i. Zrozumienie podstaw:
* Hałas cyfrowy: Losowe zmiany wartości pikseli na czujniku. Jest nieodłącznie związany z kamerami cyfrowymi i staje się bardziej widoczny w warunkach o słabym świetle (jak astrofotografia) ze względu na wzmacniacz wymagający zwiększenia słabego sygnału. Rodzaje hałasu obejmują:
* odczyt szalony: Wprowadzony przez czujnik kamery podczas procesu odczytu. To jest stosunkowo spójne.
* szum termiczny (prąd ciemny): Wytwarzane przez ciepło w czujniku. Wzrasta wraz z czasem ekspozycji i temperatury.
* hałas fotonowy (hałas strzału): Zmienność statystyczna przybycia fotonów ze źródła światła. Jest zasadniczo nieunikniony, ale można go zmniejszyć proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego liczby zebranych fotonów.
* Stosunek sygnału do szumu (SNR): Stosunek pożądanego sygnału (światło z celu) do niechcianego szumu. Wyższy SNR jest lepszy. Układanie narażenia zwiększa SNR.
* Układanie ekspozycji: Robienie wielu zdjęć tego samego celu i uśrednianie ich razem. Sygnał (światło z celu) gromadzi się liniowo, podczas gdy losowy szum wynosi średnio. To skutecznie zwiększa stosunek sygnału do szumu.
ii. Potrzebny sprzęt:
* kamera: DSLR, bezlusterka lub dedykowana kamera astrofotograficzna. Dedykowane kamery astro często mają lepszą wydajność i chłodzenie w słabym świetle.
* obiektyw lub teleskop: Wybierz odpowiednią ogniskową na podstawie celu.
* statyw: Niezbędne do stabilnych długich ekspozycji. Zaleca się solidny.
* Mocowanie śledzenia (zalecane): Zmotoryzowane mocowanie przeciwdziałające obrotowi Ziemi. Pozwala na dłuższe ekspozycje bez szlaków gwiazd, znacznie poprawia SNR. Istnieje kilka rodzajów:
* alt-az Mount: Prosty, ale wymaga korekty obrotu pola w przetwarzaniu po przetwarzaniu długiego ekspozycji.
* Mount równikowy: Wyrównany z osą Ziemi, zapewniając najlepszą wydajność śledzenia.
* Interalometr (opcjonalnie): Pozwala zautomatyzować serię ekspozycji. Wiele aparatów ma wbudowane przedziały.
* ciemny tkanina/kaptur (opcjonalnie): Bloki zbłąkane światło, poprawia jakość obrazu.
* Filtr zanieczyszczenia światłem (opcjonalnie): Zmniejsza wpływ zanieczyszczenia światłem.
* laptop/komputer: Do przetwarzania obrazu.
* Oprogramowanie do układania obrazów: Kluczowe dla wyrównania i łączenia obrazów. Przykłady:
* DeepSkyStacker (DSS): Bezpłatny, popularny i działa dobrze. Tylko okna.
* Siril: Bezpłatne, open source, cross-platform (Windows, MacOS, Linux). Bardziej zaawansowane funkcje.
* Astro Pixel Processor (App): Komercyjny, potężny i obsługuje wiele zaawansowanych funkcji.
* PixInsight: Komercyjny, standardowy, bardzo potężny, ale ma stromą krzywą uczenia się.
iii. Akwizycja obrazu (robienie zdjęć):
1. Planowanie:
* Wybór celu: Wybierz cel odpowiedni dla warunków sprzętu i nieba.
* kadrowanie: Zdecyduj się na pożądany kompozycję i pole widzenia.
* Ustawienia ekspozycji: Określ optymalną długość ekspozycji, otwór i ISO. Często wymaga to eksperymentów.
* Liczba klatek: Celuj w co najmniej 20-30 lekkich ramek. Więcej jest ogólnie lepsze, ale malejące zwroty. Często używane są setki ram.
2. Ustawienia kamery (wytyczne ogólne):
* strzelaj w formacie surowym: Zachowuje najwięcej danych obrazu.
* Tryb ręczny: Niezbędne do spójnych ekspozycji.
* szeroko otwarta przysłona (najniższa liczba f): Maksymalizuje gromadzenie światła, ale rozważ aberracje obiektywów.
* ISO: Wybierz najniższy ISO, który daje przyzwoity histogram bez przycinania pasemek. Unikaj zbyt wysoko popychania ISO, ponieważ wzmacnia hałas. Eksperyment, aby znaleźć dobrą równowagę. Wartości ISO między 400 a 1600 są typowymi punktami początkowymi.
* Focus: Osiągnąć krytyczne skupienie. Użyj widoku na żywo, powiększ jasną gwiazdę i dostosuj pierścień ostrości, aż gwiazda nie będzie tak mała i ostra, jak to możliwe. Rozważ użycie maski Bahtinova do precyzyjnego skupienia.
* Długość ekspozycji: Eksperyment. Zacznij od krótkich ekspozycji (np. 30 sekund) i stopniowo rosną, aż gwiazdy zaczną lekko szłykać lub jasność nieba tła stanie się znacząca. Mocowanie śledzenia pozwala na znacznie dłuższe ekspozycje (kilka minut lub więcej). Użyj „reguły 500” jako szorstkiej wytycznej dla maksymalnej długości ekspozycji bez spływu (500 / ogniskowa =maksymalny czas ekspozycji w sekundach). Dostosuj współczynnik uprawy czujnika.
* Bilans biały: Nie ma większego znaczenia, czy strzelanie na surowo. Ustaw go na „światło dzienne” lub „automatyczne” dla podglądu.
* Stabilizacja obrazu: Wyłącz go podczas korzystania z statywu. Może faktycznie wprowadzić rozmycie.
* Długa redukcja szumu ekspozycji: Wyłącz to. Po każdej lekkiej ramce wymaga ciemnej ramki, podwajając czas akwizycji. Zamiast tego użyjemy dedykowanych ciemnych ramek.
3. Biorąc lekkie ramki:
* Ustaw aparat na statywie/zamontuj i celuj w cel.
* Użyj interalometru (lub wbudowanej funkcji aparatu), aby wziąć szereg ekspozycji. Niewielkie opóźnienie między ekspozycjami (np. 1 sekunda) może pomóc zapobiec wstrząsie aparatu.
* Ciągle monitoruj swoje ekspozycje. Sprawdź chmury, skoncentruj się na dryfu lub innych problemach.
4. Ramki kalibracji (kluczowe dla redukcji szumu): Są to specjalne zdjęcia wykonane w celu skorygowania różnych niedoskonałości kamery.
* ciemne ramki: Wzrany z czapką obiektywu na (lub w ciemnym pokoju) przy * samej * długości ekspozycji, ISO i temperaturze co lekkie ramki. Uchwytają hałas termiczny i inne artefakty czujników. Weź 20-30 ciemnych ramek. Przechowuj je w ciemnym, chłodnym miejscu, biorąc lekkie ramki lub weź je bezpośrednio przed lub po.
* Ramki odchylenia (ramki przesunięcia): Zrobione z najkrótszym możliwym czasem ekspozycji (np. 1/4000 sekundy) i * samym * ISO co lekkie ramki, z włączoną czapką obiektywu. Uchwytają odczyt szumu i przesunięcie elektroniczne. Weź 20-30 ramek odchylenia. Można je wziąć w dowolnym momencie, ponieważ nie są zależne od temperatury.
* płaskie ramki: Podjęte do korygowania do winietowania (przyciemnianie w zakątkach) i motki pyłu na czujniku. Wymaga jednolicie oświetlonej powierzchni (np. Biała koszulka rozciągnięta na lekkim pudełku, czystym porannym niebo lub dedykowanym płaskim panelowi). Weź 20-30 płaskich ramek.
* Technika: Ustaw aparat na tryb priorytetu Aperture (AV). Wskaż aparat na równomiernie oświetlonej powierzchni. Dostosuj otwór, aż histogram zostanie wyśrodkowany około 50–70% (unikaj przycinania wyświetleń). ISO powinno być * samym *, co twoje lekkie ramki. Autofokus należy wyłączyć. Jeśli to możliwe, nie zmieniaj skupienia między lekkimi ramkami i płaskimi ramkami.
* Ważne: Weź płaskie ramki * po * wzięciu lekkich ram, bez zmiany orientacji skupienia lub czujnika.
iv. Przetwarzanie obrazu (układanie i edycja):
1. Zorganizuj swoje pliki: Utwórz oddzielne foldery dla jasnych ram, ciemnych ram, ramek odchylenia i płaskich ram.
2. Kalibracja z DeepSkyStacker (DSS) - Przykład:
* Otwórz DSS: Uruchom DeepSkyStacker.
* obciążenie światła: Kliknij „Otwórz pliki obrazu ...” i wybierz wszystkie klatki światła.
* załaduj ciemne ramki: Kliknij „Dark Files ...” i wybierz swoje ciemne ramki.
* Załaduj płaskie ramki: Kliknij „Płaskie pliki ...” i wybierz płaskie ramki.
* Ramki uprzedzeń obciążenia: Kliknij „Offet Files ...” i wybierz swoje ramki dotyczące stronniczości.
* Sprawdź ustawienia:
* Ustawienia układania: Przejdź do „Parametrów układania”.
* Light Tab:
* Sigma Próg przycinania: Wartość od 2 do 4 jest zwykle odpowiednia. To ustawienie określa, w jaki sposób agresywnie DSS odrzuca wartości odstające (np. Ślady satelitarne). Eksperyment, aby znaleźć najlepsze ustawienie.
* procent automatycznie wykrytych gwiazd do układania: Pozostaw na domyślne (80%), chyba że masz bardzo trudny cel.
* Cosmetic Tab:
* Wykryj i napraw gorące piksele: Eksperymentuj z tą opcją. Czasami może to pomóc, ale może również usunąć słabe gwiazdy.
* zaawansowane zakładka:
* Wzorzec debayer: Upewnij się, że dla aparatu wybrano prawidłowy wzór debuzy (np. RGGB, BGGR, GRBG, GBRG). DSS zwykle wykrywa to automatycznie.
* Raw/pasuje do ustawień DDP: Kliknij przycisk „RAW/FITS Ustawienia DDP”.
* Metoda debayer: Wybierz „Bilinear” lub „AHD”. AHD jest ogólnie preferowany, ale spróbuj obu i zobacz, co daje lepsze wyniki.
* Utwórz zamaskowany plik główny: Odznacz to.
* Zarejestruj się sprawdzonymi zdjęciami: Kliknij przycisk „Zarejestruj się zdjęciami ...”. DSS analizuje twoje obrazy, wykryje gwiazdy i obliczy transformacje potrzebne do ich wyrównania.
* Sprawdzone zdjęcia: Kliknij przycisk „Sprawdzone zdjęcia Stack ...”. DSS zastosuje ramki kalibracyjne, wyrównać obrazy i układają je.
* Zapisz wynik: Po zakończeniu stosu DSS wyświetli obraz. Zapisz go jako 16-bitowy plik TIFF.
3. Kalibracja za pomocą Siril - Przykład:
* Otwórz Siril: Uruchom Siril.
* Ustaw katalog roboczy: Wybierz katalog, w którym Siril będzie przechowywać pliki pośrednie.
* Utwórz sekwencje: Siril używa sekwencji do organizowania zdjęć. Użyj poleceń w konsoli lub skryptach, aby tworzyć sekwencje dla swoich lekkich ram, ciemnych ram, ramek odchylenia i płaskich ram. Na przykład:
* `CD
* `mkdir światła lampy płaskie uprzedzenia` `
*`cp
* `cp
* `cp
* `cp
* `Seqformat 0` (powiedz Siril, aby automatycznie wyznaczył format pliku)
* `Przekształć światła światła_seq`
* `Konwertuj Darks DARKS_SEQ`
* `Przekształć Flats Flats_Seq`
* `Przekształć uprzedzenia uprzedzenia_seq`
* Kalibracja: Siril ma potężny skrypt kalibracyjny. W konsoli wpisz (Modyfikuj ścieżki katalogu w razie potrzeby):
* `PreProcess Lights_seq DARKS_SEQ Flats_Seq Turyces_seq Calibrated_seq`
* Rejestracja i stosowanie:
* `Register Calibrated_seq zarejestrowany_seq`
* `Stack zarejestrowany_seq stacked`
* Otwórz i zapisz: Otwórz ułożony obraz i zapisz go jako tiff.
4. Processing (przy użyciu oprogramowania do edycji obrazów - np. Photoshop, GIMP, Photo): W tym miejscu wydobywasz szczegóły i sprawisz, że Twój obraz wygląda najlepiej.
* Poziomy i zakrzywione korekty: Dostosuj jasność i kontrast, aby ujawnić słabe szczegóły.
* Bilans kolorów: Popraw wszelkie odlewy kolorów.
* Redukcja szumu: Zastosuj delikatną redukcję szumów za pomocą narzędzi takich jak gaussowskie wtyczki rozmycia lub wyspecjalizowane wtyczki redukcji szumów (np. Noiseware). Uważaj, aby nie nadmiernie zgasić obrazu.
* wyostrzenie: Wydaj szczegóły przy użyciu narzędzi do ostrzenia, takich jak maska Unsharp lub dekonvolution (bardziej zaawansowana).
* Nasycenie: Zwiększ nasycenie, aby poprawić kolory mgławicy i galaktyk.
* Usuwanie gradientu: Usuń wszelkie gradienty spowodowane zanieczyszczeniem światłem lub nierównomiernym oświetleniem.
* Redukcja gwiazd: Uczyń gwiazd, aby podkreślić mgławice lub galaktyki.
v. Wskazówki i rozwiązywanie problemów:
* Dokładne skupienie ma kluczowe znaczenie: Używaj widoku na żywo, maskę Bahtinova lub skup się na szczycie, aby osiągnąć najostrzejsze skupienie. Sprawdzaj okresowo podczas sesji obrazowania.
* Dobre śledzenie jest niezbędne: Jeśli używasz mocowania śledzenia, upewnij się, że jest on odpowiednio wyrównany i płynnie śledzony.
* Monitoruj swoje ekspozycje: Regularnie sprawdzaj swoje ekspozycje pod kątem chmur, dryfu ostrości lub innych problemów.
* eksperyment: Nie bój się eksperymentować z różnymi ustawieniami, aby znaleźć to, co działa najlepiej dla Twojego sprzętu i warunków nieba.
* Dopasowanie ciemnej ramki: Upewnij się, że twoje ciemne ramki są pobierane na * dokładnie * długości ekspozycji, ISO i temperaturze co lekkie ramki. Temperatura jest kluczowa. Jeśli temperatura czujnika zmienia się znacznie między biorącymi klatką jasnymi a ciemnymi ramkami, odejmowanie ciemnej ramki będzie mniej skuteczne.
* radzenie sobie z zanieczyszczeniem światłem: Użyj filtra zanieczyszczenia światła i/lub przetworz swoje obrazy, aby usunąć gradienty. Filtry wąskopasmowe są dobrym wyborem dla celów takich jak mgławicy, jeśli zanieczyszczenie światłem jest poważne.
* radzenie sobie z wiatrem: Wiatr może powodować wibracje, które rozmywają twoje obrazy. Spróbuj wyobrazić sobie spokojne noce lub użyj wiatru.
* start proste: Jeśli jesteś nowy w astrofotografii, zacznij od jasnego celu, takiego jak mgławica Orion.
* Dołącz do społeczności astrofotografii: Fora i grupy internetowe to świetne miejsce do zadawania pytań i uzyskania porad doświadczonych astrofotografów.
* kolejność ramy kalibracji: Choć czasem dyskutowane, ogólnie przyjęta kolejność stosowania ramek kalibracji wynosi:1. Błędność, 2. Ciemne, 3. płaskie. Niektóre oprogramowanie łączy stronniczość i ciemność w „ciemną flat”.
* dithering: Dithering polega na lekkim przesunięciu pozycji aparatu między każdą ekspozycją (wystarczy kilka pikseli). Pomaga to wycenić gorące piksele i inne wady czujników. Wiele mocowań śledzących ma funkcję dithering. Jeśli nie używasz wierzchowca, możesz ręcznie rozwinąć się, lekko szturchając statyw między ekspozycjami.
* Analiza histogramu: Naucz się czytać histogram aparatu, aby prawidłowo ujawnić swoje obrazy. Celem jest wypełnienie histogramu bez przycinania najważniejszych atrakcji.
Postępując zgodnie z tymi krokami, możesz znacznie zmniejszyć hałas cyfrowy w obrazach astrofotografii i uchwycić oszałamiające szczegóły nocnego nieba. Powodzenia i czyste niebo!