Přinášíme Vám druhý díl článku, který je věnován fotografování vesmíru amatérskými a "dostupnými" prostředky. Zvedněme někdy hlavu a podívejme se vzhůru, najděme tam další rozměr a pokusme se jej dostat na papír. Článek navazuje na Vesmír I.
III. Fotografujeme objekty hlubokého vesmíru.
Popsat fotografování všech kategorií astronomických objektů zmíněných v první části článku je nad jeho prostorové možnosti (a také – ne se vším mám vlastní zkušenost). Takže dále budu popisovat fotografování mlhovin, hvězdokup a galaxií s tím, že podobný postup lze použít pro komety. Zájemce o podrobnosti v ostatních žánrech odkazuji na bohaté zdroje na internetu a pro českého čtenáře nejlépe na stránky již jednou zmíněného Ing. Martina Myslivce (foto.astronomy.cz).
Plánování
Podobně jako dobrý fotograf ptáků či brouků má základní znalosti
o jejich výskytu a chování, měl by amatérský fotoastronom znát
základní orientaci na noční obloze (alespoň poznat Velký vůz/Velkou
medvědici, najít Polárku a podobně). S použitím školních znalostí a
dobrého hvězdného atlasu lze pak naplánovat cíle vhodné pro konkrétní
fotovýpravu. Dobrým vodítkem může být právě Messierův katalog mlhovin
nebo internetové stránky podobně postižených fotoamatérů s jejich
úlovky.
Pro účely dnešní inspirace jsem zvolil nejjasnější objekty hlubokého
vesmíru, viditelné na zimní noční obloze. Všechny jsou v případě
dobrých podmínek a zraku pozorovatelné i neozbrojeným lidským okem,
v malém triedru (např. 7×50) pak krásně vyniknou jako plošné mlhavé
objekty ve změti bodových obrazů hvězd:
- M31 Velká galaxie v Andromedě a její menší galaktičtí souputníci M32 a M110 (tři galaxie jednou ranou)
- M45 Otevřená hvězdokupa Plejády v souhvězdí Býka, s řasovou mlhovinou (někdy označovaná jako Kuřátka)
- M42 Velká mlhovina v Orionu, podle všeho aktivní rodiště hvězd.>
Ujistím se, že jsem schopen příslušné objekty najít na obloze zpaměti a v opačném případě si z hvězdného atlasu vytisknu pomocné mapky. Určím si navigační postup typu: „pětkrát protáhnout délku zadní části Velkého vozu, abych identifikoval Polárku“.
Zkontroluji na příslušných meteorologických serverech pohyby oblačnosti. Pokud podmínky nasvědčují úspěšnému lovu, složím vše do auta. A ve vhodný čas vyrážím na zvolené pozorovací stanoviště.
Příprava na místě
V případě použití běžného pevného stativu je situace značně jednodušší. Prostě – složím stativ do pracovní pozice, připevním fotoaparát se základním zoomem nebo vhodným „širokáčem“, k tomu kabelovou spoušť a jsem připraven. Můžu tak s klidem přeskočit následující odstavec.
V případě pointované fotografie je prvním úkolem adjustace montáže (případně „dveřního závěsu“) – namíření osy otáčení na bod poblíž Polárky, kde protíná hvězdné pole pomyslná zemská osa. Na přesnosti této adjustace do značné míry závisí přesnost kompenzace rotace a nepřímo tak maximální délka expozice. Jako nejlepší metoda adjustace montáže, bez dalekohledu v polární ose, se mi osvědčil následující postup:
- adjustuji „od oka“ na Polárku
- namířím fotoaparát rovnoběžně s polární osou, abych měl Polárku co nejvíce ve středu svého záběru.
- zvolím maximální citlivost 3200 ISO a čas okolo 20 vteřin, objektiv na minimální clonu
- uvolním příslušný šroub v montáži tak, aby jí šlo volně otáčet okolo polární osy
- fotím a v průběhu expozice otáčím montáží okolo polární osy
- na LCD fotoaparátu vidím soustředné obloučky okolo bodu, kam míří polární osa mé montáže
- opakuji celý postup, dokud nejsem s adjustací spokojen
Připojím a zprovozním případný pohon montáže.
Vyhledání objektu
Bohužel ani dnes zvolené objekty, viditelné pouhým okem, nejsou vidět
v hledáčku fotoaparátu. Co s tím?
Právě nyní se vyplatí nasazený základní zoom nebo „širokáč“.
Prostě – fotoaparát namířím podle svého nejlepšího přesvědčení,
případně podle jasných hvězd, které mohou být v hledáčku viditelné.
Vytvořím testovací snímek na nejvyšší citlivost ISO a maximálně
otevřenou clonu.
Na LCD se pak pokusím identifikovat přímo hledaný objekt, případně
předem připravené navigační schéma nebo použiji vytištěné mapky.
Postupnou iterací a u zoomu prodlužováním ohniska dostanu objekt svého
zájmu do středu své fotografie. Vyměním „navigační“ objektiv za
pracovní teleobjektiv (v mém případě 135mm/2.8). Pokud mám montáž a
běží mi hodinový stroj, je to vše. U pevného stativu je dobré umístit
cílový objekt kousek „před“ střed tak, aby mi do středu doputoval až
v průběhu několika následujících minut focení.
Nastavení fotoaparátu na ostrou sérii
Ani jednouchá montáž typu mé EQ2, ani dveřní závěs a samozřejmě ani
pevný stativ nejsou schopny mnoha hodinových expozic jako je tomu
u profesionálních přístrojů. U pevného stativu jsou expoziční časy
uvedené výše (řádově sekundy), u jednoduché montáže či závěsu
může jít o jednotky minut.
Trikem, kterým se dá toto omezení (částečně) obejít, je série
většího počtu snímků a jejich následné sloučení v grafickém editoru
nebo specializovaném astro-foto software. Protože je ale následné
zpracování bez speciálního SW relativně pracné, nemá cenu dělat
výrazně více snímků než cca 10.
Proto se také bude malinko lišit nastavení fotoaparátu na ostrou sérii
s pomocí pevného stativu a s pomocí poháněné montáže.
Společná nastavení:
- plně manuální režim, jak expozice, tak ostření
- co nejlepší zaostření na nekonečno (lze udělat metodou postupné iterace a kontroly na LCD fotoaparátu)
- režim předsklopení zrcátka
- vypnout automatickou redukci šumu (na Canonu 20D není viditelný rozdíl a jen to zdržuje, pro ostatní DSLR to nemusí platit).
Nastavení pro pevný stativ (kvalita se podřizuje krátké expozici) volím:
- místo teleobjektivu raději standardní světelnou padesátku
- nejdelší možnou expozici podle pravidla 600 lomeno přepočtená ohnisková vzdálenost
- nejvyšší „slušně“ kreslící clonu daného objektivu (např. jedno clonové číslo pod maximum)
- nejvyšší „slušně použitelnou“ citlivost snímače (typicky 1600, výjimečně 3200 ISO)
Nastavení pro amatérskou montáž (závěs) volím:
- vhodný světelný teleobjektiv 135–200mm
- vyzkoušenou „stabilní“ expozici (u mé montáže a ohniska 135 mm je to okolo 1 minuty)
- optimální citlivost snímače s ohledem na světelný zisk a šum (ISO800, výjimečně 1600)
- optimální clonu objektivu s ohledem na zisk a kvalitu zobrazení (typicky 2 clonová čísla pod maximum)
Konečně fotíme
Po všech nastavování a přípravách je vlastní focení v podstatě nuda. Tu si mohou zpestřit máváním kloboukem pouze vlastníci zrcadlovek bez možnosti předsklopení zrcátka. V případě pevného stativu a delší série je vhodné každých pár minut zkontrolovat, zda nám náš objekt neutekl ze zorného pole.
Hrubé výsledky příklad M31 Velká galaxie v Andromedě:
 |
 |
IV. Zpracováváme nafocenou sérii
V této kapitole si povíme, jak vytvořit z deseti jednotlivých snímků jeden s výrazně lepším zobrazením, zejména ve slabých partiích, kde nám ramena galaxie zanikají v šumu hvězdného pozadí.
Porovnejte následující kompozitní snímky Galaxií v Andromedě s předchozími jednotlivými, jak „vylezly“ přímo z fotoaparátu.
 |
 |
Základní způsoby skládání:
- skládání za účelem potlačení šumu
- skládání za účelem zviditelnění slabě svítících objektů
- kombinace obojího.
Pro všechny druhy skládání je první krok shodný.
Sesouhlasení jednotlivých záběrů
Ani při použití kvalitní montáže s hodinovým strojem není zaručeno, že všechny snímky v sérii budou mít přesně stejné pozice hvězd. Při focení z pevného stativu je samozřejmě pravidlem, že snímky budou vždy malinko posunuty.
Následující postup se mi osvědčil při použití Adobe PhotoShop (Elements):
- Prohlédnu si všechny snímky v sérii a vytřídím ty, které jsou nepoužitelné (obvykle okolo 30%).
- Zbývající snímky otevřu v PS.
- Nejkvalitnější snímek použiji jako základní (background) vrstvu a postupně přes něj přetahuji ostatní:
- Po přetažení ponechám normální prolnutí, ale nastavím průsvitnost (Opacity) na 40%.
- Díky průsvitnosti horní vrstvy vidím jak hvězdy ze základní vrstvy, tak slabší posunuté ve vrstvě vrchní.
- Posunováním a případnou rotací dosáhnu co nejlepšího „zákrytu“ obou vrstev
- Vrátím průhlednost horní vrstvy na 100% a vypnu její zobrazení, tak aby další vrstva mohla být sesouhlasena zase se základní vrstvou.
- Výsledkem je obrázek složený z jednotlivých dílčích snímků, které se pokud možno přesně překrývají. Tento si uložím pro další experimentování.
Jsem si jist, že podobný postup lze uplatnit v každém grafickém editoru, který umožňuje práci s více vrstvami.
Skládání vrstev v grafickém editoru
Skládání za účelem potlačení šumu – toto je metoda obecně vhodná pro jakékoliv statické záběry s nízkým kontrastem, pořízené v sérii. Jako základní metodu prolnutí použiji „overlay“, kterou aplikuji na všechny vrstvy. Výsledný snímek potom doladím aplikací křivek nebo úrovní. Pro naše fotografie mlhovin a galaxií to není metoda příliš vhodná, protože při prolnutí klesá jas v oblasti nízkých jasů. Z astronomických snímků bude vhodná například na snímky Měsíce či planet. Protože v současné době nemám nafocenou vhodnou sérii snímků, použil jsem k demonstraci denní snímek talířové antény na velkou vzdálenost za nevhodných světelných podmínek.
 |
 |
Skládání snímků za účelem zesílení málo jasných objektů – postup je prakticky stejný, jen místo neutrálního prolnutí „overlay“ použiji jedno ze „zesvětlovacích“ prolnutí:
- Lighten – malé zesílení jasů, výrazná redukce šumu. Bylo použito ve zpracování série snímků Mlhoviny v Orionu.
- Screen – střední zesílení, střední redukce šumu. Bylo použito při zpracování obou sérií snímků galaxií v Andromedě.
- Color Dodge – zatím nemám zkušenost
- Linear Dodge – velmi výrazné zesílení jasů, malá redukce šumu. Bylo použito při skládání snímku Plejád.
Ostatní úpravy
V zásadě jsou možné a vhodné všechny „celkové“ metody úpravy snímků (úrovně, křivky, rozostření, doostření, saturace, desaturace a podobně). Lokální úpravy mohou být velmi efektní (posun v barevném podání, lokální zesvětlení…), ale jedná se již o selektivní zásah (jako bych si mlhovinu sám namaloval) a znehodnocuje se tím „objektivita“ astronomického snímku.
SW nástroje vhodné pro zpracování astronomických snímků
Protože při velkých sériích snímků (řádově desítky i stovky) je ruční skládání v editoru velmi pracné, existují SW nástroje částečně či plně automatizující tento proces. Pro zájemce uvádím nejznámější reprezentanty takových programů:
- RegiStar od Auriga Imaging (http://www.aurigaimaging.com) – komerční SW s cenou 149$. Vyniká nástroji na automatické překrytí a sesouhlasení jednotlivých snímků v sérii.
- AstroStack (http://www.astrostack.com) – levnější (59$) javový program s podobnou funkcí jako RegiStar. Na svém laptopu jsem měl problémy s nedostatkem paměti a pomalostí zpracování…
- RegiStax (http://registax.astronomy.net) – velmi pokročilý freeware nástroj s netriviálním ovládáním. Není tak dokonalý v automatickém sesazování snímků a občas nepohrdne ruční výpomocí…
Závěr
Dosti bylo teorie a jdeme fotit, zvláště, pokud nám počasí právě přeje. V průběhu české zimy je jasná a nejlépe bezměsíčná noc velmi vzácný úkaz. A pokud nás tu bude časem víc, třeba přemluvíme Radika, aby nám udělal i vlastní kategorii v galerii.