Новости астрономии, материалы по астрономической фотографии и наблюдениям небесных объектов

Съемка туманностей “Конская Голова” и “Пламя”

Возобновляю публикации материалов по астрофотографии.

За последнее время накопилось много отснятого материала, в той или иной степени обработанного. Начну с самого интересного – это 6 часов качественных экспозиций (52 кадра по 7 минут) туманностей “Конская Голова” и “Пламя”, расположенных рядом с достаточно яркой звездой Альнитак созвездия Орион.

horsehead_1_smaller_version

Нажмите на изображение для открытия в новом окне в полном размере.

Съемка производилась в середине декабря 2012 года, в течение 2 ночей, пока объекты были достаточно высоко над уровнем горизонта. К сожалению, во время съемки был сильный ветер, и пришлось наспех сооружать ширму из вбитых в землю палок, на которые рейками была приколочена полиэтиленовая пленка. На снимке площадки можно увидеть эту ширму. Температура воздуха достигала -28 С., что позволило получить минимальный уровень теплового шума и, как следствие, большее значение полезный сигнал / шум.

astrograph

Нажмите на изображение для открытия в новом окне в полном размере.

Астрограф представлял собой светосильный ньютон Sky-Watcher 200 f/4 с корректором (флетнер) Baader MPCC. Снимал на фотокамеру Canon EOS 1000D со снятыми ИК-фильтрами. Для гидирования использовался телескоп-рефрактор со световым диаметром 90 мм и фокусным расстоянием 500 мм. Камера гида – QHY5. Монтировка: Sky-Watcher HEQ5 PRO.

Програмное обеспечение: Canon EOS Utility, PHD Guiding + DitherMaster for Canon EOS Utility, Canon Digital Photo Professional (просмотр отснятых кадров), Cartes Du Ciel (поиск объектов и позиционирование телескопа).

Обработка снимка: Iris (калибровка и выравнивание снимков, предварительная обработка), FitStacker (сложение), GIMP (художественная постобработка).

Кроме того, во время этой сессии удалось протестировать лазерный коллиматор для телескопов Ньютона, который оказался великолепным подспорьем для юстировки светосильного оптических труб, сэкономил массу времени, и уберег нервы и пальцы рук от сильного мороза.

 

Подготовка к съемке

Из-за сильного ветра, к съемке начал готовиться еще засветло, расчистив снег и выкопав в мерзлой земле для стоек ширмы (деревянных палок) и опор треноги телескопа ямки глубиной около 25 см. После того, как вкопал стойки ширмы, полил их водой, которая тут же замерзла, намертво зафиксировав стойки в земле. Прибил с помощью реек полиэтиленовую пленку к стойкам, огородив таким образом место установки телескопа от ветра (по прогнозу, направление ветка не должно было измениться в течение всех 4 дней съемки). Затем, установил в ямки треногу телескопа, что позволило сделать телескоп более низким для дополнительной защиты от ветра.

С наступлением темноты, установил на треногу монтировку, противовесы и трубу телескопа, долго мучаясь с балансировкой по осям, но получив более-менее приемлемый результат. После подключения большого количества кабелей питания и управления системой, трогать кабели было нельзя – при таком сильном морозе малейшие механические воздействия на кабели приводят к повреждениям изоляции. Если же речь идет о силовых кабелях (220 В.), то это еще и опасно.

С лазерным коллиматором юстировка оптической трубы не заняла много времени, и телескоп остался дожидаться астрономических сумерек в полностью собранном виде, за исключением старого ноутбука, который вынес в последнюю очередь. Вообще, удивительно что ноутбук возрастом около 6 лет, и содержащий несколько механических частей (вентилятор охлаждения центрального процессора, жесткий диск, соединительные кабели монитора, которые приходится изгибать на морозе) до сих пор стойко выдерживает все эти издевательства.

После наступления сумерек подключил к ноутбуку камеры астрографа и гида, монтировку, запустил все программное обеспечение и проверил работу системы. В режиме Live View произвел фокусировку (да, да, именно в режиме “Live View” а не с помощью маски Бахтинова, которая также имеется – опыт показал, что при наличии некоторых навыков, более точно сфокусироваться можно именно так, причем по слабой звезде, еле заметной на экране компьютера в режиме предварительного просмотра). Произвел кадрирование объектов и проверил гидирование. Получив первую 7-минутную экспозицию, оценил кадрирование и фокусировку, и можно было переходить к съемке.

 

Съемка

Установил первую последовательность из 10 кадров (70 минут), ушел в теплый натопленный дом читать форумы и греться. Через 70 минут проверил полученные кадры, запустил новую серию, и так далее до момента, пока объект не опустился слишком низко над уровнем горизонта. После этого, чтобы не терять драгоценное время, снимал другие объекты до момента, когда до окончания астрономической ночи осталось приблизительно 1 час, и нужно было переходить к съемке темновых (Dark) кадров. Настройки (ISO, выдержка и пр.) при съемке темновых кадров ничем не отличаются о съемки кадров объектов, но при этом на матрицу фотокамеры по возможности не должны попадать фотоны света. Для этого на оптическую трубу надевается крышка, выключается монитор компьютера, и телескоп оставляется на все время съемки не тронутым в темноте.

После окончания съемки темновых кадров, получил по 20 кадров шумов считывания (Bias) и плоского поля (Flat). Кадры Bias снимаются так же, как темновые, но с минимальной выдержкой – для моей камеры 1/4000 сек. Для съемки кадров плоского поля с оптической трубы снимается крышка, на нее надевается чистая (без пятен, неровностей и неоднородностей структуры ткани) майка или футболка, которая освещается сбоку фонарем с довольно большого расстояния (для максимально равномерного освещения, вроде софтбокса). Пик гистограммы снимков должен быть приблизительно на 1/2 – 2/3 от максимума, не больше(!) – это связано с нелинейностью накопления сигнала матрицей при достижении значений, близкий к заполнению. Иначе кадры Falt будут некачественными.

Flats

Нажмите на изображение для открытия в новом окне в полном размере.

Все! Можно убирать оборудование, при этом провода нельзя cгибать до их отогревания – огромный моток перепутанных и задубевших проводов относится в теплое помещение и аккуратно кладется на пол. Когда отогреются, их можно будет смотать и вообще гнуть. Рекомендую до и после каждой фотосессии проверять отсутствие повреждений изоляции, особенно это касается силовых кабелей и пластиковых штекеров для подключения к сети переменного тока! Кабели с поврежденной изоляцией могут привести к тому, что вы так и останетесь на морозе, дожидаться, когда вас утром найдут рядом с телескопом. Это серьезно!

Оптическая труба телескопа вместе с установленным камерами заносится в холодное помещение, где и остается до следующей ночи. Если разница температуры все-таки приличная, и температура в помещении выше 0 С, рекомендую снимать камеры и упаковывать в герметичные целлофановые пакеты – влагосодержание воздуха нелинейно растет с увеличением температуры воздуха, и излишки влаги тут же выпадают на все холодные поверхности, включая электронные компоненты камер и матрицы. В этом случае, также нужно по возможности плотно закрыть оптическую трубу, чтобы влага не выпадала на оптические элементы астрографа и гида.

 

Обработка снимков

Калибровка кадров производилась в программе Iris. Не буду подробно описывать всю последовательность, она стандартна: вычитание из кадров объекта кадров Bias и Dark, деление кадров объекта на кадры плоского поля (Flat), и выравнивание (совмещение кадров). Затем, кадры открываются в программе FitStacker, где, после подбора оптимальных коэффициентов, кадры складываются по алгоритму Sigma Clipping, выставляется баланс белого, и полученный результат сохраняется в формате INT16_auto, оптимизированном для дальнейшей работы в Iris. В программе Iris производится выравнивание фона, подбираются оптимальные значения пикселов фона, используются команды “Color_Stretching” или “Logarithm”. В принципе, программа содержит огромное количество возможностей для обработки фотографии, которые также могут использоваться в зависимости от типа объекта и желаемого результата.

Дальнейшая обработка производится в редакторах PS или Gimp, и включает вытягивание кривых, уровней, использование масок и шумодавов. Это отдельная область, и я абсолютный в этом профан. Научиться получать действительно качественную обработку астрономических снимков можно только после многих лет практики…

 

При использовании материалов сайта, действующая ссылка на сайт astroproject.ru обязательна!

Астрономия и астрономическая фотография is powered by Wordpress | WordPress Themes