegi väga väikesed kaamera värinad pildil ebateravustena näha. Lisaks kui soovid, et pika säriajaga ei jätaks tähed pildile heledaid jutte, peab pildi tegemise aeg olema mitu korda lühem, kui ilma suurenduseta objektiiviga. Samas võivad tähejutid pildil anda hoopis ilmet juurde ja muuta nii muidu tavalise võtte palju huvitavamaks. Kavalamad pildistajad paigutavad kaadrisse väga pikkade säriaegade puhul (30sekundit ja rohkem) põhjatähe, sest just see näib taevas liikumatuna ja selle ümber tekivad teiste tähtede poolt vahvad kumerad jutid.

Pentax K10D ja Helios44M @ 58mm, f2, ISO400, 30s. Kuupäev 18.03.2013

Kuidas pildistada?

Igal fotograafil kujuneb ajapikku välja oma pildistamise viis. Sellepärast on palju erinevaid viise hea tulemuse saavutamiseks. Virmalisi ja tähti pildistades on asendamatuks abivahendiks statiiv. Kuni 30 sekundi kestvusega võtteid teen tavaliselt 12 sekundilise viitega viitpäästikuga. Selle 12 sekundi jooksul jõuab pildistamise nupule vajutamisest tekkinud kaamera värisemine sumbuda ja pilt tuleb terav.

Kui soovin teha pilti säriajaga üle 30 sekundi, pean kaamera valikukettalt aktiveerima B ehk bulb reziimi. Bulb reziimis alustab kaamera pildistamist peale pildistamise nupu alla vajutamist ning jätkab võtte tegemist kuni pildistamise nuppu all hoitakse. Nii võib säriaeg olla mõnest sekundist paarikümne minutini. Selleks, et vältida kaamera kere liikumist, panen kaamera külge juhtmega päästikupuldi, mis laseb pildistamist alustada ilma kaamera keret puudutamata.

Pika säriajaga pildistades peab olema ettevaatlik, et pildistamise ajal kogemata vastu statiivi ei läheks ja puldijuhet ei sikutaks, sest nii võib pilt tulla udune. Kerge statiivi saab värinate kindlamaks, kui asetada lisaraskus statiivi jalgade vahetugedele.

Olen tähele pannud, et tuulise ilmaga peaks kinnitama kaamera kaelapaela statiivi külge nii, et see ei hakkaks tuule käes laperdama. Muidu võid hiljem arvutist pilte vaadates avastada, et päris teravad need ikka ei ole 🙁

Millal välja virmalisi püüdma minna?

Välja tasub minna siis, kui on alust arvata, et hiljutise päikesetormi järelmõjud on jõudmas Maa magnetväljani. On olemas päris mitu inglise keelset veebilehte, mis kuvavad andmeid päikese, kosmoseilma ja virmaliste prognooside kohta reaalajas.

Viited:

• http://www.swpc.noaa.gov/rt_plots/kp_3d.html – NOAA Space Weather Prediction Center annab järgneva 3 tunni Planetary kp indeksi prognoosi kasutades magnetomeetrite andmeid mitmelt poolt maailmast. Sama organisatsioon annab sellel viitel –http://www.swpc.noaa.gov hea ülevaate hetke kosmoseilmast.

• http://www.swpc.noaa.gov/rt_plots/kp_3d.html – järgmise kolme tunni prognoositav Kp. Väärtustega 2-3 võib proovida pildistada, aga kui Kp on juba 4 või rohkem tasuks sobiva ilma puhul kindlasti pildistama minna.
• http://www.swpc.noaa.gov/pmap/pmapN.html – NOAA POES satelliidi andmed virmaliste ovaalist põhjapoolkeral. Annab hea ülevaate virmaliste hetkeolukorrast. Mida laiemalt ja tumepunasemates värvides on ovaal, seda paremad võimalused Eestist vaatlemiseks. UT ajale tuleb liita kaks tundi, et saada kohalik aeg. Uueneb iga kümne minuti pärast.

• http://www.solarham.net/xray.htm – GOES-15 satelliidi andmed. Leht uueneb iga minut. Kuvatakse 6 tunni ja 3 päeva andmeid Päikese aktiivsusest.
• http://www.sat24.com/ – satelliidipildid pilveoludest Euroopas. Saab vaadata, kas on lootust taeva selginemiseks või hakkab hoopis pilve kiskuma.
• Soome Meteoroloogia Instituudi automaatne teavitussüsteem – annab märku meili teel, kui on suur tõenäosus virmalisi näha. Liitumiseks tuleb saata tühi e-kiri aadressile aurorasnow-feed@posti.fmi.fi ja vajadusel liitumist kinnitada teie enda kirjakasti saabuva kinnituskirja juhiseid täites. Loobuda saab saates e-kirja aurorasnow-off@posti.fmi.fi. Automaatteavitussüsteem ei tööta mai algusest augusti keskpaigani, sest siis on ööd väga heledad.
• Soome Meteoroloogia Instituudi jägmisel lehel http://aurora.fmi.fi/public_service/ kuvatakse päikesetuule parameetrid ja geomagnetilist aktiivsust.

Mõisted, indeksid ja näidikud, mis mida tähendab? 

Aurora Borealis – väga vana, kuid siiani kasutatav nimi virmalistele, mille 1621. a. andis Pierre Gassendi. “Aurora” oli rooma koidikujumalanna nimi ja “borealis” tähendab kreeka keeles põhjatuult. Inglise keeles kutsutakse virmalisi veel terminiga “Northern Lights”.

Kp indeks – Maa magnevälja häirituse tase. Maa magnetvälja mõjutab meieni jõudnud päikesetuul. Kui KP indeks on suurem kui 4, on juba tegemist magnettormiga. Eestis on virmalisi pildistatud KP-ga, mis on alla nelja, aga siis peavad olema kõik tingimused väga head. Virmaliste nägemise tõenäosus Eestis on palju suurem kui KP on 4, 5 või rohkem. Alates KP 7, peaks olema virmalised peaagu kindlasti nähtavad. maksimaalne väärtus Kp indeksil on 9.

http://www.swpc.noaa.gov/Aurora/globeNE.html – on kuvatud tabel, kust on hea näha, kui suur võiks olla magnetvälja häirituse tase, et virmalisi näha.

Kp indeksi arvutamiseks kogutakse andmeid observatooriumitest maailma eri paigus.

Virmaliste värvid – virmalisi võib näha põhiliselt kolme värviga. Loe lisa siit.

Roheline – tekib umbes 100–150 km kõrgusel, kui ergastatuks osutub atomaarne hapnik.

Punane – tekib umbes 250 km kõrgusel, kui ergastatuks osutub atomaarne hapnik.

Violetne – tekib siis, kui ergastatuks osutub molekulaarne lämmastik.

IMF (Inteplanetary Magnetic Field) Bz – planeetidevahelise magnetvälja suuna väärtus (põhjapoolne komponent). Kui Maa magnetvälja ja IMF Bz jõujooned on üksteise suhtes antiparalleelsed on virmalised tugevamad ja paremini jälgitavad. IMF Bz väärtus (nT) on siis negatiivse väärtusega näiteks -1.2 või -1.9 või -3.4. Mida suurem on negatiivne väärtus, seda parem virmaliste vaatlemiseks. Lisainfo siit.

Velocity – päikesetuule kiirus. Tavaliselt on mõõtühikuks [km/s]. Kuni 393[km/s] on normi piires, 393[km/s] ja rohkem on juba kiirus suurem ja tingimused paremad. Rohkem infot siit.

Density – päikesetuule tihedus. Mõõtühikuks on [cm^-3]. Nasa ACE satelliit mõõdab aatomiosakeste arvu päikesetuules. Tavaliselt on see 4-7 osakest kuupsentimeetris. Tugevate virmaliste ajal võib osakeste arv olla kümneid kordi suurem.

Solar Flare – ehk päikesepursete näol on tegemist võimsa pahvatusega päikese atmosfääris, mille käigus võib vabaneda kümnete miljonite vesinikupommide võimsusega võrreldavat energiat. Tekitavad radiatsiooni ja häiritust elektomagnetspektri kõigil lainepikkustel. Tavaliselt on palja silmaga nähtamatud ja nende jälgimiseks ja mõõtmiseks on olemas erilised seadmed. Tekivad aktiivsetel aladel päieseplekkide juures. Kui päikesepurse on tugev ja suunatud Maa poole, võib kahe, kolme päeva pärast oodata tugevaid magnettorme ja tavapärasest tugevamaid virmalisi.

Päikesepurskeid on olemas erineva võimsusega A, B, C, M ja X. Loe lisa klassifikatsiooni kohta siit ja päikesepursete kohta siit. Palju kasulikku infot leiad veel siit Nasa lehelt.

Pilt X klassi purskest: NASA Päikese Dünaamika Observatoorium

Coronal Mass Ejection ehk CME – tegemist on materjali eraldumisega päikese kroonist. Päikeselt eralduv aine on äärmiselt kõrge temperatuuri tõttu plasmaolekus. Koosneb põhiliselt prootonitest ja elektronidest ning väiksemal määral heeliumist, hapnikust ja rauast. Kui sellise Päikesest eraldunud aine osakesed jõuavad Maani, toimuvad väga tugevat magnettormid ja virmalised on nähtavad laiemalt, kui tavapäraselt.

Kui oluline on vaatlemiseks valitud aeg ja koht?

Aeg ja koht on olulised. Ka kõige võimsamad virmalised jäävad märkamatuks, kui taevas on pakse pilvi täis või asud maa magnetpoolustest liiga kaugel. Virmalisi on võimalik näha maa põhja- ja lõunapooluse lähedal. Mida tugevamad on virmalised, seda rohkem ekvaatori pool neid näha võib. Soovitasin eelnevalt maad kuulata ja leida vähemalt paar sobivat virmaliste vaatluskohta, kuhu saad pildistama minna. Mille järgi neid kohti võiks leida?

Kõige lihtsam on korraks Google kaart satelliidivaatega lahti lüüa ja vaadata rahulikult paariteise kilomeetri raadiuses ringi. Võid ka kaugemalt otsida, aga oleks siiski hea kui leiad koha, kust saad vajadusel kodu lähedal virmalisi vaadata.

Vaade programmist Google Earth

Vaatama minnes on hea jätta linna kuma selja taha. Otsid kohta, kust avaneks põhja suunas segamatu vaade suurele lagedale heinamaale või karjamaale, veelgi parem kui järvele, lahele või merele. Kui leiad mitu sobivat kohta, siis praagi välja need, kus kaardil asub sinu vaatluskohast veelgi rohkem põhjapool mõni tänavavalgustusega asula või küla. Asula kuma selja taga ja külgsuunal on küll segav, aga laseb siiski pildile püüda virmalisi. Linna kuma otse põhjas nullib päris hästi enamik nõrku ja keskmise tasemega virmalisi. Tundub loogiline ja lihtne.

Siis oleks ju näiteks Hiiumaa ja Saaremaa põhjarannikul või mandri Eesti põhjarannik ideaalsed vaatluskohad. Head vaatluskohad nad ongi, aga isegi seal ei pääse päris linnakumast. Hiiumaalt ja virumaa põhjakallastelt paistavad virmalistepiltidel üle mere ära Soomemaa linnade tuled. Saaremaalt Panga Pangalt paistavad vägagi hästi ära Hiiumaa tuled. Tegelikult on see esialgu uskumatu, kui kaugele paistavad heade vaatlustingimustega kaugete linnade tuled. Nii võibki algselt virmalisepildi allribas kirutud virmaliste takistaja metsatukk saada hästi planeerides sinu liitlaseks võitluses kaugete linnade kumaga.

Vaade peale kuu loojangut Panga Pangalt põhja suunas

Mis kuul virmalisi paremini näeb? Tegelikult on hea, kui kuud üldse pole taevas virmaliste ajal või kui peab olema, las ta olla siis ilus noor kuusirp 🙂 Paremini näed virmalisi siis, kui kuu on loojunud või mitte väga hele. Täiskuu valguses on vaatlustingimused halvad. Teadjamad räägivad, et tavaliselt on rohkem virmalisi oktoobris ja märtsis. Kahjuks ei ole ma neid veel niipalju näinud, et seda väidet omalt poolt kinnitada.

Pentax K10D ja smc DA 18-55mm @ 18mm, f3.5, ISO200, 54s. Kuupäev 17.03.2013

Vaatluskohta aitavad leida Google Maps arvutis ja nutitelefonis, GPS ja kaardirakendused. Kuu ja päikese tõusu ja loojangut saad vaadata ilm.ee-st ja teistest sarnastest ilmaportaalidest. Stellarium tarkvara abil saad arvutis juba ette luua sellise pildi tähistaevast, mis sind sisestatud kuupäeval ja kellaajal taevas tervitab. Saad jälgida ja lihtsalt näha kõigi heledamate tähtede ja planeetide liikumist virtuaalses tähistaevas. Lisaks aitavad sul virmalisi pildile püüda aasta aastalt paremaks muutuvad digipeegelkaamerad, mis järjest valgustundlikumaks ja müravabamaks tehakse. Kuid see pole veel kõik.

Foto: rakendus Stellarium

Nutiseadmete kasutajatele on olemas erinevaid rakendusi.  Kasutan ise Aurora Forecast, 3D Sun ja Aurora. Neist esimene annab hea ülevaate sellest, mis toimub ja millal võiks olla virmalisteks lootust.Lisatasu eest saab aktiveerida automaatteavituse, mis annab märku kätte jõudnud magnettormist. 3D Sun annab väga hea ülevaate Päikesel toimuvast ja suurema Päikesepurske puhul annab automaatseid teatiseid. Aurora rakendus on funktsionaalsuselt nagu Aurora Forecast, aga visuaalselt uhkemas kuues, mis vahel telefoni mõneks hetkeks ootele paneb. Mõeldud on need kõik kasutamiseks Apple iOS seadmetel, aga kindlasti on olemas analoogid ka Androidile.

Tänu interneti levikule ja võimalustele on avanenud uued võimalused koostööks virmaliste huviliste vahel. On lihtne jagada pilte sadade kilomeetrite taha, arutada, millal võiks virmalisi taas näha või hoopiski arutada, kuidas pildistamise tehnikat lihvida. Selle artikli kirjutamise ajal täitus Eestimaa Virmaliste grupil Facebook-is 1000 liikme piir. See grupp on hea näide sellest, kuidas saab sõbralikult teha koostööd ühiste eesmärkide nimel ja sellest, et virmalisi pildistav eestlane ei ole teisele virmalisi pildistavale eestlasele hunt 🙂

NB! Kui leidsid siit artiklist midagi kasulikku, siis soovitan lisada www.facebook.com/Piltnik24 oma lemmikutesse. Nii oled alati kursis teiste huvitavate fototeemaliste blogipostitustega ja uute piltidega virmalistest.

Väike meelde tuletav nimekiri virmaliste pildistamiseks 🙂

Väike meelde tuletav nimekiri kohapeal pildistades 🙂

—————————————————————————————————————————–

*Objektiivi fookuskaugusest sõltub pildile jääva ala laius ehk vaatenurk. Näiteks 25mm vastab 90 kraadi, 50mm vastab 45 kraadi, 135mm vastab 18 kraadi ning 500mm vastab 5 kraadi.

**Objektiivi suurendusaste oleneb fookuskaugusest (focal lenght). Fookuskausega tähistatakse kaamera sensori ja objektiivi optilise kese vahemaad millimeetrites. Pikem fookuskaugus tähendab suuremat suurendust. Objektiivi suurenduskordse teada saamiseks, tuleb fookuskaugus jagada 50-ga***. Näiteks minu 55-200mm objektiivi suurim suurendus on 200/50=4 korda. Virmaliste püüdmiseks ei ole vaja suurt suurendust.

*** Allikad: http://metshein.com/index.php/graafika/digifotograafia/387-05-fotograafia-objektiiv-fookuskaugus-ava ja http://blog.photopoint.ee/objektiividest-uldisemalt/
Aurora Borealis is a beautiful sight that seems mystical, unreal and really beautiful.

Northern Lights are very rare in Estonia and there are very few occasions, when they are strong enought to glow in all three colors – green, red and violet. To be able to see the aurora borealis is really fashionating, but one thing is even better – phototgraphing the aurora borealis 🙂 Photographing this beautiful event gives us the ability to share what we saw. Northern lights are caused by the collision of energetic charged particles with atoms in the high altitude of the Earth´s atmosphere. There are two types of auroras – diffuse or discrete aurora. Diffuse aurora is like a green glow over northern horizon. The discrete aurorae are features with sharply defined shapes that look lika a pillars or brushstrokes in the sky. They vary in colors and brightness.

Most common aurora sight is a greenish glow in the distance over the northern horizon (diffuse aurora). Sometimes this glow is so faint that it is not possible to see it with human eye. Luckily our new DSLR cameras have a good light sensitivity and low noise to capture even very weak rays and glows of light. It is a bit easier to photograph the auroras when you have captured them once. Then you know what you are looking for. Although I do not have many years experience in aurora watching and photographing, I can give you some advice. This knowledge has helped me to capture my aurora borealis photos and can help you find and photograp the northern lights too.

On the photo: discrete aurora, manual settings, focused to infinity.

Pentax K10D and Helios 44M @ 58mm, ISO400, f2, 10s.

How to prepare for photographing aurora?

You may see the aurora totally unprepared, if you are really lucky. But it is not likely to happen unless you are that kind of person who spends a lot of time outside in the nature in cold winter nights. I am not 🙂 So it is wise to make some preparations to improve the possibility to capture the aurora borealis.

Northern lights are best viewed in the winter when the air is clear and the sky is cloudless. This clear weather comes with really cold temperatures, sometimes -15 C or even more. -20 degrees C is quite common in Estonia. So in order to survive you should wear warm clothes – hat, gloves, winter boots. The warmer – the better, because you never know when the light show is going to begin and how long time you must walk before finding this good place to capture the photo.

You could wear two pairs of gloves. Ones to give better control to your fingers and others to keep warm when nothing happens. One good bright flashlight helps you to move safely in the darkness and set up the tripod. It would be nice to think and find few places where to go shooting before the aurora is actually in the sky. It would be good if these places would not be very far, about 15-30 minutes drive from where you live. When thinking about such a place pick one where there is not so much light pollution.

Photo: © Caraman | Dreamstime Stock Photos

What equipment to use to photograph the northern lights?

You can see better aurora colors, when the sky is darker. In order to capture the aurora, your camera needs a lot of light to produce good image. So a good bright lens helps a lot. If you have only cheap lens use the brightest aparture setting and longer exposure times. Even with the best lens you will need a solid tripod under your camera. When shooting at hand your photos will be noisy and blurry. In some sence the aurora photography is like photographing the stars. You can use same principles and camera settings. If you would like to test your gear and learn photographing the northern lights, you can start by trying to photograph the stars. Try out how long exposure time your camera needs and which is the lowest ISO setting that you can use. It all depends on the lens, the focal lenght and the camera sensor. Even with small focal lenghts, the stars are getting trailing when exposure time exeeds 30 seconds.

On the photo: the Orion constellation, full manual settings, focused to infinity.

Modern DSLR camera gives you the best control to capture the aurora. This camera does not have to be the newest and the most expensive one. You can get nice photos with entry level camera and kit lens. The expensive ones have just larger sensors with lower noise and more photo details. What matters really is the possibility to use the manual camera moda and bulb setting. Then you can set the exposure, aparture and sensitivity right. It is best to use manual focusing too, it is better in the darkness and saves your camera battery life. If you camera has a RAW photo capture mode, then use this to get more details when you post process the image later on the personal computer. JPG is not so good option.

What lens can you use? The brighter lens is better with maximum aparture. It is no point to turn the aparture smaller. Most kit lens have the largest aparture setting f3.5. Mida heledam (suurema avaarvuga) on objektiiv, seda lihtsamini virmalised pildile jäävad. Enamike kit objektiivide suurim avaarv on f3.5. A lens with aparture value f1.8, f2 or f2.8 would be much better. The less focal lenght you use, the wider the view you will get. I recommend trying different lenses. Even a 50mm f2 lens can give good results because it is brighter than your 18mm f3.5 lens. There is no right or wrong. You may try different focal lenghts**.

I use one old good manual 58mm f2 Helios 44M lens for aurora photography sometimes. The first Helios 44 lens were produced in 1958.

This lens has big aparture and I can use shorter exposure times. My pentax has a crop factor of 1.5, so the real 35mm equivalent focal lenght of this Helios is 87mm 🙂

87mm focal lenght means that when the exposure time gets 10 seconds or more, the startrails will be visible on the photo.When I keep this in mind the photos will be nice and distant aurora looks nearer on the photograph.

To keep the exposure time below 10 seconds I must use higher ISO usually 800 or so, sometimes 1600 or 3200 with my new Pentax K5. If I do not mind startrails on the photo, then ISO 200 and eexposure time 60 seconds or more is needed.

Helios 44M m42 lens

NB! When using longer focal lenght, the smallest camera movement causes blurring on the photo. When using long exposure time, stars show movement on the photo. It is not always bad and you can use it to get a nice little extra mood.

Pentax K10D and Helios44M @ 58mm, f2, ISO400, 30s. Date 18.03.2013

How to Photograph the Northern Lights?

Every photographer has his own style and experiences. There are more than one ways to get a good photo of the northern lights. One is for sure, if you want these sharp images of the auroras then a good solid tripod is a must have tool. For exposure times up to 30 seconds a tripod and 12 second self timer is good enough. These 12 seconds allow us to eliminate the camera movement caused by the push of the photo capture button.

One nice accessory is remote shutter release cable. I use remote cable if the exposure is longer than 30 seconds. You will need to set up the camera in Bulb mode for that. Just hold down the button on your remote release and you can take photos with exposure time 1,2, 5 or more minutes. It is up to you. Just remember to turn the ISO smaller for very long exposure shots.  

What do these indexes and numbers mean?

Aurora Borealis – very old name for the northern lights. In 1621 Pierre Gassendi gave this name. “Aurora” was the name of the Roman goddess of dawn and “borealis” is a Greek word for the north wind.

Kp-index – The official planetary Kp index is derived by calculating a weighted average of K-indices from a network of geomagnetic observatories. You can find more information fro here. Kp-index should be 3-4 or more to get a better view of northern lights in Estonia. Number 5-9 means a very good probability for the auroras.

http://www.swpc.noaa.gov/Aurora/globeNE.html – nice chart that shows you where and how much Kp-index is needed to view the northern lights.

Colors of the northern lights – there are three basic colors.

Green – Oxygen at about –150 km up gives off the green color.

Red – Oxygen at higher altitudes about (250 km and above) gives the red auroras.

Violet – Nitrogen gives off the red-puple colors.

IMF (Inteplanetary Magnetic Field) Bz – is a vector quantity with three directional components. Bx and By
are oriented parallel to the ecliptic. The third component Bz is perpendicular to the ecliptic and is created by waves and other disturbances in the solar wind. The higher the negative value, the better chance for stronger auroras. More info.

Velocity – the speed of the solar wind [km/s]. The velocity of the solar wind is not uniform. The normal speed is about 390 – 400[km/s]. That means that the solar wind speed is about 1 million miles per hour. When speed is stronger, the aurora will be stronger too. More information is here.

Density – the proton density of the solar wind is typically about 4-7 particles/cc [cm^-3]. These particles are measured by Nasa ACE satellite in the space. The density rises significally during powerful solar wind. Read more about solar wind and density from here: http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind.

Solar Flares – are bright and powerful explosion like energy releases in the solar atmosphere. When a solar flare occurs and it is directed towards the Earth, then two or three days later a more powerful aurora might be visible. The speed of the solar wind varies so that the exact timing is unpredictable. Solar flares cause radiation and disturbance in the Earth’s magnetic field. Solar flares are not visible with naked eye. You should never look at the Sun unprotected. There are special instruments for viewing the Sun.

Solar flares are classified as A, B, C, M and X flares. Read more.

Photo X class solar flare: NASA

Coronal Mass Ejection also CME – Coronal mass ejections release huge quantities of plasma matter and electromagnetic radiation into space above the sun’s surface or farther into the planet system, or beyond (interplanetary CME). These highly energetic particles in the solar wind can cause particularly strong aurorae in large regions around Earth’s magnetic poles. Read more.

How important is the viewing time and place?

The right time and place are very important. Even the most powerful northern lights may be invisible when sky is full of clouds or You are just too far away from the poles. You should find out how strong the Aurora should be in order to be visible in your living place.

http://www.swpc.noaa.gov/Aurora/globeNE.html – nice chart that you can use to find out how strong the Kp-index should be.

It would be wise to use Google Earth or regular paper maps to find at least 4-5 places for photographing the northern lights, that are not too far away from your home. What to look for?

The easiest way is to use Google Earth satellite view. You are looking for places that are at least 10-15 minute drive from city or other constant light source. You will need a large field or meadow, lake or sea or other treeless area facing north. You keep your camera facing north when shooting, so it would be good if nearby cities would be located on your left, right and behind, but not in the front (north side).  You can make a screenshot and mark suitable places. You can mark nice places green and bad light sources red. So it is easier to decide later. Here in Estonia, most little light sources like villages and private homes will be gone when the time is late enough 02-05 am 🙂

3DView from Google Earth

Try to keep things simple. Pick the best place you can. It is unbelievable how far the light pollution travels at night. Even if there is some pollution in the distance keep shutter times a bit shorter and shoot your photos.

One example. We can see the lights from Hiiumaa when photographing on the northern coastline here in Saaremaa. From Hiiumaa and from the northern coast of Estonia, the lights from Finland are visible over the sea.

View from the Panga Panga in Saaremaa. Lights from Hiiumaa are in the distance.

When to photograph? Northern Lights are best viewed when nights are dark and clear. So nights from October till March are the best. In the summertime aurora may be seen, but it must be more powerful to be visible in the brighter night sky. The full moon has a bad effect on aurora too. It makes the whole sky much more brighter.

Pentax K10D ja smc DA 18-55mm @ 18mm, f3.5, ISO200, 54s. Kuupäev 17.03.2013

It is possible to use modern software and information technology for better chance to photograph the northern lights. Weather information ia available free online and from comfortable apps in you smartphone (ForecaWeather free, AccuWeather, Yr.no and others). You can see information about sunrise and sunset, when the moon rises and many more. With PC, Stellarium free software creates virtual sky on your computer screen. You can choose what date and time you are interested in. You can trackt the movement of stars and planets. Very useful and convinient. Modern DSLR cameras are very good for photographing northern lights. Their sensors are getting better every year and so you can use higher ISO and get less noise and more megapixels.

Photo: Stellarium free software on PC

There are cool apps for smartphones, that make seeing northern lights easier. I have Aurora Forecast, 3D Sun and Aurora installed on my iPhone. it seems to me that the first of them is the best. They are all made available for iOS devices. I am sure you canfind similar apps for Android too.

Thanks to internet we can work together to capture beautiful auora photos, share them and share advice and our experiences. It is possible to see photos made hundreds of miles away. The earth is in our reach. There are many good posts, forums and aurora related facebook groups online. If you do know some good Aurora resource online, then you are welcome to comment and only the best links will be highlighted in the end of this article. That makes it really easy to find good information on this topic.

NB! If you find this little aricle useful, then you can let us know 😉 Just add our facebook page  www.facebook.com/Piltnik24 to your favourites by clicking “Like”. By doing this you will be well informed about Northern Lights in Estonia in the future.

Little list to keep all the neccessary items with you, when goint to find the northern lights 🙂

What to do when you have found the northern lights and want to take some photographs 🙂

—————————————————————————————————————————–

Related links about the northern lights:

• Nice overview about the current solar and auroral conditions: http://solar-flares.info/
• Realtime Aurora photo gallery: http://spaceweather.com/gallery/index.php?title=aurora&title2=lights
• http://www.flickr.com/groups/northernlight/ – photos about aurorae
• https://www.facebook.com/AuroraChet.Apichet?fref=ts – Aurora Borealis Facebook page, many photos around the world
• https://www.facebook.com/groups/eestimaavirmalised/?fref=ts – Aurora Borealis Facebook group in Estonia, northern lights photos from Estonia
• http://www.piltnik24.ee/?page_id=1138 – my own gallery, northern lights in Estonia, over 40 images.
• http://www.irf.se/Popular/?docid=1132 – useful information about northern lights
• http://www.geo.mtu.edu/weather/aurora/ – aurora links and photos