Предисловие
Это практически повторение предыдущей версии моей книги по астрофотографии.
Вот основные изменения между этой версией и предыдущей:
Теперь моя последовательность действий следующая: флэт дарки, флэт лайты, лайты, дарки.
Я больше не использую ни функцию захвата, ни офсеты.
Сейчас для флэтов я использую Light Box (ранее я использовал сумеречное небо).
Введение
Я полагаю, что моя техника астрофотографии даёт такие результаты, которые являются пределом возможностей для моего довольно скромного оборудования. По этой причине я предлагаю настоящее руководство вниманию остальных любителей астрофотографии, которые стремятся достичь успехов на этом поприще и которые обладают схожим оборудованием. Я надеюсь, что это руководство окажется полезным на практике для любителей астрофотографии.
Руководство рассчитано исключительно на любителей астрофотографии объектов дальнего космоса, то есть, всего того, что требует съёмки с длительными выдержками и гидированием. Поэтому настоящее руководство по своей специфике не рассчитано на любителей планетарной фотографии, главным образом потому, что я не считаю себя очень хорошим специалистом в этой области, а также потому, что технология съёмки планет радикально отличается от фотографирования объектов дальнего космоса.
Обращаю внимание также на то, что в этом руководстве речь идет не о глубоком изучении теории цифровой астрофотографии, а, наоборот, об её основах. По существу, предполагается, что читатель уже знаком с ними и понимает следующие концепции:
- - Как крепится фотоаппарат к телескопу.
- Качественная монтировка гораздо важнее, чем стремление к длительным экспозициям.
- Для монтировок, как начального уровня, так и High-End класса, необходимо иметь возможность корректировки в реальном времени крошечных ошибок гидирования.
- Необходимо, чтобы выставление полярной оси монтировки осуществлялось довольно точно.
- Базовая техника цифровой фотографии с получением множества кадров с относительно короткими выдержками, а затем их сложение для получения результирующего кадра с как можно большей суммарной выдержкой.
- При фотографировании, кадры необходимо сохранять в формате RAW, но никак не в формате JPEG.
Моё руководство разбито на части следующим образом. Сначала, я ввожу некоторую терминологию, чтобы быть уверенным, что мы будем разговаривать на одном языке. Затем я даю некоторую теоретическую основу, которая поможет объяснить взаимосвязь между лайтами, дарками, флэтами, и т.д. Следом я даю короткий обзор моего оборудования. И, в конечном счёте, я описываю в деталях три фазы моей технологии астрофотографии, а именно, планирование предстоящей фотосессии, процесс съемки и обработка.
Определения
Здесь указаны термины, которые будут использоваться в этом руководстве:
- Лайты (Lights)
Кадры, полученные при съёмке фотоаппаратом через телескоп со снятой блендой.
Таким образом, эти кадры формируют фактическую выдержку при съёмке объекта наблюдения.
Дарки (Darks)
Кадры, полученные при таком же значении ISO, температуре, выдержке, что и лайты, но при надетой бленде. Именно дарки и офсеты используются для уменьшения эффектов от различных источников шумов в фотоаппарате.
Офсеты (Offsets или Bias)
Кадры, полученные при таком же значении ISO и температуре, что и лайты, но с минимально возможной выдержкой для данного фотоаппарата и надетой блендой.
Флэты (Flats)
Кадры равномерно освещённого объекта наблюдения, такого например как Light Box, или неба сразу же после заката. Флэты используются для коррекции виньетирования (потемнение изображения по направлению к краям поля), а также, чтобы исправить неоднородность по чувствительности сенсоров в фотоаппарате. Флэты должны быть получены при минимально возможном значении ISO.
Флэт Дарки (Flat Darks)
Кадры, полученные при таких же значениях ISO, выдержки и температуре, что и флэт лайты, но при надетой бленде.
Основные понятия
Многие из новичков в цифровой астрофотографии смешивают понятия лайты, дарки, офсеты и флэты,
так что я дам небольшие вводные об этих понятиях.
CMOS или CCD-матрица в большинстве цифровых зеркальных камер очень точно и линейно собирает свет, отражённый от объекта наблюдения. К сожалению, качество собранного сигнала будет ухудшаться из-за тепловых и других шумов. Дарки и офсеты – это средства, с помощью которых мы будем пробовать определять источники шумов и уменьшать их влияние. К тому же, свет, пройдя сквозь телескоп, может не полностью осветить матрицу камеры, приводя к явлению названному "виньетирование" (потемнение изображения по направлению к краям поля). Более того, некоторые сенсоры матрицы, возможно, будут иметь немного отличную от остальных чувствительность. Флэты - это средство, с помощью которого мы будем пробовать определять и уменьшать виньетирование, влияние неоднородности матрицы по чувствительности, а также эффекты от пыли, которая может накапливаться на матрице фотоаппарата.
Формула, которая связывает эти физические явления с фреймами, которые мы накопим в течение ночных наблюдений, выглядит следующим образом:
Код: Выделить всё
1. Лайт = (Сигнал * Флэт сигнал) + Дарк + Офсет
Где сигнал – это изображение объекта наблюдения, который мы хотели бы получить в идеальных условиях, а лайт – это реально получаемое изображение.
Сделав преобразование, имеем:
Код: Выделить всё
Лайт - (Дарк + Офсет)
2. Сигнал = ---------------------------
Флэт Сигнал
Но происходит то, что флэты, которые мы получаем при помощи фотокамеры, в свою очередь, будут "загрязнены" дарками и офсетами, и таким образом мы должны вычесть флэт дарки и флэт офсеты из флэт лайтов следующим образом:
Код: Выделить всё
3. Флэт Сигнал = Флэт Лайт - (Флэт Дарк + Флэт Офсет)
Затем, подставив уравнение (3) в уравнение (2), получим эту основную формулу:
Код: Выделить всё
Лайт - (Дарк + Офсет)
4. Сигнал = ----------------------------------------
Флэт Лайт - (Флэт Дарк + Флэт Офсет)
Здесь, "дарк" имеет связь с тепловым шумом матрицы фотоаппарата, то есть, шумом, который изменяется пропорционально температуре, значению ISO, и продолжительности выдержки. Стоит заметить, однако, что любой снимок, что мы делаем с помощью цифровой фотокамеры, содержит офсет, и "дарки" тоже не исключение. Значит, если мы вводим определение Дарк' как кадр с выдержкой определенной продолжительности при съемке с блендой на объективе, тогда Дарк' = Дарк + Офсет, и, аналогично, Флэт Дарк' = Флэт Дарк + Офсет. При подстановке этих значений в уравнение (4) выходит следующая упрощенная формула:
Код: Выделить всё
Лайт – Дарк’
5. Сигнал = ---------------------------
Флэт Лайт – Флэт Дарк’
А можно сделать еще проще. Убираем апострофы, что мы ставили над "дарком" и "флэт дарком", и помним, что под "дарком" и "флэт дарком" мы подразумеваем фреймы, полученные при наличии бленды на объективе, но со схожими значениями ISO и продолжительностью выдержки, как лайты и флэт лайты, соответственно. Это дает нам окончательную формулу:
Код: Выделить всё
Лайт – Дарк
6. Сигнал = --------------------------
Флэт Лайт – Флэт Дарк
Уравнение (6) дает нам наш порядок действий при астрофотографии, который обеспечивает нас набором фреймов, что мы будем получать в каждую фотосессию. Последовательность, в которой я собираю фреймы во время фотосессии, фактически следующая (причины этого станут ясными позже):
- Флэт Дарки
Флэт Лайты
Лайты
Дарки