Фотоаппарат для астрофотографии
Для съемок объектов дальнего космоса (дипскай) любители астрономии используют специальные астрокамеры или зеркальные фотоаппараты. Выбор зеркального фотоаппарата обусловлен возможностью снять объектив и снимать в прямом фокусе телескопа, установив фотоаппарат на фокусер через переходник. Астрокамера вставляется в фокусер вместо окуляра и также снимает в прямом фокусе телескопа. Но прежде чем перейти к выбору астрокамеры или фотоаппарата необходимо определить какая матрица даст лучший результат при съемке с вашего телескопа.
Подбираем фотоаппарат к телескопу
Разберемся как подобрать фотоаппарат к конкретному телескопу-астрографу, используя для примера рефлектор Ньютона SW 2001 — апертура 200 мм, фокусное 1000 мм.
Прежде всего необходимо определить предельное разрешение телескопа, для астрофотографии его можно определить по критерию Релея 114/D, где D – апертура телескопа. Так 200 мм рефлектор будет иметь по формуле предельное разрешение 0,56’’( угловых секунд).
Однако здесь в дело вступает атмосфера и дифракция, атмосферное волнение (сиинг) размывает сигнал, а явление дифракции рассеивает точечный источник света в диск. Таким образом при съемке на длительных выдержках в среднем получается разрешение около 2’’ и больше, лучшие результаты можно получить в высокогорных районах или при отличной атмосфере, что бывает нечасто. Учитывая эти факторы при подборе матрицы приемника к телескопу можно принять 1’’ на пиксель матрицы как разумную расчетную величину, так как дипскай объекты снимаются на длительных выдержках, а чем больше выдержка, чем больше размытие.
Рассчитаем пример: Телескоп 200/1000 и зеркальный фотоаппарат Canon 1200d
Размер пикселя у матрицы данного фотоаппарата 4.3um.
Посчитаем разрешение на пиксель по формуле: Размер пикселя фотоаппарата / Фокусное расстояние телескопа * 206.265 = 0.89
Получили 0.89’’ что это значит на практике?
Хорошим результатом считается, если самые мелкие звезды укладываются в 3 пикселя на итоговом изображении. Почему 3 пикселя? Если звезда укладывается в 1 пиксель, то она превращается в точку, 2 пикселя не обеспечивает должного сглаживания звезды по краям, так что 3 пикселя лучший вариант (так же фигурируют значения 3.3 и 3.5 с запасом на последующую обработку изображения).
В астрофотографии используется такое понятие как FWHM. FWHM – полуширина, область рассеяния, где яркость пикселей превысила половину от значения самой яркой точки звезды. Этот параметр позволяет определить диаметр изображения звезды на фотографии без учета погрешностей, выбирается наименьшая звезда на астрофото и определяется количество пикселей, которые на неё приходятся. Можно загрузить астрофото в программу DeepSkyStackert, зарегистрировать изображение и получить результат FWHM наименьшей звезды.
В связке телескопа SW2001 и Сanon 1200D удалось получить минимальный FWHM на астрофото в 4 пикселя (вместо желаемых 3). Умножим 4 на 0,89’’ и получим 3,56’’ разрешения сетапа. Мы получили чуть большее значение чем хотелось бы, это означает что следует выбирать матрицу с более крупным размером пикселя, при котором угловое разрешение на пиксель будет равно 1’’.
По формуле делаем уравнение, принимаем размер пикселя за X.
X / 1000 * 206.265 = 1
X*206.265 = 1000
X=1000/206.265
X=4,85um
Ответ: Матрица с размером пикселя 4.85 – будет лучшим вариантом для этого телескопа. Можно подбирать фотоаппарат или астрокамеру с размером пикселя близким к этому значению, например это может быть зеркалка Canon 50D. При этом стоит помнить, что чем больше размер пикселя, тем больше его чувствительность, для съемки тусклых дипскай объектов это немаловажно.
Главное, чтобы количество угловых секунд на пиксель было не меньше разрешающей способности телескопа, при этом разрешающую способность меньше 1’’ мы принимаем за 1’’ из-за влияния атмосферы и дифракции. При планетной и лунной фотографии стоит выбирать камеру с меньшим размером пикселя, для расчета можно использовать предельное разрешение телескопа по критерию Релея. Этот вопрос мы обязательно обсудим в одной из статей.
Если ваша камера отличается от оптимальных параметров для вашего телескопа, то искать ей срочную замену не стоит – оптимизировать фотографию можно, уменьшив её масштаб до приемлимого FHWH. Однако при подборе оборудования для астросетапа размер пикселя должен являтся важным параметром выбора камеры.
Источник
Как настроить фотоаппарат для съемки звездного неба
Любой, кто когда-либо пытался фотографировать звездное небо, знает, что просто включив автоматический режим, вы не получите хорошего кадра. Самой собой разумеется, что снимать в ручных режимах, но если настройки вашего фотоаппарата не оптимальны, вы так же не добьётесь отличного снимка, так как довольно много подводных камней скрывается в настройках камеры для съемки звезд. В этом уроке по фотографии мы дадим вам лучшие настройки для получения отличных фотографий ночного неба.
Итак, как я уже сказал если настройки фотоаппарата не оптимальны, то вы можете получить темную фотографию на которой не будет видно звезд, или же размытое. Все становится еще сложнее, если вам нужен резкий передний план, или если вы пытаетесь сфотографировать млечный путь.
Прежде чем углубиться в конкретные рекомендации, имейте в виду, что методы в этом уроке идеально подходят для съемки резких звезд с точки зрения пейзажной фотографии (где звезды не единственный объект съемки). Если вы заинтересованы в астрофотографии с помощью телескопа или съемки треков звезд на пейзажных снимках, то это немного другая история.
Выбор фокусного расстояния
Вы можете снимать ночные фотографии с любым фокусным расстоянием, но это зависит от типа изображения, которое вы хотите взять.
Если ваша цель — классический пейзаж с подписью «Млечный путь», и вы хотите, чтобы все было как можно более резким, лучшим вариантом является использование широкоугольного объектива. Сверхширокоугольные объективы дают несколько основных преимуществ для съемки ночного неба. Во-первых, поскольку угол их обзора настолько широк, вы сможете включить в свои снимки больше Млечного Пути. Во-вторых, поскольку широкоугольные линзы имеют большую глубину резкости, вам будет легче сделать передний план резким. И в-третьих, широкоугольные линзы позволяют использовать более длинные выдержки, прежде чем вы увидите треки звезд (размытие от движения звезды), позволяя вам захватывать больше света.
Лично мое любимое фокусное расстояние для съемки пейзажей со звездами — это 20 мм и шире, но более длинные фокусные расстояния тоже могут работать. И если вы не против треков звезд — или вы намеренно пытаетесь захватить этот эффект, вы можете предпочесть более длинное фокусное расстояние. Например, я снял фото ниже на ФР-86 мм (и использовал особенно длительную выдержку), чтобы получить движение звезд:
NIKON D800E + 70-200 мм f / 4, ФР 86 мм, ISO 100, 136 секунд, f/5.6
И если вы снимаете глубокий космос, пытаясь захватить удаленные объекты в небе, длиннофокусный объектив — это то, что вам нужно.
Выбор диафрагмы
Обычно диафрагма является одним из параметров, о которых вам приходится беспокоиться больше всего, по крайней мере, когда речь идет съемке пейзажей. С астрофотографией, все немного проще, так как вы почти всегда будете выставлять самую широкую диафрагму на объективе.
Звезды настолько тусклые для динамического диапазона вашей камеры, что вам нужно сделать все возможное, чтобы они были максимально яркими. В идеале ваша диафрагма будет f/2.8 или шире, хотя объективы с максимально открытой диафрагмой f/4 могут так же работать, но если есть возможность открывайте диафрагму шире.
К сожалению, использование самой широкой диафрагмы объектива связано с несколькими проблемами. Прежде всего, качество изображения не будет таким же хорошим, как на диафрагме, прикрытой скажем до f/7.1 особенно это будет заметно в углах фотографии. И, если вы включаете передний план в свой кадр, более малая глубина резкости может испортить кадр.
Итак, если максимальная диафрагма вашего объектива f/1.4 или f/1.8, вы можете протестировать и посмотреть, насколько четкие снимки выходят на этих диафрагмах. Обратите пристальное внимание на виньетирование (темные углы) и размазанные звезды в углах. Если дела с этим особенно плохи, вы можете использовать диафрагму, которая на 1/3 или 2/3 стопа уже. Но если максимальная диафрагма вашего объектива f/2.8 или f/4, то обычно не рекомендуется делать поправку более чем на 1/3 стопа.
Здесь вы балансируете между получением более резких краев кадра и получением большего количества света, а значит более короткой выдержкой. Куда лучше склонить чашу весов правильного ответа нет, все зависит от вашего объектива и личных предпочтений. Если вы не уверены, что выбрать, то рекомендую сделать снимки с несколькими настройками диафрагмы.
Поскольку мой основной широкоугольный объектив имеет максимальную диафрагму f/2.8, это моя основная диафрагма для астрофотографии. Но когда я делаю фото Млечного Пути с моим объективом Nikon 20 мм f/1.8, я использую диафрагмы: от f/1.8 до f/2.2, в зависимости от компромисса, который я готов сделать в данный день съемки.
NIKON D800E + 20 мм f /1,8, ФР 20 мм, ISO 3200, 20 секунд, f/2.2
Съемка на самом широком отверстии диафрагмы возможна, если максимальная диафрагма вашего объектива находится в диапазоне от f/2.8 до f/4.
Если максимальная диафрагма вашего объектива находится в диапазоне от f/1,4 до f/2, этот совет по-прежнему сохраняется, но убедитесь, что вы довольны резкостью картинки по углам кадра, а также виньетированием на фото. Чтобы получить немного более резкую картинку в углах, используйте диафрагму, которая на 1/3 — 2/3 стопа уже.
Выбор выдержки
Следующей из настроек имеющей большую важность является выдержка. Она имеет решающее значение насколько яркой будет ваша фотография и получите ли вы треки звезд или как мы и задумывали они останутся точками.
Звезды движутся по небу быстрее чем вы думаете. Было бы неплохо использовать многоминутные выдержки для съемки Млечного Пути, чтобы захватить как можно больше света, но из-за вращения земли мы ограничены более короткими выдержками, если хотим получить звезды точками. (*Если вы не используете “Экваториальную монтировку” специальное устройство компенсирующее вращение земли)
Итак, как долго вы можете держать затвор открытым, чтобы звезды оставались точками, а не расплывались в треки из-за вращения земли? Это зависит от ряда факторов.
Во-первых, как упоминалось ранее, на это влияет фокусное расстояние вашего объектива. Более широкоугольные объективы позволяют вам использовать более длинные выдержки, прежде чем вы получите в кадре движение звезд. Второй фактор — это направление, в котором вы собрались снимать, поскольку звезды вращаются относительно земли медленнее вокруг Небесного Севера и Небесного Юга (по существу, Северной Звезды, если вы находитесь в Северном полушарии).
Другим фактором, влияющим на выдержку, является ваша личная готовность разрешить показать движение звезд на ваших фотографиях. Я знаю некоторых фотографов, которые вообще не переносят никакого движения. Их выдержка ночью может составлять не более пяти или десяти секунд. Другие фотографы не возражают против небольшого движения звезд, и они более склонны устанавливать выдержку в диапазоне 20-30 секунд для одного и того же снимка.
Так же было придумано правило 600 (шестиста). При разных ФР звезды буду визуально смотреться по-разному при оной и той же выдержке. Например, при выдержке в 25 сек на ФР 20 мм звезды останутся точками, а при ФР 200 мм уже “поплывут”. На самом деле фактически они поплывут и на 20 мм, но просто мы этого не заметим из-за малого приближения. Поэтому и было придумано правило 600, оно дает возможность рассчитать максимально возможную выдержку для выбранного ФР при которой звезды визуально будут оставаться точками. Для расчёта поделите 600 на ФР, которое собираетесь использовать, это и будет максимальная выдержка. Например, ФР 24мм, мы делим 600/24=25 сек это и есть максимальная выдержка, которую можно использовать, чтобы визуально звезды не “поплыли”
Но я в конечном счете, не всегда придерживаюсь этого правила, и моя выдержка будет составлять 10-25 секунд для большинства ночных работ. Лично, с моим объективом 14-24mm f/2.8, я склонен использовать выдержку 20 или 25 секунд, т.е. за правило 600 я не выхожу, но и точно цифрам не следую.
NIKON D800E + 14-24 мм f / 2.8 ФР 14 мм, ISO 3200, 25 секунд, f/2.8
Возможно, лучшим решением при выборе выдержки является метод проб и ошибок. Просто снимите пару тестовых фотографий, чтобы убедиться, что вам нравится уровень размытости в движении звезд, а затем переходите к творческой составляющей (выбору хорошей компоновки кадра и т.п.)
Выбор ISO
Часто бывает сложно выбрать идеальный ISO для получения качественного кадра со звездным небом. Здесь есть два варианта:
1) Снимайте на ISO, которое дает вам фотографию правильной яркости — обычно в диапазоне от 1600 до 6400, но готовьтесь бороться с шумами, если не используете камеру с низкошумной матрицей
2) Снимайте на ISO, которое спасет звезды от «выдувания» — обычно в диапазоне от 100 до 400, но готовьтесь серьезно вытягивать ваши звезды из тьмы при постобработке*
*Обычно лучше снимать на высоком значении ISO. Однако, хотя это звучит сумасшедшим, есть некоторые случаи, когда вы можете снимать фотографии звезд на низком ISO (в результате получается очень темное фото) и затем его нужно осветлить в фоторедакторе. Многие скажут, что ничего из такого фото не вытянешь. Это не совсем так.
Некоторые камеры, точнее матрицы некоторых камер близки к ISO-инварианту при низких ISO. Это означает, что вы не увидите разницы между двумя снимками (один сделан с высоким ISO, а второй с низким ISO, но его яркость вытянута при проявке RAW файла в Lightroom или Photoshop).
Идея заключается в том, что некоторые камеры снимая на высоких ISO будут “выдувать” звезды, поэтому вы можете снимать с более низким ISO и затем осветлять снимок. Опять же, если ваша камера является ISO-инвариантом, при этом вы не потеряете качества изображения. (Стоит отметить, что большинство камер не являются ISO-инвариантными до такой степени, но некоторые из них близки. ).
NIKON D800E + 14-24 мм f / 2.8 ФР 14 мм, ISO 200, 25 секунд, f /2.8
Лично мой Nikon D800e близок к ISO-инварианту, так что я периодически использую низкое ISO для съёмки звездного неба. Однако он не является полностью инвариантным для более низких ISO, поэтому я не часто этим занимаюсь. И в основном я просто снимаю с более высокими значениями ISO (1600-6400)
Другие настройки и нюансы
Хотя это самые важные настройки камеры для астрофотографии, но есть еще вещи, которые нужно помнить. Самое главное — снимать RAW, а не JPEG. Это даст вам максимально возможное качество при постобработке.
NIKON D800E + 20 мм f / 1,8 ФР 20 мм, ISO 1600, 15 секунд, f/1,8
Но и самое главное не забывайте о композиции, если ваш кадр технически правильно сделан, но ракурс выбран плохой, ваша фотография не будет пользоваться успехом. Успехов вам и желаю отличных фотографий звездного неба
Источник