— Термин DSO (Deep Sky Object) как и понятие Deep Sky Photography относится к объектам за пределами нашей Солнечной системы. Астрофотография – это, соответственно, всё остальное, включая Млечный Путь и отдельно взятые яркие звёзды.

— Первую астрофотографию я сделал 27 июля 2018 года.

Я тогда только переехал на Кипр и особо не знал, чем вообще заниматься в свободное время. В тот день услышал новость о лунном затмении и одновременной перигелийной оппозиции Марса. Я понятия не имел, как снимать Луну, где найти Марс, да и словосочетание «перигелийная оппозиция» отсутствовало в моём лексиконе.

Всё, что меня тогда привлекло, был период повтора такого совпадения – 25 тысяч лет. Бесцельное послерабочее просиживание дивана в тот вечер заменила захватывающая прогулка по центру города в поисках незакрытой крыши какой-нибудь высотки.

На вооружении были:

• Nikon D800e• Nikkor 70-200 VR2 2.8 +
• Kenko x2
• Дешёвенький штатив Manfrotto Compact Advanced
• Пустая голова, которая даже не удосужилась прочитать, как снимать Луну и её затмение.

Результат той ночи особо не впечатляет своей детализацией, но послужил отправной точкой интересного увлечения.

Позднее я возвращался к Луне с уже другими знаниями и методами обработки, и в этом случае уже проглядывается какой-то наработанный опыт.

В первом случае ошибка заключалась в том, что я сужал диафрагму для cъёмки Луны во время затмения. Это неправильно. Сужать её необходимо для съёмки яркой Луны.

Второй снимок Луны сделан путём сложением множества снимков (стекингом) и последующим увеличением резкости. На выходе получается результат с низким уровнем шумов. Это позволяет тянуть изображение, превращая его в HDR.

Невозможно проэкспонировать звёзды на фоне такого яркого объекта. Фоном тут является фотка глубокого космоса, которую я вытащил из корзины (выбросил, потому что звёзды были в расфокусе).

Но если говорить именно о фотографиях глубокого космоса, то прогресс лучше всего покажет самые известные туманности Ориона и Бегущего человека. И именно эта туманность послужила толчком к увлечению астрофотографией.

В фотографиях Ориона проглядывается опыт в обработке (процессинге) полученных фото. Исходник второй и третьей фотки один и тот же, но с разным подходом к стекингу, многократному вытягиванию кривой и приобретённым пониманием того, как получить баланс по цвету после просмотра великого множества видео по обработке дипская.

Как-то раз в беседе в местном кипрском фоточате один из участников поделился своими фотографиями глубокого космоса. Когда я узнал, что они сняты с поверхности Земли прям совсем недалеко от меня при использовании обычного фотоаппарата, в голове что-то щёлкнуло.

Я напросился приехать поучаствовать в съёмке или хотя бы глазком увидеть, как это происходит. Мне тогда дали посмотреть и на планеты, и на туманности и даже что-то снять, насадив свой фотоаппарат на телескоп. Это были просто одиночные кадры, которые я впоследствии вытягивал в Lightroom.

После этого в течение недель трёх я изучал методы астросъёмки, оборудование и технологию как таковую. Поняв, что это всё дико дорого и муторно, я забил, но ровно до следующей такой поездки с ребятами. В этот раз местный астрофотограф Виталий взял с собой монстр от Meade – LX600.

Как раз увиденная в его окуляр чёрно-белая туманность Ориона дощёлкнула тумблер «хочу», и понеслось. Я стал возвращаться к объектам, снятым в тот день но уже с другими знаниями, собственной техникой для астрофото и навыками в обработке.

Как и в любом другом деле здесь важен опыт. Очень много астрофотографов возвращаются к своим старым исходникам, для того чтобы выжать из них максимум c новыми знаниями.

— В первую очередь, нужно обозначить для себя жанр астрофотографии, в котором хочется снимать. Я бы выделил 2 жанра: пейзажный и научный.

Оба жанра могут разветвляться на более специализированные, требующие разного набора оборудования.

В случае с пейзажем, это:

· Звёздный пейзаж со статичными звёздами
· Звёздные треки
· Пейзажи с ярко выраженным Млечным Путём или какими-то отдельными областями созвездий

Научный я бы разделил на поджанры, основываясь на объектах съёмки:

· Солнце
· Луна
· Планеты солнечной системы
· Туманности
· Галактики
· Панорамы созвездий

Чтобы понять основы и нюансы астрофотографии, желательно начать с пейзажной съёмки. Для неё простого фотоаппарата, поддерживающего ручные настройки выдержки, диафрагмы, ISO и фокуса, будет достаточно.

Объективы я бы советовал светосильные (край f/3.5) и с фиксированным фокусным расстоянием до 35мм.

Для уменьшения уровня шумов в пейзажах я бы рекомендовал использовать астротрекер, который позволит удлинять выдержки и уменьшать значение ISO. Для съёмки в местах с сильным световым загрязнением желательно применять LP (Light Pollution) фильтры.

Считается, что для дипская обязательно нужно иметь астротрекер, дорогущий телескоп с фокусным расстоянием 100500 мм, астро или модифицированную камеру. Но это не так.

Вот эта фотография была сделана с обычного штатива, телевиком c накрученным экстендером (400мм f/5.6) и зеркалкой Nikon D800e:

Чтобы так снять потребовалось:

- полтора часа беспрерывной снимать в ручном режиме
- удерживать основной объект съёмки в центре кадра
- пару дней поизучать методы стекинга и обработки

Изрядно помучался, но получил более-менее удовлетворяющее моим ожиданиям изображение. Но чтобы получать более качественный результат потребовалось более специализированное оборудование.

Следующим мои приобретением был астротрекер. Выбор тогда пал на трекер от iOptron (Skyguider Pro). Он поддерживает гайдер камеры для исправления периодической ошибки. Эта ошибка возникает на любых моторизированных монтировках из-за передачи усилия вращения через зубчатые передачи. А периодической она называется потому, что повторяется с постоянным периодом равным одному полному вращению главной шестерни:

Но если выбирать сейчас, то я взял бы Sky-Watcher Star Adventurer 2i, уж очень у него удобное крепление и регулировка наклона камеры. Существуют также механические экваториальные трекеры (Omegon Mount Mini Track LX2 NS) и даже можно построить трекер самому.

Как мне кажется, логичным развитием техники относительно умения будет:

Я пока остановился на этапе с рефрактором (TS-Optics 80 f/7 APO FPL53), монтировкой (SkyWatcher EQ6-R Pro) и камерой для гидирования (ASI120mm mini с компактным гид-искателем William Optics 32/120).

Всё это управляется с ноутбука на Windows c Intel i5 HP Spectre 360 (аккумулятора хватает на 12 часов съёмки в режиме энергосбережения), при этом оставил астротрекер как походный вариант и для пейзажей.

Нюансы с выбором типа телескопа (Рефрактор, Ньютон, RC и тд), астрокамер, фильтров и монтировок достойны отдельной статьи.

Прим. Г.Д.: Если статья соберёт, скажем, 3 тысячи просмотров, попрошу Вилена сделать дополнительный материал:)

Итого, чтобы начать снимать, достаточно камеры, штатива, основных знаний о съёмке звёзд и Желания с большой буквы. Это занятие для действительно усидчивых, внимательных и любящих технические особенности фотографов.

— Мне кажется, я ни одной астрофотографии не сделал без предварительного планирования. Если поначалу я просто выбирал дни без Луны и ездил, куда глаза глядят, то теперь подхожу с особой методикой.

В случае с пейзажной съёмкой я обычно проверяю фазу Луны и уровень засветки в месте, где, как мне кажется, получилось бы сделать красивый кадр. Засветку проверяю на сайте https://www.lightpollutionmap.info/ или в приложении "PlanIt!". Но приехать в зону с малым уровнем засвета недостаточно, необходимо учитывать ближайшие населённые пункты и дороги, которые будут давать засвет на горизонте. Поэтому планировать место нужно так, чтобы направление съёмки тоже было в темноту.

В случае с дипскаем планирование обстоит иначе:

1. В первую очередь, я выбираю объект

Выбор во многом зависит от времени года. К примеру, с марта по конец мая подходил к концу сезон галактик. Я выбрал для съёмки дуэт галактик М81 и М82 (Бодэ и Сигара). Выбирал при помощи приложения Stellarium для ПК. В нём можно задать параметры телескопа, размер матрицы камеры и наглядно увидеть, как будет помещаться объект в поле кадра.

2. Примерно прикинуть время съёмки

В приложении Stellarium также можно увидеть положение Луны, но более точно астрономическую ночь я проверяю в iOS-приложении APT DC (Astrophotography Tool Darkness Clock). Есть много других приложений для этого, но здесь всё на одной странице. DSD Time показывает длительность возможной съёмки ночью, учитывая фазу Луны с её закатом и рассветом и время рассвета Солнца.

3. Определить положение полярной звезды, общий ландшафт местности, засветку области

Я периодически снимаю с балкона (Bortle 7) или с одного и того же места в горах Троодос (Bortle 3-4).

В случае с поездками в какой-то арендуемый загородный или прибрежный дом я нахожу на Google картах в режиме спутника понравившийся дом. Кручу в режиме 3D окрестность, чтобы оценить высоту и уровень гор.

По фоткам на Booking или Airbnb пытаюсь понять, где можно было бы разместить телескоп. В идеале на крыше или в саду.

Проверяю уровень засветки так же, как и для пейзажа, и прикидываю, какой взять фильтр (Optolong L-Pro или Optolong L-eXtreme).

Для подготовки к выезду так же очень важно собираться по чек-листу. Нудное кликанье по галочкам в списке намного лучше, чем оказаться за 200 км от дома без какого-то маленького проводочка, отсутствие которого напрочь лишает смысла всю поездку.

— Этапы подготовки и процесса съёмки со штатива и с использованием трекера или монтировки практически одинаковые (за исключением одного пункта – установки полярной оси):

1. Установить штатив или монтировку на желаемое место
   
2. Настроить полярную ось монтировки/трекера (это ось вращения трекера или монтировки, которая параллельна оси вращения Земли)
   
3. Установить телескоп или объектив с камерой
   
4. Настроить фокус по звёздам
   
5. Найти объект или область в небе, который собираемся снимать
   
6. Приступить к съёмке

Если про первые три пункта полно доступной информации в интернете, то вот про фокус, поиск объекта и самой съёмке можно рассказать немного интересных нюансов.

Во-первых, фокус на бесконечность не равен фокусу по звёздам.

Звёзды в многомиллионном расстоянии от нас, что для доступных нам объективов и телескопов это является бесконечностью, но маркировка бесконечности на объективе никак не отражает точную на неё фокусировку.

Почти все современные объективы производятся так, что их оптическая схема может фокусироваться за бесконечностью. Это обеспечивает гораздо более широкий допуск при изготовлении и позволяет учитывать изменения, вызванные температурой.

Так как же правильно фокусироваться?

Я до сих пор настраиваю фокус вручную без применения даже маски Бахтинова.
В случае с фотообъективом действия следующие:

1. Навожусь на область в небе, где проглядывается скопление звёзд
   
2. Включаю режим Live View
   
3. Выкручиваю фокус на близкое к бесконечности значение
   
4. Выбираю среднюю по размеру звезду в поле кадра и увеличиваю её
   
5. Кручу фокусировочное кольцо так, чтобы она была максимально маленькой (если выбирать очень яркую большую звезду, то по ней будет сложнее оценить точность фокусировки)
   
6. Сбрасываю увеличение электронного видоискателя, выбираю звезду ближе к краю кадра
   
7. Увеличиваю её и проверяю настройки фокуса по ней
   
8. Если всё ок, делаю пробный кадр и убеждаюсь в этом уже на снимке
   
9. Фиксирую фокусировочное кольцо изолентой, чтобы случайно не сдвинуть
   

Опытные астрофотографы используют маску Бахтинова, которая упрощает сам процесс фокусировки и улучшает его точность. Но, как мне кажется, её применение больше актуально для фокусных расстояний от 100 мм или для камер с 40+ мегапикселями. У них размер пикселя маленький, и на глаз оценить фокус по звезде через электронный видоискатель затруднительно. Может получиться не точно.

Чтобы найти конкретное звёздное скопление, раньше я использовал только приложение StarWalk 2 для айфона. Оно в режиме гироскопа помогало находить объект. Но это работало только для ярких объектов, которые видны невооруженным глазом и их легко найти по соединению созвездий (например, Андромеду или Орион).

Для примера попробуем выстроить удачную композицию со скоплением М4 и звездой Антарес в молекулярном облаке Ро Змееносца.

План действий по поиску нужного скопления звёзд:

0. Нужен интернет на телефоне
1. При помощи хоть всё того же StarWalk 2 или любого другого интерактивного приложения для смартфона наводим фотоаппарат в сторону М4
2. Делаем пробный снимок
3. Перекидываем фотку к себе в телефон через WiFi либо тупо фоткаем дисплей камеры на смартфон:

4. Кропаем фотку фотки (ха-ха) на телефоне
5. Заходим на сайт https://nova.astrometry.net/upload
6. Загружаем изображение туда
7. Получаем данные об объектах в поле кадра (кликабельно):

8. Можно нажать на кнопку "browse the sky" чтобы увидеть свой снимок на карте неба и понять в какую сторону двигать или крутить камеру:

Далее я сдвинул М4 и Антарес правее и повернул плоскость сенсора так, чтобы помещался черный хвост от молекулярной туманности в этой области.

Такой процесс называется Plate Solving (Astrometric solving). При съёмке с использованием микрокомпьютера или приложения APT для ноутбука этот процесс можно автоматизировать. Но, как мне кажется, для походного варианта с трекером самое то.

При съёмке с обычного штатива для расчёта длительности выдержки придётся учитывать вращение Земли, из-за которого смазываются далёкие от нас звёзды. Я бы обозначил два правила, пользуясь которыми можно высчитать выдержку.

Самое известное – правило 500. Необходимо число 500 поделить на фокусное расстояние объектива и результатом будет длительность выдержки в секундах. Например, 500/35мм = 14 секунд.

По опыту, правило 500 работает только для фоточек в инстаграм. При ближайшем рассмотрении снимков сделанных на D800 звёзды размазанные и если использовать эти снимки в широкоформатной печати высокого качества – это будет сильно заметно. Но, повторюсь, для инстаграма сойдёт!

Более точно работает правило NPF (N = aperture, P = pixel pitch, F = focal length). Оно учитывает величину диафрагмы, размер матрицы и пикселей, фокусное расстояние объектива, географическое местонахождение и долготу объекта на небе. Самый удобный калькулятор NPF, на мой взгляд, в Photopills.

При съёмке с трекером или монтировкой стараюсь держать выдержку короче 200 секунд, ISO 800-1600. Все пристрелочные снимки я обычно делаю на ISO 4000-6400 с выдержкой около 6 секунд. Этого достаточно для Platesolve.

При съёмке с монтировкой я использую гидирование, позволяюще минимизировать периодическую ошибку ведения. ISO я выбираю нативное для фотоаппарата, а выдержку – в зависимости от яркости объекта. Чаще всего это 300 секунд. Можно и дольше, но нужна астрокамера с охлаждением, чтобы уменьшить уровень шумов при длинных выдержках.

Основным результатом сессии съёмки дипская является набор изображений, состоящий из фотографий:

1. Самого объекта или области (Lights).

Чем больше снимков тем лучше. Общее время выдержки называется интеграцией. Для качественных результатов интеграция может быть длиной в нескольких дней.

2. Шумов матрицы (Darks).

Дарков тоже много не бывает. Чем больше снимете, тем лучше. Но хотя бы не меньше 30% от интеграции. Шумы матрицы Darks снимаются с теми же настройками что и фотографии объекта Lights, но с надетой на телескоп/объектив крышкой, блокирующей свет.

3. Виньетирования объектива (Flats).

Для их съёмки нужно установить перед объективом или телескопом равномерно светящий источник света, например LED панель. Подойдёт экран планшета, ноутбука или телефона (если передняя линза позволит им полностью осветить площадь).

4. Шумов виньетирования объектива (Dark flats).

По аналогии с обычными Darks, снимаем кадры с настройками как у Flats, но с выключенным светом. Честно говоря ниразу не делал эти кадры. Но знатоки советуют.

5. Шумов записи камеры (Bias).

Просто 100 или больше кадров с выдержкой 1/8000 (или 1/4000, зависит от камеры). Можно отснять в домашних условиях один раз для часто используемых значений ISO.

Несколько обязательных правил при съёмке этих файлов:

1. Настройки Lights и Darks всегда одинаковые. Для всех остальных одинаковое только значение ISO.
2. Darks, Flats снимаются на месте съёмке и при тех же условиях.
3. Flats желательно экспонировать вот по такой гистограмме

4. Ни в коем случае не сбивайте фокус или фокусное расстояние при съёмке Flats, не сдувайте пыль с линзы, если она налипла за время съёмки, и не крутите фотоаппарат относительно оси телескопа и не скручивайте фильтр. Flats помогает не только калибровать виньетирование, но и убирать пыль со снимков.
5. Если снимаем объект в течении нескольких ночей, то нужно снимать дарки и флеты тоже каждую ночь.

— Для начала обозначу основное ПО, которое использую: Deep Sky Stacker, Pixinsight и Фотошоп.

Перед обработкой я стекаю все полученные файлы в Deep Sky Stacker. На выходе будет 32 битный TIFF файл с результатом.

Но с недавних пор я стекаю и обрабатываю в Pixinsight, а потом дорабатываю цвета в привычном интерфейсе Photoshop. Он нативно поддерживает 64 битный цвет с плавающей точкой, это позволяет максимально точно бороться за честные данные в каждом пикселе.

Photoshop может обрабатывать 32 бита с ограниченным набором функциональности, но для постобработки цвета идеально подходит, потому что Pixinsight больше похож на IDE разработчика, нежели фоторедактор. Pixinsight сделан астрофотографами для астрофотографов, там даже есть магическая кнопка, которая может сразу показать грубый, но максимально возможный результат.

Основной принцип обработки – это растягивание данных по гистограмме (стретчинг). Так же для хорошего результата нужно уметь:
– убирать градиент от засветки
– уменьшать размер звёзд
– уменьшать цветной и дробовой шум без потери резкости
– прочее

Для всего этого есть скрипты для Photoshop, но лучше научиться делать всё руками, чтобы применять с пониманием.

Разумеется, до всех этих техник я не доехал сам на своём велосипеде и буду рад посоветовать тех блогеров, чьи видео очень помогли мне быстро во всём разобраться.

Peter Zelinka, очень хорошее объяснение и пример обработки:

Nico Carver, Орион со штатива:

— В первую очередь, я стараюсь всячески развивать умение обработки, причём, с большим упором на знания в Pixinsight.

Надеюсь в течении этого года отснять как можно больше объектов глубокого космоса, чтобы набить руку. Когда надоест нехватка ИК/УФ информации, то следующим этапом роста будет приобретение чёрно-белой астрокамеры с активным охлаждением и фильтрами. Также в планах – RC телескоп (Celestron EDGE HD), который позволит снимать «поближе».

Так же есть какое-то странное желание попробовать поснимать глубокий космос на плёнку, пока что изучаю вопрос с видами высокочувствительной плёнки. Видимо придётся снимать на чёрно-белую с применением цветных фильтров и потом складывать уже при печати или, что проще, в Photoshop.

— :)