Приветствую Вас Гость | RSS

Астродамус

Суббота, 29.04.2017, 00:40
Астрофотография «с нуля»: Шаг первый
 
Первый и самый простой шаг в астрофото — создание «пейзажных» снимков звездного неба. Методика съемки настолько проста и доступна, что даже толковый пятиклассник вполне в состоянии получать с ее помощью вполне красивые и (главное) познавательные фотографии. Вот такие, например:

На снимке: Планеты Венера и Юпитер, созвездие Тельца, рассеянные скопления Плеяды (М45) и Гиады. ISO 400, выдержка 15 секунд.

На таких снимках очень хорошо видны:
  • Редкие атмосферные явления (серебристые облака)
  • Закаты и восходы
  • Общие контуры созвездий
  • Редкие конфигурации ярких планет
  • Соединения планет с яркими звездами
  • Яркие рассеянные скопления (Плеяды, Ясли)

Что требуется для того, чтобы сделать такой снимок? Вы будете долго смеяться, вам потребуются:

  • Фотоаппарат
  • Штатив

Требования к фотоаппарату минимальны: это может быть самая-самая дешевая цифровая «мыльница» стоимостью менее 100 долларов. Главное — чтобы у нее имелся в наличии полностью ручной режим съемки; компромиссный вариант — если у камеры будет фиксированная наводка на бесконечность и ручное управление выдержкой. Обратите внимание: полностью автоматические камеры (даже при наличии у них т. н. «ночного» режима) в 99% случаев не подойдут.

Требования к штативу — штатив. Просто штатив, в исправном состоянии. Китайский за 400 рублей — вполне нормальный вариант.
 
Технология съемки предельно проста:
  • Устанавливаем фотоаппарат на штатив
  • Диафрагму открываем настолько широко, насколько это позволяет фотоаппарат
  • Фокус устанавливаем на бесконечность
  • Устанавливаем задержку экспозиции 2 или 10 секунд (как для автопортрета)
  • Устанавливаем выдержку в диапазоне 10 — 30 секунд
  • Устанавливаем ISO в диапазоне 200 — 400 единиц (иначе небо получится некрасивым, с заметными шумами)
  • Наводим аппарат на нужную область неба. Имейте в виду — скорее всего на экране фотоаппарата при этом не будет отображаться ничего; это не страшно, наводитесь смело.
  • Жмем на кнопку спуска и сидим неподвижно: не дышим, не дергаемся, не прыгаем, пока снимок не будет готов (иначе вместо звезд получатся «птички», «змейки» и другие неожиданные фигуры).
Очень важно запомнить: на таких снимках нельзя использовать увеличение (зум), в крайнем случае, им следует пользоваться с большой осторожностью. В противном случае вместо звезд и планет вы получите черточки (или, как говорят более опытные любители астрономии, «треки») — а при съемке астропейзажей треки крайне нежелательны. Если известно фокусное расстояние объектива, для расчета максимального времени выдержки, при котором треки не будут видимы, можно использовать очень простую формулу ("закон пятисот"):
 
[максимальное время выдержки] = 500 / [фокусное рассотяние объектива]
 
Например, если на вашей камере стоит объектив с переменным фокусом ("зумом") 18-200 мм, то при минимальном увеличении (18 мм) можно использовать выдержки вплоть до 25 секунд (500 / 18 = 27.7). Однако если поставить максимальное увеличение (фокус 200 мм), допустимая выдержка может быть не более 2.5 секунд; с такой небольшой выдержкой снимать звездное небо очень тяжело (разве что при наличии мегадорогой камеры с запредельно высоким максимальным значением ISO).
 
Кстати, обратите внимание — я не предлагаю готовых значений параметров ISO и выдержки; в каждом случае их следует подбирать индивидуально. Не бойтесь делать 10 или даже 20 снимков одного и того же участка неба с разными настройками — напротив, это как раз правильно! Потом вы всегда сможете выбрать самый лучший вариант. Если есть возможность подключить фотокамеру к ноутбуку и снимать дистанционно, с просмотром готовых снимков на большом экране — обязательно ей воспользуйтесь!

 

Шаг второй: добавляем телескоп
 
Второй шаг в астрофото — съемка Луны и планет через окуляр телескопа. Многомудрые астростарцы называют этот способ «афокальной съемкой», но сложные слова в данном случае абсолютно не главное (мы же с вами чайники, помните?). Способ этот и посложнее предыдущего, и позатратнее с финансовой точки зрения — но к этому, увы, придется привыкнуть: каждый следующий шаг в астрофотографии будет все более и более требовательным как к уровню подготовки самого фотографа, так и к его готовности приобретать все более и более дорогое оборудование. Однако не стоит пугаться раньше времени — пока что уровень вполне малобюджетный, да и сложность вполне «позубамная» даже для школьника. Так что дерзайте!
 
Если все будет правильно и хорошо, этот метод позволит нам получить вот такие вот фотографии:

Фото 1: Луна, 90-мм Максутов-Кассергрен + мыльница Pentax; Фото 2: Юпитер, 300-мм Добсон + мыльница Kodak.
 
Что требуется для того, чтобы сделать такой снимок?
  • Хорошая астропогода
  • Фотоаппарат
  • Телескоп на монтировке
  • Окулярный адаптер

Если при съемке астропейзажей про астропогоду мы вообще не упоминали, то здесь уже придется с оной вкратце познакомиться. Телескоп — весьма немаленький прибор, и под ветром труба всегда будет чуть-чуть колебаться. Внешне это «чуть-чуть» практически незаметно, но попробуйте посмотреть в окуляр — вы ахнете. Так что погода должна быть ясной и безветренной, в крайнем случае ветер должен быть не более 1-2 м/с.

Требования к фотоаппарату — см. раздел «Шаг первый». Подойдет самая обыкновенная недорогая «мыльница», главное — чтобы у нее был в наличии ручной режим. Делать астрофото на полностью автоматических камерах — занятие практически нереальное.
 
Требования к телескопу — любой любительский телескоп на любой монтировке. Здесь, правда, следует запомнить два простых правила (они неоднократно будут напоминать о себе и при дальнейших занятиях астрофото): а) чем лучше и дороже ваша монтировка — тем легче вам будет получать снимки и тем качественнее будут сами снимки; б) чем больше апертура (диаметр объектива) вашего телескопа — тем больше деталей вы сможете получить на фотографиях.
 
Теперь по поводу адаптера. В принципе, без него можно обойтись — но в таком случае процедура фотографирования рискует превратиться в настоящую пытку. Да, вы можете поднести фотоаппарат к окуляру телескопа руками — но попробуйте в этом случае избежать тряски. Подумайте, насколько комфортно будет подносить фотоаппарат к окуляру, особенно если труба телескопа расположена под неудобным углом. В общем, редкостный геморрой. Окулярный адаптер — своего рода микроштатив, который одевается на окулярный узел телескопа. Вот так:

Стоит подобное устройство не так уж и дорого — порядка 2000 рублей. С его помощью цифровая фотокамера быстро и (главное!) жестко крепится к телескопу — в результате а) фокальные плоскости объектива камеры и окуляра телескопа будут строго параллельны; б) можно спокойно, не торопясь, подбирать на камере нужные параметры для каждого снимка.

Технология съемки следующая:
  • Подбираем нужный окуляр (чем короче фокус - тем больше увеличение, но и съемка становится сложнее!)
  • Устанавливаем фотоаппарат на адаптер
  • Устанавливаем адаптер на телескоп
  • Устанавливаем фокус фотоаппарата на бесконечность
  • Центрируем объектив телескопа относительно окуляра и подбираем (оптическим зумом) увеличение. Настоятельно рекомендую сперва многократно проделать эту процедуру днем и поснимать для тренировки домики на горизонте и прочих наземных «кошек». Тренировка — залог победы.
  • Наводим телескоп на нужный нам объект (звучит кратко, но...)
  • Фокусируем объект
  • Устанавливаем задержку экспозиции 2 или 10 секунд
  • Устанавливаем выдержку в диапазоне 1/200 — 1/10 секунды (зависит от объекта съемки)
  • Устанавливаем ISO в диапазоне 200 — 1600
  • Даем затухнуть вибрациям трубы телескопа (без этого никуда)
  • Аккуратно жмем на спуск, не дышим, делаем снимок

Как и в прошлый раз, оптимальное соотношение ISO/выдержка предлагаю определять самостоятельно, руководствуясь качеством получаемых снимков. Рекомендую начинать свои опыты с Луны — этот объект большой и яркий, легко ищется на экране фотокамеры, а потому идеально подходит для начинающего астрофотографа.

Снимать таким образом планеты существенно сложнее — поскольку нам предстоит найти и удерживать в поле зрения фотоаппарата очень маленький (меньше одной угловой минуты в поперечнике) объект. В данной ситуации владельцам моторизованных монтировок будет многократно легче — после наводки планета «ведется» уже двигателями, и можно спокойно экспериментировать с параметрами съемки. При ручном же ведении вам придется познакомиться с тем, насколько быстро на самом деле вращается наша Земля — не успеете вы навестись на планету и начать отстраивать фокус, как она внаглую «убежит» из кадра! Извольте «догонять» ее ручками тонких движений и ждать, когда прекратится сопутствующая тряска трубы.
 
Замечание напоследок. Если на первом шаге нам было вообще необязательно уметь ориентироваться на звездном небе — в конце концов, звездный пейзаж можно снять и «на авось», то при съемке с окуляра такая халява уже категорически не прокатывает. Здесь нужен уверенный навык поиска планеты на небе и наведения на нее телескопа, а этот навык можно получить только путем систематических визуальных наблюдений. Плюс, само собой, ой как не помешает умение работать с астрономическим календарем, программой-планетарием и подвижной картой звездного неба.

P.S. Шаг второй с половинкой - можно ли снимать астрофото камерой мобильного телефона?

Вообще говоря, нельзя. Но если очень хочется то можно. Правда, придется ограничиться только Луной и Солнцем (важно! съемка Солнца только при наличии апертурного фильтра!), однако для начала может хватить и этого. Нам потребуется телескоп, дающий достаточно яркое и контрастное изображение (иначе автофокус камеры не сможет "поймать" объект). Нам также потребуется окуляр, выходной зрачок которого будет приблизительно равен диаметру объектива камеры телефона (иначе изображение "свернется в трубочку" и поймать его будет практически нереально). Ну и, само собой, нам потребуются терпение (с первого раза сделать удачный снимок — очень редкое везение) и руки. Мобильный телефон — штука нетяжелая, однако если руки будут трястись от волнения, перенапряжения, усталости и т.д., то никакого снимка не получится. Лично я мобильным телефоном снимал (в порядке эксперимента) и Солнце, и Луну, подробнее об этом здесь.

 

Шаг третий — это загадочное слово «экваториал»

Для того, чтобы сделать третий шаг в астрофото, нам потребуется моторизованная экваториальная монтировка. Экваториальная монтировка — это альфа и омега мало-мальски серьезной астрофотографии; это без телескопа в астрофото вполне можно обойтись, а вот без моторизованной экваториальной монтировки — нельзя.

Цена вопроса не такая уж и большая, простенькую экваториальную монтировку с двигателем по часовой оси можно найти по цене в пределах 150-200 долларов. Сложность не в цене — сложность в том, что экваториальную монтировку нужно уметь правильно устанавливать. Часовая ось такой монтировки должна быть направлена точно на полюс мира, соответственно, ее наклон должен равняться географической широте местности, а плоскость наклона — совпадать с плоскостью местного меридиана. Вы уже поняли, на что я намекаю, да? Купить экваториальную монтировку — это даже не полдела, для того, чтобы начать с ней уверенно работать, просто архинеобходимо а) овладеть хотя бы азами практической астрономии и б) научиться мало-мальски сносно ориентироваться на звездном небе.

Для чего предназначена экваториальная монтировка? В случае правильного ориентирования она будет медленно поворачивать трубу телескопа (или объектив фотоаппарата) синхронно с вращением небесной сферы. Таким образом, звезда или планета будет постоянно находиться в центре кадра — то есть перед нами открывается возможность делать снимки на длинных выдержках при среднем и большом увеличении. Последовательность съемки такова:

  • Правильно ориентируем экваториальную монтировку
  • Если это предусмотрено, устанавливаем для двигателя правильную скорость ведения
  • Сажаем фотоаппарат на телескоп «сверху» (используя магазинную или самодельную штативную площадку) или в фокус (понадобится Т-адаптер).
  • Включаем часовой привод монтировки.
  • Наводимся на интересующий нас объект или участок неба.
  • Фокусируемся. Сфокусироваться "по экрану" не получится - так что придется сделать как минимум несколько "пристрелочных" кадров.
  • Устанавливаем нужное значение ISO и выдержку от 15 секунд и выше. При наличии пульта дистанционного управления можно использовать выдержку «В».
  • Делаем снимок.

Если все сделано правильно, у нас получатся вот такие вот снимки:

Рассеянное скопление М45 (Плеяды). Ультразум SONY (15х) + экваториальная монтировка EQ1, ISO 400, выдержка 15 секунд

Большая туманность Ориона (М42). Зеркалка Canon, 200-мм телескоп на моторизованной монтировке, ISO 12800, выдержка 30 секунд

Метеорный трек. Проходит от ядра туманности Андромеды (М31) до двойного рассеянного скопления χ+h Персея. Зеркалка Canon + экваториальная монтировка EQ1, ISO 1600, китовый объектив, выдержка 30 секунд.

Внимание! На данном этапе «школьная» астрофотография заканчивается. Следующим шагом будет освоение серийной съемки и техники сложения цифровых изображений — так называемого «стэкинга»; но это уже совсем другая история. Тут, в принципе, уже можно и на астрономи.ру залезать! :)