DSLR šum i raw konverzija (Capture NX-D)

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
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.

Orion_default_postavkeStrelicom 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:

01_faster8-20-betterFantastična 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:

03_astroNajbolja 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:

04_better2013Eksperimentirajte 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.

06_sharpenSvi 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.

07_korekcijeOsim 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!

07_korekcije_postavkeSlijedi 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:

12_Orion_WB_undockTreba 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.

13_Orion_WB_adjustBalans 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.

17_Orion_lost-shadowsBudući 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).

15_Orion_LCHNa 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”:

20_Orion_copy-adjustmentsZa 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.

Orion_NR_usporedba

Što je pomrčina Mjeseca i kako ju fotografirati?

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
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.

Pomrcina-skica-tekst
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

Tablica ekspozicija (izvor MrEclipse.com):

PomrcinaMjeseca_ekspozicije_bojaPreuzmite printer friendly PDF.

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:

Pomrčina MjesecaPažljivo 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 i planeti. Nikon D600 (full frame) + 300mm teleobjektiv.
Mjesec snimljen teleskopom - žarišna duljina 1340mm, Nikon D5100 (1.5 crop faktor).
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.
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.

lunar_eclipse_vo_20070302_c1m
(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 😉

Prelasci međunarodne svemirske postaje (ISS)

Prošli petak, na poticaj Ante Radonića, voditelja emisije o astronomija Andromeda, snimio sam prelazak međunarodne svemirske postaje iznad koncertne dvorane Lisinski u Zagrebu. Nisam planirao ništa posebno, no našao sam se sa dobrim druđtvom u popularnom Route 66 i iskoristio priliku za dobru kompoziciju:

 Prelasci ISS-a su ovih dana vrlo česti i mogu se vidjeti čak dva za redom u jednoj noći, u razmaku od otprilike sat i pol. Točna vremena prelazaka provjerite na Heavens Above web stranicama (navedena vremena vrijede za Zagreb, a vi odaberite vaše mjesto boravka). Svemirska stanica je na nebu vrlo sjajna, nije ju problem vidjeti ni iz velikog grada. To je odlična prilika da ju probate vidjeti ili čak fotografirati uz neku popularnu gradsku vedutu.

Ukoliko se odličite za fotografiranje, trebati će vam stativ, a prema podacima sa Heavens above namjestite se tako da vam u kadru bude i neka zanimljiva arhitektura. Budite na odgovarajućem mjestu barem 15 minuta prije prelaska ISS kako bi mogli isprobati odgovarajuću ekspoziciju. Potrebno je uhvatiti čim više detalja na zgradi tako da svijetli dijelovi ne budu pregoreni, a opet i da na nebu bude vidljiva koja sjajnija zvijezda. Svemirska stanica se giba relativno sporo pa se odlučite za dulju ekspoziciju uz malo zatvoreniji otvor objektiva (do f/8) i manju ISO osjetljivost. Navjerovatnije će vam trebati nekoliko fotografija da svemirska stanica prođe kroz cijeli kadar.

Moja fotografija kombinacija je od čak pet pojedinačnih snimki kroz zoom objektiv postavljen na 24mm i otvoru blende f/5.6. Ekspozicija je bila 15s na ISO 400, ali je čak i to rezultiralo malo preosvjetljenim detaljima na zgradi, no dobio se zgodan svijetleći efekt.

Pojedinačne fotografije kombinirao sam u Photoshopu kao posebne layere uz blending mode “lighten” uz malo “varanja” – alatom za kloniranje ispunio sam praznine u tragu ISS-a između pojedinih fotki  (6)  😉

 

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.

Jednostavna astrofotografija (1)

Jednostavna astrofotografija – drugi dio

Prije nego što počnete važno je znati dvije stvari o astrofotografiji:

  • zvijezde su jako tamne
  • Zemlja se okreće oko svoje osi

Ok, to ste možda i znali 😆  ali te stvari su bitne za odabir tehnike snimanja. Za vašu prvu astrofotografiju nije važno da znate sve tehničke termine koji se tiču astronomije i fotografije, ali neke od njih jednostavno ne možemo preskočiti budući da o njima ipak ovisi kakav će biti rezultat. Astrofotografija nije tako teška kao što se na prvi pogled čini, pa ako se držite ovih savjeta već u prvom pokušaju moći ćete snimiti dobru fotografiju zvjezdanog neba.

U svjetlosnom onečišćenju gradova vise se tek najsjajnije zvijezde. ISO 400, 30s, f/11
U svjetlosnom onečišćenju gradova mogu se snimiti tek najsjajnije zvijezde. ISO 400, 30s, f/11

Fotoaparat i stativ

Kao prvo, za snimanje noćnog neba potreban vam je čvrsti stativ da slika ne bude zamućena. Da bi snimili zvijezde dobro je (ali nije nužno) imati svjetlosno jaki objektiv. Vrijeme ekspozicije mora biti dovoljno dugo da se na čipu fotoaparata registriraju zvijezde. Budući da se Zemlja okreće oko svoje osi, na nebu se prividno kreću i zvijezde. Ako se snima dugačkim ekspozicijama vidjeti ćete da zvijezde ostavljaju tragove – manje li veće crtice. Ograničite na vrijeme ekspozicije do 30 sekundi kako zvijezde ne bi bile previše izdužene. Za dulje ekspozicije će vam ionako trebati eksterni okidač. Osim toga, zvijezde će biti izduženije što je žarišna duljina (zoom) objektiva veća. Počnite s objektivom postavljenim na širokokutni kraj vašeg zoom raspona.

Za fotografiranje zvijezda preporučljivo je koristiti DSLR, no i kompaktni digitalci sa mogućnošću ručnog namještanja postavki mogu napraviti zadovoljavajuće rezultate. U svakom slučaju, vaš fotoaparat mora imati mogućnost namještanja ekspozicije od nekoliko sekundi. DSLR fotoaparati najčešće imaju postavku snimanja do 30 sekundi i “bulb”, beskonačnu ekspoziciju sve dok je pritisnut okidač. U ovom slučaju vam bulb nije potreban.

Nikon D600, 14mm, f/2.8, 3x ISO3200, 30s + 3x ISO1600, 30s, f/4

Prije početka fotografiranja zvijezda, obavezno sve postavke namjestite na ručno podešavanje – oznaka M (manual = ručno)

Objektiv

Poželjno je da objektiv koji koristite bude svjetlosno jak, tj. da ima što manji f-broj kako bi prikupio što više svjetla. Za početak postavite najveći otvor objektiva kako bi prikupili čim više svjetlosti. Ponekad to može rezultirati zamućenim zvijezdama na rubovima fotografije, ali budući da je cilj u što kraćem vremenu snimiti što više zvijezda, to ćete morati tolerirati. Eventualno ako fotkate iz grada gdje je svjetlosno onečišćenje veće pa ne dozvoljava ekspozicije od 20 ili 30 sekundi pokušajte malo zatvoriti objektiv (postaviti veći f-broj) kako bi se te optičke greške smanjile. Tada će na čip fotoaparata doći manje svjetlosti zvijezda pa je potrebno produljiti ekspoziciju.

Što je veća žarišna duljina objektiva, tragovi zvijezda će biti izraženiji. Zato se preporuča fotografiranje širokokutnim objektivima, da tragovi budu što manji. S 50 mm objektivom će već nakon 10 sekundi tragovi zvijezda biti vidljivi.

Duljina ekspozicije

Vrijeme ekspozicije na tamnom nebu izvan grada namjestite na 20-30 sekundi uz korištenje širokokutnog objektiva. Ako fotografirate iz naselja ili za vrijeme mjesečine, pokušajte sa 5-15s ekspozicije. Isprobavajte postavke dok ne dobijete zadovoljavajući izgled zvijezda i dovoljnu količinu svjetlosti da zvijezde budu dobro zabilježene na fotografiji. Nemojte vjerovati ekranu fotoaparata – svjetlina vas može zavarati kad gledate ekran u mraku. Pravilnu provjeru možete napraviti jedino provjeravanje histograma i obradom na računalu.

Plaža Beritnica na Pagu. Nikon D600, 14mm, f/2.8, ISO3200, 30s (nebo) + 120s (prednji plan).

Izoštravanje

U astrofotografiji je jako važno dobro izoštriti zvijezde. Automatsko izoštravanje najvjerojatnije neće raditi jer su zvijezde uglavnom previše tamne. Nemojte vjerovati oznaci beskonačno (∞) na objektivu – zvijezde možda ipak neće biti dovoljno oštre. Najbolje rješenje je korištenje “live view” opcije kod DSLR aparata koji imaju takvu mogućnost. Postavite najveći mogući otvor objektiva i visoku ISO osjetljivost. Na nebu pronađite najsjajniju zvijezdu ili planet i uključite live view. Na ekranu povećajte zvijezdu (ne zumiranjem objektiva, već kontrolama slike na ekranu!), a zatim ručno izoštrite. Budite oprezni kod korištenja zoom objektiva jer prilikom mijenjanja žarišne duljine (“zumiranja”) promijeniti će se i fokus, pa je potrebno ponoviti proces izoštravanja. Ako nemate mogućnost ručnog izoštravanja, pokušajte naciljati nekakav oštri osvijetljeni rub u daljini (zgradu, stup…), jako svijetlu zvijezdu/planet ili Mjesec ako je na nebu, a nakon toga ponovo kadrirati.

Balans boje

Balans bijele boje (“white balance”, WB) bi također obavezno trebao biti ručno namješten. Ako ostane na “auto”, aparat će za svaku fotografiju malo promijeniti balans boja. Kad stavite WB za dnevno svjetlo (“daylight” – oznaka Sunca u opcijama)  rezlutat će vam se vjerojatno činiti malo narančast, ali to je normalno i posljedica je sveprisutnog svjetlosnog onečišćenja. Fotografirate li u blizini naselja pokušajte namjestiti opciju “incandescent” (žaruljica), pa bi i boje trebale biti bolje korigirane. Ako imate nebo neutralne boje sa “daylight” opcijom, znači da ste na odličnoj tamnoj lokaciji bez svjetlosnog onečišćenja!

Idealno bi bilo ručno namjestiti temperaturu boje u kelvinima (K), da nebo bude ne previše obojano. Balans bijelog se može kasnije detaljno namjestiti, a budući da se noćno nebo fotografira u RAW formatu, to neće biti problem. Ipak, uzmite si naviku ručnog namještanja balansa bijelog jer ćete možda nekad htjeti snimati timelapse video, a u tom slučaju se možda odlučite na jpeg format, pa će biti jako zeznuto namještati boje!

ISS-tranzit
Tranzit Međunarodne svemirske stanice nad koncertnom dvoranom Lisinski u Zagrebu. Balans bijelog postavljen je na “incandescent” kako bi se dobila plava boja neba.

ISO osjetljivost

Količina zvijezda koju će fotoaparat zabilježiti ovisi i o ISO osjetljivosti fotoaparata. Što je veća osjetljivost više će biti prikazano zvijezda i maglica, međutim digitalni šum će biti veći i time pokvariti ukupni dojam fotografije. ISO osjetljivost za početak postavite na 1600, a zatim provjerite da li ga možete još povećati bez da šum postane pretjeran. Moderni DSLR aparati mogu snimati sa ISO 1600 ili 3200 bez prevelikog gubitka kvalitete. Da bi smanjili digitalni šum nije loše koristiti redukciju šuma (“noise reduction”), opciju koju mnogi digitalci imaju kad se koriste dugačke ekspozicije.

Digitalni šum je veći što je dulje vrijeme ekspozicije. Osim toga, ovisi i o temperaturi čipa u fotoaparatu – na većim temperaturama i šum je veći. Redukcija šuma funkconira na način da fotoaparat nakon snimke zvijezda snimi još jednu fotografiju istog vremena ekspozicije, ali sa spuštenim zatvaračem. Na taj način dobije se slika digitalnog šuma koja se kasnije oduzme od snimke zvijezda, a rezultat je fotografija sa znatno manjim digitalnim šumom. Za početak će biti dovoljno koristiti automatske postavke fotoaparata za smanjenje digitalnog šuma.

Nekad se i ta opcija može preskočiti jer se hot pikseli mogu eliminirati u raw konverteru (postupak sam opisao ovdje) ili se može koristiti “trik” snimanja nekoliko fotografija uzastopce te ih kasnije registrirati i kombinirati u jednu fotografiju sa smanjenim šumom. Za to koristite odličan besplatan program Sequator koji može istovremeno registrirati pomak zvijezda na nebu, a da prednji plan pejzaža ostane fiksiran!

Za bilježenje konjunkcija planeta i Mjeseca u sumrak koristite kraće ekspozicije. U tom slučaju važnije je kvalitetno snimiti pejzaž (prirodu, panoramu grada) i boje sumraka. Sjajni planeti i Mjesec dobro će se vidjeti i na kraćim ekspozicijama. Za ekspoziciju od 1/10 do 1/2 sekunde ponekad je dovoljno pronaći čvrsti oslonac za fotoaparat da slika ne bude zamućena.

Mjesec i Venera nad Zagrebom, 5.12.2013. Nikon D600, 24mm, f/4, 1/4s, ISO 800
Mjesec i Venera nad Zagrebom, 5.12.2013. Nikon D600, 24mm, f/4, 1/4s, ISO 800

Sažetak:

  • čvrsti stativ
  • ručne (manual) postavke, RAW
  • maksimalno otvoren širokokutni objektiv
  • ručno izoštravanje
  • ručni balans bijelog (oko 3000K)
  • ISO 800-3200
  • 20-30 sekundi ekspozicije
  • nekoliko uzastopnih fotografija istog kadra, radi kasnijeg kombiniranja (stack) za smanjenje šuma i bolju mogućnost obrade (program Sequator)

Ovo će vam biti sasvim dovoljno za prve pokušaje u astrofotografiji. Da bi vaš početak bio što bolji, evo još nekoliko savjeta:

  • Fotografirajte zvijezde što dalje od gradske rasvjete. Svjetlosno onečišćenje spriječiti će vidljivost najtamnijih zvijezda.
  • Provjerite u koje doba noći i na kojem dijelu neba se vidi Mliječni put. Središte Mliječnog puta, koje je najsjajnije i najaatraktivnije, vidljivo je ljeti.
  • U kadar pokušajte ukomponirati dio pejzaža kako bi bolje dočarali odnos Zemlje i svemira.
  • Na ultra širokokutnom objektivima zvijezde mogu izgledati vrlo jednolično, naročito kad se fotografija smanji za prikaz na webu. Za bolji dojam zviježđa, sitne zvijezde smanjite umjerenim korištenjem minimum filtera u Photoshopu, a sjajnije zvijezde možete naglasiti pluginom StarSpikes Pro.
  • Kompaktni digitalni fotoaparati mogu se postaviti na male stative koje možete uvijek nositi sa sobom.
  • Planeti se dobro vide i iz najvećih gradova – bliski susreti planeta i/ili Mjeseca (konjunkcije) uvijek su atraktivni, naročito kombinirate li ih sa nekim zanimljivih gradskim motivom u sumrak. Za takve snimke dovoljne su ekspozicije od 1-5 sekundi. ISO može biti oko 400, a objektiv zatvoren na f/5.6 – f/8 da snimka bude što oštrija.
  • Nemojte se ravnati po prikazu fotografije na ekranu fotoaparata. Fotografirate li nešto što vam je važno, svakako to napravite sa nekoliko različitih postavki i provjerite da histogram nije “odrezan”. Obavezno koristite RAW format kako bi na stolnom računalu mogli dobiti što kvalitetniju fotografiju i bolje napraviti njenu obradu.
  • Ako fotografirate zimi, obavezno se dobro obucite! Tijekom fotografiranja nećete se puno kretati – jedna jakna  nije dovoljna, važno je imati više slojeva.

Primjeri:

 Jednostavna astrofotografija – drugi dio

Holmes, PG, 12.11.2007.

Skoro sam zaboravio staviti svoju posljednju fotku komete 😉 Snimljeno sa Petrove Gore kroz Pentax 105 SDP APO refraktor, ekspozicija 30 sekundi, ISO 800. Komet je već stvarno ogroman, prividno na nebu veći od Mjeseca, a u stvarnosti veći čak i od Sunca! Naravno, jezgra je malena, ali omotač plina i prašine je enormno narastao.

Imam par širokokutnih fotografija snimljenih na dijapozitiv, nadam se da ću i to uskoro staviti na web. U međuvremenu, ako je vedro, obavezno pogledajte komet!