Не обов’язково бути спеціалістом з обсерваторним обладнанням, щоб отримати розкішні знімки нічного неба. Редакція ITC покаже як в домашніх умовах можна знімати нічне небо, використовуючи недорогий фотоапарат, світлосильний об’єктив, штатив і програмне забезпечення для об’єднання фото.
Зміст
Обладнання та умови
Що потрібно для того, щоб зробити якісне астрофото:
- Дзеркальний фотоапарат початкового рівня або вище;
- Світлосильний об’єктив, оптимально портретний 50 мм;
- Штатив для фіксації фотоапарата;
- Комп’ютер або ноутбук із програмним забезпеченням для обробки;
Також доведеться сподіватись на гарну погоду. Займатись цією справою можна лише за безхмарного, чистого неба і відсутності туману. В цьому матеріалі використовувався фотоапарат Canon 250D та портретний світлосильний об’єктив 50 mm.
Налаштування фотоапарата
Для знімання астрофотографії обов’язково потрібно використовувати штатив, адже при великих витримках потрібно аби пристрій знімання був нерухомим. За інших умов картинка буде змазуватися. Це все через обертання Землі навколо своєї осі.
Потрібно вибирати таке місце знімання, щоб не заважало вуличне освітлення. В ідеалі якомога далі від будь-яких джерел світла. Всі астрофотографії потрібно робити в ручному режимі (на фотоапараті режим М, на смартфонах часто позначений як режим «Про»).
В ручному режимі будуть доступні всі налаштування камери, як витримка, діафрагма, ISO. Важливо на об’єктиві режим фокусування перевести в ручний. Наводимось на зірки, на фотоапараті використовуємо клавішу «збільшити» і крутимо кільце фокусування на об’єктиві міняючи фокус доти, доки зірка не стане найменшою круглою точкою.
Значення діафрагми потрібне якомога менше. Для цього й використали портретний об’єктив з F1.8. Кітовий об’єктив також підійде, але різниця помітна відразу.
Кілька прикладів:
Canon 250D+F1.8 50mm, ISO 12800, витримка 6 с
Canon 250D+Kit об’єктив, ISO 12800, витримка 15 с
Параметри знімання
Велика витримка дозволяє зловити якомога більше світла. Якщо значення виставити надто велике, тоді зображення розмазується.
Галактика Андромеда. Порівняння витримки 0.8, 2.5, 8, 15, 30 с. ISO3200
При великих витримках зірки на нічному небі «пливуть». Оптимальним значення витримки в нашому випадку становило шість секунд.
Світлочутливість ISO також має велике значення. На Galaxy S22U максимально доступне значення ISO 3200, але шуми як на фотоапараті при ISO 25600.
Галактика Андромеда Порівняння різних значень ISO. Витримка 6 с
При ISO 6400 на зображенні помітна велика кількість шуму. Оптимальні значення витримки для об’єктива F1.8 50 mm становлять 4-8 с, оптимальне значення ISO до 3200-6400.
Фотографувати можна як у форматі JPG, так і в RAW. Фотографії зроблені у форматі RAW краще піддаються постобробці у програмах як Lightroom і т.д.
Фотографії зроблені у форматі RAW та оброблені в Adobe Lightroom.
Галактика Андромеда. Витримка 8s, ISO 3200
Туманність Оріона. Витримка 8s, ISO 3200
Чи можна робити астрофото на смартфон?
Для знімання нічних пейзажів підійде навіть сучасний смартфон, але з використанням фотоапарата якість зображення буде в рази кращою.
Порівнюючи можливості бюджетного фотоапарата Canon 250D та сучасного флагмана Galaxy S22 Ultra була зроблена астрофотографія на обидва пристрої:
Туманність Оріона. Зліва Samsung Galaxy S22 Ultra, праворуч Canon 250D+ об’єктив F1.8 50mm. Витримка 8 с в обидвох. Фото без жодного редагування.
Аби отримати такий результат на смартфон було зроблено близько 20-ти фотографій з різними параметрами та вибрано краще з них. На фотоапараті достатньо було зробити 3-4 фотографії аби отримати такий результат. На смартфоні практично відсутні будь-які деталі туманності Оріона.
Складається враження ніби навіть у ручному режимі алгоритми АІ «сунуть свого носа» у фотографію. Штучний інтелект – це основа сучасної мобільної фотографії. Прогрес камер мобільних телефонів незначний, але процесор виконує колосальну роботу. Смартфон «на льоту» обробляє знімки, наче це робить професіонал у Photoshop. Красиво, але це лише заслуга процесора.
ШІ поки не вміє якісно знімати нічне небо. Якщо є бажання спробувати робити астрономічні фотографії на телефон, обов’язково потрібно вимикати будь-які автоматичні налаштування, наскільки це дозволяє виробник. В пріоритеті для астрофото обираємо фотоапарат.
Знімання об’єктів Сонячної системи через телескоп
З допомогою аматорського телескопа можна спостерігати за більшістю об’єктів Сонячної системи. Деякі з них важко зафіксувати на фото. Це було б простіше зробити з використанням спеціального перехідника для дзеркальних фотоапаратів. Цілком реально зробити фото Місяця, Юпітера, Сатурна, Марса за наявності телескопа зі збільшенням x75+.
Фото Місяця через телескоп на Apple iPhone 6, збільшення 75x
Знімання Deep Sky об’єктів.
Deep Sky об’єкти (об’єкти глибокого космосу) – це об’єкти, що знаходять поза межами Сонячної системи. Це можуть бути зоряні скупчення (Плеяди), туманності (Оріона), Галактики (Андромеда, Трикутник і т.д.).
Для зручності пошуку Deep Sky об’єктів можна використовувати безплатну програму Stellarium, вона доступна на ПК і смартфонах. Для смартфонів також є зручна програма Sky Safari, доступна як на Android, так і на iOS. В цих програмах можна вибирати дату і час. При вибраних параметрах будуть відображатися об’єкти, які можна спостерігати в нічному небі.
Інтерфейс програми SkySafari на смартфоні
Інтерфейс програми Stellarium на комп’ютері (відображення об’єктів дальнього космосу можна включити у нижній панелі)
Нижче детальніше розберемося як знімати Deep Sky об’єкти на фотоапарат Canon 250D.
Зірка. Не у фокусі/у фокусі
Для зйомки DeepSky об’єктів краще використовувати камеру з великою матрицею. В нашому випадку буде бюджетний кроповий Canon 250D. Власники повнокадрових матриць отримають значно кращий результат.
Портретний об’єктив F1.8 50 mm vs Kit
Галактика Андромеда на Canon 250D. Зліва об’єктив F1.8 50mm, з права кітовий об’єктив. Параметри знімання однакові, витримка 6 с, ISO3200
Діафрагма на обох об’єктивах при зніманні астрофотографії повинна бути максимально відкритою. Адже при максимально відкритій діафрагмі потрапляє найбільше світла на матрицю фотоапарата. Кітовий об’єктив «темний». На ньому діафрагма становила F5.6 при фокусній відстані 55 мм.
Професійна обробка астрофотографій
Для покращення якості фото космічних об’єктів використовують метод об’єднання. Отримання серії знімків одного з об’єктів з подальшим об’єднанням знімків та постобробкою є ефективним способом для аматорів і професіоналів. Було зроблено серію знімків для деяких DeepSky об’єктів і об’єднано їх в спеціалізованому програмному забезпеченні.
Використовували програму DeepSkyStacker
Було зроблено 200 знімків для галактики Андромеди, 100 знімків для туманності Оріона, 50 знімків галактики Трикутник, 50 знімків галактики Боде і Сигара, 100 знімків зоряного скупчення Плеяди.
Для покращення якості сумарних знімків було зроблено серію калібрувальних знімків для зменшення цифрового шуму:
Bias Frames. Знімки із найменшою можливою витримкою (1/4000 с на фотоапараті), значення ISO таке як і при зйомці серії знімків (ISO 1600).
Dark Frames. Потрібно робити при такій самій температурі зовнішнього середовища як і серію знімків астрооб’єктів. ISO таке ж як і в Bias Frames – ISO 1600 і витримка така ж як і при зйомці астрооб’єктів (6 с в нашому випадку).
При зніманні Bias і Dark кадрів об’єктив повинен бути закритий, в цьому випадку кришкою від об’єктива.
Після запуску програми вибираємо:
- Open picture file – вибираємо наші астрофотографії й натискаємо «Відкрити».
- Вибираємо зліва пункт меню Check All
- Вибираємо Dark Files, відмічаємо всі «Темні кадри» і натискаємо «Відкрити».
- Вибираємо Offset/Bias Files, відкриваємо з теки всі наші Bias кадри та натискаємо «Відкрити».
- Запускаємо реєстрацію вибраних файлів Register checked pictures
- Налаштування варто залишити стандартними та натиснути Ok.
Після обробки всіх фотографій, фінальний знімок збережеться в теку із серією фото DeepSky об`єкта у форматі RAW. У програмі можна зберегти зображення як JPG. Для цього необхідно вибрати у лівій колонці Copy Current Picture to Clipboard і скопіювати, наприклад, у Paint, та зберегти зображення як JPG.
Фінальний результат
Нижче пропонуємо переглянути результати кількох годин знімання та редагування.
Галактика Андромеда
Було зроблено близько 200 знімків галактики Андромеди.
Галактика Андромеда. Поєднаний знімок зі 191 кадру. Сумарна витримка 19 хв 28 с. Оброблено в LightRoom з формату RAW.
Результат у форматі JPG із програми DeepSkyStacker.
Розмір Андромеди на нічному небі відносно Місяця
Туманність Оріона
Туманність Оріона. Поєднання 90 кадрів, сумарна витримка 9 хв.
Галактика Трикутник
Галактика Трикутник. Поєднання 45 кадрів, сумарна витримка 4,5 хв.
Один знімок. Параметри: ISO1600. Витримка 6 с
Галактики Боде та Сигара
Галактики Боде та Сигара. Поєднання 45 кадрів, сумарна витримка 5 хв
Плеяди
Зоряне скупчення Плеяди. Поєднання 90 кадрів, сумарна витримка 9 хв
Висновки
За наявності простого фотоапарата, чистого неба і кількох годин часу будь-хто здатен створити красиві знімки нічного неба. Астрофотографія неабияк зближує людину із тематикою цікавої науки астрономії. Можливість самому взяти участь у такому, нехай і поверхневому, «дослідженні» космосу – це прекрасно.
На аматорських фото можна побачити відомі космічні об’єкти. Фотоапарат зі світлосильним об’єктивом дозволить зафіксувати ті об’єкти, які недоступні людському зору.
Обробка знімків в спеціалізованому програмному забезпеченні дозволяє вивести якість астрофото на новий рівень. За схожим принципом працюють великі телескопи, які також накладають сотні або тисячі знімків.
Астрофотографія – це пізнавальне і захопливе заняття, яке обов’язково повинен спробувати кожен, хто цікавиться астрономією і має хоча б простий дзеркальний фотоапарат.
Також можна ознайомитись із матеріалом, в якому ми пояснюємо базові принципи роботи радіо та оптичних телескопів: