Svjetlosno onečišćenje: mjerenje na terenu

U subotu, 15.3. održana je radionica o svjetlosnom onečišćenju u organizaciji AD Beskraj i Andreja Mohara, stručnjaka za svjetlosno onečišćenje. Osim teoretskog dijela radila su se praktična mjerenja na terenu. Uz pomoć njih dobili smo vrlo jasan prikaz razina osvjetljenja i temperature rasvjete. Mjesta gdje smo vršili mjerenja odabrana su na osnovu vrste rasvjete te važnosti prometnica. Nije bio cilj detaljno prikupljanje podataka već uspoređivanje različitih situacija u kojima je moguće unaprijediti kvalitetu rasvjete u skladu sa pozitivnim ekološkim i ekonomskim principima.

Prva lokacija mjerenja bio je Buzin, na putu za Veliku Goricu. Veliko neosvijetljeno šljunčano parkiralište (kliknite na link za Google Street View) po noći je bilo prazno. tamo se nalazi samo jedna lampa, zastarjela i loša, međutim cijelo parkiralište se sasvim dobro vidi iako je rasvijetljenost na nekim mjestima samo 0,7 luksa. Fotografirali smo se na lokaciji gdje je instrument pokazao vrijednost od 3 luksa koliko je prema prijedlogu Uredbe određeno za rasvjetu unutar parka tamnog neba, dok bi na parkiralište “za vrijeme odvijanja aktivnosti” bila dopuštena rasvijetljenost od čak 200 luksa! To je 4x više nego u prosječnom dnevnom boravku! Zar je zbilja potrebno toliko rasipanje energije, čak i da je rasvjeta full cut-off?

Parkiralište u Buzinu, "astronomi" gledaju zvijezde na 3 luksa rasvjete
Parkiralište u Buzinu, astronomi “gledaju zvijezde” na 3 luksa rasvjete

U blizini je sporedna ulica Bujini, uska i loše asfaltirana gdje se nalaze samo niske obiteljske kuće. Luskmetar je ispod lampe izmjerio 43 luksa, a između njih 3 luksa. Tamo rasvjeta zapravo uopće nije potrebna, a ovakva kakva je postavljena samo bliješti u prozore i okoliš – ne koristi ničemu već pravi veliku štetu. Ova rasvjeta bila bi klasificirana kao “orjentacijska” koja u Uredbi “nema posebnih zahtjeva” – dakle prema zakonu ovakvo stanje bilo bi prihvatljivo. Pogledajte fotografiju i prisjetite se 200 luksa koliko se traži za parkiralište!

43 luksa ispod lampe u malenoj sporednoj ulici
Andrej sa luksmetrom mjeri 43 luksa ispod lampe u malenoj sporednoj ulici

Već i na cesti koja vodi do Velike Gorice primjećujemo nepravilnosti – osim vrlo velikog intenziteta rasvjete (nismo mjerili u vožnji) lampe su postavljene pod nagibom od barem 5° tako da potpuno nepotrebno svijetle iznad horizonta i znatno pridonose svjetlosnom onečišćenju. Nema apsolutno nikakve potrebe da bilo koja rasvjeta šalje svjetlost iznad horizontale – naročito kod moderne rasvjete!

Poslije Buzina posjetili smo parkiralište Lidla na ulazu u Veliku Goricu. Tamo je nedavno postavljena nova LED rasvjeta koja već na prvi pogled djeluje “hladno” odnosno emitira previše plavog dijela spektra. Plavi spektar se enormno raspršuje u atmosferi (što je vidljivo po danu – cijelo nebo je plavo!), a osim toga uzrokuje pet puta veći efekt na smanjenje produkcije melatonina. Mjerenje ispod lampe je pokazalo intenzitet od čak 100 luksa na potpuno praznom parkirališu izvan radnog vremena supermarketa. Zamislite sada dvostruko veći intenzitet koliko se traži u Uredbi za vrijeme odvijanja aktivnosti! Bogato osvijetljen dnevni boravak ima intenzitet od 50 luksa.

U dnevnim boravcima preferiramo “toplu” rasvjetu koja simulira žarulje sa žarnom niti. One proizvode temperaturu boje oko 2700 K koje proizvođači zovu “soft white” – . Mjerenje na parkiralištu od Lidla pokazalo je temperaturu od 4100 K, a u spektru se jasno vidi “špic” u plavom dijelu spektra. Osim već navedenog, taj dio pogotovo štetno utječe na kukce.

mjerenje_Lidl
Spektar i temperatura rasvjete na parkiralištu Lidla. Postavke fotoaparata: ISO 1600, f/2.8, 1/60s.

Kako je moguće da se na nekakvom parkiralištu preferira plava rasvjeta pretjeranog intenziteta koju ne bismo stavili u vlastiti dom? Argument prepoznavanja boja ne stoji jer u dnevnom boravku pri svjetlu temperature 2700 K sasvim dobro možemo raspoznati boje. Parkiralište Lidla u Njemačkoj osvjetljeno je intenzitetom od 5 luksa, što je više nego dovoljno. Lidl Hrvatska potpuno nepotrebno troši električnu energiju i onečišćuje okoliš. Živite li u blizini takve LED rasvjete, po noći potpuno spustite rolete jer riskirate oboljenje od karcinoma! Srećom, rasvjeta na parkiralištu Lidla se gasi oko 23h, sat vremena nakon kraja radnog vremena.

Od Lidla smo se prošetali do stupa cestovne rasvjete. Klasična visokotlačna natrijeva sijalica (dolje lijevo) postiže 37 luksa u podnožju stupa – manje nego u sporednoj ulici u Buzinu. Na samoj cesti vrijednost je još manja, no promet se odvija normalno. “Naravno”, staklo je u obliku polukugle i veći dio svjetlosti rasipa prema horizontu. Temperatura svjetla je 1870 K.

mjerenje_natrij-MHIznenađenje je snažan reflektor kod INA benzinske pumpe koji je izgledao neobično plavičasto. Ispod njega svjetlo je već na prvi pogled čudno. Mjerenja su pokazala čak 110 luksa i emisiju u ultraljubičastom dijelu spektra! Ispod te metal-halogene lampe možete doslovno dobiti rak kože! Temperatura rasvjete je nevjerojatnih 5700 K, no još nevjerojatnija je činjenica da prijedlog nove Uredbe ne samo da dopušta toliku vrijednost već ju zahtjeva na pješačkim prijelazima! Na stranici 7 prijedloga Uredbe piše da je za prometnice dozvoljeno do 4500 K, a pješački prijelazi moraju imati CCT veći 500 – 1500 K. Solariji će ostati bez posla, dovoljno će biti šetati preko pješačkog prijelaza u kupaćem kostimu.

Ponavljam – plava rasvjeta se puno više raspršuje u atmosferi, ima pet puta negativniji učinak na smanjenje proizvodnje melatonina te izrazito negativan učinak na biljni i životinjski svijet, što potvrđuju istraživanja u navedenim linkovima. Nacrt Uredbe o standardima rasvjetljenošću legalizirao bi svjetlosno onečišćenje ne samo emisijom u nebo i intenzitetom već pretjeranom temperaturom rasvjete. Ovakva Uredba prisilila bi cijelu državu na korištenje rasvjete kojom bi se nekoliko puta povećali troškovi njenog postavljanja te električne energije. Uredba izravno pogoduje projektantima i proizvođačima za materijalno iskorištavanje hrvatskih građanima uz veliku opasnost po zdravlje ljudi i uništavanje kompletnog ekosustava!

mjerenje_spektri
Kliknite na sliku za veću rezoluciju.

Gore su slike sa rezultatlima mjerenja (po redu odozgo) UV lampe, LED kod Lidla i visokotlačna natrijeva cestovna rasvjeta.

Zadnja lokacija mjerenja je nadvožnjak Kušanec na petlji kod Velike Gorice. Nedavno otvoren, prelazi preko autoceste koja ne vodi nigdje, a zajedno s cijelom petljom bogato je osvjetljen potpuno neekološkom rasvjetom. Luksmetar je pokazao vrijednost od 82 luksa na cesti kojom je tijekom 15 minuta koliko smo tamo proveli prošao tek jedan automobil. Istovremeno, na vrlo prometnom nadvožnjaku autoputa u Austriji nema niti jednog rasvjetnog tijela! Točno se vide sjene prometnih znakova, no nema niti jednog jedinog stupa rasvjete dok je na našoj petlji točno 62 stupa za rasvjetu! Znači, Austrija ne smatra da je potrebno trošiti resurse na osvjetljavanje petlje na vrlo prometnoj autocesti dok Hrvatska baca novce na rasvjetu nadvožnjaka i petlje koju nitko ne koristi.

Mjerili smo također visinu stupova (16 metara) i njihovu međusobnu udaljenost (49 metara) što je međusobni omjer od 1:3. U talijanskom zakonu o svjetlosnom onečišćenju zabranjeno je da se postavljaju stupovi gušće od omjera 1:3.75. Da bi se dobio taj omjer stupovi su mogli biti tri metra niži – time bi više svjetlosti došlo do površine, što znači manju snagu svjetiljke. Primjetili smo da se na stupu nalaze po dvije svjetiljke, iako bi bilo daleko ekonomičnije staviti jednu veće snage. Proizvođač rasvjete je TEP, a po njihovom cjeniku jedno rasvjetno tijelo 250W Alfalux košta 1650kn, a jedno od 400W samo 100kn više – 1750kn. Ukupno, petlja ima 280 rasvjetnih tijela, 320 s obližnjim semaforom. Na jarbol su postavljeni reflektori koji dolaze u 250W ili 400W modelu – ovdje se najvjerojatnije radi o 400W . Znači, tu je 320 rasvjetnih tijela, od toga ih je 180 po 250W, a 140 po 400W. Ukupna snaga rasvjete na petlji je u tom slučaju 101kW, a to je uz 12h rada dnevno (zimi je noć 16h duga, ljeti 8h) 442.000 kWh godišnje ili 330.000 kn.

Sve navedeno su suptilni, ali sasvim legitimni potezi svetlotehničke industrije za većom zaradom. U ovom primjeru troškovi su mogli biti barem 50% manji – iako uopće nije potrebno osvjetliti petlju! Sjetimo se zahtjeva za 200 luksa na parkiralištima i sasvim je jasno tko i s kojim ciljem je imao najviše glasa u pisanju prijedloga Uredbe o standardima rasvijetljenošću.

Pusti nadvožnjak kod Donje Lomnice
Pusti nadvožnjak Kuršanec

Kao na tekstu analize svjetlosnog onečišćenja u Jastrebarskom, uvjeren sam da Ministarstvo zaštite okoliša i prirode ima dobre namjere za donošenje Uredbe. Međutim, pod krinkom “stručnosti” u tekst su postavljene tablice sa zahtjevima koji bi prisilili cijelu Hrvatsku na enormne troškove postavljanja nove rasvjete i potrošnje električne energije. Ova Uredba nema apsolutno nikakve veze sa zaštitom okoliša i smanjenjem svjetlosnog onečišćenja. Ako Hrvatska želi smanjiti svjetlosno onečišćenje i troškove vezane za rasvjetu, treba u potpunosti odbaciti Uredbu i ugledati se na talijanske i slovenske primjere koji su omogućili potpuno zaustavljanje rasta svjetlosnog onečišćenja i velike uštede na svim tipovima rasvjete.

 

Svjetlosno onečišćenje: Jastrebarsko 2006. – 2012.

Ova jednostavna analiza na vizualan i lako razumljiv način pokazuje povećanje svjetlosnog onečišćenja u razdoblju od šest godina uz osvrt na prijedlog Uredbe o standardima rasvjetljenošću koja bi uskoro trebala biti donešena. Tekst je opširan pa preskočite prvu polovicu do podnaslova “Analiza”, iako preporučam da pročitate tekst u cijelosti. Narančasti tekst su linkovi za dodatne informacije i relevantna istraživanja.

Također, slobodno ispod teksta ostavite komentar.

UPDATE 24.3. (iliti zaključak prije uvoda): Iz grada Jastrebarskog sam iz ureda gradonačelnika dobio podatak o potrošnji električne energije za 2006. i 2012. godinu. Bili su vrlo susretljivi te im se i ovim putem zahvaljujem na ustupljenim podacima. Prema navedenome, potrošnja javne rasvjete 2006. godine bila je 94 kWh po stanovniku, a 2012. godine 100 kWh po stanovniku. Povećanje nije veliko, međutim radilo se o zamjeni zastarjele javne rasvjete sa novom i učinkovitijom tehnologijom. Potrošnja je gotovo stagnirala no kao što animacije pokazuju Jastrebarsko je proširili i dobilo znatno kvalitetniju i intenzivniju javnu rasvjetu. Slovenski zakon nalaže da je maksimum potrošnje električne energije po stanovniku 45 kWh godišnje uz rasvjetu koja ne rasipa energiju iznad horizontale! Zamislite sada jednako kvalitetno osvijetljen grad sa 50% uštede u električnoj energiji…i to samo za javnu rasvjetu, a kamoli za reflektore koji uzrokuju još 50% više štete.

Uvod

Grad Jastrebarsko nalazi se na pola puta od Zagreba do Karlovca. U njemu živi oko 16,000 stanovnika od čega 6,000 u samom gradskom središtu. Kraj je poznat po vinogradarstvu, ali i razvijenom gospodarstvu i turizmu. U smjeru zapada se nalazi popularno planinarsko izletište Japetić, jedan od vrhova parka prirode Žumberak – Samborsko gorje. Prema istoku je ornitološki rezervat Crna Mlaka, močvarno područje u kojem se može naći čak 230 vrsta ptica.

Upravo je Japetić bio glavna destinacija astronoma amatera krajem ’90.-ih godina među kojima sam bio i ja. Zabrinuti rastom svjetlosnog onečišćenja taj problem smo zajedno sa drugim astronomima nastojali popularizirati u Hrvatskoj te naravno na području grada Jastrebarsko. Trud je rezultirao Zakonom o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja, a na naše oduševljenje, Jastrebarsko je bio jedan od prvih gradova koji su proveli HEP-ESCO projekt energetske učinkovitosti javne rasvjete, vrijedan 5 milijuna kuna. Od 2005. godine nove efikasnije sijalice troše 20-tak % manje električne energije i trebale su smanjiti svjetlosno onečišćenje. Međutim, full cut-off ekološke sijalice prestaju biti ekološke kada ih se postavi da svijetle nagnute prema horizontu umjesto ravno dolje. U parkove se postavlja rasvjeta koja uopće nije cut-off niti usmjerena prema tlu, rasvijetljenost površina je prevelika i time priče o smanjenju svjetlosnog onečišćenja padaju u vodu.

jaska_rasvjeta
Pogrešno postavljena rasvjeta rasipa svjetlo u okoliš

Od 2007. godine zbog galopirajućeg svjetlosnog onečišćenja astronomi amateri više ne dolaze na Japetić. U Jastrebarskom naravno i dalje žive tisuće ljudi okruženi parkom prirode i ornitološkim rezervatom. Astronomima je lako – u potrazi za tamnim nebom otići će negdje drugdje, ali lokalni žitelji te biljni i životinjski svijet morati će se suočiti sa poremećajem u njihovim biološkim satovima. Osim već odavno poznatog efekta povećanog rizika od karcinoma zbog smanjenog lučenja melatonina, nova istraživanja pokazuju opasnost od preranog starenja i degeneracije moždanog tkiva.

jaska_LP_panorama_2005-2012_1200
Rast svjetlosnog onečišćenja 2006. – 2012. – kliknite na fotku za povećani prikaz

Panorama Jastrebarskog

Panoramu Jastrebarskog snimio sam 11.10.2006. godine sa ciljem provjere stanja svjetlosnog onečišćenja svake druge godine. Na Japetić sam se vratio tek 10.9.2012. godine, s puno nostalgije za “dobrim starim vremenima”. Za tehnički nastrojene: fotoaparat je bio noviji (Nikon D5100 vs Canon 20D), ali objektiv isti, Nikkor ED 180mm f/2.8. Postavke snimanja su također gotovo jednake: 20 sekundi, f/8 (za oštrinu), ali 2006. je ISO bio 800, a 2012. 1600. Razlika je eliminirana postavkama u RAW konverziji. Godine 2006. u nizini je bilo malo izmaglice koja je zapravo naglasila raspršenost svjetlosnog onečišćenja te ponešto prigušila izravan pogled na izvore svjetla – imajte to na umu kada gledate usporedbe.

Prva panorama iz 2006. ponosno je visila na zidu planinarskog doma na Japetiću (2012. više je nije bilo, nadam se da je kod tete Ruže dok uživa u zasluženoj mirovini) i desktopu tadašnjeg dogradonačelnika, a sadašnjeg gradonačelnika, po mojem mišljenju vrlo modernog i sposobnog Zvonimira Novosela.

Drugu panoramu snimio sam šest godina kasnije strpljivo čekajući da prođe ponoć nakon što javna rasvjeta malo smanji intenzitet. Odmah sljedeći dan složio sam fotografije, napravio animaciju usporedbe – i od muke zaboravio cijelu priču sve do danas. Naime, ovih dana Ministarstvo zaštite okoliša i prirode vodi završnu raspravu o prijedlogu Uredbe o standardima upravljanja rasvijetljenošću.

Problem svjetlosnog onečišćenja

Prijedlog koji je trenutno predstavljen praktički legalizira svjetlosno onečišćenje. Gradovi bi morali postaviti novu rasvjetu koja bi nekoliko puta povećala i onako preveliku rasvijetljenost, dozvoljava se upotrebu štetnih plavih LED izvora svjetlosti te bliještanje iznad linije horizonta (ULOR – upward light output ratio, %) do 15% u najgušće naseljenim gradovima. Prema definiciji iz Zakona to su upravo čimbenici koji uzrokuju svjetlosno onečišćenje. Iako sam se osobno uvjerio da Ministarstvo zbilja radi u najboljoj namjeri, u grupi za donošenje uredbe jedini stručnjaci za brojke i tablice su svjetlotehničari koji projektiraju i prodaju rasvjetu te za svjetlosno onečišćenje brinu tek deklarativno.

Tehnički aspekti rasvjete zaista su kompleksni pa umjesto da gnjavim sa opisima i definicijama objasniti ću neke stvari u sklopu analize rasvjete grada Jastrebarsko. Na fotografiji snimljenoj u Grahorovoj ulici u Zagrebu vidi se pravilno postavljena full cut-off (FCO) rasvjeta. Sijalica se direktno ne vidi, iako je fotografija snimljena ispod njene razine. Korisna površina je u potpunosti osvijetljena, svjetlost se ne rasipa u okoliš osim refleksijom od površine koja za asfalt iznosi 5 – 12 % izvor: Wikipedia

Ekološka i neekološka rasvjeta u Grahorovoj ulici u Zagrebu.
Ekološka i neekološka rasvjeta u Grahorovoj ulici u Zagrebu.

Većina ljudi je upoznata s osnovama problematike svjetlosno onečišćenja. Ipak, svjetlotehničari inzistiraju na određenom ULOR postotku s opravdanjem kvalitetnije rasvijetljenosti površine dok astronomi i ekolozi zahtjevaju da ULOR mora biti jednak nuli i nikako drukčije. ULOR od 15% ne zvuči jako opasno i čini se kao dobro kompromisno rješenje. Međutim, je li to zaista tako? Pokušati ću to dočarati jednostavnom trigonometrijom.

Analiza

Japetić se nalazi na nadmorskoj visini od 879 metara. Centar Jastrebarskog udaljen je 9150 metara zračne linije od vrha odakle sam snimao panoramu grada.

Google Earth prikaz udaljenosti Jastrebaskog od Japetića
Google Earth prikaz udaljenosti Jastrebaskog od Japetića

Vrijednosti sam zaokružio na visinu 870 metara i udaljenost 9100 metara. Proračun sam radio na pa možete probati i sami. Ispada da kut svjetiljke od samo 5.4° osvjetljava vrh planine udaljene devet kilometara! Ponovno pogledajte kako je postavljena javna rasvjeta u Jastrebarskom i usporedite to sa 15° koliko dopušta prijedlog Uredbe u urbanim sredinama (prijedlog uredbe, str. 10). Izgleda li sada bezazleno?

Kao dodatni “kompromis” recimo da se ULOR smanji na 2,5% što prema IESNA klasifikaciji odgovara cut-off rasvjeti. Ovaj puta u online kalkulator unosimo visinu od 870 metara i kut od 2,5°. Zračna udaljenost od koje svjetlost dopire do vrha Japetića tada iznosi 20 kilometara. Centar Zagreba od Japetića je udaljen 50% više od toga, 29 kilometara. Nagib svjetiljke u centru grada od milijun stanovnika manji od samo 2° (točnije 1,72°) osvjetliti će vrh Japetića!

lidl-usporedba
Reflektori koji osvjetljavaju izlaz autoputa i skladište Lidla čine najveće pojedinačno svjetlosno onečišćenje u Jastrebarskom. U šest godina rasvjeta je porasla od pretjerane do zasljepljujuće. Kliknite sliku za povećani prikaz.

Jezero Crna Mlaka, središte ornitološkog rezervata koji je od posebnog značaja u cijeloj Europi ne nalazi se na brdu već u razini grada Jastrebarsko. Reflektori sa gornje animacije nalaze se tek na 5.5 km udaljenosti. iako se između toga nalazi šuma, ptice imaju moć letenja iznad krošnji drveća pa im i najmanje blještanje velikih reflektora znatno smeta.

Nadam se da je sada jasno zašto je potrebno da ULOR bude apsolutno i bez iznimke jednak nuli.

Sljedeći primjer dio je fotografije uzet lijevo od sredine panorame. Iako su zamijenjene neke zastarjele bliještave lampe (zelenkaste) sve koje su novo postavljene rasipaju svjetlost daleko od svog mjesta namjene. Novi red rasvjete na glavnoj cesti prividno ne bliješti jer je okrenut suprotno od smjera fotografiranja, ali jasno se vidi kako rasipa svjetlost na livade i polja  na suprotnoj strani ceste. Niti jedan izvor rasvjete ne smije direktno udarati u prozore stambenih zgrada udaljenih 50 metara, a kamoli obasjavati 870 metara visok vrh planine na 9 kilometara zračne linije! To je srž problema svjetlosnog onečišćenja!

Novo postavljena rasvjeta raspršuje se u okoliš.
Neekološka rasvjeta osvjetljava prirodu stotinama metara od ceste.

Još jedan primjer iz samog centra grada (sredina panorame ispod velikih reflektora). zamjenjena je stara neefikasna rasvjeta (na fotografiji zelenkasta), ali sva nova rasvjeta bliješti još većim intenzitetom te su postavljeni zasljepljujući snažni plavi reflektori. Sva pročelja stambenih zgrada su osvijetljena i uzrokovati će zdravstvene probleme ako se do kraja ne spuste rolete i navuku zastori. Flora i fauna u parku prirode i ornitološkom rezervatu si na žalost neće nikada moći priuštiti taj luksuz!

centar-usporedba-velika
U centru Jastrebarskog više nema noći. kliknite na sliku za veću rezoluciju.

Na fotografijama možete vidjeti da je većina rasvjete žuto-narančaste nijanse dok su neke plave ili čak zelene. Obojenost svjetlosti razlikuje se zbog različitih tehnologija sijalica – živinih, natrijevih, LED i drugih. Noćna rasvjeta uglavnom je “toplih” boja. Ljudsko oko (točnije mozak) doživljava žuto kao toplo, a plavo kao hladno iako je u stvarnosti obrnuto. Boja svjetlosti određuje se prema temperaturi crnog tijela u kelvinima. Manja temperatura označava crvenije, a veća plavije svjetlo – pogledajte simulaciju. Međutim, umjetni izvori svjetla ne emitiraju kontinuiran u cijelom području vidljivog spektra pa se u industriji koristi CCT vrijednost (Correlated Color Temperature). Zato neke lampe mogu imati jednaku CCT temperaturu, a zapravo će nijanse boja biti različite. “Bijela” LED rasvjeta primjerice ima vrlo visoku emisiju u plavom dijelu spektra.

Na digitalnim fotoaparatima moguće (zapravo, obavezno je!) je odrediti temperaturu rasvjete pod kojom se fotografira. Ljudsko oko lako će se prilagoditi različitim svjetlosnim uvjetima te raspoznati crvenu majicu i plave traperice bez obzira je li temperatura svjetlosi 2000K ili 5000K sve dok ta svjetlost nije monokromatska (samo jedne valne duljine). Sirovi (“raw”) format fotografije omogućuje proizvoljno mijenjanje temperature nakon što je fotografija već snimljena.

temp-2500-5500-K_animPrikazana je ista fotografija sa balansom bijele boje na različitim temperaturama. Obratite pažnju pri kojoj temperaturi određena rasvjeta izgleda najneutralnije. Ljudi ne vide tolike ekstreme jer se mozak prilagođava promjenama, ali razlike su velike.

Problem kod plave svjetlosti je njeno znatno veće raspršivanje u zemljinoj atmosferi – to je razlog što je nebo plavo. Veće raspršivanje uzrokuje veće svjetlosno onečišćenje, smanjenu sigurnost na prometnicama u lošim vremenskim uvjetima, a istraživanja pokazuju da plava svjetlost uzrokuje 5 puta veći efekt na smanjenje produkcije melatonina od crvene svjetlosti. To znači pet puta veća mogućnost oboljenja od karcinoma i drugih bolesti na sadašnjem stupnju već odavno pretjeranog svjetlosnog onečišćenja. Plava svjetlost utječe na poremećaje u rastu biljaka, a ona veća od 3200 K znatno više privlači kukce, što je potvrdilo istraživanje provedeno u Pakistanu.

Zbog svega navedenoga, Međunarodna udruga za zaštitu noćnog neba, IDA, preporučuje ograničavaje noćne rasvjete ispod 3000 K. Trenutno važeći prijedlog Uredbe dozvoljava temperaturu rasvjete od čak 4500 K za prometnice i do 1500 K više (dakle 6000 K) za pješačke prijelaze na istima! Time se dozvoljava postavljanje rasvjete koja je kancerogena i uništava noćni ekosustav! Grad Jastrebarsko se nalazi blizu močvare u Crnoj Mlaki. Nakon postavljanja “bijele” LED rasvjete, jaskance ćete moći prepoznati po ubodima komaraca i zapetljanim šišmišima u kosi…naročito kod onih one koji vole noćne izlaske.

centar3-usporedba-velika

centar2-usporedba-velikaZaključak

Na panorami cijelog grada s početka teksta prividno se čini da svjetlosno onečišćenje Jastrebarskog, iako povećano, nije “toliko strašno”. Detaljnijom analizom (zumiranjem) te uz pomoć animacije ipak se vidi da je pravo stanje stvari poražavajuće. “Ekološka” rasvjeta bliješti sve do obližnje planine i ulazi u spavaće sobe, skladišta i industrijska postrojenja osvijetljena su nerazumno jakim reflektorima uglavnom plave boje. Subjektivno, svjetlosno onečišćenje unutar šest godina povećalo se barem 300%.

Nije sporno da ulice noću moraju biti adekvatno osvijetljene, međutim na fotografijama se vidi da se najveći dio svjetlosti rasipa u okoliš i nebo. Adekvatno osvjetljenje podrazumjeva isključivo usmjerenu rasvjetu na korisnu površinu. Živimo u teškoj ekonomskoj krizi gdje neki hrvatski gradovi poput Slunja i Hrvatske Kostajnice noću u potpunosti gase rasvjetu radi uštede  dok istovremeno prijedlog Uredbe zahtjeva osvjetljenje “važnijih parkirališta” u zoni E1 (“područja tamnog krajolika”) intenzitetom od 50 do 75 luksa što je poput prosječno osvijetljenog dnevnog boravka!

U cijeloj priči astronomija s tim ima najmanje veze. Cilj ograničavanja prekomjerne rasvjetljenosti su poboljšana kvaliteta života, briga za okoliš, povećanje sigurnosti na cestama i naravno financijske uštede. Tehnologija mora biti u službi čovjeka i prirode, nikako obrnuto! Na njoj leži teret pronalaženja rješenja za sve ekološke, zdravstvene, sigurnosne i ostale uvjete.

Početkom 2000.-tih godina u Italiji, jednoj od vrlo razvijenih država sa visokim stupnjem svjetlosnog onečišćenja, pokrajine su počele donositi uredbe o žestokom ograničenju intenziteta rasvjetljenosti. Prezentacija Fabija Falchija iz 2011. godine pokazuje da je u većini pokrajina dozvoljeni ULOR jednak nuli, tj. nije uopće dozvoljen, plava rasvjeta nije dozvoljena na cestama, a mjerenja noćnog neba pokazuju potpuno zaustavljen rast svjetlosnog onečišćenja. Slovenija također ima sličan zakon. Andrej Mohar zgraža se nad prijedlogom Uredbe za koju tvrdi da će uzrokovati povećanje potrošnje struje od 1000% na dugi rok. Dozvoljena svjetlina rasvjetljene površine prometnica u ova dva primjera iznosi 0.49 cd/m2 dok u prijedlogu Uredbe stoji 2 cd/m2 (4x, odnosno 400%  više) s dozvoljenim odstupanjem od +30%. Kako je moguće da talijanski i slovenski svjetlotehničari uspjevaju odraditi projekte unutar ograničenja njihovih zakona, a naši domaći to nisu u stanju?

Što sada? Hoćemo li dozvoliti još jednu legaliziranu pljačku Hrvatskih građana i uništavanje zdravlja i okoliša? Ponavljam, uvjerio sam se u dobre namjere čelništva Jastrebarskog i Ministarstva, ali u borbi za profit prošli su ugovori kojima se gradovi obvezuju na dugogodišnju otplatu kredita (HEP ESCO projekt). Hvali se ušteda od 20% dok lampe svijetle u nebo, a Slovenija nakon donošenja svog zakona navodi uštede od 50-60 % (obavezno pogledajte primjere u prezentaciji na ovom linku!!!).

Članak 2 Zakona o zaštiti od svjetlosnog onečišćenja kaže:

1. svjetlosno onečišćenje okoliša jest emisija svjetlosti iz umjetnih izvora svjetlosti koja štetno djeluje na ljudsko zdravlje i uzrokuje osjećaj bliještanja, ugrožava sigurnost u prometu zbog bliještanja, zbog neposrednog ili posrednog zračenja svjetlosti prema nebu ometa život i/ili seobu ptica, šišmiša, kukaca i drugih životinja te remeti rast biljaka, ugrožava prirodnu ravnotežu na zaštićenim područjima, ometa profesionalno i/ili amatersko astronomsko promatranje neba ili zračenjem svjetlosti prema nebu nepotrebno troši električnu energiju te narušava sliku noćnog krajobraza,

Kao što ova jednostavna analiza pokazuje, trenutni prijedlog Uredbe o standardima upravljanja rasvjetljenošću uzrokovati će, prema definiciji Zakona, enormno povećanje svjetlosnog onečišćenja i osiromašiti  već odavno pokleknulu lijepu našu.

Identifikacija satelita

U zadnje vrijeme snimam dosta timelapse videa zvjezdanog neba. Takve snimke se rade uzastopnim okidanjem fotografija koje se kasnije kombiniraju u video zapis. U zemljinoj orbiti sada ima stvarno jako puno satelita i mnogi od njih prolaze kroz kadar. Neki od njih su posebno zanimljivi pa sam ih pokušao identificirati uz pomoć Heavens Above.

Prvo me zaintrigirao isprekidani trag kojeg možete vidjeti na ovoj fotografiji:

Satelit Kosmos1943Nacrtao sam liniju iznad koje se vidi kako sjaj rase i onda pada dok ne postane potpuno nevidljiv. Na Heavens Above je klasificiran kao satelit Kosmos 1943, ali ipak se radi o boosteru, odnosno tijelu rakete koji u svojo orbiti rotira te zbog toga različito reflektora sunčevu svjetlost tako da se dobije efekt bljeskanja. Prelet možete vidjeti  u kratkom videu kojeg sam stavio na Youtube:

Nekoliko dana kasnije snimio sam još jedan takav prelet i opet se radilo o Kosmos boosteru, ovaj puta 2219:

Satelit Kosmos 2219Oba Kosmosa su ruski špijunski sateliti. Kao što je vidljivo, Kosmos 2219 je znatno sjajniji, a bljeskovi su kraći. Još jedan zanimljiv prelet te noći (sa 3. na 4. svibnja) bio je opet špijunski/vojni satelit, ali američki, USA 238. Satelit je dvojni sa obje komponente istog sjaja, a kreće se na visini većoj od 1000 kilometara. Zanimljivo je da je na Heavens Above jedan klasificiran kao normalan satelit, a drugi sa sufiksom DEB (debris – krhotina) iako mi se čini da se tu ne radi o nekakvoj greški na satelitu.

Satelit USA 238

U svakom slučaju, zanimljivo je vidjeti (snimiti) i moći identificirati različite satelite koji prolaze nebom. S obzirom na njihove bljeskove i formacije u kojima lete, nije čudno da ih puk ponekad klasificira kao NLO 😉 ali uz malo istraživanja (i udravog razuma rekao bih) lako je saznati da su običnog zemaljskog porijekla 😆

 

Kako izmjeriti relativnu veličinu Mjeseca?

Nedavno sam na forum.hr sudjelovao u prilično glupavoj raspravi koja se ticala tvrdnje o navodnom povećanju veličine Mjeseca. Da, kao, Mjesec se na nebu povećava u odnosu na prije, therefore aliens & smak svijeta. Točno u stilu onog vikanja “To je vuk, to je vuk!!!”  🙄 bez ikakvih konkretnih dokaza. To me potaknulo da pokušam izmjeriti stvarnu veličinu Mjeseca sa fotografijom koju sam napravio uz pomoć Nikon D5100 fotoaparata i objektiva od 180mm žarišne duljine.

Test fotografija

Snimio sam ovu fotografiju koju možete slobodno downloadati i sami probati napraviti proračun:

Da, Mjesec i nije prevelik na toj žarišnoj duljini, ali ipak dovoljno da bi mogli nešto izračunati.

Kako računati?

Prvo sam iz gore navedenog linka pronašao podatak da 180mm objektiv ima vidno polje od 13.6667° (preračunao sam sekunde u decimalne vrijednosti). D5100 ima senzor sa crop faktorom 1.5x pa na njemu dijagonala iznosi 9.111°. Rezolucija senzora je 4,928 x 3,264 piksela (što možete i sami vidjeti). Po dijagonali je to 5911 piksela. Računao sam uz pomoć jer sam lijen to raditi ručno 😎  To je potrebno saznati kako bi izračunao koliko jedan piksel zauzima stupnjeva vidnog polja. Kad se podijele stupnjevi sa pikselima (4928 / 9.111) rezultat je 0.001541 stupnja po pikselu. Promjer Mjeseca na fotki je 352 piksela pa kad se to pomnoži dobije se promjer Mjeseca 0.54°. Wikipedia kaže da prividna veličina Mjeseca varira od 29.4′ do 33.5′, dakle treba pretvoriti stupnjeve u minute. Za one koji su spavali u školi, jedan stupanj ima 60 minuta i kad se 0.54° pomnoži sa 60 dobije se promjer od 32,54 lučne minute.

Znači, uhvatio sam Mjesec dok je bio relativno blizu Zemlji u svojoj lagano eliptičnoj putanji. Da li je to nekakva anomalija? Koliko vidim, vrijednost uredno pada u normalne vrijednosti. Sorry, ništa od smaka svijeta 😀

Kakva korist od toga?

Eksperiment je jednostavan i biti će zabavan projekt za školarce ili obitelj ako pokušate bilježiti promjenu veličine Mjeseca iz dana u dan. Putanja Mjeseca oko Zemlje je lagano eliptična i zato postoje manle razlike u prividnoj veličini. Zgodno za isprobati kada bude još jedan od onih superMjeseca!

Nikon D5100 astrofotografija

Kada sam kupovao Nikona D5100 tražio sam na netu nekakve astrofotke, da vidim kako se ponaša pri snimanju zvijezda i maglica, ali na žalost informacija je bilo izuzetno malo, a i ono što sam našao nije bilo dobre kvalitete – no očito zbog neiskustva autora jer je bilo vidljivo da se uz malo truda i pažljivije obrade mogu napraviti bolje fotke. Budući da imam CCD kameru, nisam do sada dolazio u situaciju da bi koristio D5100 za astrofotke, osim par pokušaja noćnog timelapsea.

Ipak, nekidan sam za Nikona uzeo fiksni 50mm objektiv i preko vikenda tek toliko za probu okinuo poneku astrofotku sa tamnih lokacija. Fotke gledane na ekranu aparata su obećavale, ali tek nakon što sam ih prebacio na PC, stackirao i obradio, ostao sam i više nego ugodno iznenađen kvalitetom! Snimke na ISO 1600 imaju vrlo dobro kontroliran šum čak i bez noise reductiona (dark framea), a uz korištenje dark framea već nakon desetak stackiranih fotki šum je minimalan i takva snimka se može dalje jako dobro obrađivati i iz nje izvlačiti detalji jer signala je stvarno puno!

Ovo je za mene vrlo neobično otkriće jer do sada su se astrofotke radile uglavnom na Canonima koji su imali bolje kontrolirani šum i izgled zvijezda, ali ovaj Nikon D5100 sve Canone jede za doručak! Istina, za kvalitetu fotki je zaslužno i tamno nebo kakvo je bilo iznad Bjelolasice i Sv. Roka, ali nisam očekivao toliko signala i detalja na ekspozicijama od samo 30 sekundi, sa tek 12 pojedinačnih snimki kombiniranih u jednu:

Kasiopeja i Double ClusterMW_Lagoon_16x30s_ISO1600_f2.8Samo na jednom setu fotki sam imao ekspozicije od dvije minute (morao sam držati prst na okidaču jer nemam žičani) i dobio fantastičan rezultat! Ovako nešto se prije par godina moglo dobiti tek sa ekspozicijama od 5-10 minuta i to puno njih na ISO vrijednosti od najviše 800, dok je ovo tek 12 snimki po 2 minute na ISO 1600! I to na temperaturi od oko 20-25 stupnjeva, a sa rastom temperature raste i digitalni šum. Također me iznenadilo što se crvene maglice dosta dobro vide (iako nisu baš skroz crvene) bez obzira na to što aparat nije modificiran, tj. ispred senzora ima originalni filter koji inače dosta reže crveni dio spektra u kojem emitiraju ove maglice:

Kad bi se skinuo filter i zamijenio nekim koji propušta crveni h-alpha dio spektra, ovaj “mali” Nikon bi bio prava astrofotografska senzacija! Na žalost nigdje ne mogu naći gdje se mogu nabaviti zamjenski filteri. Našao sam uslugu zamjene filtera, ali za 200 EUR je to poprilična investicija. Svejedno, dragi moji astrofotografi, ako želite dobar aparat za astrofotke, svakako uzmite u obzir Nikon D5100!

UPDATE: konverziju sam ipak napravio i “mali” Nikon je prava zvijer za astrofotografiju! Koristim ga uglavnom za širokokutne “portrete” zviježđa uz jednostavnu barndoor montažu. Rezultati su odlični!

Jednostavna astrofotografija (2)

Jednostavna astrofotografija, prvi dio.

Snimke zvjezdanih tragova za mene su jedna od naljepših vrsta astrofotografija. Snimajući tragove zvijezda na noćnom nebu na fotografiji uspijevamo zabilježiti polagano, ali neumoljivo kretanje našeg planeta. Naglašen je kontrast sa prividno statičnom prirodom, ali i pripadanje svemiru kroz kojeg putujemo. Iako se snimanje zvjezdanih tragova može činiti prilično jednostavno, u igri je puno faktora koji se moraju uzeti u obzir da bi dobili uspješnu fotografiju.

Kako fotografirati tragove zvijezda?

Za snimanje tragova zvijezda potreban vam je čvrst stativ i fotoaparat sa mogućnošću snimanja dugih ekspozicija i/ili automatskog uzastopnog snimanja fotografija. Postoje dvije metode snimanja tragova zvijezda:

  • Snimanje samo jedne fotografije željenog vremena ekspozicije.
  • Snimanje nekoliko uzastopnih kraćih ekspozicija koje se kasnije kombiniraju u jednom od programa za obradu.

Prva metoda se koristi kod fotografiranja na film. Kod DSLR fotoaparata digitalni šum raste što je dulje vrijeme ekspozicije. Sa vremenima snimanja duljim od 10-20 minuta digitalni šum je toliki da snimka postaje neupotrebljiva. Osim toga, kod jako dugačkih ekspozicija riskirate da se isprazne baterije i fotografija bude nepovratno izgubljena! Zbog navedenih razloga kod digitalaca koristite drugu metodu.

Koji aparat i objektiv koristiti?

Prednost u fotografiranju zvjezdanih tragova imaju fotoaparati sa što većim senzorom (površinom filma kod klasičnih aparata). Količina zvijezda koja će se moći snimiti ovisi najprije o fizičkom otvoru blende objektiva. To nije relativni f-broj već svarni promjer objektiva izražen u milimetrima. Senzori kompaktnih fotoaparata su maleni i njihovi objektivi imaju fizički malene otvore tako da će, na žalost, moći snimiti manji broj zvijezda u odnosu na DSLR fotoaparate. Ako je ikako moguće za snimanje tragova zvijezda koristite DSLR, ali objektiv ipak zatvorite jednu ili dvije blende da bi slika bila oštrija te da fotografija ne bude prenatrpana tragovima.

Zvijezde su toliko daleko da su praktički točkasti izvori svjetlosti. Zvijezda nema mjerljivu površinu zbog koje će se mijenjati količina svjetlosti koja dolazi do senzora ako ju se pokuša povećati ili smanjiti upotrebom različitih žarišnih duljina. U tom slučaju relativni otvor (f-broj) objektiva ne igra nikakvu ulogu u prikazivanju sjaja zvijezde već on isključivo ovisi o fizičkom promjeru objektiva. Moj izbor za snimanje zvjezdanih tragova je filmski fotoaparat srednjeg formata Mamiya Super 23. Površina na koju snima je veličine čak 6×9 centimetara (full frame format je 36×24 mm), a njen objektiv od 100mm žarišne duljine ima znatno veći otvor na istom f-broju od ekvivalentnog 50mm objektiva za 35mm format (“full frame”) odnosno 35mm za APS veličinu čipa kojeg ima većina DSLR fotoaparata. Moj digitalni izbor je Nikon D600 sa ultra širokokutnim 14mm objektivom.

Tragovi zvijezda iznad zvjezdarnice Tičan. Mamiya 6x9, 400 ASA, 3h ekspozicije.
Tragovi zvijezda iznad zvjezdarnice Tičan. Mamiya 6×9, 400 ASA, 3h ekspozicije.

Lokacija

Prije početka snimanja važno je odabrati lokaciju sa što manje svjetlosnog onečišćenja. Naravno, za stjecanje iskustva može se snimati i iz nekog tamnijeg mjesta u gradu, no svjetlosno onečišćenje “pojesti” će sve tamnije zvjezde. Računajte na to da i Mjesec smeta svojom svjetlošću pa odaberite datume ili vrijeme noći kada se nalazi ispod horizonta.

Mjesto snimanja trebalo bi imati i neku zanimljivost u okolišu jer fotografija samih zvijezda i nije jako interesantna. Neka to budu siluete drveća, obrisi planine, planinarska kuća, spomenik i slično. Tragove zvijezda je moguće snimiti kako se reflektiraju od površine mora ili jezera. Tako ćete dobiti magični spoj ljepote neba i prirode našeg planeta. Nastojte proučiti osnove fotografske kompozicije kako bi fotografija izgledala skladno.

Tragovi zvijezda iznad Metajne na Pagu.
Tragovi zvijezda iznad Metajne na Pagu.

Postavke

Postavke fotoaparata neka budu jednake kao što sam objasnio u prvom članku – ručno podesiti trajanje ekspozicije (recimo 30s), otvor objektiva, fokus i white balance (daylight ili incandescent). Za snimanje uzastopnih ekspozicija potrebno je namjestiti fotoaparat da automatski okida fotografije jednu za drugom. Noviji digitalci imaju intervalometar – mogućnost namještanja broja ekspozicija u određenom razmaku. Ako to nemate pokušajte koristiti žičani okidač sa fotoaparatom postavljenim na uzastopnom okidanju (“burst mode”, obično označen kao tri okvira jedan iza drugoga). Za Canon fotoaparate može se nabaviti Timer Remote i programirati ga po želji, a postoje slični okidači i za druge DSLR fotoaparate.

Softver

Da bi dobili snimku tragova zvijezda od silnih pojedinačnih fotografija, potrebno ih je sve spojiti u jednu. To se može napraviti “ručno” uz pomoć Photoshopa tako da se sve željene fotografije učitaju kao poseban layer u jednom dokumentu (File -> Scripts -> Load Files into Stacks) i blending layera stavi na “lighten”. Jednostavnija opcija je koristiti neki od besplatnih programa kao što su Startrails ili noviji StarStaX. Koristan program je i Star Tracer uz pomoć kojeg ćete moći popuniti “praznine” koje nastanu zbog pauze između ekspozicija.

Tragovi zvijezda na Petrovoj Gori. Nikon D600, 24mm f/2.8, spojeno 200 fotografija po 30s ekspozicije.
Tragovi zvijezda na Petrovoj Gori. Nikon D600, 24mm f/2.8, spojeno 200 fotografija po 30s ekspozicije.

Ako ste se ipak odlučili snimati na film, najbolje je snimati na kolor dijapozitiv kako bi dobili što intenzivnije boje zvijezda. Preporučam film osjetljivosti od 400 ASA (Fuji Provia 400X se pokazala odlična!) i za početak otvor blende od f/8 za dugačke ekspozicije (2-3 sata i više). Eventualno ako ste na nekom vrlo tamnom mjestu možete otvoriti objektiv na f/5.6. Obrnuto, na lokaciji sa više svjetlosnog onečišćenja rađe koristite film od 100 ASA nego da idete dodatno zatvarati objektiv. Budite strpljivi, bilježite postavke i eksperimentirajte. Sa Petrove Gore uspješno sam snimao na 400 ASA pri F/6.7 i 3-4 sata ekspozicije, dok je snimka sa Sljemena sa istim postavkama i samo 2h ekspozicije ispala preeksponirana i jedva sam ju uspio spasiti u Photoshopu.

Nekoliko savjeta za kraj:

  • Kako bi vam baterije što dulje trajale, isključite prikazivanje slike na LCD ekranu. Svakako uzmite i rezervnu bateriju!
  • Provjerite kada na vašoj lokaciji pada astronomski sumrak. Tek tada će biti dovoljno tamno za snimanje dugačkih ekspozicija.
  • Kako bi dobili jako dugačke tragove planirajte snimati barem 3-4 sata. U tom slučaju snimke možete koristiti i za timelapse video!
  • Pokušajte pronaći Sjevernjaču i tamo usjmeriti fotoaparat. U njenu blizinu je usmjeren zemljin sjeverni pol pa se sve zvijezde prividno okreću oko Sjevernjače. Na većim udaljenostima od Sjevernjače zvijezde će raditi sve veće i veće kružnice!
  • Iako sam savjetovao da snimate dok nema Mjeseca na nebu, možete i to probati – nastojte da Mjesec nije u kadru i koristite kraće ekspozicije (10-tak sekundi). Dobiti ćete pejzaž osvijetljen kao po danu (Mjesec ipak reflektira sunčevu svjetlost), a istovremeno i tragove zvijezda na nebu! Pogledajte kako je to napravio Vedran.
  • Okoliš možete umjetno osvijetliti šarenim lampicama – drveće, zgradu, čak i ljude. Lampicom možete pisati slova po zraku!

 Jednostavna astrofotografija, prvi dio.