Mamiya opet u akciji

Skoro zaboravih staviti nove star trailse ovdje na stranice! Bio sam opet upogonio dobru staru Mamiyu Super 23 (6×9 format filma) koju mi je posudio Korado..sa 100mm objektivom idealna je za star trailse. Nažalost u velikom formatu (4×5) nema dijapozitiva od 400 ASA pa je ova Mamiya najveći format na kojem se može fotkati sa Proviom 400. Ove dvije snimke nastale su na ljeto/jesen 2010., a ekspozicija je 3-4 sata. 100m Mamiya-Sekor objektiv zatvorio sam na f/8. 100mm objektiv na ovom formatu je ekvivalent 50mm objektivu na 35mm formatu filma. Šteta što nemam ništa širokokutnije za Mamiyu (postoji 75mm objektiv), ali zato budem sljedeći puta probao sa Pentaxom 6×7 i 55mm objektivom – što je ekvivalent 24mm na leica formatu!

Stay tuned 😉

California Nebula

Napokon se vraćam astrofotografiji! Od siječnja ove godine nisam ništa snimao, što zbog privatnih, što zbog zdravstvenih problema…i nakon jednog “vježbanja”  na PG, evo i konkretne snimke 🙂

Pentax 105 SDP apo refraktor
Celestron CGE
SBIG STL-11000 CCD
Ha:L:R:G:B 90:30:30:30:25 min (3h 25min total)
Petrova Gora, studeni 2010.
Obrada Deep Sky Stacker + Photoshop

Zablude oko povećanja na teleskopima

Jedna o najvećih zabluda u astronomiji tiče se povećanja na teleskopima i dalekozorima. U stvari radi se o informacijama koje novi astronomi amateri upijaju, a nažalost nemaju iskustva da bi mogli razlučiti što je korisno. Najrasprostranjeniji klišej je da se objekti dubokog neba najbolje vide na malenim, a planeti na velikim povećanjima. Teleskop svojim promjerom uvijek prima jednaku, ograničenu količinu svjetlosti, pa je istina da će slika biti svjetlija na manjem povećanju jer je svjetlost (magice, galaksije…) koncentrirana na manjoj površini. Upotrijebi li se veće povećanje, jednaka količina svjetlosti raspršiti će se na većoj površini i objekt će biti tamniji. Isto vrijedi i za planete, no oni su u pravilu jako svijetli – kod njih je važno staviti što veće moguće povećanje kako bi mogli razlučiti sitne detalje.

Kontrast

U ovoj jednadžbi izostavlja se najvažniji čimbenik, a to je kontrast. U astronomskim promatranjima, kontrast je ono što čini sliku ne samo ugodnom za gledanje već omogućuje promatranje detalja koje inače ne bi mogli lako uočiti. Ljudsko oko naime ne reagira linearno na razinu osvjetljenja. Da vas ne gnjavim sa stručnim detaljima koje vjerojatno ni sam ne bi uspio dobro objasniti, uzmimo u obzir par primjera. Ukoliko krenete uspoređivati dva jaka izvora svjetlosti, sasvim sigurno ćete uspjeti odrediti koji od njih je sjajnji, ali biti će vam izuzetno teško pogoditi koliko je jedan sjajniji o drugog! S druge strane, ako promatrate dva slabašna izvora u mraku, lako ćete moći pogoditi da je jedan izvor, recimo, dvostruko sjajniji. Ta preciznost najbolje dolazi do izražaja kod astronoma amatera koji vizualno određuju promjene sjaja promjenjivih zvijezda – lakše je preciznije odrediti razliku između dvije tamne nego između dvije sjajne zvijezde.

Prilikom promatranja objekata dubokog neba važno je uzeti u obzir kontrast objekta u odnosu na pozadinsko osvjetljenje neba. Promatranjem objekata na malim povećanjima ne povećava se samo sjaj objekta već i pozadinski sjaj neba postaje veći! Time se smanjuje kontrast između objekta i neba te slika izgleda “zamuljana”. Upotrijebi li se veće povećanje, smanjiti će se prividni sjaj objekta, ali i neba u pozadini čime će se postići povećanje kontrasta. Na taj način moguće je vidjeti više detalja na objektu, te lakše uočiti one tamne dijelove koji su se na manjem povećanju stopili sa pozadinom. Osim toga, na većim povećanjima moći ćete vidjeti tamnije zvijezde – budući da su one uvijek točkasti izvori svjetlosti, sjaj će im biti jednak na bilo kojem povećanju dok će se osvjetljenje neba raspršiti na većom površini i time smanjiti. Uzmite to u obzir ukoliko npr. budete pokušavali vidjeti otvoreni skup Tombaugh 4 kojem su sve zvijezde ispod 14. magnitude!

Optimalno povećanje uz pomoć exit pupila

Najjednostavniji način za određivanje povećanja sa optimalnim kontrastom je koristeći vrijednost izlaznog otvora (izlazne pupile ili na engleskom “exit pupil”). Jedino uz pomoć te vrijednosti dobiti će se jednak kontrast neovisno o instrumentu kojeg koristite! Izlazni otvor računa se tako da se podijeli promjer teleskopa u milimetrima sa povećanjem.

Na slici je simulacija pogleda na grupu galaksija M 65, M 66 i NGC 3628 (poznati “Leo Triplet” u zviježđu Lava) kroz teleskop promjera 127 mm i žarišne duljine 1000 mm. Primjetite kako je na većem povećanju lakše uočiti tamne zvijezde te je puno lakše uočiti gdje je rub galaksija, usprkos tome što su tamnije nego na povećanju od 40x!

Koji izlazni otvor upotrijebiti ovisi o mnogo stvari. Na kontrast će velikog utjecaja imati kvaliteta vašeg teleskopa. Osobno, iznenadilo me kako lijepo izgledaju deep sky objekti u malim apokromatskim refraktorima – to ne znači da su objekti bili jako sjajni, nego su dolazili do izražaja  na manjim povećanjima zbog većeg kontrasta. Upravo zbog toga često ćete za promatranje nekog velikog objekta upotrijebiti manji teleskop – najbolji primjer je galaksija M 31 koja izgleda spektakularno u dalekozoru velikom promjera, dok će na malom povećanju u velikom teleskopu izgledati kao nezanimljiva ogromna siva mrlja.

Optimalan exit pupil

Naravno, kvaliteta neba je presudna – ako promatrate iz mjesta sa velikim svjetlosnom onečišćenjem tamni objekti biti će zauvijek izgubljeni u svjetlini pozadine. Iz vlastitog iskustva primjetio sam da deep sky objekte najbolje vidim kada je izlazni otvor između 1.5 i 2 mm. Dalekozori, zbog toga što se koriste oba oka, jednaki efekt imaju sa izlaznim otvorom koji je otprilike dvostruko veći, dakle 4 mm.

Vrsta objekta također diktira odabir odgovarajućeg izlaznog otvora. Malene galaksije lako podnose veća povećanja, a planetarne maglice bez problema možete promatrati sa povećanjima koje bi inače koristili za planete! Njihova svjetlost koncentrirana je na jako maloj površini i jedino ćete na velikim povećanjima moći vidjeti neke detalje, npr. krakove maglice Saturn. Mnogo puta sam se uvjerio da je plamnetarnu maglicu M 57 (Ring Nebula) najbolje promatrati na povećanju od barem 200x (detaljne izvještaje sa promatranja sa različitim teleskopima usporeite na DeepSkyPediji).

Velike, difuzne maglice (npr. Veil, North America, Eagle Nebula) posebna su priča. Izuzetno su osjetljive na kvalitetu neba i često je potrebno upotrijebiti filter (UHC, OIII) da bi se uopće vidjele. U tom slučaju povećanje ne igra toliku ulogu, čak štoviše, dobro je upotrijebiti manje povećanje. No to su ipak posebni slučajevi i svaka od ovih maglica imati će neku drukčiju optimalnu kombinaciju teleskopa okulara i filtera.

Promatranje planeta

Kod promatranja planeta obrnuta je stvar jer se očekuju silni detalji na povećanjima od 200-300x, nakon čega slijedi razočaranje – sve je mutno i ništa se ne vidi! Pravilo kod promatranja planeta glasi – upotrijebiti najmanje moguće povećanje na kojem će se ugodno moći vidjeti svi detalji koji su u tom trenutku vidljivi. Detalji na planetima uglavnom su puno slabijeg kontrasta u odnosu na ono što astronom amater početnik očekuje. Osim toga, turbulencije dodatno zamućuju detalje i u oba slučaja biti će potrebno upotrijebiti manje povećanje kako bi željeni planet mogli ugodno promatrati bez zamaranja oka. Dok promatrate planet važno ja ne naprezati oko budući da je potrebno proći dosta vremena da se naviknete na kontrast i počnete uočavati detalje. Tek nakon 5-10 minuta oko će vam se naviknuti na uvjete i detalji će polako postati sve vidljiviji.

Izoštravanje astrofotografija (smart sharpening)

Prilikom snimanja astrofotografija mnoge svari utječu na konačnu oštrinu slike. Od fokusa koji mora biti savršen, do praćenja i atmosferskih turbulencija – svi ti efekti uzrokuju da konačna, kombinirana slika (od svih frameova i/ili snimki kroz svih filtera) bude mutnija nego što je moguće postići sa instrumentom kroz koji snimamo.

Najjednostavnije rješenje je su filteri “sharpen” i “unsharp mask” u Photoshopu i drugim programima za obradu astrofotografija, međutim oni često ne daju zadovoljavajuće rezultate. Kao što je moguće vidjeti na primjeru unsharp mask filtera, postoje različite mogućnosti izoštravanja slike. Unsharp mask je možda dovoljno dobar za normalne fotografije, ali na astrofotografijama često djeluje prilično destruktivno ako se ne koristi vrlo pažljivo.

Najbolji način izoštravanja je tzv. dekonvolucija, metoda koja se najčešće koristi u astrofotografiji. Profesionalni astronomi ju često koriste prilikom obrade astrofotografija, međutim oni prije obrade točno izmjere “neoštrinu” pojedinog instrumenta kako bi ju kasnije mogli eliminirati. Neoštrinu je najlakše izmjeriti na način da vidimo efekte koje neoštrina ostavlja na točkasti izvor svjetlosti – a to su upravo zvijezde. Zbog toga je dekonvolucija najefikasnija u astrofotografiji budući da na “običnim” fotografijama najčešće nemamo točkasti izvor.

Neki programi za astrofotografiju (npr. Iris) sadrže algoritme za dekonvoluciju. To nije uvijek jednostavan proces jer je potrebno odrediti parametre – bilo odokativno ili odabirom odgovarajuće zvijezde na snimci. No, vjerovali ili ne, postoji jedan popularan program za obradu fotografija koji također koristi algoritme za dekonvoluciju, iako ih naziva drugačije – “smart sharpen” u Photoshopu.

Koristeći smart sharpen također je potrebno malo eksperimentirati, ali rezultat je brzo vidljiv na preview prozoru i nije potrebno dugo čekati da bi se rezultat vidio, kao što je to slučaj u mnogim specijaliziranim programima za astrofotografiju. Jednostavno nakon konačne obrade vaše astrofotografije odaberite filter -> sharpen -> smart sharpen. U dijalogu koji se otvorio možete namjestiti jačinu izoštravanja (amount) i promjer “neoštrine” (radius). No prije toga svakako odaberite opciju “more accurate” i remove -> lens blur (umjesto unaprijed zadanog gaussian blur). Na mojem primjeru stavio sam amount na 200% i radius na 1 pixel. Ako su vam zvijezde zbog nekog razloga veće, probajte povećati radius.

Na ovaj način dobiti ćete detalje na objektima koje niste ni znali da ste snimili! Međutim, filter će izoštriti cijelu sliku što znači da će i šum iz pozadine biti izoštren i na taj način će cjelokupna kvalieta slike biti lošija. Srećom, ako kliknete na “advanced” dobiti ćete mogućnost kontrole izoštravanja tamnih i svijetlih dijelova snimke! U mom slučaju u opciji “shadow” namjestio sam fade amount na 20%, a ostale opcije ostavio nepromijenjene (tonal width = 50%, radius = 1 pixel). Eksperimentirajte sa postavkama dok ne dobijete lijepo izoštrene objekte, a nebo u pozadini ostane nepromijenjeno. Rezultat je stvarno fantastičan,, kao što možete vidjeti na donjoj slici koja je 100% crop originalne snimke. Snimljeno je Pentax 105 SDP APO refraktorom i SBIG STL-11000 CCD kamerom.

Smart sharpen se može upotrijebiti i na snimkama planeta. Ukoliko ga lukavo upotrijebite nekoliko puta uz različite radiuse i jačine, možete dobiti rezultat sličan ili čak bolji nego obradom u Registaxu. Dolje je primjer moje snimke Jupitera. Lijevo je stack u Registaxu bez obrade, a desno izoštravanje isključivo pomoću smart sharpen funkcije.

Jupiter ostao bez ekvatorijalnog pojasa!

Izgleda da se najzanimljivije stvari na Jupiteru dešavaju kada nitko ne gleda! Naime, dok je bio sakriven iza Sunca, Jupiter je “izgubio” južni ekvatorijalni pojas! Nevjerojatno ali istinito – do sada smo tome bili svjedoci dva puta, 1973. i 1991. godine. Nije potpuno jasno na koji način se to dogodilo, no pretpostavka je da su bijeli oblaci prekrili pogled na tamnije, unutarnje slojeve Jupitera.

U sljedećim mjesecima možemo očekivati pojavu bijele pjege koja će se “razvući” i stvoriti novi južni ekvatorijalni pojas. U međuvremenu, izvucite svoje teleskope i pogledajte kako usamljeno izgleda Jupiterova crvena pjega bez svog pojasa!

Ljepše zvijezde i balans boja u obradi astrofotografija

Prilikom obrade astrofotografija fotograf uglavnom nastoji iz rezultirajuće snimke (nakon kalibracije i stackiranja) izvući maksimum detalja iz tamnih dijelova. Takvom obradom često zapostavljamo izgled zvijezda koje tada izgledaju “prekurene” odnosno njihovi središnji dijelovi su potpuno zasićeni, bez ikakvih detalja i informacija o sjaju i boji. Naravno, za prikazivanje fotografija na webu ili izložbi to i nije tako bitno kao što je kod  npr. određivanja točnog sjaja zvijezde, no moje je mišljenje da u tome gubimo jednu čar astrofotografije – šarene i dobro definirane zvijezde uvijek su estetski privlačne gledatelju. Međutim, prilikom obrade teško je održati sjajne zvijezde pod kontrolom kako ne bi izgubile informacije u svojem središtu. Umjesto kreiranja maske kojom će se zaštititi centri sjajnih zvijezda od gubitka informacije moj prijedlog je da se korekcije naprave kasnije, nakon “deep sky” obrade.

Prvo je potrebno postići odgovarajući balans boja na fotografiji. Mnogi programi to pokušavaju napraviti automatski sa više ili manje uspjeha, ali ako ste dobro kalibrirali snimke (korekcije sa dark i flat frameovima) pozadina neba bi vam trebala biti neutralno crna ili siva. Pozadina NE SMIJE IMATI RGB VRIJEDNOST 0/0/0 !! Tako ćete izgubiti dragocjene informacije u tamnom dijelu snimke što je sve samo ne poželjno! Često je teško odrediti koji dio fotografije bi trebao biti “crni”. Pokušajte to napraviti u Photoshopu tako da odaberete opciju image -> adjustments -> threshold. Pomicanjem strelice sa lijeve strane na desno slika će postepeno sa potpuno bijele boje dobivati crne fleke gdje je pozadina najtamnija. Od trenutka kada vidite prve “crne” detalje pomaknite strelicu za još 10-20 piksela u lijevo kako ne bi došlo do gubitka informacije prilikom daljnje obrade. Na tu vrijednost potrebno je postaviti lijevi kraj levelsa svakog od RGB kanala (image -> adjustments -> levels).

DC_01_tresh

Obratite pažnju gdje se nalaze ti najtamniji dijelovi i na njih postavite “eyedropper tool” točku koja će vam u desnoj kućici “info” dati podatke o vrijednosti tog polja. Veličina uzorka (“sample size”) treba biti barem 5×5 piksela. U mojem primjeru stavio sam tri kontrolne točke – RGB vrijednost se vidi u kućici “info” na desnoj strani.

DC_02

RGB vrijednost tih najtamnijih dijelova potrebno je postaviti da bude približno jednakih vrijednosti. Ovisno o fotografiji, ta vrijednost će biti između 20 i 50. Ja sam u ovom primjeru to napravio vrlo uspješno, no često to neće biti tako. Zato je potrebno imati više kontrolnih (“sample”) točaka i iz njih pokušati zaključiti koja vrijednost je odgovarajuća.

Pogledajte sada na desnoj strani histogram – iako je crna točka namještena na neutralnu boju evidentno je da je pozadina precrvena. To se vidi po tome što je crveni histogram “deblji” od zelenog i plavog. U situaciji kada imate crvene maglice (poput maglice Sjeverna Amerika) to je možda moguće tolerirati, ali ovdje gdje se nalaze samo zvijezde želimo dobiti neutralni balans boja. Pomoću opcije image -> adjustments -> curves pod “options” odabrati opciju koja će izjednačiti vrijednosti histograma. U mom slučaju to je bio odabir “Enhance per Channel Contrast” kao što se vidi na slici. Dobro pazite da “clipping” crnog dijela ne bi pojeo detalje koje ste u prethodnom dijelu pažljivo namjestili!

DC_03_levels

Nakon toga treba krenuti na dodatno namještanje boja. Ova metoda dobro će doći svima kojima je pozadina neba “šumovita”. Ako je puno šuma probajte ovaj korak napraviti prvi! Duplicirajte layer (layer -> duplicate layer) i nakon toga dabirom opcije filter -> noise -> dust&scratches treba pokušati eliminirati šum pozadine i tamnije zvijezde. Pokušajte sa vrijednostima radiusa od 2 ili 3 piksela. Međutim, rezultirajuće zvijezde su nekako nepravilne. “Zaokružite” ih upotrebom filtera “gaussian blur” manje vrijednosti (1-2 piksela). Sada duplicirajte taj layer i na njemu još jednom napravite isti gaussian blur – taj layer će se kasnije koristiti za povećanje saturacije boja.

Isti taj najgornji layer selektirajte (edit -> select all) i kopirajte (edit ->copy). Kliknite na “oko” koje se nalazi lijevo od tog layera tako da ne bude vidljiv – koristiti ćete ga kasnije. Klinite na srednji layer i odaberite layer -> layer mask -> reveal all. Desno od tog layera će se pojaviti bijela kućica koja predstavlja masku layera. Tu masku ćemo koristiti kako bi “popunili” sredine sjajnih zvijezda u kojima na početku nije bilo informacija sa bojom koju smo dobili “zamućivanjem” drugog (sada središnjeg) layera. Držite tipku “alt” i kliknite na bijelu masku tog layera i zatim naredite edit -> paste (iliti kombinaciju tipki ctrl+V za napredne 😉 ).

Oprostiti ćete mi ako ovaj opis djeluje zamorno, ali bitno je da shvatite o čemu se radi. Princip je zapravo vrlo jednostavan i jednom kada ga shvatite koristiti ćete ga redovno! Slična metoda je opisana u elektronskoj knjizi Jerrya Lodrigussa, no on ju koristi u nekim drugim slučajevima. Korištenje maske je vrlo moćan alat za astrofotografe, pa i obične fotografe u mnogim situacijama.

Sada ćete vidjeti crno bijelu mutnu sliku – točnije, gornji mutni layer koji ste kopirali u prethodnom koraku. Maska djeluje na način da BIJELI dijelovi PROPUŠTAJU obradu i efekte na layer na kojem se maska nalazi, a CRNI ih BLOKIRAJU. Ja sam namjestio “curves” tako da pozadina neba bude potpuno crna (lijevu točku na krivulji sam povukao malo udesno – vidi sliku), a tek najsjajnije zvijezde su potpuno bijele. Maska je mutna (gaussian blur se može napraviti i kasnije na samoj maski, u ovom primjeru je to napravljeno unaprijed) kako se na rezultatu ne bi vidio oštri prijelaz između obrađenog i neobrađenog dijela snimke, ali i da se lakše može manipulirati obradom (curves) maske.

DC_04_mask

Kliknite natrag na središnji layer (pazite da gornji layer bude isključen, tj. da mu se ne vidi “oko”!) i primjetite razliku – sredine sjajnih zvijezda koje su do sada bile “spaljene”, tj. potpuno bijele bez detalja poprimile su boju od središnjeg zamućenog layera! Klikom na “oko” središnjeg layera vidjeti ćete razliku. Ukoliko vam se efekt čini prejak, namjestite “opacity” srednjeg layera na manju vrijednost. Ja sam u ovom slučaju stavio opacity na 50%. Efekt je moguće pojačati različitim vriejdnostima gaussian blura i obradom maske. Efekt možda djeluje suptilno, ali meni je dovoljno da su rubovi zvijeda bar malo manje oštri. Izgledaju puno ljepše kada se gledaju na 100% veličini slike na ekranu ili kada se približite uvećanoj razvijenoj fotografiji na fotopapiru.

Za kraj uključite gornji layer i namjestite mu blending na saturation. Zatim opcijom image -> adjustments -> saturation povećajte zasićenost boja (+30 je obično dovoljno). Bitno je da taj layer također bude “mutan” (gaussian blur) kako se ne bi znatnije pojačavala saturacija pozadine neba i šuma koji se tamo nalazi. Naravno, i u ovom layeru možete koristiti masku i pojačati zasićenost boja samo sjajnim zvijezdama!

Dolje je moj rezultat na snimki Double Clustera. Pozadina neba je neutralna, zvijezde definirane, saturirane, ugodnih rubova bez oštrih prijelaza. S lijeve strane je cijela, umanjena fotografija (malo croppana u odnosu na original), a desno je detalj jednog od skupova u originalnoj (100%) veličini.

DC_usporedba

Ukoliko imate pitanja ili prijedloga, slobodno ostavite komentar!