jacek 17/09/2015
• Poradnik
• 3002 czytań
0 komentarzy

Księżyc mozaika zdjęć. Autor Jacek Patka, 24.08.2015r.Kiedy Johannes Kepler wybrał się w podróż na księżyc … powstała książka Sen. Pierwsza publikacja fantastyczno-naukowa. Naukowiec musiał uciec się do triku, by przekazać czytelnikowi swoje przemyślenia o podróżach międzygwiezdnych. Ale jeśli chcesz może każdej pogodnej nocy wybrać się w podróż śladami Keplera korzystając z teleskopu, lornetki, a jeszcze lepiej dokumentując swoją wyprawę naukową z kamerą. Z kamerą? Ale jak? A tak właśnie. Współczesna technologia daje w zasadzie każdemu narzędzia do prawdziwej naukowej wyprawy. I to dalekiej wyprawy, bo aż na Księżyc. Można dalej, ale od niego warto właśnie zacząć. Jako, że oko człowieka jest jego najlepszym zmysłem i jednocześnie najsłabszym ogniwem, stąd od zarania nauki dokumentowano wszystko co tylko dało się zarejestrować widząc lub czując.

Ale aby nam nic nie umknęło w czasie naszych wypraw wykorzystamy najpopularniejsze narzędzie nie tylko naukowe fotografię. Niby zadanie proste. Ale jak się za to zabierzemy pojawia się masa wątpliwości i problemów. w astronomii możemy wyróżnić dwa działy astrofotografii. Jedna to obiekty jasne – Słońce, Księżyc czy planety – i obiekty ciemne, czyli cała reszta. Ciemne wymagają dość klasycznego podejścia. Kamera mysi przez długi czas rejestrować fotony z nieba. Im dłuższy czas tym więcej zobaczymy na zdjęciu. Jak się jednak okazuje, fotografia obiektów jasnych, to jakby zupełnie coś innego. Często musimy kamerę wręcz zasłonić przed nadmiarem światła.

Fotografia cyfrowa dała nam jeszcze trochę dodatkowych atutów. Możemy obraz przetworzyć na komputerze. I oprócz wielu mniej lub bardziej skomplikowanych zabiegów jeden zasługuje na szczególną uwagę. Jest to łączenie obrazów. Możemy je dodawać i odejmować. Zależnie od potrzeby. W fotografii obiektów jasnych na początek będziemy obrazy do siebie dodawać – łączyć. A powód tego jest zasadniczo jeden. Niestabilna atmosfera, która zmniejsza dostrzegalność szczegółów na tarczy obiektu kosmicznego. Ale może przejdźmy do konkretów, bo taki jest cel tego mini przewodnika.

Musimy mieć teleskop na montażu z mechanizmem prowadzącym – zegarem elektrycznym lub mechanicznym. Do teleskopu podłączamy kamerę. Jaką? Najprościej ujmując każdą, która jest w stanie zarejestrować obraz przez teleskop. Generalnie musi ona dać nam możliwość wymontowania ze swojej obudowy swojego obiektywu. Dotyczy to wszelkich kamer internetowych przerabianych na potrzeby astrofotografii. Ale też aparatów fotograficznych (to też kamera), choć istnieje możliwość połączenia w układzie afokalna (teleskop, okular, obiektyw kamery). Efekt jest jednak mizerny i nie polecam go.

Kamery są drogie. Za przeciętną kamerę można kupić niezły teleskop. Ale kamerka internetowa jest ciekawym kompromisem na początek. Wiele kamerek przeżyło swoją historie w astrofotografii. Ostatnia to SPC900NC. W każdej z nich zasadniczo wymontowujemy obiektyw i w to miejsce montujemy tzw. Nosek, czyli łącznik dający możliwość podłączenia jej do wyciągu teleskopu. W typowym teleskopie to nosek 1.25” lub rzadziej 2”. W sklepach internetowych znajdziecie gotowe noski z odpowiednim gwintem do wkręcenia go w miejsce obiektywu. Nie polecam prowizorycznych przeróbek bo precyzja musi być spora. Można tez kupić kamerę do fotografii planet lub pójść jeszcze dalej i kupić bardziej zaawansowaną kamerę do DS. (Deep Space – obiekty głębokiego nieba, czyli słabo świecące). Te ostatnie będą miały często chłodzenie termoelektryczne lub inne. Ale to już wydatek rzędu kilku tysięcy złotych (2015r.).

Napęd montażu musi być przynajmniej w jednej osi RA, wokół której rotuje niebo – dokładniej obraz się wokół własnej osi Ziemia. Mechanizm ma skompensować ten ruch. Oś RA trzeba precyzyjnie ustawić na biegun świata – w okolicy Gwiazdy Polarnej. Szczegóły jak to zrobić znajdziesz w innych opracowaniach.

Nadchodzi meritum sprawy. Czyli rejestracja obrazu. Kamera tworzy film. Kamerka internetowa da nam obraz w postaci filmy ze skompresowanym obrazem, a kamera np. DMK21 ma możliwość tworzenia nieskompresowanego obrazu w filmie. To drugie rozwiązanie jest znacznie lepsze. Ale to już historia związana bardziej z informatyką. Webkamerki są kolorowe. Czyli zarejestrowany film jest kolorowy dzięki specjalnej matrycy posiadającej filtry RGB. Kolorowy obraz jest fajny, ale rozdzielczość takich kamer jest mniejsza.

Okno programu Sharp Cap w czasie rejestracji obrazu z kameryPo podłączeniu kamerki do teleskopu, skierowaniu go na nasz obiekt, Księżyc, podłączeniu przewodu od kamery do komputera uruchamiamy program do rejestracji obrazu. W zasadzie wystarczy każdy program, który z naszej kamery nagra filmik. Ale warto wykorzystać specjalne do astrofotografii przygotowane programy. Polecam dwa z nich – bezpłatne. Jeden to Fire Capture a drugi to Sharp Cap. Co one nam dają takie czego nie ma zwykły program? Jest co najmniej kilka funkcji wartych uwagi. Nazywają automatycznie pliki wg tego co fotografujemy. Z menu wybieramy nazwę fotografowanego obiektu a program dodaje np. datę, godzinę, filtry, itd. Oraz tworzy dla danego dnia rejestracji oddzielny katalog. Szybko się bowiem przekonasz, że ilość materiału rośnie i trudno się już zorientować co kiedy zarejestrowaliśmy. Oba programy mają te funkcje inaczej dostępne, ale są. Możemy sterować wzmocnieniem sygnału tzw. Gain. Większy gain to jaśniejszy obraz ale i większy szum. Możemy sterować tzw. Migawką, Czyli czasem ekspozycji. Dłuższy czas to więcej detali ale i większy szum na zdjęciach. Musimy tak dobrać te parametry aby powstał jak najlepszy materiał.

Okno programu Fire Capture w czasie rejestracji obrazu z kameryW Fire Capture jest ciekawa funkcja tzw. AutoALIGN. W przypadku planet ich obraz jest tylko częścią kadru. Włączenie tej funkcji spowoduje, że program zmniejszy kadr i resztę klatki wykorzysta do skompensowania dryfu naszego montażu. Problem bowiem jest taki, że każdy montaż z napędem będzie pracował nierównomiernie, lub będzie niedokładnie ustawiony na biegun i przez zauważymy, że w czasie rejestrowania zdjęć planeta będzie nam się przemieszczać w kadrze. To bardzo utrudni późniejszą obróbkę materiału. Najlepiej jest, gdy na każdej klatce filmu kratery czy planeta jest dokładnie w tym samym miejscu. I ta funkcja nam to załatwi od ręki.

Histogram pokaże nam na ile nasze kadry są wypełnione informacją, czyli zawierają piksele z zarejestrowanymi fotonami. I histogram wypełniony pełniej tym lepszy materiał. Ale zbytnie wypełnienie przepali materiał. Tarcza Księżyca będzie jasna białą plamą, bez widocznych kraterów a planeta będzie białym obiektem na czarnym tle klatki.

Na początek tyle. Jest tam jednak bardzo dużo ciekawych i przydatnych funkcji wartych poznania i stosowania.

Jest film na naszym dysku twardym. Ale co dalej. Tak, to dopiero początek drogi. Aby powstał z tego materiał zdjęciowy musimy go przetworzyć i najczęściej wykorzystywanym program do tego celu jest RegiStax. Warto przed praca zapoznać się z elementarnym samouczkiem (Link) a z czasem przerobić dokumentacje programu (Link) i sięgać po inne źródła jak posługiwać się tym kombajnem.

Okno programu Regi Stax w czaie ustawiania filtrów Wavelet oraz kilka innych okien z dodatkowymi opcjami do wykorzystaniaNa początek wczytajmy nasz film do programu (SELECT). Zależnie od wersji programu (5.1 czy 6.0) musimy wskazać punkty (6.0) lub obszar (5.1) wg których program będzie wyrównywał klatki względem siebie. Klikamy ALIGN i program przeanalizuje nasz film. Po tym klikamy LIMIT, a następnie STACKS. Teraz odbywa się łączenie (stakowanie) klatek filmu. Po drodze program wybiera najlepsze klatki do połączenia. Możemy też wybrać klatki z filmu ręcznie lub wskazać najlepszą klatkę, wg której program ma wyselekcjonować z naszego filmu te do dalszej obróbki.

Po złączeniu klatek obraz jest dość niewyraźny. Klikamy zakładkę WAVELET. To jest to magiczne narzędzie, które pozwoli nam wyostrzyć nasz obraz. Przesuwamy suwaki na poszczególnych poziomach i z naszego rozmytego obrazu wyłaniają się detale wcześniej niewidoczne. Pamiętaj jednak, że nic nie zmieni faktu słabego materiału. A ten w dużej części zależy od seeingu (stabilności atmosfery) oraz o jakości naszego sprzętu (od teleskopu do kamery).

Na koniec zapisujemy nasz obraz – SAVE IMAGE.

Program do obróbki naszego filmu na jeszcze więcej opcji niż poprzednie programy i nie jestem pewien, czy ktokolwiek gdzie opisał wszystko w jednym miejscu lub w różnych miejscach. Strona programu to najlepiej opracowany materiał, ale w języku EN.

Tak powstał obraz Księżyca tu widoczny. Z tą równicą, że w kadrze każdego filmu był widoczny tylko fragment tego całości. Trzeba więc było dokonać obróbki kilku nagranych filmów a następnie połączyć je w całość. To tzw. mozaika. Aby ją złożyć można użyć innego programu, już wcale nie związanego z astrofotografią, ale również bezpłatnego. Ten program to Image Coposite Editor (strona programu). Normalnie wykorzystywany do składania panoramy. Składa on również mozaiki. I w tym naszym przypadku spisze się wspaniale.

Aby zebrać materiał do takiej pracy jedna noc może okazać się … za krótka. Trudno uwierzyć? Ale tak jest. O tym co z takim materiałem możemy zrobić napiszemy następnym razem.


najedź myszką na obraz by zobaczyć opisy

Przeczytaj więcej:

• Prosta Astrofotografia księżycowa
• Fotografia planetarna
• A brief overview of Webcams and Astronomy