Путь чайника в астрофото. Часть 1 — Оборудование / Хабр

Без преувеличения можно сказать, что астрофотография — один из самых технически сложных разделов фотографии. Сложности состоят не только в некоторой удаленности объектов наблюдений, но и в различных моментах организационного характера.

Астрономия как хобби интересовала меня давно, и наконец появилась практическая возможность попробовать себя в этом деле. Количество граблей на этом пути можно пересчитать десятком, и возможно подобная статья убережет новичков от ненужных трат.
«Как это работает», подробности под катом.

Выбор телескопа

Монтировка

Если говорить сильно упрощенно, то телескопы бывают 3х разновидностей, в зависимости от типа используемой монтировки. Ведь как давно было сказано еще Галилеем, все-таки Земля вертится, и телескоп должен поворачиваться вслед за звездами на небосводе. Поэтому монтировка — это не менее важная часть телескопа, чем собственно оптическая труба.

Итак, есть 3 типа монтировок:

— Экваториальная монтировка

Самый правильный тип монтировки применительно к астрофото. Ось монтировки направлена в направлении Полярной звезды (ось вращения земли), таким образом в идеале телескоп вращается «синхронно» с небом. «В идеале», т.к. в реальности механика неидеальна, да и наведение на полярную звезду тоже, в общем тут зарыты грабли N1, которые решаются во-первых, покупкой хорошей монтировки (около 1000$) и опционально, дополнительной гидирующей камеры, более точно удерживающей звезду в центре (200-300$). Еще могут понадобиться всякие крепежи и прочие железяки, которые в комплекте с телескопом не идут, но весьма прилично стоят.

Грабли N2 — как можно видеть из фото, монтировка достаточно громоздкая и тяжелая, помимо телескопа есть еще и противовесы, суммарный вес конструкции может быть 20-30кг.

— Альт-азимутальная монтировка

Данный тип монтировки полегче и попроще, требует меньше места и в целом весьма неплох.

Однако как нетрудно догадаться, наблюдатель проигрывает в качестве, в частности из-за того что ось телескопа вращается несинхронно с осью земли, имеет место так называемое «вращение поля», из-за чего длинные выдержки невозможны. Это грабли N3.

Впрочем для коротких выдержек это не так уж критично, а при желании можно докупить так называемый «экваториальный клин». При помощи него азимутальная монтировка по сути превращается в экваториальную, а телескоп будет стоять раскорякой примерно так:

Цена этого клина около 300$, что есть грабли N4, так что имхо оно того не стоит — если ставить целью делать качественные фото, проще купить экваториальную монтировку сразу, чем делать такой сомнительный апгрейд.

В моем случае, все было решено за меня — экваториальная монтировка банально не помещается на моем балконе, так что выбора в общем-то и не было, пришлось брать альт-азимутальную.

— Монтировка Добсона

Самый простой и дешевый тип монтировок. Для астрофото по большому счету не подходит вообще, кроме Луны и планет. Сейчас есть компьютеризированные монтировки Добсона с электромоторами, однако их цена совсем немалая, и смысла в этом для астрофото в общем, нет.

Однако, плюс монтировки Добсона в ее дешевизне — например, за ту же цену можно купить 125мм телескоп с электроникой, или 200мм телескоп на монтировке Добсона. Очевидно, что второй покажет гораздо больше. В общем, если денег мало то об этом тоже можно подумать.

Апертура (диаметр объектива)

По большому счету, для астрофотографии апертура не так уж критична — в отличие от глаза, камера может накапливать свет. Но ведь в телескоп хочется еще и смотреть, так что этот параметр весьма важен. Все зависит исключительно от цены и финансовых возможностей покупающего. Примерно, можно выделить несколько вариантов:

— до 120мм: по сути больше игрушка, в которую кое что можно посмотреть, но выбор объектов будет сильно ограничен. Цена вопроса до 600$.
— 120-160мм: средний уровень, вполне пригодный как для начала, так и для дальнейшего «роста». Цена вопроса 600-1200$.
— 200мм и выше: для сильно продвинутых любителей, тут уже встают вопросы как цены так и габаритов.

В целом, тут есть грабли N5 — это масса и габариты телескопа. Можно купить просто отличный телескоп массой 30кг, и желание выносить его на улицу отпадет на 3й раз наблюдений. Телескоп с диаметром 5-8″ вполне неплохой компромисс для начала, позволяющий с одной стороны, много чего увидеть, с другой стороны, это не так уж напряжно в плане габаритов и цены.

Разумеется, есть другие параметры, такие как оптическая схема, светосила, фокусное расстояние, но все в целом не описать в одной статье.

В моем случае, исходя из требования компактности, был приобретен телескоп Celestron Nexstar 6″.

Выбор камеры

Когда-то давно, лет 5-10 назад, любители астрономии ставили на телескопы цифромыльницы через переходники и переделывали веб-камеры. Сейчас это стало неактуально, появились более-менее готовые решения, основных производителей любительских камер два: QHY и ZWO. Камера подсоединяется к телескопу вместо окуляра, в качестве интерфейса используется USB2 или USB3.

Как и в любой другой фототехнике, цена здесь зависит от размера матрицы и количества мегапикселов. Еще камеры бывают монохромные и цветные, модели с охлаждением и без. Примерная цена вопроса — от 200$ до 2000$, более-менее средней ценой для любителя можно считать 400-500$: за эти деньги можно купить камеру с разрешением 2-6МПкс и выдержками до 1000с. Больше в принципе и не надо, даже такие параметры не обеспечит телескоп среднего ценового диапазона.

Если в наличии есть DSLR камера со сменной оптикой, то можно использовать и ее, докупив соответствующий адаптер.

Выбор ноутбука

Как упоминалось выше, астрономические фотокамеры в основном, подключаются по USB. Камера пересылает на компьютер несжатый видеопоток (сжатие здесь неуместно, т. к. мы хотим рассматривать детали объектов а не артефакты mpeg). Так что желателен ноутбук с USB3.0 и достаточным местом на диске (1 минута несжатого видео занимает около гигабайта).

Выбор места наблюдений

Для всей любительской астрономии это самый сложный момент. По большому счету, слабых звезд в городах уже давно не видно, как писали здесь же на geektimes, выросло поколение людей, не видевших Млечный Путь (я сам его первый раз увидел лет в 25). В общем, это грабли N6 — в городе телескоп покажет от силы на 10% своих возможностей. В идеале, чтобы увидеть темное небо, в случае Москвы или Питера, надо отъехать километров на 80. Более точно можно узнать, посмотрев на сайте свое местоположение на сайте

www.lightpollutionmap.info. Конечно, мотаться каждую ясную ночь на 80км никто не будет, так что остается смириться с тем что есть, и выбирать из доступных вариантов. Счастливые владельцы личного дома могут наблюдать на заднем дворе, это самый лучший вариант, для остальных остается либо дача, либо балкон (экстрим типа выноса оборудования суммарной ценой 2500$ на уличный двор я не рассматриваю).

В случае наблюдений на балконе имеют место грабли N7 — это тепловые потоки от здания. В холодное время года теплый воздух из окон поднимается вверх, и заметно «мылит» изображение. Это не видно глазом, но при увеличении 100-200х атмосфера уже критично влияет на качество.

При большом увеличении звезда может быть видна примерно так:

Youtube видео

Что как видно, сильно отличается от изображения звезды в Stellarium. К счастью, для фотографии это не так уж критично, т.к. софт позволяет отбирать лучшие кадры из длинной серии.

Что наблюдать?

Всего для астрономических наблюдений/фотографий доступны следующие объекты:
— Луна и Солнце (обязательно с фильтром)
— планеты
— туманности и галактики
Если говорить про наблюдения из города, то наблюдателю доступны по сути, первые 2 пункта (из туманностей видны только наиболее яркие).

Исходя из этого, в моем случае был сделан выбор в пользу «планетного» телескопа, с большим увеличением но небольшой светосилой.

Заключение

На этом краткий обзор «железа», необходимого для астрофото, можно закончить. Как можно видеть, не все просто, и нюансов здесь много, как для кошелька, так и для вопросов «что выбрать», так и для организационных моментов.

О софте для фотосъемки и обработке результатов будет рассказано в следующей части.

PS: Сразу хочется ответить на вопрос, который наверняка последует — «зачем это надо». В общем-то ответ прост — просто потому что интересно. Разумеется, никакой научной, общемировой или высокохудожественной ценности большинство любительских наблюдений и фотографий не имеют. Даже с 14″ телескопом не получить фото лучше чем это делают проф.обсерватории в Чили. Однако как хобби, это ничем не «хуже» дайвинга, катания на лыжах или собирания марок. К тому же, изучение технологий обработки изображений также весьма интересно, и может пригодиться и в других областях.

«Ничто так не увлекает меня, как звездное небо над головой и моральный закон во мне», написал еще Иммануил Кант. Астрономия и астрофотография это один из способов узнать небо поближе, хотя нельзя не признать, что с современным развитием цивилизации увидеть небо все сложнее и сложнее…

Астрофотография для новичков. Делаем детализированные снимки профессионального уровня

Необязательно быть специалистом с обсерваторным оборудованием, чтобы получить роскошные снимки ночного неба. Редакция ITC покажет, как в домашних условиях можно снимать ночное небо, используя недорогой фотоаппарат, светосильный объектив, штатив и программное обеспечение для объединения фото.

Курс Англійської.

Ваш викладач англійської sucks? Підберемо викладача, який також любить Star Wars, а не Star Trek.

Мені потрібен найкращий

Содержание

• 1 Оборудование и условия
• 2 Настройка фотоаппарата
• 3 Параметры съемки
• 4 Можно ли делать астрофото на смартфоне?
• 5 Съемка объектов солнечной системы через телескоп
• 6 Съемка Deep Sky объектов.
• 7 Профессиональная обработка астрофотографий
• 8 Финальный результат
  • 8.1 Галактика Андромеда
  • 8.2 Туманность Ориона
  • 8.3 Галактика Треугольник
  • 8.4 Галактики Боде и Сигара
  • 8.5 Плеяды
• 9 Выводы

Оборудование и условия

Что нужно для того, чтобы сделать качественное астрофото:

• Зеркальный фотоаппарат начального уровня или выше;
• Светосильный объектив, оптимально портретный 50 мм;
• Штатив для фиксации фотоаппарата;
• Компьютер или ноутбук с программным обеспечением;

Также придется надеяться на хорошую погоду. Заниматься этим делом можно только при безоблачном, чистом небе и отсутствии тумана. В этом материале использовался фотоаппарат Canon 250D и светлый портретный объектив 50 mm.

Настройка фотоаппарата

Для астрофотографии обязательно нужно использовать штатив, ведь при больших выдержках нужно, чтобы устройство съемки было неподвижным. В других условиях картинка будет смазываться. Это все из-за вращения Земли вокруг своей оси.

Нужно выбирать такое место съемки, чтобы не мешало уличное освещение. В идеале как можно дальше от источников света. Все астрофотографии нужно делать в ручном режиме (на фотоаппарате режим М, на смартфонах часто обозначен как режим «Про»).

Курс UI/UX-дизайнер

Вмієш зробити красиво? Давай робити красиво разом

Мур

Вручную будут доступны все настройки камеры, такие как выдержка, диафрагма, ISO. Важно на объективе перевести режим фокусировки на ручной. Наводимся на звезды, на фотоаппарате используем клавишу «увеличить» и крутим кольцо фокусировки на объективе меняя фокус, пока звезда не станет наименьшей круглой точкой.

Значение диафрагмы требуется как можно меньше. Для этого и использовали портретный объектив из F1.8. Китовый объектив тоже подойдет, но разница заметна сразу.

Несколько примеров:

Canon 250D+F1.8 50mm, ISO 12800, выдержка 6 с.

Canon 250D+Kit объектив ISO 12800, выдержка 15 с.

Параметры съемки

Большая выдержка позволяет поймать как можно больше света. Если значение слишком большое, тогда изображение размазывается.

Галактика Андромеда. Сравнение выдержки 0.8, 2.5, 8, 15, 30 с. ISO3200

При больших выдержках звезды на ночном небе «плывут». Оптимальное значение выдержки в нашем случае составляло 6с.

Светочувствительность ISO также имеет большое значение. На Galaxy S22U максимально доступно ISO 3200, но шумы как на фотоаппарате при ISO 25600.

Галактика Андромеда Сравнение разных значений ISO. Выдержка 6 с.

При ISO 6400 на изображении заметно большое количество шума. Оптимальные значения выдержки для объектива F1.8 50 мм составляют 4-8с, оптимальное значение ISO до 3200-6400.

Фотографировать можно как в формате JPG, так и в RAW. Фотографии сделанные в формате RAW лучше подвергаются постобработке в таких программах как Lightroom и т.д.

Фотографии сделаны в формате RAW и обработаны в Adobe Lightroom.

Галактика Андромеда. Выдержка 8s, ISO 3200

Туманность Ориона. Выдержка 8s, ISO 3200

Можно ли делать астрофото на смартфоне?

Для съемки ночных пейзажей подойдет даже современный смартфон, но с использованием фотоаппарата качество изображения будет в разы лучше.

При сравнении возможностей бюджетного фотоаппарата Canon 250D и современного флагмана Galaxy S22 Ultra была сделана астрофотография на оба устройства:

Туманность Ориона. Слева Samsung Galaxy S22 Ultra, справа Canon 250D+ объектив F1.8 50mm. Выдержка 8с в обоих. Фото без всякого редактирования.

Курс Продюсування артпроєктів

Наведемо лад у цьому творчому безладі?

Та-а-ак

Чтобы получить такой результат на смартфон было сделано около 20 фотографий с разными параметрами и выбрано лучшее из них. На фотоаппарате достаточно было сделать 3-4 фотографии, чтобы получить такой результат. На смартфоне практически отсутствуют какие-либо детали туманности Ориона.

Создается впечатление, будто даже в ручном режиме алгоритмы ИИ «суют свой нос» в фотографию. Искусственный интеллект – основа современной мобильной фотографии. Прогресс камер мобильных телефонов незначителен, но процессор выполняет колоссальную работу. Смартфон «на лету» обрабатывает снимки, как это делает профессионал в Photoshop. Красиво, но это только благодаря процессору.

ИИ пока не умеет качественно снимать ночное небо. Если есть желание попытаться делать астрономические фотографии на телефоне, обязательно нужно выключать любые автоматические настройки, насколько это позволяет производитель. В приоритете для астрофото выбираем фотоаппарат.

Съемка объектов солнечной системы через телескоп

С помощью любительского телескопа можно наблюдать большинство объектов Солнечной системы. Некоторые из них тяжело зафиксировать на фото. Это было проще сделать с использованием специального переходника для зеркальных фотоаппаратов. Вполне реально сделать фото Луны, Юпитера, Сатурна, Марса при наличии телескопа с увеличением x75+.

Фото Луны через телескоп на Apple iPhone 6, 75x

Съемка Deep Sky объектов.

Deep Sky объекты (объекты глубокого космоса) – это объекты, находящиеся вне Солнечной системы. Это могут быть звездные скопления (Плеяды), туманности (Ориона), галактики (Андромеда, Треугольник и т.д.).

Для удобства поиска Deep Sky объектов можно использовать бесплатную программу Stellarium, она доступна на ПК и смартфонах. Для смартфонов также есть удобное приложение Sky Safari, доступное как на Android, так и на iOS. В этих приложениях можно выбирать дату и время. При выбранных параметрах отображаются объекты, которые можно наблюдать в ночном небе.

Интерфейс программы SkySafari на смартфоне

Интерфейс программы Stellarium на компьютере (отображение объектов дальнего космоса можно включить в нижней панели)

Курс QA.

Навчимо тебе новій професії лише за 4-5 місяців з вільним графіком.

Запишіть мене

Ниже более подробно разберемся как снимать Deep Sky объекты на фотоаппарат Canon 250D.

Звезда. Не в фокусе/фокусе

Для съемки объектов DeepSky лучше использовать камеру с большой матрицей. В нашем случае будет бюджетный кроповый Canon 250D. Владельцы полнокадровых матриц получат гораздо лучший результат.

Портретный объектив F1.8 50 mm vs Kit

Галактика Андромеда Canon 250D. Слева объектив F1.8 50mm, с правой китовый объектив. Параметры съемки одинаковые, выдержка 6с, ISO3200

Диафрагма на обоих объективах при съемке астрофотографии должна быть максимально открытой. Ведь при максимально открытой диафрагме попадает больше всего света на матрицу фотоаппарата. Китовый объектив «темный». На нем диафрагма составляла F5.6 при фокусном расстоянии 55 мм.

Профессиональная обработка астрофотографий

Для улучшения качества фотографий космических объектов используют метод объединения. Получение серии снимков одного из объектов с последующим объединением и постобработкой является эффективным способом для любителей и профессионалов. Была сделана серия снимков для некоторых DeepSky объектов и объединена их в специализированном программном обеспечении.

Использовали программу DeepSkyStacker

Были сделаны 200 снимков для галактики Андромеды, 100 снимков для туманности Ориона, 50 снимков галактики Треугольник, 50 снимков галактики Боде и Сигара, 100 снимков звездного скопления Плеяды.

Для улучшения качества суммарных снимков была сделана серия калибровочных снимков для уменьшения цифрового шума:

Bias Frames. Снимки с наименьшей выдержкой (1/4000 с на фотоаппарате), значение ISO такое же, как и при съемке серии снимков (ISO 1600).

Dark Frames. Нужно делать при такой же температуре внешней среды, как и серию снимков астрообъектов. ISO такое же, как и у Bias Frames – ISO 1600 и выдержка такая же, как и при съемке астрообъектов (6с в нашем случае).

При съемке Bias и Dark кадров объектив должен быть закрыт, в данном случае крышкой от объектива.

После запуска программы выбираем:

1. Open picture file – выбираем наши астрофотографии и нажимаем «Открыть».
2. Выбираем слева пункт меню «Check All»
3. Выбираем Dark Files, отмечаем все «Темные кадры» и нажимаем «Открыть».
4. Выбираем Offset/Bias Files, открываем из папки все наши Bias кадры и нажимаем «Открыть».
5. Запускаем регистрацию выбранных файлов “Register checked pictures”
6. Настройки следует оставить стандартными и нажать Ok.

После обработки всех фотографий финальный снимок сохранится в папку с серией фото DeepSky объекта в формате RAW. В приложении можно сохранить изображение как JPG. Для этого необходимо выбрать в левой колонке Copy Current Picture to Clipboard и скопировать, например, в Paint, и сохранить изображение как JPG.

Финальный результат

Ниже предлагаем просмотр результатов нескольких часов съемки и редактирования.

Галактика Андромеда

Было сделано около 200 снимков галактики Андромеды.

Галактика Андромеда. Объединенный снимок из 191 кадра. Суммарная выдержка 19 мин. 28 с. Обработано в LightRoom из формата RAW.

Результат в формате JPG из DeepSkyStacker.

Размер Андромеды на ночном небе по отношению к Луне

Туманность Ориона

Туманность Ориона. Сочетание 90 кадров, суммарная выдержка 9 мин.

Галактика Треугольник

Галактика Треугольник. Сочетание 45 кадров, суммарная выдержка 4,5 мин.

Один снимок. Параметры: ISO1600. 6с выдержка

Галактики Боде и Сигара

Галактики Боде и Сигары. Сочетание 45 кадров, суммарная выдержка 5 мин.

Плеяды

Звездное скопление Плеяды. Сочетание 90 кадров, суммарная выдержка 9 мин.

Выводы

При наличии простого фотоаппарата, чистого неба и нескольких часов времени кто-либо способен создать красивые снимки ночного неба. Астрофотография очень сближает человека с тематикой интересной науки астрономии. Возможность самому поучаствовать в таком, пусть и поверхностном, «исследовании» космоса – это прекрасно.

На любительских фото можно увидеть известные космические объекты. Фотоаппарат со светосильным объективом позволит зафиксировать то, что недоступно человеческому зрению.

Обработка снимков в специализированном программном обеспечении позволяет вывести качество астрофото на новый уровень. По схожему принципу работают большие телескопы, также накладывающие сотни или тысячи снимков.

Астрофотография – познавательное и увлекательное занятие, которое обязательно должен попробовать каждый, кто интересуется астрономией и имеет хотя бы простой зеркальный фотоаппарат.

Обратите внимание на материал, в котором редакция ITC объясняет основные принципы работы радио и оптических телескопов:

Фотографии James Webb ненастоящие? Разбираемся, как работают инфракрасные и радиотелескопы на простых примерах

Как прикрепить камеру к телескопу

Это очень просто: если вы хотите делать снимки через телескоп, вам нужно правильно прикрепить к нему камеру. Изучение того, как прикрепить камеру к телескопу, — один из первых шагов, необходимых для того, чтобы войти в мир астрофотографии.

Независимо от того, планируете ли вы фотографировать планеты с помощью метода проекции через окуляр или делать снимки галактик и туманностей в космосе с помощью адаптера основного фокуса, сначала необходимо подключить камеру к телескопу.

Крепление цифровой зеркальной камеры (с внутренним фильтром) к телескопу-рефрактору.

Существует множество доступных астрофотографических камер, но в этой статье основное внимание уделяется подключению цифровой зеркальной камеры к телескопу. Цифровая зеркальная фотокамера — отличный способ начать делать астрофотографии галактик, туманностей и звездных скоплений глубокого космоса, не выходя из дома.

Как прикрепить камеру к телескопу

Цифровую зеркальную камеру можно прикрепить к телескопу с помощью Т-образного кольца, которое фиксируется на корпусе камеры, как объектив, и адаптера, который навинчивается на Т-образное кольцо. Адаптер основного фокуса вставляется в фокусную трубу телескопа точно так же, как и окуляр.

Т-образное кольцо должно соответствовать конструкции крепления объектива вашей камеры, чтобы оно могло правильно зафиксироваться на нем. Затем к вашей камере и Т-образному кольцу можно прикрепить резьбовой адаптер со стволом 1,25 или 2 дюйма (наконечник).

A Т-образное кольцо SVBONY T2 и адаптер 1,25″ для крепления объективов Canon EOS Standard EF.

Адаптер должен быть зафиксирован внутри фокусировочной трубы телескопа во избежание сотрясения или движения камеры. В отверстии окуляра вашего телескопа должны быть стопорные винты, предназначенные для удержания окуляра или камеры на месте.

Убедитесь, что камера надежно закреплена в фокусировочной трубке. Последнее, чего вы хотели бы, это чтобы он выпал, когда ваш телескоп направлен вверх. Чем тяжелее ваша камера и аксессуары (полезная нагрузка изображения), тем больше требований они предъявляют к вытягивающей трубке фокусера.

Моя цифровая зеркальная камера, прикрепленная к рефрактору William Optics Zenithstar 73.

Телескопы некоторых конструкций (особенно предназначенные для астрофотографии) позволяют прикрепить камеру непосредственно к телескопу с помощью Т-кольца. Это оптимальная конфигурация для астрофотографии дальнего космоса, поскольку она обеспечивает высочайший уровень безопасности.

Если вашей целью является получение астрофотографических изображений дальнего космоса, вам следует использовать метод основного фокуса , который не использует окуляр или линзу Барлоу перед камерой. Да, это означает, что вы будете использовать фиксированное исходное фокусное расстояние (увеличение) вашего телескопа для фотографирования всех объектов.

Для фотографирования более мелких объектов, таких как планеты или Луна, с большим увеличением лучше всего использовать проекционный метод окуляра. Этот метод заключается в размещении окуляра между корпусом камеры и телескопом с помощью переходной трубки (адаптера проекции окуляра).

Проекционный адаптер окуляра для просмотра объектов Солнечной системы с большим увеличением.

Астрофотографы-любители обычно прикрепляют камеру и Т-кольцо непосредственно к специальному приспособлению для выравнивания поля или редуктору. Этот аксессуар был разработан, чтобы «выровнять» поле зрения телескопа или уменьшить увеличение.

Этот аксессуар имеет внутри дополнительные стеклянные оптические элементы, дополняющие дизайн телескопа-рефрактора. Выравниватель/редуктор обычно имеет диаметр 2″ и может быть вставлен в отверстие окуляра выдвижной трубки фокусера.

Пошаговые инструкции

Сначала снимите объектив камеры, который в данный момент установлен на корпусе цифровой зеркальной камеры. Т-образное кольцо, специально разработанное для корпуса вашей камеры, будет крепиться к камере точно так же, как и объектив.

На вашем T-кольце может быть даже красный индикатор, который вы можете совместить с индикатором на корпусе камеры.

Т-образное кольцо должно «щелкнуть» на месте, когда оно правильно зафиксируется на месте. Теперь вам нужно надеть переходник Т-образного кольца на Т-образное кольцо, которое обеспечивает полезный ствол для вставки в фокусер телескопа.

1,25″ и 2″ — это стандартные размеры револьверных насадок-адаптеров с Т-образным кольцом, и выбор зависит от отверстий, имеющихся в вашем фокусере зрительной трубы.

Большинство телескопов имеют отверстие для 2-дюймовых окуляров (или адаптеров с Т-образным кольцом) и 1,25-дюймовый адаптер для меньших окуляров или 1,25-дюймовых стволов.

Вот некоторые адаптеры T-образного кольца для популярных цифровых зеркальных камер:

• T-кольцо Celestron для 35-мм камер Canon EOS
• T-кольцо SVBONY T2 и адаптер 1,25″ для камер Canon EOS
• Т-образное кольцо Astromania и переходник M42 на 1,25-дюймовый телескоп для цифровых зеркальных фотокамер Nikon
• Металлический переходник Gosky для камеры телескопа 1,25 дюйма и Т-образное кольцо Nikon T2
• Переходное кольцо для крепления Sony E к Foto4easy T2 

Убедитесь, что T-образное кольцо и переходник подходят для вашего корпуса камеры.

После подключения камеры вы можете использовать собственное фокусное расстояние телескопа вместо объектива камеры. Итак, если ваш телескоп имеет фокусное расстояние 800 мм, теперь он будет действовать как объектив камеры с фокусным расстоянием 800 мм для астрофотографии.

Если вы пытаетесь определить точное увеличение, которое вы можете ожидать от своей камеры и телескопа, не забудьте включить кроп-фактор 1,6X, который имеет значение при использовании сенсора размера APS-C. Полнокадровые цифровые зеркальные камеры  будут использовать все фокусное расстояние вашего телескопа.

Когда вы будете готовы делать снимки с камерой, прикрепленной к телескопу, полезно использовать кабель дистанционного спуска затвора. Этот аксессуар позволяет делать снимки, не прикасаясь к камере, и даже задавать последовательность изображений, которые будут срабатывать сами по себе. (это тот, который я использую).

Базовая установка для астрофотографии дальнего космоса с использованием телескопа William Optics Z61 и цифровой зеркальной камеры.

Где разместить фильтры камеры

В отличие от мира дневной фотографии, где фильтры часто прикручиваются к объективу камеры, в астрономии фильтры размещаются в основании телескопа. Чтобы использовать фильтр с камерой и телескопом, у вас есть несколько удобных вариантов на выбор.

• Вставные фильтры, которые находятся внутри корпуса камеры 
• Внутренние фильтры с резьбой, которые находятся внутри адаптера вашей камеры

Вставные фильтры, подобные показанному ниже, полезны при использовании камеры с телескопом или объективом камеры. Они полностью закрывают датчик камеры вашей цифровой зеркальной фотокамеры, позволяя при этом установить адаптер T-образного кольца или объектив камеры спереди.

Использование вставного фильтра с цифровой зеркальной фотокамерой для астрофотографии.

Резьбовой фильтр диаметром 2 дюйма (48 мм) — еще один отличный вариант, который можно прикрепить к нескольким местам перед камерой. Одним из преимуществ 48-мм круглых фильтров по сравнению с клипсами является возможность их использования с любой вашей камерой, а не только с корпусом конкретной цифровой зеркальной камеры.

Я часто вкручиваю 2-дюймовый светофильтр в конец моего выравнивателя поля/редуктора или адаптера. Некоторые выравниватели, такие как Flat73, имеют внутри место для ввинчивания фильтра.

48-миллиметровый светофильтр, прикрепленный к внутренней части моего 2-дюймового выравнивателя поля.

Вам не нужно использовать фильтр для съемки астрофотографических изображений с помощью камеры и телескопа, но они, безусловно, помогают при съемке в районах с сильным световым загрязнением. Например, я сделал следующие изображения с неба на заднем дворе моего класса 8 по шкале Бортла, используя фильтр Optolong L-Pro и цифровую зеркальную камеру Canon EOS 5D Mark II.

При съемке в городе не требуется много времени, чтобы переэкспонировать изображения из-за яркого искусственного освещения.

Звездное скопление Плеяды, снятое с использованием 48-миллиметрового фильтра светового загрязнения внутри адаптера камеры.

Вам может быть интересно, зачем вообще кому-то прикреплять камеру к телескопу? Если у вас уже есть телеобъектив с фокусным расстоянием 300 мм или более, вы можете использовать объектив камеры для астрофотографии, прежде чем пытаться подключить его к телескопу.

Астрофотография глубокого неба требует, чтобы вы делали снимки ночного неба с большой выдержкой. Для этого вам понадобится компьютеризированная экваториальная монтировка, которая соответствует кажущемуся вращению ночного неба.

Телескоп устроен иначе, чем объектив фотоаппарата. Помимо отсутствия автофокуса и стабилизации изображения (функций, которые редко используются в астрофотографии), между телескопом и объективом камеры есть несколько преимуществ и недостатков.

Преимущества использования телескопа перед объективом камеры

Этот разговор часто приводит к длительным спорам о том, какой оптический инструмент лучше всего подходит для астрофотографии. На самом деле и телескопы, и объективы камер имеют свое место в астрофотографии. У обоих вариантов есть сильные и слабые стороны.

• Большее фокусное расстояние (увеличение) по доступной цене
• Специальные высокоточные фокусеры, предназначенные для фокусировки на звездах
• Включает монтажные рейки типа «ласточкин хвост» для различных креплений для телескопов
• Удобные варианты крепления направляющего прицела (автогида) и аксессуаров
• Предназначен для астрофотографии (внутренние экраны, экраны от росы и т. д.)

Преимущества использования объектива камеры по сравнению с телескопом

• Прикрепите непосредственно к корпусу цифровой зеркальной камеры без дополнительных адаптеров
• Высококачественная конструкция и дизайн объектива
• Доступны объективы с очень светосильной оптикой F/4 и ниже
• Компактная, легкая и портативная конструкция

Сводка

Если вы хотите сделать снимки Луны, солнечной системы или объектов дальнего космоса в космосе, стоит потратить время на то, чтобы понять, как прикрепить камеру к телескопу. Телескоп — это фантастический оптический инструмент для фотографии, который может подарить вам удовольствие и возможности на всю жизнь.

Подключение камеры к телескопу часто является первым шагом к получению первого потрясающего изображения туманности или галактики глубокого космоса, поэтому я нахожу этот этап процесса таким захватывающим. Я надеюсь, что это руководство дало вам лучшее понимание того, что необходимо для астрофотографии, и что вы продолжите свой прогресс шаг за шагом.

Полезные ресурсы:

• Как выполнить полярную настройку монтировки телескопа
• Как сфокусировать телескоп для астрофотографии
• Учебное пособие по обработке изображений Deep Sky в Adobe Photoshop

Астрофотография глубокого космоса: руководство для начинающих

Существует множество направлений астрофотографии, от съемки лунных кратеров до широкоугольных звездных пейзажей Млечного Пути. Но, пожалуй, самые сложные изображения — это снимки объектов глубокого космоса.

Фотосъемка глубокого космоса включает в себя изображения туманностей, галактик и звездных скоплений, и независимо от того, являетесь ли вы опытным дневным фотографом или новичком, для того, чтобы запечатлеть эти тусклые нечеткие объекты, нужно время и терпение.

Тем не менее, практика делает совершенным, и съемка глубокого космоса с самого начала чрезвычайно полезна: вы можете получить изображение цели и раскрыть детали, которые просто невидимы для визуальных астрономов.

Для получения дополнительной помощи прочитайте наше руководство по астрофотографии или советы по оборудованию, наши руководства по лучшим камерам для астрофотографии и лучшим телескопам для астрофотографии.

Галактика Водоворот Стива Портера, остров Бардси, Северный Уэльс, Великобритания. Оборудование: Meade 10″ LX 200 ACF, EOS 6.

Немного потренировавшись, астрофотографы-любители могут делать снимки дальнего космоса, напоминающие снимки космического телескопа Хаббл. Чтобы узнать, какое оборудование вам нужно (а не то, что вы, возможно, захотите купить позже, когда отточите свои навыки) и какие методы вам понадобятся, ниже мы рассмотрим некоторые ключевые элементы, которые помогут вам фотографировать галактики и туманности в мгновение ока. время

Съемка дальнего космоса предъявляет высокие требования к вашему оборудованию, поскольку вам необходимо использовать длинные выдержки, чтобы запечатлеть максимальное количество деталей на ваших изображениях. Хорошей новостью является то, что есть много вариантов настройки для начинающих.

Тип камеры, которую вы используете, особенно важен, но есть и другие вещи, которые следует учитывать, поэтому мы также рассмотрим телескопы, а затем перейдем к аксессуарам для астрономии, включая крепления для телескопов, системы автоматического наведения и фильтры.

Камеры

Начинающие фотографы могут захотеть начать с цифровой зеркальной камеры. Предоставлено: Gajus / iStock / Getty Images Plus

Вы можете начать съемку дальнего космоса с помощью цифровой зеркальной камеры. Это отвечает основным потребностям, так как большинство из них имеют режим Bulb для работы с длительными выдержками, регулируемую светочувствительность (ISO) и относительно просты в эксплуатации.

Но, возможно, большим преимуществом цифровой зеркальной фотокамеры для новичка является ее относительно несложная установка. Действительно, есть некоторые объекты глубокого космоса, которые вы можете запечатлеть с помощью цифровой зеркальной фотокамеры и зум-объектива, например, туманность Ориона и туманности Сердце и Душа.

Больше похоже на это

Для получения дополнительной информации прочитайте наше руководство по использованию цифровой зеркальной камеры или наш путеводитель по лучшим камерам для астрофотографии.

Вам понадобится прочное крепление (о котором мы поговорим ниже), а также дистанционный спуск затвора, такой как интервалометр. Это позволит вам установить количество кадров, которые необходимо захватить, и длину экспозиции, а также даст вам возможность начать процесс обработки изображений, не касаясь DSLR.

Дистанционный спуск затвора помогает
для захвата изображений глубокого неба, так как вы можете начать съемку, не прикасаясь к камере. Предоставлено: Пит Лоуренс

Цифровые зеркальные фотокамеры могут снимать впечатляющие изображения дальнего космоса, но датчики плохо работают при выдержках более 5 минут. Для более длительных выдержек CMOS и ПЗС-камеры обеспечивают более низкий уровень шума (нежелательных артефактов).

Камеры CMOS и CCD работают аналогично. Это специальные камеры для астрофотографии, и они не похожи на камеры типа «наведи и снимай» — они больше похожи на специально адаптированные промышленные камеры.

Они бывают цветными или монохромными (последнее требует приобретения цветных фильтров). Что отличает их от DSLR, так это сенсор.

QHYCCD QHY 168C Цветная камера CMOS. Предоставлено: BBC Sky at Night Magazine

ПЗС работает лучше при более длительных экспозициях, чем КМОП, поэтому для получения наилучших результатов следует использовать ПЗС с временем экспозиции от 10 до 20 минут.

КМОП- и ПЗС-камеры для глубокого космоса имеют «пассивное» или «активное охлаждение», что помогает снизить уровень шума.

При пассивном охлаждении используются вентиляторы для предотвращения перегрева датчика и создания шума, а при активном охлаждении сочетаются вентиляторы и система Пельтье для поддержания фиксированной температуры.

Установка на основе CMOS или CCD более сложна, чем DSLR, потому что вам нужен ноутбук и программное обеспечение для управления камерой и просмотра изображений, которые она делает, что также означает доступ к сети питания или исправную батарею.

Как мы обсудим, эти камеры требуют и других аксессуаров, таких как системы автоматического наведения.

Чтобы узнать больше о CMOS, прочитайте наше руководство по астрофотографии CMOS.

Телескопы

Рефрактор Celestron StarSense Explorer LT 70AZ

Когда вы фотографируете глубокое небо с помощью телескопа, он заменяет большой объектив вашей камеры. Но, в отличие от визуальной астрономии, апертура телескопа не ограничивает детализацию — камера позволяет нам запечатлеть мелкие детали даже с помощью небольшого телескопа.

Однако фокусное расстояние телескопа по сравнению с его апертурой является ключевым, поскольку оно определяет фокусное отношение или f/число (подробнее об этом читайте в нашем руководстве по статистике телескопа). Чем меньше число f/, тем больше светосила телескопа.

Все типы телескопов можно использовать для астрофотографии, но Кассегрены лучше оставить для фотографирования планет.

Большие снимки Шмидта-Кассегрена — популярный выбор для съемки планет. Предоставлено: BBC Sky at Night Magazine

Рефлекторы и рефракторы являются предпочтительным выбором для глубокого космоса. Рефракторы предлагают лучшую оптику в небольшом и легком корпусе, но, как правило, стоят дороже.

Рефлекторы дешевле, но за счет размера и веса. Некоторые рефлекторы также имеют проблемы с фокусировкой, когда камера
, которые требуют регулировки положения зеркала.

Кривизна поля может быть проблемой для обоих типов телескопов, но это легко исправить с помощью выравнивателя поля.

Выпрямители являются одним из самых дорогих аксессуаров и требуют точного позиционирования для оптимальной работы.

Для тех, кто собирается инвестировать в телескоп и ПЗС-камеру, калькулятор пригодности ПЗС для астрономических инструментов поможет определить, как две модели будут работать вместе. Это берет фокусное расстояние прицела и объединяет его с размером пикселя ПЗС, чтобы оценить его потенциал для получения изображений глубокого космоса.

Вы также можете воспользоваться нашим астрономическим калькулятором поля зрения.

Просмотрите все наши обзоры телескопов.

Подгонка системы направляющих к вашей установке не имеет решающего значения для новичков, но прочное крепление имеет решающее значение. Предоставлено: Пит Лоуренс

Первое, что нужно сделать для оборудования для съемки дальнего космоса, это наличие надежного крепления. Для астрофотографии это важный элемент комплекта, потому что от него зависит максимальная длина экспозиции, и он защитит ваше оборудование для обработки изображений и поможет найти вашу цель, если это крепление Go-To.

Для съемки дальнего космоса вам понадобится экваториальная монтировка (а не альтазовая монтировка) в дополнение к моторизованным осям (или, как минимум, оси склонения), которые позволят «отслеживать» видимое движение ночного неба, который известен как «звездное отслеживание».

Расположенная на северном небесном полюсе экваториальная монтировка позволяет легко отслеживать звезды, когда они движутся с востока на запад в течение ночи.

Точность слежения имеет первостепенное значение, поскольку это то, что создает четкие звезды. Хотя это во многом связано с тем, насколько хорошо крепление выровнено по полярности, это также зависит от эффективности двигателя.

Полезная нагрузка маунта также важна, потому что это также может повлиять на отслеживание. Вы обнаружите, что требования к полезной нагрузке изображений отличаются от визуальных, потому что астроизображения требуют большей точности, чтобы не сбиться с цели.

Полезная нагрузка, указанная в спецификациях крепления, обычно предназначена для визуальных целей; уменьшите вдвое эту цифру для визуализации.

Наведение

По мере того, как начинающие фотографы дальнего космоса развивают свои навыки и уверенность, многие добавляют к своим установкам программное обеспечение для наведения.

Соединение с монтировкой для корректировки трекинга: направляющая камера заменяет искатель и фокусируется на нескольких «путеводных звездах» в качестве опорных точек.

Эта информация, передаваемая через программу управления на ноутбуке, гарантирует, что монтировка остается на цели, и позволяет увеличить время экспозиции.

Гид радикально меняет изображения, потому что:

1. Увеличенное время экспозиции изображения увеличивает детализацию
2. Большинство программ гида имеет функцию дизеринга

Дизеринг изображения уменьшает «шум при ходьбе», который является нежелательным артефактом, возникающим при наложении файлов изображений друг на друга.

Но когда вы только начинаете, помните, что наведение может усложнить ситуацию — это не обязательный шаг для новичков, и стоит припарковаться, пока вы не будете более уверенно обращаться с камерой и монтировкой.

Фокальные редукторы и фильтры

Телескопические фильтры. Предоставлено: Пит Лоуренс

В зависимости от фокусного расстояния телескопа могут пригодиться редукторы фокусного расстояния. Они уменьшают фокусное расстояние вашего телескопа в 0,5–0,8 раза, в зависимости от модели.

Это позволяет тем, у кого есть телескопы с большим фокусным расстоянием, получить доступ к большему количеству целей глубокого космоса, так как это создает более широкое поле зрения.

Астрофотографы глубокого космоса также вкладывают средства в узкополосные фильтры или фильтры светового загрязнения.

Фильтры светового загрязнения предотвращают попадание искусственного света на датчик камеры, а узкополосные фильтры улавливают волны, излучаемые туманностями, включая водород-альфа (Ha), кислород (OIII) и серу (SII), и отсекают большинство других электромагнитных волн.

NGC 281, Гэри Опиц, Рочестер, штат Нью-Йорк, США. Оборудование: рефрактор TEC140APO, камера ZWO ASI1600MM, фильтр ZWO Ha 7 нм, фильтр Astrodon OIII 5 нм, монтировка Orion Atlas

Узкополосные фильтры усиливают контраст и детализацию изображения глубокого космоса. Эти фильтры доступны для большинства типов камер, а не только для ПЗС.

Двухдюймовые фильтры можно установить между тубусом окуляра телескопа и адаптером для камеры, а также есть варианты крепления для зеркальных фотокамер.

Некоторые астрофотографы также используют колесо фильтров, если они используют несколько фильтров за одну ночь. Они предназначены для облегчения перехода от одного фильтра к другому, и это означает, что вам не нужно отсоединять камеру.

Обработка изображений — ключевой компонент астрофотографии. Предоставлено: Farknot_Architect / iStock / Getty Images

Те, кто плохо знаком с астрофотографией, могут подумать, что обработанное изображение глубокого космоса является искусственным или «фальшивым», потому что оно сильно отличается от изображения того же объекта на задней панели камеры.

Тем не менее, этап обработки изображения, возможно, так же важен, как и этап захвата — именно на нем вы выделяете невидимые детали.

Поскольку объекты глубокого космоса снимаются в формате RAW, в камере не производится цветокоррекция, компенсация экспозиции или шумоподавление — все это делается на этапе обработки.

Вместо того, чтобы рассматривать обработку как «подделку» изображения дальнего космоса, лучше рассматривать ее как разблокировку данных, скрытых в файлах RAW.

Обработка объекта дальнего космоса включает три основных этапа:

1. Регистрация изображения
2. Наложение изображений
3. Обработка окончательного изображения

Все эти операции выполняются с использованием программного обеспечения для редактирования изображений. DeepSkyStacker и Sequator используются для совмещения и совмещения RAW-изображений глубокого космоса, а Photoshop, GIMP и PixInsight используются на заключительном этапе.

Калибровочные кадры

Кадр RAW (слева) прямо с камеры и окончательно обработанное изображение (справа) туманности Хобот Слона показывают, насколько важна обработка для разблокировки данных, содержащихся в снимках глубокого космоса

Также важно являются «калибровочными кадрами», которые добавляются в процессе наложения.

Умение делать качественные калибровочные кадры изменит ваше окончательное изображение. Они уменьшат нежелательный шум, виньетирование (уменьшение яркости изображения по краям поля зрения) и артефакты сенсора, такие как пылинки и битые пиксели из стопки изображений, что затем позволит расширить возможности при обработке.

Существует три основных типа калибровочных рамок: темные рамки, плоские рамки и рамки смещения. Затемнения и смещения уменьшают электронные и сенсорные шумы, а плоские участки уменьшают виньетирование.

И DSS, и Sequator имеют разделы для добавления этих файлов. Просто взять оба типа.

Сложенный основной темный кадр. Предоставлено: Стив Ричардс

Темные кадры сделаны при той же температуре окружающей среды, экспозиции и ISO, что и кадры вашего изображения.

Чтобы получить их, наденьте крышку объектива в начале или в конце сеанса визуализации и сделайте до 30 кадров.

Для рамок смещения не требуется объектив на камере, но для них требуется тот же ISO, что и для ваших рамок изображений. Наденьте крышку камеры на цифровую зеркальную камеру, установите экспозицию на самое короткое время экспозиции и снимите кадры смещения.

Плоские кадры должны быть сделаны с теми же значениями ISO, диафрагмы и фокуса, что и кадры изображения, поэтому не сдвигайте прицел или объектив после сеанса визуализации.

Вам потребуется белый экран, например чистый лист формата А4, закрывающий поле зрения прицела или объектива. Время экспозиции для плоского файла зависит от того, используете ли вы DSLR, CMOS или CCD-камеру.

Два контрастных изображения туманности Хобот Слона выше показывают, почему обработка так важна. Путем наложения, добавления калибровочных кадров и использования программного обеспечения для обработки исходное изображение RAW с камеры превращается в небесное чудо.

Галактика Андромеды. Предоставлено: Чарльз Тоди

Галактика Андромеды, M31, является отличной целью для дальнего космоса для начинающих, потому что ее легко найти и ее можно сфотографировать с помощью DSLR и объектива.

Оборудование, необходимое для захвата такого изображения, включает зеркальную камеру, крепление Go-To и интервалометр.

Независимо от цели, каждый сеанс съемки дальнего космоса должен начинаться с полярного выравнивания. Найдя Полярную звезду и поместив ее в поляроскоп вашей монтировки, вы откалибруете монтировку, чтобы она могла точно отслеживать звезды.

Подробнее об этом читайте в нашем руководстве о том, как найти Полярную звезду.

Затем вы должны выполнить выравнивание по трем звездам с маунтом — это поможет его функции Go-To надежно находить цели.

Также возможна безопасная полярная юстировка днем.

Независимо от того, снимаете ли вы изображения галактик или туманностей, очень важно добиться четкого фокуса. С любой целью используется один и тот же метод: прежде чем найти цель, сфокусируйтесь на яркой звезде, такой как Вега (альфа (α) Лиры).

Вега находится в созвездии Лиры. Предоставлено: Bernhard Hubl / CCDGuide.com

После обнаружения галактики попробуйте различные уровни ISO и экспозиции. Поскольку Галактика Андромеды имеет яркое галактическое ядро, выберите время экспозиции, которое не «засветит» центр вашего изображения.

Если центральная часть переэкспонирована, вы потеряете детали от внутренних полос пыли, когда дело дойдет до обработки изображения. Попробуйте 90 минут одноминутных выдержек при ISO 800.

Однако вы можете комбинировать более короткие и длинные выдержки, и это можно сделать с помощью процесса наложения в Photoshop или DeepSkyStacker.

В DSS вы можете разделить различные длины экспозиции на «группы» и сложить их. В Photoshop вы складываете кадры для каждой экспозиции отдельно, чтобы в итоге получить файл TIFF для каждого.

После отдельной обработки файлов TIFF вы накладываете одно изображение поверх другого и смешиваете с помощью масок «Скрыть все» и «Показать все».

Для получения дополнительной информации прочитайте наше руководство о том, как фотографировать галактику Андромеды.

Туманность Северная Америка, снято на цифровую зеркальную камеру Canon 700D с выдержкой 4’ в течение 2 часов на фильтр (Ha и OIII). Фото: Шарлотта Дэниэлс

Туманность Северная Америка — еще один большой яркий объект глубокого космоса, идеально подходящий для начинающих астрофотографов глубокого космоса.

Часть его, известная как Стена Лебедя (см. выше), проявляется даже при 10-20-секундной выдержке с высоким значением ISO, помогая вам узнать, когда вы нашли цель, и как позиционировать ее для остальных сеанса визуализации.

Чтобы сделать снимок выше, мы использовали модифицированную цифровую зеркальную камеру с добавленными для большей детализации узкополосным фильтром Hydrogen-alpha (Ha) и Oxygen (OIII).

Если вы снимаете этот объект на немодифицированную зеркальную камеру, финальное изображение будет выглядеть в основном красным, потому что камера не будет чувствительна к тонким излучениям OIII от туманностей.

Вместо этого он просто захватит часть водорода. Данные OIII, которые мы собрали из фильтра, выделены синим цветом на нашем последнем изображении выше.

Северная Америка и туманности Пеликан, Нил Вятт, Брэнстон, Стаффордшир, 20 и 21 июля 2020 г. Оборудование: монокамера ZWO ASI 1600MM Pro, Sky-Watcher 130PDS Newtonian, крепление Sky-Watcher HEQ5 Pro

это астрофото, которое позволило нам сделать четырехминутную экспозицию. Без гида мы были бы ограничены примерно двумя минутами, прежде чем монтировка начала дрейфовать и размыть детали.

В итоге мы сняли в общей сложности два часа Ha и два часа OIII для окончательного изображения.

Способ, которым мы обработали изображение Туманности Северная Америка, отличался от Андромеды из-за узкополосных фильтров.

Мы сложили и обработали каждый фильтр отдельно в DSS, а полученные файлы TIFF установили в Photoshop как монохромные.

Затем мы выполнили растяжку гистограммы для каждого, чтобы получить как можно больше деталей, прежде чем объединить наши данные Ha с каналом красного цвета и данные OIII с каналом синего цвета.

Зеленый канал был установлен на 50% Ha и 50% OIII. В результате получается цветное изображение, в котором используются все дополнительные детали, захваченные нашими узкополосными фильтрами.