Astro fotografija digitalnom kamerom

 

Osnovni pojmovi

Mnogi se pitaju može li se digitalcem snimati noćno nebo. Osnovna stvar koju trebamo znati jest kojoj klasi pripada naša kamera i odmah će nam biti jasno možemo li ili ne. Ukoliko ste vlasnik profesionalnog digitalnog SLR aparata (bez obzira s koliko velikim CCD chipom) istoga trenutka možete prestati čitati ovaj tekst i preći na snimanje jer sve što ste mogli snimati sa filmom isto tako možete snimati i sa vašim digitalcem. Stoga o ovoj klasi kamera nećemo trošiti više riječi.

Pogledajmo sada drugu krajnost. Ako ste vlasnik jeftinog digitalca koji je zapravo potpuno automatski i sa limitiranom ekspozicijom koja ne može biti duža od dvije sekunde, također možete prestati čitati ovaj tekst (ili barem veći dio), no ovaj puta iz razloga što sa takvom kamerom nemate što tražiti u svijetu astro fotografije. No prije nego prestanete čitati, podsjetimo, za vas postoji još jedna šansa. Naime kako pričamo isključivo o korištenju kamera u svrhu snimanja neba, u slučaju da posjedujete teleskop, i ta kamera ma koliko bila limitirana posjeduje sva svojstva koja su vam potrebna da njome realizirate sliku - primjerice snimanje kratera na mjesecu, sunčevih pjega, planeta i sl. nebeskih objekata za koje nam uz dovoljno veliko povećanje teleskopa i nije potrebna ekspozicija duža od dvije sekunde. No, upotreba takvog načina fotografije neće biti opisana u ovom tekstu, stoga se sada moramo rastati.

Ostaje nam zlatna sredina. Dakle one digitalne kamere koje se najčešće kupuju. Ovdje naime postoje izvjesne šanse da se vaša kamera može koristiti za astro fotografiju. Pogledajmo sada što jedna takva kamera mora imati kao osnovu:

  • ekspoziciju od 16 sekundi
  • ISO 400 ili veći
  • što manji f broj blende (idealno f2.0 ili manje)

 

Kamera

Krenimo s ekspozicijom. Ako ste ponosni vlasnik kamere koja ima ekspoziciju čak i veću od preporučenih 16 sekundi, morati ću vas razočarati iz razloga što takvo snimanje traži i opremu za praćenje. Više o tome kasnije.

ISO 400 je itekako poželjan, ISO 800 bio bi idealan. Ako još niste znali, kod digitalne kamere povećavanje ISO vrijednosti zapravo je povećavanje napona CCD senzora. Takvo povećanje napona uzrokovati će pojavu šuma, poznatijeg po nazivu High ISO noise. Valja ga JAKO razlikovati od Hot Pixels šuma koji ćemo kasnije spomenuti. Naime High ISO noise možemo odmah predstaviti kao nešto što se jako teško otklanja, najčešće nikako. Stoga na ovu vrstu šuma nećemo trošiti previše riječi jer borba protiv istog nema smisla. Što stavite veću ISO vrijednost to će nam se povećavati količina te vrste šuma. Obzirom da se uvijek slika sa najvećom ISO vrijednošću, odmah je jasno da očekujemo i veliku količinu šuma na slici. No da vas ne obeshrabrimo, znajte da se High ISO šum smanjuje u istom trenutku dok smanjujemo o Hot Pixels šum a to znači da ćemo mi svesti količinu i jednog i drugog na minimum.

Što veći otvor kamere, znači više svjetla pada na CCD. Otvor blende se označava brojem f. Što je broj f manji, to je otvor veći. Primjerice ako vaša kamera ima minimalni otvor f2.8 to znači da će za istu sliku netko drugi tko ima kameru sa otvorom f2.0 skupiti duplo veću količinu svijetlosti u istom vremenskom razmaku. Dakle ono što on skupi za 16 sekundi pri f2.0 vama bi trebalo 32 sekunde pri f2.8. Većina digitalaca ima minimalni otvor f2.6 ili f2.8. No postoje iznimke gdje f ide i do 1.8 što je poprilično veliki otvor. Dakle što manji f broj to je digitalac bolji za skupljanje dragocjene svjetlosti noćnog neba.

 

O snimanju

Ja se prije svega nadam da je vaša digitalna kamera opremljena mogućnošću odabira manualnih postavki, dakle da vi odredite kolika će biti ekspozicija a koliki f. Ako kamera to nema, onda potražite apperutre priority i odaberite najmanji f broj. Ako ni toga nema, snađite se tako da kamera koristiti najmanji mogući f za vašu sliku.

Kod snimanja valja znati neke osnove astro fotografije a odnose se na dužinu ekspozicije. Vjerojatno ste primijetili da se zvijezde na noćnom nebu pomiču. Doduše naše oko to ne može zamijetiti ali kamera itekako. Da sada ne objašnjavamo cjelu teoriju jednostavno treba zapamtiti da se pri fokalnoj duljini od 35 mm može komotno raditi ekspozicija neba u trajanju od 16 sekundi. Sve što je iznad toga za rezultat će imati to da će zvijezde više ličiti na crtice nego na točkice. Stoga ako ste se poveselili što vaša kamera ima ekspoziciju i preko 16 sekundi, morati ću vas razočarati. Za takva snimanja potrebno vam je nešto što će vašu kameru cjelo vrijeme pomicati onako kako se i nebo pomiče. To je konkretno montaža za teleskop sa motorom za praćenje a takva sprava košta veću količinu novčanica. Ukoliko je vaša kamera opremljena zoom objektivom, i želite koristiti maksimalno povećanje, imajte na umu ovo što smo rekli za 35 mm fokalne duljine. Ako želite nešto snimiti pri npr. 105 mm, morati ćete smanjiti ekspoziciju na 8 sec - iako će i tada već biti malog zamućenja - naime trebalo bi smanjiti na 4 sec, ali pitanje je što bi tada vaša kamera uopće uhvatila. Iz iskustva da vam kažem, a znam koliko je to bitno kada prvi puta snimate nebo - sve fokalne duljine iznad 35 mm jako rijetko ćete koristiti. Svjetlost zvijezda je toliko slabašna da je potpuno svejedno dali snimate pri 35 ili 105 mm. Dapače snimke snimljene pri 105 mm (i više) su višestruko slabe. Prvi razlog je što morate smanjiti dužinu ekspozicije snimanja. A drugi (zapravo još veći) je taj što se pri korištenu zooma na npr. 105 mm otvor kamere (f broj) višestruko smanjuje, pa tako možete pri 105 mm završiti na f4.6 što je nekoliko puta manje svjetla od vrijednosti na kojoj ste počeli snimati (npr. f2.6). Prije svega iz tog razloga vam preporučam da (ako već imate zoom kameru) objektiv uvijek držite u najširem položaju pri najmanjoj fokalnoj duljini. Na taj način ćete osigurati da kamera uvijek bude na maksimalnom otvoru objektiva, kako bi ušlo što više svjetlosti.

 

Snimanje (detalji)

Krenimo sada na samo snimanje. Prva stvar koju trebate napraviti je odrediti mjesto neba koje želite snimati. Bilo koji astronomski program pomoći će vam donijeti odluku. Znam da ovo zvuči glupo i kao "soljenje pameti" ali vjerujte desilo mi se je ne jednom da dođem snimati i onda zapravo uopće ne bih znao što zapravo želim snimiti. Sada dolazimo na nešto zahtjevniji dio teksta a to je samo snimanje. No prije toga bih vas htio naučiti nekim sitnicama.

  • količina šuma na slici ovisi o temperaturi CCD-a.
  • najveći grijač u vašoj kameri je LCD ekran. GASITE GA !

Ovo je sama srž tajne dobre astro fotografije. Ako je se pridržavate, i usred ljeta moći ćete snimati slike pri ISO 400 16 sec gotovo bez šuma. Krenimo redom.

Kao prvo podesite apsolutno sve u vašoj kameri (duljina ekspozicije, f broj...), isključite flash, stavite white ballance na daylight te visoku JPEG kvalitetu i naravno najveću rezoluciju. Ako kamera ima manualni fokus, podesite ga na beskonačno, u protivnom će se vaša kamera mučiti da ustanovi što vi želite snimiti i često će otići u krivi smjer fokusa i dati mutnu sliku. Ukoliko kamera nema daljinski upravljač, okidanje ćete vršiti self timer funkcijom (to je ono što okine kameru 10 sekundi nakon što ste stisnuli okidač). Nemojte još okidati! Ovo sam spomenuo sam zato da znate kako za oštru sliku, kamera ne smije napraviti ni najmanji pomak. Ako kamera ima daljinski onda podesite da ćete ju okinuti preko daljinca. Kada sve podesite, ugasite LCD ali kameru ostavite uključenu (ne dajte da se ugasi). Sada si nađite nešto što ćete raditi sljedećih 10 minuta dok se kamera hladi, prije svega od vrućeg LCD-a ali i od vaših ruku. Čak i da je ljetna noć, vani je dovoljno niska temperatura da kameru ohladi.

Nakon 10 minuta, dođite do kamere. Ako je "zaspala", probudite ju tako da lagano stisnete okidač do pola. Kamera će tada doći iz "stand by" moda u "on". LCD je naravno i dalje ugašen. Okinite sliku (daljincem ili pritiskom na okidač koji će aktivirati self-timer). Kada kamera odvrti svojih 16 sekundi, pokrijte objektiv i snimite još jednu tzv. dark frame sliku iste dužine ekspozicije. Ta druga slika vam služi za skidanje Hot Pixel noise-a. Gotovo ! Nakon dark framea, sljedeća slika tek za 10 minuta.

Skidanje Hot Pixela vrši se u Photoshopu. Učitate sliku, nakon toga učitate i dark frame sliku te ju kopirate. Odete natrag na prvu sliku i stisnete Paste. Dark frame bi se trebao pojaviti u Layeru iznad slike. Podesite logički operator dark frame layera na Difference i stisnite Flatten Image. Uklonili ste Hot Pixele. Sada vam ostaje i malo podešavanje funkcije Levels u Photoshopu kojom ćete istaknuti još više zvijezda koje se nisu niti vidjele na originalnoj slici. Pazite samo da ne pretjerate sa povlačenjem slidera jer ćete istaknuti i nepoželjan šum koji stalno negdje vreba u prikrajku.

Dobro je znati da su neke kamere koncipirane na takav način da nakon što snime sliku koja ima ekspoziciju dužu od 2 sekunde onda odmah nakon toga snime i 'dark frame' te ga oduzmu od snimljene slike i tek onda sliku pohranjuju na medij. To će reći da ako ste sretni vlasnik takve kamere, nećete se morati gnjaviti sa snimanjem i kasnije (u Photoshopu) oduzimanjem dark frameova, već će to kamera sama napraviti i to odmah nakon što snimi sliku. Ako niste sigurni dali vaša kamera ima takav način slikanja, to ćete ustanoviti ako nakon snimljene slike kamera ostane nedostupna sljedećih nekoliko sekundi (npr. ako ste snimali 16 sekundi onda će kamera biti nedostupna 16 sljedećih sekundi).

 

Primjeri

Ispod se nalazi serija slika snimljenih digitalnom kamerom Olympus C-2020z. Ova kamera je odlična za astro fotografiju jer je opremljena lećom s otvorom f2.0 i naravno mogućnošću ekspozicije 16 sekundi. Sve slike snimane su pri najmanjem zoomu koji daje kamera a on je 35 mm.

  

Konjunkcija Venere i Jupitera snimljena 06.08.2001.

ISO 400
16 sec
f 2.0

Napomena: Tekst je kasnije dodan u programu The Sky kako bi se olakšao pregled slike.

 

 

Pogled na našu galaksiju.

ISO 400
16 sec
f 2.0
35 mm

Napomena: Snimka je dodatno obrađena u Photoshopu, kako bi se istaknula Mliječna Staza. Tekst i linije su kasnije dodani u programu The Sky kako bi se olakšao pregled slike.

 

 

Venera i Jupiter istaknuti na nebu u ranim jutarnjim satima 8. mjeseca god. 2001. Svjetlost u gornjem desnom uglu je mjesec.

ISO 400
16 sec
f 2.0
35 mm

 

 

Zvijezda 'mu Cep', poznatija kao 'Garnet Star' jedna je od najvećih poznatih. Iako nisam ni znao da će ju objektiv zahvatiti, njena crvena boja odmah ju je odala, što također upućuje na kvalitetnu reprodukciju boja od strane CCD-a.

ISO 400
16 sec
f 2.0
35 mm

Napomena: Linije su ucrtane u Photoshopu

 

 

Sirova i neobrađena slika u originalnoj veličini. Ako vas zanima kako izgleda jedna sirova i neobrađena slika, eto prilike. Jedina obrada na slici je bila skidanje dark framea koji se zapravo i ne ubraja u obradu već je osnovna stvar (sastavni dio procedure) koja se primjenjuje na sliku. Sjajniji objekti na nebu su Mjesec, Jupiter i Venera. Na dnu se vidi i Orion.

ISO 400
16 sec
f 2.0
35 mm

 

 

Zaključak

Sa jedne strane odmah je jasno da komercijalna digitalna kamera ne daje neke profi rezultate. Sa druge strane nevjerojatno je koliko svjetlosti ta ista kamerica uspije uhvatiti u svega 16 sekundi. Uz kasniju malu doradu i upotrebu funkcije Levels, mogu se komotno snimati objekti do 9-te magnitude.

Najveća čar snimanja je zabava uz neki astronomski program, npr. The Sky ili Redshift. Snimi se slika, obradi se u Photoshopu i kasnije se ide gledati koje zvijezde (do koje magnitude) su uhvaćene na slici, kako su reproducirane i sl. Isto tako ako vam se pruži prilika čistog neba (npr. negdje na moru), biti ćete u stanju snimiti nevjerovatno tamne objekte obzirom na ekspoziciju od svega 16 sekundi. Pogledajte samo sliku broj 2. Nevjerojatno je koliko se puno informacija pohrani na CCD koje kasnije u Photoshopu uz malu doradu možemo istaknuti. Naime ta je slika prije obrade bila gotovo crna, no kao što vidimo kombinacija 'digitalac + Photoshop' daje impresivne rezultate.

Autor: Tomislav Štimac
Datum: 12.02.2002.

[povratak na Svemir u UCIONICI]