Na liczne prośby forumowiczów postanowiłem napisać krótkie ABC astrofotografii. Temat przeznaczony jest dla osób zupełnie zielonych i absolutnie początkujących. Sam uważam się cały czas jeszcze za początkującego ale postanowiłem podzielić się swoimi doświadczeniami po ponad rocznej zabawie w focenie nieba. Tekst dotyczy wyłącznie fotografii cyfrowej i wyłącznie obiektów tzw. Deep Sky – czyli znajdujących się poza Układem Słonecznych – astrofotografia planetarna rządzi się swoimi prawami i jest znacząco inna. Od razu mam prośbę do bardziej doświadczonych kolegów o ew. korekty merytoryczne tego tekstu

Na początek parę słów ogólnych o problemach wiążących się z fotografowaniem kosmosu. Po pierwsze, jasność obiektów astronomicznych jest nieporównywalnie mniejsza niż tych spotykanych w dziennych fotografiach. Czasy naświetlania zdjęć liczymy w astrofotografii w minutach a nie w ułamkach sekund jak przy zdjęciach dziennych. Im dłuższy czas naświetlania tym więcej szczegółów uda się zarejestrować i tym ciemniejsze obiekty złapiemy. Stosowanie tak długich czasów naświetlania wiąże się z 2 bardzo istotnymi problemami.

Pierwszym z nich jest fakt, że gwiazdy nie stoją w miejscu tylko wykonują pozorny ruch po nieboskłonie, którego przyczyną jest obrót Ziemi. Powoduje to, że zamiast okrągłych punktowych gwiazdek już po kilku sekundach naświetlania możemy otrzymać poruszone kreski. Ten problem będzie miał znaczenie fundamentalne przy doborze sprzętu (zwłaszcza montażu) – o czym za chwilę.

Drugą sprawą są szumy. Niezależnie czy fotografujemy aparatem cyfrowym czy dedykowaną do astrofoto kamerką CCD, zdjęcia wychodzą okropnie zaszumione. Poniżej przykładowe zdjęcie wykonane aparatem Canon EOS 350D – czas naświetlania 10 minut.



Aby pozbyć się tego uciążliwego szumu nie wykonuje się pojedynczych zdjęć tylko całe serie z pozoru identycznych zdjęć. Przy pomocy specjalnego oprogramowania można je potem „zestackować” czyli jakby uśrednić. Szum jest zjawiskiem losowym, fotografowany obiekt – nie. Dlatego uśredniając większą ilość klatek możliwa jest redukcja szumu i wydobycie upragnionego obiektu. Zwykle potrzeba ok 20-30 takich klatek dla aparatu cyfrowego typu Canon 350D.

Do wspominanego składania zdjęć wykorzystuje się jeszcze klatki kalibracyjne (darki i flaty).

Poza zwykłym szumem, na fotce pojawiają się bardzo jasne pojedyncze pixele – są to tzw. hot pixele. Powstają one w powtarzalnych miejscach i zwykłe stackowanie ich nie usunie. (wyjątkiem jest stosowanie tzw. ditheringu ale to już etap bardziej zaawansowany). Jeżeli zasłonimy okiektyw np. czarnym deklem i wykonamy identyczną ekspozycję jak do gotowego zdjęcia (ważne jest zachowanie tego samego czasu naświetlania, temperatury i czułości ISO) to otrzymamy darka. Przy jego pomocy będzie możliwe usunięcie hot pixeli ze zdjęcia – darków też wykonuje się kilkanaście.

Kolejną klatką kalibracyjną jest flat. Na zdjęciu powyżej widać wyraźne pociemnienie tła na rogach. To winietowanie. Poza tym mogą pojawić się różne paprochy zalegające na matrycy. To właśnie ma skorygować flat. Wykonanie poprawnego flata jest znacznie trudniejsze niż darka. Należy sfotografować równomiernie oświetloną powierzchnię tak aby histogram znalazł się mniej więcej na środku. Każdy ma swój własny patent na te klatki, ja po prostu przykrywam teleskop białym podkoszulkiem, celuję za dnia w biały sufi i na ISO100 naświetlam 2-3s tak by histogram wyszełd na środku. Mi ta metoda działa ale z pewnością można by to lepiej zrobić. Zachęcam do poszperania w internecie i ew. próbowanie własnych pomysłów Są ludzie co budują specjalne lightboxy do wykonywania poprawnych flatów – liczne schematy do znalezienia w google – raczej na zagranicznych stronach. Po wykonaniu tych wszystkich klatek i zebraniu 33 pojedynczych ekspozycji tego obiektu wyszło coś takiego:



Wiedząc już mniej o co chodzi pora na sprawy sprzętowe. Jak już wcześniej pisałem kluczową sprawą jest montaż, który pozwoli nam skompensować pozorny ruch gwiazd. Konstruuje się specjalne montaże do tego celu zwane paralaktycznymi. Taki montaż posiada osie RA i DEC ustawione tak aby ruch nieba wykonywał się tylko w jednej z nich. Ustawia się go przy pomocy lunetki biegunowej na biegun północny (na naszej półkuli oczywiście, Australijczyk ustawi na południowy ). Biegun znajduje się bardzo blisko gwiazdy polarnej a nie dokładnie na niej. Lunetka biegunowa służy do właśnie do określenia pozycji bieguna. W podejściu bardziej zaawansowanym stosuje się dodatkowe jeszcze bardziej precyzyjne metody ustawiania montażu np. metodę dryfu. Polecam bardzo pomocny artykuł na temat ustawania montażu:

http://astronoce.pl/artykuly.php?id=13

Mając ustawiony montaż, odpalamy napęd w osi RA i teleskop powolutku sunie podążając za uciekającymi gwiazdami. Oczywiście robi to z określoną skończoną dokładnością. Im robi to dokładniej tym możemy dłużej naświetlać pojedyncze zdjęcie i tym większą ogniskową teleskopu możemy zastosować (co daje większe powiększenie). Na forum jest już wątek na temat montaży do astrofoto, warto go uważnie prześledzić:

viewtopic.php?f=1&t=696

Ja osobiście stosuję montaż firmy Sky – Watcher: HEQ5 i wydaje mi się że jest to sensowne minimum choć dozbieranie do EQ6 z pewnością się opłaci Jednak należy pamiętać że oba te montaże to jednak cały czas klasa bardzo amatorska i daleko im do montaży takich firm jak Takahashi, AstroPhysics czy Losmandy.

Mając już montaż pora na teleskop albo obiektyw. Przy zakupie teleskopu do robienia zdjęć należy kierować się zupełnie innymi kategoriami niż przy zakupie do obserwacji wizualnych. Po pierwsze – ogniskowa. Przy montażach typu HEQ5 ogniskowa 750 którą sam stosuje jest moim zdaniem absolutnym maksimum, zalecałbym nawet trochę mniejszą. Długa ogniskowa daje większe powiększenie ale powoduje też że najmniejsze błędy montażu są znacznie bardziej odczuwalne i ciężej zrobić nieporuszone zdjęcie. Druga sprawa to światłosiła. Im jaśniejszy teleskop tym więcej zarejestruje czy danym czasie naświetlania. Najpopularniejsze uniwersalne światłosiły w amatorskim astrofoto to F/4,5 – F/6. Jaśniejsze teleskopy typu F/4, F/3 kosztują już znacznie więcej i są trudniejsze w obsłudze (trudniej ustawić ostrość etc.). Jeżeli chodzi o konkretne modele to wyjścia w wariancie ekonomicznym są 3:

- zwykły obiektyw manualny: viewtopic.php?f=4&t=865 – wyjście najtańsze i polecane na początek, bo stawiające najmniejsze wymagania co do montażu. Wbrew pozorom można osiągać nimi bardzo fajne efekty
- teleskop konstrukcji newtona: np.150/750. To jest teleskop którym robię zdjęcia. Wymaga sporo cierpliwości (ogniskowa!) ale jest tani. Jak każdy newton obarczony jest wadą optyczną zwaną komą, którą żeby wyeliminować, należy dokupić do niego korektor komy.
- Refraktor ED80. Refraktory świetnie nadają się do astrofotografii ale pod warunkiem że mają aberrację chromatyczną (wada optyczna powodująca powstawanie barwnych obwódek dookoła jasnych gwiazd) jest z nich dobrze skorygowana. Dlatego sens ma kupowanie tylko refraktorów apochromatycznych. Najtańszym wyjściem jest bardzo popularne rozwiązanie w postaci ED80 firmy Sky – Watchera, Oriona albo Celestrona. Lepszymi ale znacznie droższymi refraktorami są te firm takich jak Takahashi, Borg, Stellarvue itp. Do refraktora potrzebny też będzie dodatkowy układ optyczny zwany flattenerem, który niestety też nie jest tani, a bez niego gwiazdki na brzegach kadru będą nieostre.

Teraz pora na detektor. Jest to kolejny niezbędny element do wykonania zdjęcia. W zasadzie wielkiego wyboru nie ma. Z aparatów fotograficznych nadają się wyłącznie lustrzanki. Co prawda aparatami kompaktowymi też da się robić zdjęcia ale moim zdaniem absolutnie szkoda na nie pieniędzy – różnica jakościowa jest gigantyczna. Z lustrzanek największą popularnością z wielu względów cieszą się canony z serii 300D, 350D, ew. nowsze 400D i 450D. Modele 300D i 350D mają tą zaletę że można w nich wymienić filtr przed matrycą na dedykowany do astrofotografii co sprawi że aparat stanie się bardziej czuły zwłaszcza na linię h-alpha wodoru w której świeci bardzo dużo mgławic. Dla osób z głębszym portfelem dostępne są dedykowane kamerki CCD np. firmy Sbig o znacznie większych możliwościach niż zwykłe aparaty.

Do tego należy jeszcze planując budżet wziąść spory margines na różnego rodzalu kable, zasilacze, złączki etc.

Mając już zrobione zdjęcia należy je jeszcze złożyć. Istnieje do tego specjalne oprogramowanie. Są zarówno darmowe jak i płatne narzędzia. Ja stosuję program Iris (tutorial jest na forum). Często początkujące osoby sięgają po również darmowego DeepSkyStacker'a. Końcowy etap to jak w dziennej fotografii - photoshop albo gimp.

Na koniec tego tekstu wrócę jeszcze do sprawy prowadzenia montażu. Prawda jest taka, że ten element na ogół jest największym problemem i szybko okazuje się że nawet najlepsze montaże po prostu nie prowadzą dobrze. Koniecznym staje się kolejny etap czyli tzw. guiding. Guiding polega na tym, że obok albo na podstawowym teleskopie wieszamy jeszcze jeden, na ogół mniejszy (w przypadku canona i tańszych kamerek). Do tego drugiego teleskopu wrzucamy albo przerobioną web kamerkę albo dedykowany autoguider. Na ogół konieczny będzie laptop ale są dostępne (choć drogie) specjalne kamerki które laptopa nie potrzebują. Guidująca kamerka wykonuje co 2-4 sekundy zdjęcie wybranej gwiazdy i śledzi jak zmienia się jej położenie. Te informacje przez komputer wysyła do montażu i „mówi” mu o ile i w którą stronę się pomylił, po czym montaż wykonuje korektę. Zaawansowane kamerki CCD często mają wbudowany 2 chip dzięki któremu do wykonaniu tej dodatkowej czynności nie potrzeba już 2 teleskopu.

Myślę że na początek to tyle. Mam nadzieję że ktoś na tym tekście skorzysta i trochę się rozjaśni. Gdyby coś było niejasne mogę rozbudować któryś z akapitów. Ew. błędy proszę zgłaszać to wspólnie się poprawi

ps. Kurcze, to miało być krótkie

pozdrawiam

no chyba już krócej się nie da
myślę że ważna jest jeszcze jedna rzecz, dużo cierpliwości ..... nawet bardzo dużo

Trzeba tu sprostować, iż w Canonach 400D oraz 450D można także wymienić filtr.

O fotografii planet też można by było w tym poście napisać - aby wszystko było w jednym miejscu.

Z tymi canonami masz rację, tyle że zdaje się 400D i 450D mają już ten nieszczęsny mechanizm czyszczenia matrycy i wymiana filtra jest w nich dodatkowo utrudniona.

Co do focenia planet to jest to zupełnie inna działka - podejście jest inne niż przy DS'ach, potrzeba też innego sprzętu. Ja nie mam z planetami żadnego doświadczenia więc nic nie dopiszę na ich temat, ale może by się znalazła osoba która w tym siedzi i napisze podobny tekst. Sam chętnie poczytam

Witam
Skoro to jest ABC astrofotografii, to jako mniej doświadczony w tym temacie mam pytanie co do rozdzielczości matrycy.
Wiadomo, że zdjęcia powinno się robić w formacie RAW. Jest to, przynajmniej w moim aparacie, użyta maksymalna ilość pikseli. Jak dla początkujących, to wydaje misię, że na początek można robić zdjęcia w jakiejkolwiek rozdzielczości, z włączoną automatyką redukcji szumów i w elementarny sposób stack-ować zdjęcia bez darków i flatów. Potem jak dojdzie się do wprawy i w ogóle jak będzie coś wychodziło to można przejść do nastepnego etapu.
W związku z tym mam pytanie, czy jeśli zmniejszę rozdzielczość, czyli np z 3000x2000 pixeli, zmienię na 1500x1000 (czyli dwa razy w pionie i w poziomie), to czy pixele się "grupują" i obraz gwiazdy pada już nie na jeden pixel a na cztery? To tylko przykład dla zobrazowania problemu.
Pozdrawiam

To co opisałeś (takie "łącznie" pixeli) to tzw. binning i działa on mniej więcej tak jak napisałeś w dedykowanych do astrofotografii kamerach CCD.

http://www.ccd.com/ccd103.html

Zwykłe aparaty fotograficzne niestety nie mają takiej opcji i zmniejszenie rozdzielczości czy zapis w jpg powodują jedynie utratę części sygnału.

Automatyczna redukcja szumów też nie jest zalecana, bo nie masz żadnej kontroli nad tym co aparat zredukuje a co nie. Poza tym to strata czasu! Pomyśl, że miałbyś wykonać np. 30 klatek - wtedy aparat będzie musiał drugie tyle czasu poświęcić na automatyczną redukcję szumów - czyli de facto zajmie mu to tyle czasu co zrobienie 30 darków..

trochę najnowszej literatury:
Stefan Seip "Digital Astrophotography: A Guide to Capturing the Cosmos"
Michael Covington "Digital SLR Astrophotography"
i starsza pozycja po polsku:
Wiesław Skórzyński "Astrofotografia czyli jak i czym fotografować nocne niebo i ciała niebieskie"

Do tego nie może zabraknąć pozycji "Guide to astrophotography" oraz "Photoshop for Astrophotographers" obie pozycje Jerrego Lodriguss'a.

Niektóre mają, i to od dawna. Niestety nawet najnowsza, konstruowana specjalnie pod tym kątem matryca Fuji EXR to jedno wielkie zawracanie głowy. Testy pokazują, że redukcja szumów jest taka sama, jak po downsamplingu, więc cała para jak zwykle poszła w marketingowy gwizdek.

kilka książek z wydawnictwa Willmann-Bell - http://www.willbell.com/ccd/index.htm :

Berry & Burnell "The Handbook of Astronomical Image Processing"
Ireland "Photoshop Astronomy"
Reeves "Introduction to Digital Astrophotography"
Reeves "Introduction to Webcam Astrophotography"
Reeves "Wide-Field Astrophotography"
Dobbins, Parker, Capen "Observing and Photographing the Solar System"
Gordon "Astrophotography" 2nd ed.
Buil "CCD Astronomy"

Chcę kupić aparat do astro i na wszystkich forach czy w książkach o astronomii i astrofotografii polecają Canony i mnie to w zupełności wystarcza ale a nic w świecie nie umiem tego wytłumaczyć mężowi który chce mi wcisnąć jakieś Sony... Proszę powiedzcie żebym mogła się obronić w argumentach - dlaczego akurat Canony do astro...?

Bo to musi być lustrzanka z wymiennymi obiektywami (bez obiektywu + teleskop), a tanie Canony to jedyne co jest dobrze poznane, posiadają astro-akcesoria i "opłaca" się je kupować (choć jak ktoś poważnie myśli o astrofoto to może od razu pomyśleć o dedykowanych kamerkach.).

Canon (lustrzanka) dlatego ze ma najlepsze wsparcie ze strony oprogramowania astrofotograficznego. Poza tym, ze względów historycznych (kiedyś Canon po prostu był technologicznie najlepszy w kontekście astrofotografii) najwięcej osób używa Canonów i w razie problemów łatwiej znaleźć kogoś, kto już to przerabiał i opisał rozwiązanie. Obecnie nie za bardzo wiadomo, co technologicznie jest najlepsze, gdyż ludzie albo kupują starsze, sprawdzone modele Canonów (ze względu na niską cenę i czynniki opisane powyżej), albo specjalistyczne kamerki.

Z drugiej strony, jeśli zamierzasz używać aparat głównie do zdjęć dziennych to kup ten model, który właśnie do tego będzie się najlepiej nadawał. W astrofotografię można się bawić (lepiej lub gorzej) dowolną cyfrową lustrzanką.

Jak ABC to ABC.
Abecadłuję z Registaxem. Ale chodzi mi o zdjęcie Księżyca.
Robię Księżyc Rubinarem 1000 mm, Nikon D90. Pojedyncze ekspozycje - nie jest to to, o czym marzą młode dziewczęta.
Nakręciłem AVI tymże Nikonem - niestety, rozdzielczość AVI jest przecież znacznie gorsza i żeby nie wiem ile zdjęć zestackować to jest żałosne.
Czy Registaxem mogę złożyć KILKA czy kilkanaście klatek naświetlonych po prostu pojedynczo? I czy ma to sens? Wyostrzy się trochę? Czy może różne ekspozycje pozwolą na to, że szerszy pasek kraterów wokół terminatora się pokaże? (coś jak w HDR).

Robisz kilka fotek pod rząd i to stackujesz i masz wynikową fotkę lepszej jakości (trzeba obrobić itd.). Efektu HDR to nie da.

Witam.
Zamierzam zabrać się za astrofotografię.I mam w związku z tym pytanie.Czego jeszcze potrzebuję do fotografowania,skoro upatrzyłem sobie tą kamerkę?
http://www.astrokrak.pl/kamery-ccd/839- ... image.html

P.S Sky watcher 203/1200

NexImage nie warto już kupować. Znacznie taniej kupisz Philipsa SPC 880/900NC z nosem, czy bez nosa 1,25" (do kupienia w sklepach astro) - a SPC i NexImage to ogólnie to samo. Oczywiście obie kamerki służą do "początkującej" fotografii planetarnej/księżycowej.

Co jeszcze potrzeba? Filtr IR/UV cut, oraz soczewka Barlowa. Jedna 2x i druga około 4x max (jak cel jest jasny i warunki dobre to można używać silniejszej). A jak cię wciągnie to i przyda się motofocus do wyciągów SW.

A co do filtru.W jakim przedziale cenowym można go spotkać?

Nowy kosztuje np tyle. Używki tańsze. Nie jest też strasznie niezbędny - można zacząć bez, choć balans kolorów będzie nieco inny.

Rozumiem.Czyli potrzebna mi tylko ta kamerka i dodatkowo ten filtr,tak?Kamerkę dostosuję do 1.25",i prosto do wyciągu,tak?Nic innego nie potrzeba?

Plus laptop z programem do nagrywania, wprawna w ostrzeniu ręka

Nie no,oczywiście.Kwestia tak oczywista,że ją po prostu pominąłem już

A tak troszkę z innej beczki.
Czy ten teleskop nadaje się do astrofoto?
http://www.astrokrak.pl/424-teleskop-sy ... -eq1-.html

Bardzo słabo. Do planet warto mieć trochę apertury (Newton 150 byłby lepszy). Do fotografii DS długoczasowej potrzebujesz i odpowiedniej kamerki i odpowiedniego montażu i odpowiedniego teleskopu / obiektywu - to jest znacznie droższe.