Snimku Cocoon Nebule napravio sam još 2014. na radionici astrofotografije u Korenici. Od tada nikako nisam uspjevao napraviti dovoljno dobru obradu. Naime, vidno polje je prepuno zvijezda koje nakon obrade jednostavno preuzmu cijelu fotografiju pa maglica ne dolazi dovoljno do izražaja. S novim verzijama PixInsighta sam i više truda posvetio obradi. Tako je i Cocoon došla na red. Uz hrpu maski i višesatnog isprobavanja uspio sam smanjiti zvijezde i dobiti izražajnu tamnu maglicu koja okružuje Cocoon.
Snimka se sastoji od ukupno 2.5 sati ekspozicije. 6×10 min kroz luminance filter i po 6×5 min kroz RGB filtere. SBIG STL-11000 CCD kamera i Pentax 1005 SDP apo refraktor. Spikeovi na sjajnim zvijezdama dodani su pluginom Star Spikes PRO u Photoshopu.
Cocoon Nebula, 6×10 min L + 6×5 min RGB. Pentax 105 + STL-11000
Najčešće pitanje koje se postavlja prilikom kupovine teleskopa je upravo kako napraviti fotografiju kroz teleskop. Fotografije šarenih maglica i udaljenih galaksija mamac su za sve koji vole astronomiju. Odmah u startu morate znati da je astrofotografija kroz teleskop vrlo zahtjevna. Odabir teleskopa, montaže i aparata za fotkanje ključan je za uspješnu astrofotografiju. Zahtjevi su znatno drukčiji od teleskopa za vizualno promatranje. Ako vam astrofotografija nije ključna, teleskop za vizualno promatranje će vas znatno manje koštati uz puno veću satisfakciju.
Ukratko – ne, ne možete fotografirati kroz teleskop iz dućana koji košta samo 3000 kn! OK, da budem precizniji – može se okinuti fotka Mjeseca, uz par trikova snimiti poneki detalj na planetima, napraviti snapshot mobitelom kroz okular, ali to je otprilike sve. Ako vam je to dovoljno, ok, ali za kvalitetne fotke potrebna je i kvalitetna oprema.
Astrofotografijom se vrlo uspješno možete baviti i bez teleskopa. O tome više u sljedećim tekstovima:
Također preporučam i tekst o kupovini teleskopa kao poklon budući da sve u njemu napisano odgovara za bilo koji početnički teleskop.
Ovaj tekst nije step by step uputa kako napraviti astrofotografiju. Biti će opisane smjernice za opremu koja je potrebna za astrofotografiju kroz teleskop, na vama je da usavršite metodu jednom kada opremu nabavite.
Za snimanje maglica i galaksija nužne su dugačke ekspozicije. Ovisno o teleskopu i aparatu ekspozicije se kreću od 2 pa čak i do 30 minuta. Za to vrijeme slika koju projicira teleskop mora biti savršeno mirna. Dakle, zvijezde se doslovno ne smiju niti malo mrdnuti inače će fotografija biti mutna i upropaštena.
Kako fotografirati kroz teleskop?
Teleskop se zapravo koristi kao jedan veliki teleobjektiv. Umjesto okulara, direktno u fokuser se stavlja fotoaparat s kojega je skinut objektiv. Potreban je adapter (prsten) za odgovarajući bajonet proizvođača (Canon, Nikon, Sony…) na T navoj, a zatim još jedan adapter s T navoja na 1.25″ ili 2″ promjer fokusera. Neki teleskopi na fokuseru već imaju T navoj, a moguće je nabaviti i barlow leću s T navojem. Astronomske CCD/CMOS kamere često imaju već 1.25″ ili 2″ nastavak ili adapter.
T-prsten za DSLR i adapter za 1.25″ fokuser.
Montaža
Ključna stvar za astrofotografiju kroz teleskop je montaža. Ona je vrlo važna za dobru astrofotografiju i mora imati sljedeće karakteristike:
ekvatorijalna
motorizirana
čvrsta i robustna
Astrofotografija se može raditi jedino s ekvatorijalnom montažom. Takva montaža ima os koja je usmjerena prema nebeskom polu. Motori pokreću montažu brzinom rotacije Zemlje, ali u suprotnom smjeru – na taj način objekt ostaje u vidnom polju kamere tijekom snimanja fotografije. Alt-azimutalne montaže mogu također biti motorizirane i pratiti objekt koji se promatra. Međutim, zvijezde se prividno gibaju u krugu oko nebeskog pola, dok alt-azimutalna montaža radi korekcije u smjeru gore-dolje (altituda) i lijevo-desno (azimut) u odnosu na tlo.
Tragovi zvijezda oko nebeskog pola tijekom 45 minuta snimanja fotografije. Snimljeno blizu Metajne na Pagu.
Montaža za astrofotografiju je često skuplja od samog teleskopa. Nosivost montaže koju navode proizvođači obično se odnosi na vizualno promatranje. Za astrofotografiju se najčešće računa polovica te vrijednosti.
Prije snimanja montaža se mora nivelirati i jako dobro usjeveriti (rektificirati). Za vizualna promatranja dovoljno je os otprilike usmjeriti prema nebeskom polu, no za astrofotografiju rektifikacija mora biti gotovo savršena. U protivnom ćete na fotografiji dobiti rotaciju vidnog polja – na rubovima će zvijezde opisivati maleni luk oko središta fotografije. Što je veća žarišna duljina teleskopa, i rektifikacija mora biti bolja.
Neke fork (viličaste) montaže, popularne kod katadioptričkih teleskopa (schmidt-cassegrain) mogu se “pretvoriti” u ekvatorijalne upotrebom tzv. wedge-a. To je vrlo praktično, no takav sustav je nestabilniji od alt-azimutalne postavke.
Ekvatorijalna montaža
Montaže za astrofotografiju mogu imati polarni tražioc. To je maleni tražioc najčešće unutar rekstacenzijske osi (ona koja je usmjerena prema nebeskom polu) s ucrtanim zvijezdama za točno lociranje nebeskog pola. Na sjevernoj nebeskoj polutci nebeski pol se nalazi blizu Sjevernjače, ali ipak je udaljen otprilike 3/4 stupnja od zvijezde. Poželjno je da tražioc bude osvijetljen da bi se ucrtane oznake mogle vidjeti u mrklom mraku, ali možete se snaći tako da sami osvijetlite nitni križ crvenom lampicom prilikom namještanja montaže.
Usjeveravanje montaže
Ovaj dio možete preskočiti ako vas samo zanima što je sve potrebno za astrofotografiju. Ipak nije loše da se upoznate s metodom jer kod astrofotografije nije dovoljno samo “postaviti teleskop i početi fotkati”.
Montaže za astrofotografiju najčešće su kompjuterizirane i u svom programu imaju opciju za usjeveravanje. Nakon što montažu usmjerite prema nebeskom polu najbolje što možete, na kontroleru montaže treba precizno kalibrirati go-to. Prvo je potrebno u kontroler upisati datum, vrijeme i točne geografske koordinate. Zatim, program u kontroleru ponudi nekoliko sjajnih zvijezda koje su trenutno vidljive, a na vama je da ih točno centrirate u vidnom polju okulara ili fotografije. Zato bi bilo dobro da znate imena sjajnih zvijezda ili sa sobom imate barem nekav atlas ili planetarij program na smartphoneu/laptopu. Naime, ovisno o točnosti kojom ste napravili prethodne korake, program montaže pokušati će sam nanišaniti zvijezde za kalibraciju, ali je sasvim moguće da će prvu potpuno promašiti. Osim toga, ovisno o konfiguraciji terena Sjevernjača možda nije vidljiva na nebu! U centriranju će vam pomoći okular s nitnim križem ili označena točna sredina vidnog polja fotoaparata.
Nakon go-to kalibracije program će vas uputiti da napravite korekcije na samoj montaži kako bi se precizno usjeverili. Znači, morati ćete uz pomoć vijka malo pomaknuti osi/nagib ekvatorijalne montaže. Metode proizvođača se mogu razlikovati, no najčešće treba centrirati Sjevernjaču ili neku drugu zvijezdu u okularu. Dobre montaže uopće ne moraju uzeti u obzir Sjevernjaču za usjeveravanje.
Ovaj korak se mora napraviti sa pažnjom i može trajati 30-60 minuta.
Ukratko:
niveliranje tronošca
grubo usjeveravanje
unos datuma, vremena i geografskih koordinata
go-to kalibracija
korekcija ekvatorijalne glave za precizno usjeveravanje
Ne, montaža ne mora imati go-to da bi se precizno usjeverilo. U tom slučaju ćete morati koristiti drift metodu i vrijeme za usjeveravanje se jako produljuje.
Sad je možda jasnije zbog čega se mnogi astrofotografi odlučuju na izgradnju vlastite male zvjezdarnice. Usjeveravanje se napravi samo jednom, vrlo precizno, i to je to!
Periodička greška
Ne, nismo još gotovi s montažom 🙂 Pa napisao sam već da je montaža najbitnija za astrofotografiju, zar ne? 😉
OK, fino ste usjeverili montažu, stavite aparat, počnete snimati neki zanimljiv objekt poput ostatka supernove Messier 1 u Biku i nakon par minuta ekspozicije dobijete ovo:
Periodička greška za vrijeme 13 minuta ekspozicije maglice M1. Sitne točkice su hot pikseli.
Problem je sljedeći: motore teleskopa pokreću pužni vijci koji nikada nisu savršeno izrađeni već imaju neke malene greške. Prostim okom to ne primjećujemo, ali za astrofotografiju, kao što sam već napisao, zvijezde moraju stajati savršeno mirno tijekom ekspozicije. Te greške se sa svakim okretom vijka ponavljaju pa to zovemo periodičkom greškom. Ona se manifestira tako da se cijelo vidno polje prividno giba prvo u jednom pa zatim u drugom smjeru i to se periodički ponavlja.
Teleskop, ovisno o žarišnoj duljini i velični piksela fotoaparata, ima neku moć razlučivanja. Razlučivost ovisi i o stabilnosti atmosfere (seeing). Zbog gibanja zraka vidimo da zvijezde trepere – dugačke ekspozicije će svjetlost zvijezde razvući na nekoliko piksela. Seeing se označava u lučnim sekundama (oznaka “) koju prividno zauzima zvijezda. Tipičan seeing je 2-3″. S druge strane, periodička greška može biti ±15″ ili više u jednom smjeru!
Periodička greška montaže. Lijevo je skala u lučnim sekundama.
Rješenje? Morate raditi korekcije brzine gibanja motora. Neke montaže imaju ugrađenu PEC (periodic error correction) funkciju. Čak i sa PEC funkcijom ostaje neka mala greška, obično oko 5″. Nekada dok se snimalo na film, to je bilo sasvim dovoljno, no za CCD kamere i digitalne fotoaparate se moraju raditi dodatne korekcije.
Autoguider
Još nismo došli ni do teleskopa, a već evo nove investicije u nizu opreme potrebne za astrofotografiju! Za potpunu eliminaciju grešaka u praćenju potreban je autoguider. Autoguider je dodatna kamera koja snima jednu jedinu zvijezdu u blizini objekta snimanja. Čim se zvijezda malo pomakne, autoguider šalje signal montaži da malo uspori ili ubrza okretanje pužnog vijka kako bi zvijezda ostala na istom mjestu.
Da, morate imati dodatnu kameru za korekcije praćenja. To može biti specijalizirana autoguider kamera, kamera za snimanje planta, jeftina (starija?) CCD kamera ili čak bolja web kamera. Ona mora biti dovoljno osjetljiva da otprilike u 2-3 sekunde ekspozicije može snimiti neku zvijezdu prema kojoj se rade korekcije. Ponekad se može dogoditi da u blizini željenog objekta vaš autoguider uopće ne može naći dovoljno sjajnu zvijezdu!
Da bi autoguider kamera uopće mogla snimiti zvijezdu mora nekako doći do njene slike! Autoguider kamera se može staviti na dodatni teleskop ili čak jači finder koji se stavlja paralelno uz primarni teleskop, a može se staviti i na off-axis guider.
Off-axis guider
Off-axis guider ima maleno zrcalo koje “krade” dio svjetlosti teleskopa i odbija ga sa strane gdje se stavlja kamera. Prednost je što se ne mora koristiti dodatni teleskop, ali je nedostatak ograničenost u mogućnosti traženja zvijezde za korekcije.
Tvrtka SBIG (Santa Barbara Instrument Group) koja proizvodi odlične astronomske CCD kamere ima patentirani dizajn gdje je paralelno s glavnim CCD čipom postavljen manji čip koji služi za autoguiding.
Fotoaparat ili CCD/CMOS kamera?
Kod astrofotografije se teleskop zapravo koristi kao veliki teleobjektiv. Zbog toga aparat za snimanje mora imati mogućnost skidanja objektiva ili se može koristiti specijalizirana CCD/CMOS kamera za astrofotografiju. Moderni digitalni aparati rade jako dobre fotografije u slabim svjetlosnim uvjetima, no specijalizirane astro kamere su znatno bolje.
Najveći neprijatelj snimanja tamnih objekata je digitalni šum. Pikseli na čipu “izmišljaju” neke vrijednosti kada se pojačava signal pa zato slika nikada nije potpuno crna, čak i ako se fotografira sa poklopljenim teleskopom ili objektivom. Šum reagira na temperaturu okoliša – što je hladnije, manji je i digitalni šum. U astrofotografiji je cilj svesti taj šum na najmanju moguću razinu da bi se željeni objekt bolje snimio. Budući da se šum ne pojavljuje uvijek jednako na istom pikselu (hot pikseli su nešto drugo!) radi se po nekoliko snimki objekta koje se uprosječuju kako bi se smanjio šum.
Šum se rješava i snimanjem tzv. dark framea – ekspozicije je jednaka kao kada se snima željeni objekt, ali se snima sa poklopcem na teleskopu! Na taj način snima se samo digitalni šum koji se u obradi fotografije oduzima od glavne fotografije da bi se smanjio šum.
CCD/CMOS kamere za astronomiju imaju brojne prednosti u odnosu na digitalne fotoaparate. Jedna od njih je upravo mogućnost hlađenja čipa. Čip se može hladiti 30° od temperature okoliša, ponekad čak i niže! Sa svakih 5-7° šum se dvostruko smanjuje pa je to velika pogodnost.
CCD/CMOS kamere snimaju fotografije u tzv. FITS formatu. Datoteke imaju 32-bitnu dubinu boje, a to znači ogroman dinamički raspon, tj. broj nijansi koje ostaju zabilježene. Najbolji DSLR aparati imaju tek 14-bitni konverter.
Mnoge maglice na nebu su od vodika koji im daje karakterističnu crvenkastu boju. DSLR aparati ispred čipa imaju filter koji blokira veći dio emisijske linije vodika (h-alpha linija). Neke sjajnije maglice će se zabilježiti kao crvenkaste, ali mnoge će ostati blijedo sive. Postoje posebni DSLR-ovi koji propuštaju nešto više crvene svjetlosti (Canon 60Da, Nikon D810A), ali i dalje će CCD kamere biti puno osjetljivije na taj dio spektra. Dobro rješenje je kupiti stariji i jeftiniji DSLR te ga modificirati micanjem filtera ispred čipa. Treba staviti drugi filter koji blokira infracrvenu svjetlost jer su čipovi osjetljivi na infracrveno.
CCD kamere mogu biti monokromatske – bez bayer filtera na pikselima. Prednost je puno veća osjetljivost jer bayer filteri propuštaju samo 1/3 dolazne svjetlosti. Astronomskim kamerama bayer filter nije potreban budući da su objekti dubokog svemira – nepokretni. Da bi se dobila fotografija u boji snimaju se fotografije kroz R, G i B filter koje se zatim kombiniraju s L (luminance) kanalom snimljenim kroz prozirni filter koji propušta cijeli spektar, a blokira samo infracrveno. Astronomske CCD kamere ponekad imaju integrirani kotač sa filterima, najčešće njih 5. Uz L (luminance, propušta cijeli vidljivi spektar), R, G i B filtere dodaje se i h-alpha filter koji propušta samo vodikovu liniju kako bi se dobile spektakularne fotografije vodikovih maglica.
California Nebula
Neki astrofotografi se odlučuju modificirati svoj DSLR stavljanjem peltier hlađenja. Astronomske CCD kamere i dalje su u prednosti – hlađenje je najčešće regulirano, tj. drži se konstatno na zadanoj temperaturi. Naime, da bi dark frameovi bili efikasni moraju se snimati na jednakoj temperaturi kao i fotografije objekta. Ovako se dark frame može snimiti kasnije, a noć cijela iskoristiti za astrofotografiju. Također, dark frameovi se mogu snimiti samo jednom i onda koristiti kasnije više puta!
CCD kamere za astronomiju nemaju memorijske kartice pa je potrebno korisiti laptop za snimanje i korekcije praćenja.
Teleskop
Evo, napokon smo došli i do teleskopa! Naravno da on nije najmanje bitan, ali za astrofotografiju je vrlo važno shvatiti gore napisane probleme.
Nije svaki teleskop pogodan za astrofotografiju. Kao i kod objektiva za fotoaparate, važan je f-broj – što je manji to će i ekspozicije biti kraće.
Najbitnije je, ipak, odabrati odgovarajuću vrstu teleskopa. Akromatski refraktori nisu pogodni za astrofotografiju upravo zbog kromatske aberacije. Zvijezde će imati ljubičasti halo i cijela fotografija će izgledati neoštro. Mnogi reflektori također nisu povoljni ako nisu osmišljeni baš za astrofotografiju. Moraju imati dovoljno veliko sekundarno zrcalo kako ne bi došlo do vinjetiranja, te fokuser niskog profila da slika na čipu uopće može doći u fokus.
Katadiopteri poput maksutov-cassegrain teleskopa imaju veliki f-broj i maleni snop svjetlosti pa bi ekspozicije trebale biti ekstremno dugačke i došlo bi do vinjetiranja. Neki maksutov-newton teleskopi su optimizirani za astrofotografiju. Schmidt-cassegrain teleskopi se pak često koriste u astrofotografiji iako su obično f/10. Ponekad se koriste u kombinaciji sa reduktorom fokusa. Katadiopteri su odlični za snimanje Mjeseca i planeta video kamerama.
Teleskopi za astrofotografiju moraju biti jako dobro korigirani na optičke pogreške. To naročito dolazi do izražaja na rubovima fotografije budući da su moderni čipovi sve većih formata. Čak i veliki, skupi teleskopi će profitirati od nekakvog korektora ili field flattenera. Nije baš zgodno da uz svu tu silnu opremu na rubovima vidnog polja imate izdužene i deformirane zvijezde.
Najčešći teleskopi za astrofotografiju su mali apokromatski refraktori. Ne zahtjevaju masivne montaže, uz field flattener zvijezde su oštre do ruba, a f-broj je obično povoljan. odlični su za snimanje maglica, no najčešće nemaju dovoljnu žarišnu duljinu za većinu galaksija. Uz nekoliko iznimaka, galaksije su obično malene
Reflektori, newtoniani, također su popularan izbor. Obično se koriste oni veliki, od 8″ na više. Potrebne su im vrlo čvrste montaže pa nije čudno da teleskop nosi montaža koja je 3× skuplja od njega! Reflektori na rubu vidnog polja imaju komu pa je za veće čipove također potreban korektor. Dobro je što imaju male f-brojeve, ne pate od kromatske aberacije, a velike žarišne duljine i promjeri omigućuju detaljne fotografije galaksija.
Postoje i razni drugi dizajni teleskopa, specijalizirani astrografi koji se koriste samo za astrofotografiju. To su razni richtey-chretieni (“kreteni”), brzi newtoniani sa ugrađenim korektorima, brzi apo refraktori sa dodatnim lećama, korigirani schmidt-cassegraini itd. No o tome sada nije potrebno pisati – astrofotografi koji ih žele sigurno neće čitati ovaj tekst 😉
Astro Systeme Austria f/3.8 newtonian sa Wynne korektorom.
Za kraj
Još uvijek se želite baviti astrofotografijom? 😉 Nadam se da je sada jasnije zbog čega astrofotografija kroz teleskop nije jednostavna da se samo stavi aparat i počne pucati fotke. Nemojte da vas ovaj tekst obeshrabri – napraviti astrofotku kroz teleskop veliko je zadovoljstvo. Ovo što ste pročitali shvatite kao prečac za odabir opreme za astrofotografiju.
Uzmite u obzir da se sve ovdje napisano odnosi na fotografiranje objekata dubokog neba kroz teleskop. Astrofotografija može biti puno više od toga! Kroz teleskop se mogu snimati fantastični detalji na planetima bez korištenja silne navedene opreme (autoguidera, korekcija…). Kao što sam napisao na početku, astrofotke su odlične čak i bez teleskopa, a dugačke ekspozicije možete napraviti širokokutnim objektivima ili čak manjim teleobjektivima uz pomoć barndoor montaže vlastite izrade ili komercijalnog trackera. Osim toga, fotoaparat možete koristiti piggyback na svom teleskopu s ekvatorijalnom montažom!
U svakom slučaju, sretno s izborom, slobodno pišite komentare i pitajte što vas zanima!
Piggyback astrofotografija
Mliječna staza snimljena modificiranim Nikon D5100, 50mm objektivom, 16×30 s ekspozicija, piggyback na teleskopu.
Čast mi je najaviti prvu izložbu projekta “Croatia Full of Stars”! U ugodnom ambijentu legendarnog gornjogradskog kafića “Pod starim krovovima” u Basaričekovoj ulici, poznatog svratišta “k Žnidaršiću” iz kultnog filma “Tko pjeva zlo ne misli” možete uživati u fotkama pejzaža hrvatskih otoka pod bogatim zvjezdanim nebom i Mliječnom stazom. Fotografije ste vjerojatno već vidjeli, ali sigurno će ih biti bolje pogledati uživo.
Veći dio od tridesetak izloženih fotografija upravo su pejzažne fotke koje sam snimio prošlo ljeto sa kvarnerskih otoka, ali biti će prisutne i druge lokacije. Tu ih je i nekoliko koje snimljenih sa CCD kamerom kroz teleskop.
Otvorenje je u četvrtak u 19h, a čast mi je najaviti voditelja astronomske radio emisije “Andromeda”, g. Ante Radonića, koji će održati uvodnu riječ. Izložba će biti postavljena do 25. listopada.
Ovom izložbom i projektom #croatiafullofstars želim ukazati na gubitak ljepota zvjezdanog noćnog neba koje je od strane UNESCO-a proglašeno zaštićenom prirodnom baštinom. Mliječni put i brojne zvijezde još uvijek su dobro vidljivi s naše obale i otoka te su predmet divljenja i stranih i domaćih turista. Hrvatska, kao atraktivna turistička destinacija jedna je od rijetkih u Europi koja može posjetiteljima ponuditi “hotel sa milijun zvijezdica”. Beskrajno zvjezdano nebo ipak nas, uz Šimićevu “Opomenu”, upozorava na naše mjesto pod nebeskim svodom kojeg smo ispod blještećih neona i šarenih reklama tijekom posljednjih desetljeća očito zaboravili.
Tragovi zvijezda iznad Metajne na Pagu.
Radijant perzeida (2016.) snimljen ultra širokokutnim objektivom.
Mliječna staza snimljena modificiranim Nikon D5100, 50mm objektivom, 16×30 s ekspozicija, piggyback na teleskopu.
U noći sa 11. na 12. kolovoza 2016. sam sa Lukom iz našeg astronomskog društva išao na Petrovu goru gledati i fotkati perzeide. Tu noć je bio najavljen maksimum od 200+ meteora u jednom satu pa smo morali provjeriti kako će biti. I zaista, perzeidi su priredili spektakl, a službeni podaci kažu da ih je u jednom trenutku bilo gotovo 300! To se odnosilo na prvi dio noći, od cca 00:30 do 1:30 po lokalnom vremenu. Kasnije se aktivnost smanjila da bi se opet nešto povećala nakon 03:00.
Fotkao sam sa Nikonom 600D i širokokutnim 14mm objektivom u smjeru radijanta, tako da bude vidljivo da meteori dolaze iz jednog smjera. Na fotki sam uhvatio više od 60 meteora, što je odlično, budući da se fotoaparatom uspiju uhvatiti samo oni najsjajniji! Nebo je obrađeno u PixInsightu, sjajnije zvijezde su naglašene uz StarSpikesPro.
Osim nas dvojice, na Petrovoj gori bili su još novinari KA portala te još nekoliko lokalnih mještana koji su također došli uživati u spektaklu. Baš mi je drago da nismo propusili show!
Astrofotografije sa DSLR fotoaparatima uvijek treba snimiti u RAW formatu. Osim bilježenja najveće moguće količine podataka, jedino će se u raw formatu moći promijeniti neke postavke bez trajnog uništavanja podataka. Problem je što postoje mnogi raw konverteri – Adobe Camera Raw, Raw Therapee, DXO Optics, Photo Ninja…ima ih mnogo. Uzmemo li u obzir da astronomski programi poput Deep Sky Stackera i PixInsighta također mogu raditi raw konverziju, nagradno pitanje je – koji softver odabrati?
Iako je PixInsight definitivno vodeći softver za kalibraciju i obradu astrofotografija sa specijaliziranim astronomskim CCD kamerama, mislim da je za DSLR astrofotografiju bolje koristiti posebni raw konverter. Naime, Deep Sky Stacker i PixInsight tretiraju DSLR raw fileove poput CCD kamera, što je daleko od istine. Svaki DSLR raw file sadrži u sebi nekakvu “obradu” podataka, dakle podaci nisu linearni kao sa astro kamerama. Drugo, gubimo “moć” manipulacije podacima kao što su korekcije balansa bijele boje, vinjetiranja, distorzije, aberacije i to prije nego li je datoteka uopće konvertirana u univerzalno čitljivi format.
Moderni DSLR fotoaparati (osobno koristim Nikon D5100 koji se na tržištu pojavio 2011. godine) više nemaju amp glow problema kao (pra)stari digitalci i smanjuje se potreba za posebnim dark frameovima. Čak je možda i bolje da se ne koriste!
Zašto? Digitalni šum ovisi o temperaturi senzora – što je toplije, veći je šum. Čim dulje fotografirate, senzor se zagrijava, tijekom noće mijenja se temperatura ambijenta, itd. Da, možete koristiti bias, ali opet, na kojoj temperaturi, koja osjetljivost…? Hoće li korekcija imati smisla ili će samo stvoriti dodatne probleme? Moj savjet je da zaboravite na bias, dark i flat u potpunosti.
Najveći problem kod DSLR aparata za astrofotografiju je šum koji se pojavljuje u obliku šarenih “fleka” koje se obično javljaju uvijek na istom mjestu. To sam pokušao dočarati na ovom primjeru (obrađeno da bude jasnije):
Single frame vs. 6x “dither” stack
Na jednoj fotografiji vide se “mrlje” gdje jedna vuče na crveno, druga na plavo, treća na zeleno… Rješenje je vidljivo na sljedećoj sličici animacije nakon kombiniranja samo 6 fotografija (što više to bolje!) u PixInsightu. Važno je da svaka sljedeća snimka bude pomaknuta za nekoliko desetaka piksela (eng.: dither) u odnosu na prethodnu! Posljedica je da će se mrlje izjednačiti i dobiti ćemo jednoličn(ij)u pozadinu.
To je odličan trik i za CCD astrofotografiju, no ostaje pitanje može li se nešto poboljšati prilikom konverzije iz raw u tiff za daljnju obradu? Budući da za (širokokutnu) astrofotografiju koristim Nikon DSLR, moj odabir konvertera definitivno je Nikonov Capture NX-D.
Ono što slijedi opis je postavki za Nikon Capture NX-D softver – koristite li neki drugi DSLR ili raw konverter, ipak pogledajte tekst i slike kako bi dobili predožbu o tome što je sve moguće napraviti prije konverzije iz raw formata!
Za primjer sam uzeo širkokutne snimke Oriona (Nikon D5100, ISO 1600, 2 min, barndoor). Postavke naravno ovise o tome kako su podešene u samom aparatu, no u NX-D softveru možemo neke stvari promijeniti. Za početak kliknite “Noise Reduction” i “Camera and Lens Corrections” kao na slici ispod.
Strelicom sam označio postavke na koje je potrebno obratiti pažnju, a na žalost njih nema u drugim raw konverterima – tamo ćete morati sami eksperimentirati sa postavkama smanjivanja šuma. Potrudite se kod ovog koraka i pokušajte pronaći balans između “peglanja” šuma i zadržavanja detalja (količine zvijezda, boje maglica…).
Defaultna postavka noise reductiona (na mom aparatu; pogledati najgornju strelicu na slici iznad) je “faster” sa vrijednosti “8”. Povećavanjem vrijednosti i šum se smanjuje, a odabirom opcije “better quality” znatno se smanjuje neravnomjernost (flekavost?) pozadine:
Fantastična opcija Capture NX-D konvertera je mogućnost “astro noise reduction”. Kad se uključi, softver prepoznaje sve hot piksele i automatski ih briše, bez potrebe za dark frameom! Može se koristiti na svim verzijama noise reductiona, pa čak i kad je isključen! Slika ispod je 2x povećana kako bi se lakše uočili hot pikseli:
Najbolja opcija za redukciju šuma u NX-D je “better quality 2013” s kojom su sačuvane najsitnije zvijezde, a pozadina neba je i dalje jednolična. Na toj opciji je moguće posebno namjestiti luminance i color intenzitet smanjenja šuma. Default je 50, meni je izgledalo bolje na 30/30. Iako ovo vrijedi za NX-D, dobro je vidjeti kako razne postavke utječu na šum i sitne zvijezde na fotografiji:
Eksperimentirajte sa postavkama i podesite ih po vlastitom nahođenju. Ako se radi samo jedna fotka, npr. noćno nebo sa pejsažem, osobno bih malo pojačao redukciju šuma. Nakon ovog “igranja” sa smanjenjem šuma bilo bi dobro izoštravanje na fotografiji staviti na minimum, odnosno vrijednost “0” ako će se fotografije kasnije stackirati u Deep Sky Stackeru ili PixInsightu. Na taj način će se dodatno smanjiti šum, a eventualno izoštravanje će biti kvalitetnije napraviti nakon stackiranja.
Svi objektivi na rubovima vidnog polja imaju optičke pogreške. Na ovim fotografijama objektiv je bio zatvoren na f/5.6, no ipak su zvijezde na rubovima malo izdužene, ali imaju i kromatske pogreške. Svjetlost različitih valnih duljina kao da ima malo različitu žarišnu duljinu pa je vidljivo da crvena boja “bježi”. Uz pomoć NX-D softvera problem se doslovno rješava uz jedan klik na opciju “Lateral Color Aberration”! Vrlo jednostavno, a efektno rješenje koje je nemoguće reproducirati u PixInsightu osim uz puno muke! Uz to, moguće je smanjiti i “klasičnu” kromatsku aberaciju “Axial Color Aberration”, odnosno činjenicu da različite valne duljine imaju žarište na različitim udaljenostima. Efekt nije jako izražen na f/5.6, ali na većim otvorima se više primjećuje, pa uključite i tu opciju.
Osim ovih korekcija savjetujem da uključite i korekciju vinjetiranja. Na većim otvorima objektiva rubovi su znatno tamniji od sredine. Kada već postoji opcija u raw konverteru, iskoristite ju prije no što krenete u stackiranje i obradu. To je od velike važnosti ako imate samo jednu fotku astronomskog pejzaža koji se obično fotka na maksimalnom otvoru objektiva! Ove do sada navedene postavke mogu se namještati i u drugim raw konverterima, no čini mi se da NX-D to radi najbolje za Nikon fotoaparate i objektive – dovoljno je poklikati par kvačica i problem je riješen!
Slijedi namještanje balansa bijele boje da bi nebo bilo neutralno. Ovo je dovoljno raditi “odokativno”, no ipak nije loše povećati histogram za malo bolju preciznost. U NX-D je dovoljno napraviti “undock” panela sa histogramom:
Treba nastojati da se sve krivulje “poklope”. U ovom slučaju bilo je dovoljno namjestiti balans bijele boje, no ponekad ćete se možda morati igrati sa krivljuama.
Balans se može namjestiti i kasnije, ali ipak je to bolje napraviti prije konverzije kako bi se sačuvalo čim više podataka. Zbog toga je važno provjeriti da se nisu izgubili neki detalji u sjenama. NX-D ima jednostavnu opciju provjere – dovoljno je kliknuti desni gumb i označiti “Show Lost Shadows” ili stisnuti shift + S. U ovom slučaju se vide izgubljeni dijelovi na donjem rubu što je posljedica modifikacije fotoaparata. Tamo ionako nema informacije pa taj dio nije važan.
Budući da fotografije ionako nisu više “linearne” kao na CCD kamerama, po želji se može malo namjestiti kontrast. To je najbolje napraviti na LCH (lightness, chroma, hue) panelu, naravno pazeći da se ne gube podaci. U ovom koraku sam također malo dodao saturacije (chroma).
Na kraju treba sve promjene primjeniti i na ostale fotografije iz serije Za to je dovoljno u “adjustments” panelu odabrati “copy adjustments”, zatim odabrati ostale fotografije i na njima primjeniti “paste adjustments”:
Za kraj jedna zanimljivost – za usporedbu sam napravio dvije konverzije – jedna sa uključenom redukcijom šuma (noise reduction; NR) u NX-D softveru, a jednu bez (ali i dalje uz korekcije aberacija i balansa bijelog). Svih šest fotografija je registrirano i stackirano najednak način u PixInsightu, s time da sam na stacku bez redukcije šuma koristio PixInsightov ACDNR algoritam za smanjenje šuma. Uz malo pažnje kod namještanja postavki moguće je dobiti rezultat koji je možda čak i bolji za smanjenje šuma od Nikonovog softvera! Naopomena je da se ovdje radi o samo šest fotografija – sa više njih bio bi bolji rezultat (manje šuma), a koristi li se samo jedna fotografija (npr. za astrofotografske pejzaže) mislim da je bolje koristiti radukciju šuma prije konverzije. Također još jednom naglašavam da je važno svaki sljedeći kadar pomaknuti za nekoliko desetaka piksela u odnosu na prethodni.
Pomrčina Mjeseca dešava se kada Mjesec uđe u Zemljinu sjenu, što se zbiva samo kada su Sunce, Mjesec i Zemlja točno poravnati. Pomrčina se dakle može dogoditi samo za punog Mjeseca (uštapa), no ne dešava se svaki puta jer zbog nagnutosti mjesečeve orbite ne dolazi uvijek do takvog poravnanja. Ipak, svakih nekoliko godina možemo uživati u ovoj pojavi. Za razliku od potpune pomrčine Sunca koju je moguće vidjeti samo sa uskog područja totaliteta, pomrčina Mjeseca vidljiva je gotovo sa cijele zemljine polutke koja je tada u mraku. Tijek pomrčine odvija se relativno sporo pa se u događaju može uživati i po nekoliko sati.
Geometrija pomrčine Mjeseca
Pomrčina počinje ulaskom Mjeseca u zemljinu polusjenu, no zatamnjenje je vrlo blago i primjećuje se tek kada se Mjesec više približi zemljinoj sjeni. Djelomična pomrčina započinje ulaskom Mjeseca u zemljinu sjenu, a potpuna pomrčina kada je Mjesec u potpunosti u sjeni.
Tijek potpune pomrčine Mjeseca
Za vrijeme totaliteta Mjesec nije sasvim crn već poprima crvenkastu boju. Tome je zaslužna zemljina atmosfera koja lomi sunčevu svjetlost pa tako niti na Zemlji ne nastaje odmah mrak kada Sunce zađe ispod horizonta već znatno kasnije. Da se nalazite na Mjesecu za vrijeme pomrčine i pogledate Zemlju, odjednom bi vidjeli sve zalaske i izlaske Sunca te crvenkasno obasjanu atmosferu!
Pomrčinu Mjeseca nije teško fotografirati. Može se koristiti bilo koji fotoaparat, kompaktni ili refleksni, no u prednosti su oni koji imaju mogućnost ručnog namještanja postavki. Mjesec je relativno malen, zauzima svega 0.5° na nebu, pa će automatika biti prevarena tamnom noćnom scenom što će rezultirati preeksponiranjem mjesečeve površine i gubitkom detalja. Uzmite u obzir da je na Mjesecu – dan! Da bi se na površini vidjeli detalji (mora i krateri) biti će vam potrebne postavke aparata slične kao da fotografirate dnevnu scenu. Što više pomrčina napreduje i ekspozicije će trebati produljiti.
Iako se faze djelomične pomrčine mogu fotografirati bez upotrebe stativa, preporučam da ga koristite jer će za totalitet trebati eksponirati i nekoliko sekundi.
Koliko će se Mjesec zatamniti tijekom totaliteta ovisi o tome koliko mu putanja prolazi blisu središta sjene, ali i kakva je zemljina atmosfera u tom trenutku. Veća količina čestica u atmosferi uzrokovati će tamniju pomrčinu. Francuski astronom Danjon osmislio je jednostavnu skalu intenziteta L (luminoziteta) pomrčine:
L = 0 – Vrlo tamna pomrčina, Mjesec jedva vidljiv, naročito u maksimumu.
L = 1 – Tamna pomrčina s jedva vidljivim detaljima; Mjesec tamnosmeđe boje.
L = 2 – Tamno crvena boja Mjeseca, nešto svjetlija na rubovima sjene.
L = 3 – Mjesec boje opeke, svijetli rub sjene.
L = 4 – Svijetla pomrčina bakrene boje, na rubu sjene sjajnija, plavičastih tonova.
Brzi savjeti:
koristite odgodu okidanja i kod refleksnih aparata mirror lock up da se ne zatrese aparat i zamuti fotografiju
ne pretjerujte sa ISO osjetljivošću kako ne bi bilo previše digitalnog šuma
zatvorite objektiv na f/5.6, f/8 ili f/11 kako bi fotografija bila čim oštrija
fotkajte u raw formatu da kasnije po potrebi možete raditi korekcije
Puno je načina na koji možete fotografirati pomrčinu. Ako koristite širokokutni objektiv, slika Mjeseca će biti malena, no zato možete na jednu fotografiju složiti kompozit cijelog tijeka pomrčine. Budite pažljivi u kadriranju – ako je pomrčina na početku noći, ostavite mjesta na desno i gore jer će se tako kretati Mjesec kada bude se dizao iznad horizonta. Oko ponoći gibati će se gotovo pravocrtno prema desno, a pred jutro zalaziti će na zapadu odozgo prema dolje desno, kao što je bio slučaj na ovoj mojoj fotografiji pomrčine iz 2008. godine:
Pažljivo proračunajte vremenski razmak između pojedinih fotografija. Ja sam fotkao u intervalima od 6 minuta. Pojedinačne fotografije kasnije posložite jednu na drugu u nekom od programa za obradu ili u besplatnim programima za fotkanje tragova zvijezda kao što su Startrails i StarStaX.
Za detaljnije fotografije Mjeseca potrebno je koristiti teleobjektiv ili teleskop. Međutim, oprez – zbog rotacije Zemlje prividno se kreću i objekti na noćnom nebu, a s njima i Mjesec. Što je žarišna duljina veća, to će i pomak biti vidljiv na kraćim ekspozicijama. Sa teleobjektivom od 300mm pomak je vidljiv na ekspozicijama od 1-2 sekunde. To znači da treba postaviti veću ISO osjetljivost ili povećati otvor objektiva. Ne zaboravite na čvrsti stativ i odgodu okidanja!
No čak i sa 300mm objektivom Mjesec će biti relativno malen na fotografiji. Da bi bio zbilja veći na fotografiji morat ćete koristiti žarišnu duljinu (ili ekvivalent) od otprilike 1000mm.
Mjesec i planeti. Nikon D600 (full frame) + 300mm teleobjektiv.Mjesec snimljen teleskopom – žarišna duljina 1340mm, Nikon D5100 (1.5 crop faktor).
Na skici pogledajte kako se mijenja veličina Mjeseca u odnosu na žarišnu duljinu objektiva. Lijevi broj je žarišna duljina full frame fotoaparata, desni se odnosi na 1.5x crop senzor digitalnog refleksnog fotoaparata.
Veličina Mjeseca u odnosu na žarišnu duljinu objektiva.
Za fotografiranje totaliteta na većim žarišnim duljinama trebati će vam motorizirana ekvatorijalna montaža za teleskop. U protivnom će slika Mjeseca biti mutna zbog rotacije Zemlje. Ne brinite ako nemate moćni teleobjektiv ili ekvatorijalnu montažu – moderni digitalci imaju visoku rezoluciju pa slobodno izrežite (crop) samo Mjesec iz kadra i biti će to odlična fotografija za web i društvene mreže!
Zgodna ideja je napraviti kolaž pomrčine Mjeseca posložen u odnosu na sjenu našeg planeta tako da možemo vidjeti njen oblik. Donju fotografiju napravili su braća Cikota u Višnjanu za vrijeme pomrčine 2007. godine.
(c) Stefan & Aleksandar Cikota
U obradi fotografija ipak budite razumni i nemojte lijepiti izrezani Mjesec na širokokutnu fotku – svima koji su pročitali ovaj tekst biti će jasno da se radi o fotomontaži! 😉
Copy-paste novinarima i svima koji smatrate da vam je tekst bio dovoljno informativan, molim donirajte koju kunicu za trud 😉
