ݺߣ

ݺߣShare a Scribd company logo

Астрофотография-2

•Download as PPT, PDF•
•
Открытый Космос
Открытый Космос

Цели и задачи лунно-планетной фотосъёмки. Требования к телескопу, камере или ПЗС-матрице, к компьютеру. Подготовка и планирование фотосъемки. Пробные фотоснимки - оценка турбулентности. Дифракционная решетка. Этапы обработки и типы программного обеспечения. Допечатная подготовка и калибровка по цветовому эталону.

1 of 42
Download to read offline
Молодёжный астрономический клуб «Звездочёт» zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Люблю я это дело! Хотим узнать что-то новое. А почему бы и не поснимать? А что ещё снимать в большом городе? Там всегда что-нибудь новенькое! А вдруг я найду что-то новенькое? На стенку повешу! Иная причина…
zelobservatory.ru Апертура (диаметр ) Качество (качество оптики) Юстировка (качество сборки) Скорость термостабилизации Удобство фокусировки Хроматическая коррекция (рефрактор-ахромат, апохромат, рефлектор, катадиоптрик) Набор линз Барлоу Светофильтры
zelobservatory.ru Диаметр объектива нашего телескопа – ТАЛ-250К - 250мм. Качество исполнения оптики высокое. Линзы и зеркало с просветляющим слоем. Телескоп относится к катадиоптрическим рефлекторам , то есть он зеркально-линзовый. В телескопе применён оптический корректор Клевцова по его оригинальной схеме.
zelobservatory.ru Линза Барлоу… Это отрицательная (т.е. рассеивающая) линза или система линз, увеличивающая эффективное фокусное расстояние телескопа , вследствие чего во столько же раз вырастает увеличение телескопа (но одновременно с этим уменьшается поле зрения). Линза Барлоу размещается перед окуляром. 2× линза Барлоу увеличивает фокусное расстояние телескопа в 2 раза, тем самым удваивая увеличение любого окуляра, используемого с ней.
zelobservatory.ru Светофильтр   - оптическое устройство, которое служит для подавления , выделения или преобразования части светового потока, обычно части спектра. Светофильтры
zelobservatory.ru Часовое ведение, «лунная» скорость. Устойчивость. Искатель полюса. GO-TO, желателен, но не обязателен (у нас есть).
Ноутбук или нетбук. Вычислительная мощность. Дисковая емкость (от 100 Гб и выше). Современные интерфейсы высокоскоростной передачи данных. Максимально высокое разрешение экрана. Желательно в защищённом исполнении корпуса (пыле-, влаго-, морозоустойчивый) zelobservatory.ru
Программа для работы с камерой (собственная, в комплекте поставке, либо стороннего производителя). Кодек (внешний или внутренний). Программа – планетарий (StarCalc или Stellarium) . zelobservatory.ru
Современная ПЗС-матрица (см. Астросъёмка-1). Низкое и среднее разрешение (2-8 Мпикс) Высокая кадровая частота Быстрый интерфейс ( Ethernet, WireFire IEEE1394, Wi-Fi) Несжатые данные (RAW, TIFF, MOV) Обмен экспозиции на кадровую скорость Разрядность видеочипа >8bit Отсутствие артефактов Внешняя и внутренняя помехоустойчивость и малошумность (матрица без охлаждения) Удобный интерфейс zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Современная ПЗС-матрица Среднее и высокое разрешение (5-14 Мпикс) Высокая кадровая частота Быстрый интерфейс ( Ethernet, WireFire IEEE1394, Wi-Fi) Несжатые данные (RAW, TIFF, MOV) Обмен экспозиции на кадровую скорость Разрядность >8bit Отсутствие артефактов Внешняя и внутренняя помехоустойчивость и малые шумы Удобный интерфейс
zelobservatory.ru Разрешение Эффективность Спектральный диапазон
zelobservatory.ru DMK 21 DMK 31 DMK 4 1 Lumenera VAC-135 Unibrain Fire-i
Компактные камеры в режиме видеосъёмки Цифровые зеркальные камеры, одиночные кадры и режим видеосъёмки full HD (1920x1080 пикс ). За и против Качество съёмки (количество шумов) Быстродействие (скорость записи данных на ноутбук или карту памяти, дистанционная передача данных через гигабитный Ethernet ) Автономность (непрерывное время работы в часах) Ограниченность в решаемых задачах (например, по спектру или выдержке в минутах) Возможность работы при минусовых температурах. zelobservatory.ru
Высота над горизонтом и врем я видимости Элонгация (Меркурий, Венера) Противостояние (Церера, Марс , Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) Видимость нужных нам детале й на пла нете - Большое красное пятно и поло сы Юп итера, де тали Марса, явления в системах спут нико в планет, терминатор Луны. Съёмка анимаций Съёмка затмений и редких атм осферных явлений zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Высота над горизонтом и время видимости. Время года – на какую фазу приходится максимальное склонение Луны. Видимость нужных нам деталей на Луне - освещение кратеров, либрация. Лунное затмение. Апогей и перигей Луны. Съёмка анимаций. Съёмка стереопар.
zelobservatory.ru Турбулентность Дифракционный предел Квантовый выход (световой поток)
zelobservatory.ru Дифракция (преломление) — это оптический эффект, который может ограничить детальность вашей фотографии — вне зависимости от того, как много мегапикселей у вашей камеры. Обычно свет в однородной атмосфере распространяется по прямой, однако он начинает рассеиваться, будучи пропущен через маленькое отверстие (такое, как диафрагма объектива). Открытая диафрагма Закрытая диафрагма Этим эффектом в норме можно пренебречь, но с уменьшением размера отверстия его сила нарастает.
zelobservatory.ru Поскольку фотографы в погоне за повышением резкости закрывают диафрагму, чтобы добиться увеличения глубины резкости . При некоторой диафрагме сглаживающий эффект дифракции превосходит любое улучшение резкости за счёт увеличения её глубины. Когда этот эффект начинает наблюдаться, говорят, что оптика камеры достигла  дифракционного предела . Знание этого предела может позволяет избежать сопутствующего сглаживания и избыточно длинных экспозиций или высоких чисел ISO , требуемых для получения малого отверстия диафрагмы.
zelobservatory.ru Поскольку, расходясь, лучи преодолевают различные расстояния, часть из них оказывается в другой фазе, и в результате лучи начинают накладываться друг на друга — усиливаясь в одних областях и частично или полностью компенсируясь в других. Эта интерференция порождает дифракционный рисунок с пиковыми интенсивностями света в областях, где волны суммируются, и тёмными участками там, где они гасятся. Если измерить интенсивность света в каждой из областей, получатся штрихи следующего вида: Для тех кто хочет знать больше… Для идеально круглого отверстия плоский дифракционный рисунок называется «диском Эйри», в честь его первооткрывателя Джорджа Эйри. Размер кружка рассеивания используется в качестве определения теоретического предела разрешающей способности оптической системы (определяется как диаметр первого тёмного круга).
zelobservatory.ru Число ISO определяет, насколько чувствительна камера к свету. Аналогично выдержке , число ISO соотносится с изменением экспозиции как 1:1. Однако, в отличие от диафрагмы и выдержки , минимальное число ISO желательно практически всегда, поскольку  повышение числа ISO значительно увеличивает визуальный шум . Как следствие, число ISO повышают только в тех случаях, когда требуемые диафрагма и выдержка иначе недостижимы. Средний шум Сильный шум Общедоступны такие числа ISO, как 100, 200, 400 и 800, хотя многие камеры позволяют также меньшие и большие значения. Обычно, приемлемо малый шум обеспечивают числа ISO в диапазоне 50-200, тогда как при использовании цифровых зеркальных камер зачастую приемлемым является диапазон 50-800 (или даже больше).
Термостабилизация телескопа Прогноз и оценка состояния атмосферы (глобальные и локальные признаки) Внешние факторы – температура, влажность, роса, дымка, слабая облачность Перефокусировка zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Сильная турбулентность
zelobservatory.ru Средняя турбулентность
Выбор оптимального масштаба съёмки. Выбор длительности съёмки – внесение поправок в программу съёмок. Выбор фильтров. zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Эта дифракционная решетка используется для подавления искажений из-за турбулентности атмосферы.
Всегда готовьте на 30% больше дискового пространства, чем кажется необходимым. Полезно иметь внешний жесткий диск под рукой. Практикуйтесь с камерой в дневное время, изучите все её настройки. Записывайте условия съёмки: выдержка, усиление, фильтр, применение линзы Барлоу. Записывайте метеоданные: температура, ветер, выпадение росы, характер дымки и облачности. zelobservatory.ru
Атмосфера Оптика Электроника Математика zelobservatory.ru
Восстановление резкости деталей Восстановление геометрии деталей Уменьшение шумов Выравнивание контрастов (Луна) Работа с цветом Создание панорам Допечатная подготовка zelobservatory.ru
Конвертеры форматов – VirtualDub, программы для пакетной обработки фотографий Выравнивание и сложение кадров – Registax, Avistack, Auto Stakkert. Постобработка – Astra Image, Maxim DL, Iris, Photoshop и др. Склейка панорамы – PTGui, Photoshop, Realviz Stitcher. zelobservatory.ru
Из формата видео в набор отдельных кадров Из цветного формата в черно-белый при использовании черно-белой камеры Центрирование и обрезка кадров планетной съёмки zelobservatory.ru Конвертирование форматов
Решаемые задачи – отбор и использование только самых лучших кадров в ролике. Выравнивание и сложение кадров для каждой локальной области протяженного изображения (Луна, некоторые планеты). zelobservatory.ru Выр авнивание и сложение кадров
Обработка вейвлетами Деконволюция Нерезкая маска High pass zelobservatory.ru Постобработка
Решаемая задача – получение полного изображения лунного диска из большого количества отдельных изображений (мозаика) zelobservatory.ru Склейка панорамы
Способ №1 – профессиональный Калибровка монитора Настройка программы для обработки изображений Получение цветовых профилей печатного устройства Способ №2 – любительский Цветопроба Подстройка монитора под цветопробу Или умозрительное корректирование яркости, контраста и цветового баланса до получения нужного результата. zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Дата: 5 марта 2010, Время: 21:29 - 22:18 МСК. Телескоп: ТАЛ-250К, Фильтр: Astronomics IR Pro 742nm, 30 AVI -файлов по 2500 кадров, Сложено в Registax 5.1beta 350 из 2500. Обработка: Деконволюция Lucy-Richardson. Далее - кривые, гамма, уровни, суровый фотошоппинг по маскам яркости, Контрастмастер. Картинка большая, 3600х4800, 8.7Мб.
zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Усилен контраст реальных цветов. Мозаика из двух изображений, каждое - сумма 11 кадров. Снято в прямом фокусе телескопа системы Максутова-Кассегрена МСТ-180 (F = 1800 мм, 1/10). Экспозиция каждого кадра 1/60 сек, ISO 200.
zelobservatory.ru Рефрактор Megrez 80мм, F/7. Результат предварительной обработки 5-и серий кадров, в каждой из которых выдержка изменялась от 1 с до 1/1000 с.
zelobservatory.ru
zelobservatory.ru Источники: Учебник по цифровой фотографии (основы). http://www.cambridgeincolour.com/ru/tutorials.htm Доклад Дмитрия Маколкина на Астрофесте-2010.
… Спасибо за внимание!  zelobservatory.ru

More Related Content

Астрофотография-2

  • 1. Молодёжный астрономический клуб «Звездочёт» zelobservatory.ru
  • 2. zelobservatory.ru Люблю я это дело! Хотим узнать что-то новое. А почему бы и не поснимать? А что ещё снимать в большом городе? Там всегда что-нибудь новенькое! А вдруг я найду что-то новенькое? На стенку повешу! Иная причина…
  • 3. zelobservatory.ru Апертура (диаметр ) Качество (качество оптики) Юстировка (качество сборки) Скорость термостабилизации Удобство фокусировки Хроматическая коррекция (рефрактор-ахромат, апохромат, рефлектор, катадиоптрик) Набор линз Барлоу Светофильтры
  • 4. zelobservatory.ru Диаметр объектива нашего телескопа – ТАЛ-250К - 250мм. Качество исполнения оптики высокое. Линзы и зеркало с просветляющим слоем. Телескоп относится к катадиоптрическим рефлекторам , то есть он зеркально-линзовый. В телескопе применён оптический корректор Клевцова по его оригинальной схеме.
  • 5. zelobservatory.ru Линза Барлоу… Это отрицательная (т.е. рассеивающая) линза или система линз, увеличивающая эффективное фокусное расстояние телескопа , вследствие чего во столько же раз вырастает увеличение телескопа (но одновременно с этим уменьшается поле зрения). Линза Барлоу размещается перед окуляром. 2× линза Барлоу увеличивает фокусное расстояние телескопа в 2 раза, тем самым удваивая увеличение любого окуляра, используемого с ней.
  • 6. zelobservatory.ru Светофильтр   - оптическое устройство, которое служит для подавления , выделения или преобразования части светового потока, обычно части спектра. Светофильтры
  • 7. zelobservatory.ru Часовое ведение, «лунная» скорость. Устойчивость. Искатель полюса. GO-TO, желателен, но не обязателен (у нас есть).
  • 8. Ноутбук или нетбук. Вычислительная мощность. Дисковая емкость (от 100 Гб и выше). Современные интерфейсы высокоскоростной передачи данных. Максимально высокое разрешение экрана. Желательно в защищённом исполнении корпуса (пыле-, влаго-, морозоустойчивый) zelobservatory.ru
  • 9. Программа для работы с камерой (собственная, в комплекте поставке, либо стороннего производителя). Кодек (внешний или внутренний). Программа – планетарий (StarCalc или Stellarium) . zelobservatory.ru
  • 10. Современная ПЗС-матрица (см. Астросъёмка-1). Низкое и среднее разрешение (2-8 Мпикс) Высокая кадровая частота Быстрый интерфейс ( Ethernet, WireFire IEEE1394, Wi-Fi) Несжатые данные (RAW, TIFF, MOV) Обмен экспозиции на кадровую скорость Разрядность видеочипа >8bit Отсутствие артефактов Внешняя и внутренняя помехоустойчивость и малошумность (матрица без охлаждения) Удобный интерфейс zelobservatory.ru
  • 11. zelobservatory.ru Современная ПЗС-матрица Среднее и высокое разрешение (5-14 Мпикс) Высокая кадровая частота Быстрый интерфейс ( Ethernet, WireFire IEEE1394, Wi-Fi) Несжатые данные (RAW, TIFF, MOV) Обмен экспозиции на кадровую скорость Разрядность >8bit Отсутствие артефактов Внешняя и внутренняя помехоустойчивость и малые шумы Удобный интерфейс
  • 12. zelobservatory.ru Разрешение Эффективность Спектральный диапазон
  • 13. zelobservatory.ru DMK 21 DMK 31 DMK 4 1 Lumenera VAC-135 Unibrain Fire-i
  • 14. Компактные камеры в режиме видеосъёмки Цифровые зеркальные камеры, одиночные кадры и режим видеосъёмки full HD (1920x1080 пикс ). За и против Качество съёмки (количество шумов) Быстродействие (скорость записи данных на ноутбук или карту памяти, дистанционная передача данных через гигабитный Ethernet ) Автономность (непрерывное время работы в часах) Ограниченность в решаемых задачах (например, по спектру или выдержке в минутах) Возможность работы при минусовых температурах. zelobservatory.ru
  • 15. Высота над горизонтом и врем я видимости Элонгация (Меркурий, Венера) Противостояние (Церера, Марс , Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон) Видимость нужных нам детале й на пла нете - Большое красное пятно и поло сы Юп итера, де тали Марса, явления в системах спут нико в планет, терминатор Луны. Съёмка анимаций Съёмка затмений и редких атм осферных явлений zelobservatory.ru
  • 16. zelobservatory.ru Высота над горизонтом и время видимости. Время года – на какую фазу приходится максимальное склонение Луны. Видимость нужных нам деталей на Луне - освещение кратеров, либрация. Лунное затмение. Апогей и перигей Луны. Съёмка анимаций. Съёмка стереопар.
  • 17. zelobservatory.ru Турбулентность Дифракционный предел Квантовый выход (световой поток)
  • 18. zelobservatory.ru Дифракция (преломление) — это оптический эффект, который может ограничить детальность вашей фотографии — вне зависимости от того, как много мегапикселей у вашей камеры. Обычно свет в однородной атмосфере распространяется по прямой, однако он начинает рассеиваться, будучи пропущен через маленькое отверстие (такое, как диафрагма объектива). Открытая диафрагма Закрытая диафрагма Этим эффектом в норме можно пренебречь, но с уменьшением размера отверстия его сила нарастает.
  • 19. zelobservatory.ru Поскольку фотографы в погоне за повышением резкости закрывают диафрагму, чтобы добиться увеличения глубины резкости . При некоторой диафрагме сглаживающий эффект дифракции превосходит любое улучшение резкости за счёт увеличения её глубины. Когда этот эффект начинает наблюдаться, говорят, что оптика камеры достигла  дифракционного предела . Знание этого предела может позволяет избежать сопутствующего сглаживания и избыточно длинных экспозиций или высоких чисел ISO , требуемых для получения малого отверстия диафрагмы.
  • 20. zelobservatory.ru Поскольку, расходясь, лучи преодолевают различные расстояния, часть из них оказывается в другой фазе, и в результате лучи начинают накладываться друг на друга — усиливаясь в одних областях и частично или полностью компенсируясь в других. Эта интерференция порождает дифракционный рисунок с пиковыми интенсивностями света в областях, где волны суммируются, и тёмными участками там, где они гасятся. Если измерить интенсивность света в каждой из областей, получатся штрихи следующего вида: Для тех кто хочет знать больше… Для идеально круглого отверстия плоский дифракционный рисунок называется «диском Эйри», в честь его первооткрывателя Джорджа Эйри. Размер кружка рассеивания используется в качестве определения теоретического предела разрешающей способности оптической системы (определяется как диаметр первого тёмного круга).
  • 21. zelobservatory.ru Число ISO определяет, насколько чувствительна камера к свету. Аналогично выдержке , число ISO соотносится с изменением экспозиции как 1:1. Однако, в отличие от диафрагмы и выдержки , минимальное число ISO желательно практически всегда, поскольку  повышение числа ISO значительно увеличивает визуальный шум . Как следствие, число ISO повышают только в тех случаях, когда требуемые диафрагма и выдержка иначе недостижимы. Средний шум Сильный шум Общедоступны такие числа ISO, как 100, 200, 400 и 800, хотя многие камеры позволяют также меньшие и большие значения. Обычно, приемлемо малый шум обеспечивают числа ISO в диапазоне 50-200, тогда как при использовании цифровых зеркальных камер зачастую приемлемым является диапазон 50-800 (или даже больше).
  • 22. Термостабилизация телескопа Прогноз и оценка состояния атмосферы (глобальные и локальные признаки) Внешние факторы – температура, влажность, роса, дымка, слабая облачность Перефокусировка zelobservatory.ru
  • 25. Выбор оптимального масштаба съёмки. Выбор длительности съёмки – внесение поправок в программу съёмок. Выбор фильтров. zelobservatory.ru
  • 26. zelobservatory.ru Эта дифракционная решетка используется для подавления искажений из-за турбулентности атмосферы.
  • 27. Всегда готовьте на 30% больше дискового пространства, чем кажется необходимым. Полезно иметь внешний жесткий диск под рукой. Практикуйтесь с камерой в дневное время, изучите все её настройки. Записывайте условия съёмки: выдержка, усиление, фильтр, применение линзы Барлоу. Записывайте метеоданные: температура, ветер, выпадение росы, характер дымки и облачности. zelobservatory.ru
  • 28. Атмосфера Оптика Электроника Математика zelobservatory.ru
  • 29. Восстановление резкости деталей Восстановление геометрии деталей Уменьшение шумов Выравнивание контрастов (Луна) Работа с цветом Создание панорам Допечатная подготовка zelobservatory.ru
  • 30. Конвертеры форматов – VirtualDub, программы для пакетной обработки фотографий Выравнивание и сложение кадров – Registax, Avistack, Auto Stakkert. Постобработка – Astra Image, Maxim DL, Iris, Photoshop и др. Склейка панорамы – PTGui, Photoshop, Realviz Stitcher. zelobservatory.ru
  • 31. Из формата видео в набор отдельных кадров Из цветного формата в черно-белый при использовании черно-белой камеры Центрирование и обрезка кадров планетной съёмки zelobservatory.ru Конвертирование форматов
  • 32. Решаемые задачи – отбор и использование только самых лучших кадров в ролике. Выравнивание и сложение кадров для каждой локальной области протяженного изображения (Луна, некоторые планеты). zelobservatory.ru Выр авнивание и сложение кадров
  • 33. Обработка вейвлетами Деконволюция Нерезкая маска High pass zelobservatory.ru Постобработка
  • 34. Решаемая задача – получение полного изображения лунного диска из большого количества отдельных изображений (мозаика) zelobservatory.ru Склейка панорамы
  • 35. Способ №1 – профессиональный Калибровка монитора Настройка программы для обработки изображений Получение цветовых профилей печатного устройства Способ №2 – любительский Цветопроба Подстройка монитора под цветопробу Или умозрительное корректирование яркости, контраста и цветового баланса до получения нужного результата. zelobservatory.ru
  • 36. zelobservatory.ru Дата: 5 марта 2010, Время: 21:29 - 22:18 МСК. Телескоп: ТАЛ-250К, Фильтр: Astronomics IR Pro 742nm, 30 AVI -файлов по 2500 кадров, Сложено в Registax 5.1beta 350 из 2500. Обработка: Деконволюция Lucy-Richardson. Далее - кривые, гамма, уровни, суровый фотошоппинг по маскам яркости, Контрастмастер. Картинка большая, 3600х4800, 8.7Мб.
  • 38. zelobservatory.ru Усилен контраст реальных цветов. Мозаика из двух изображений, каждое - сумма 11 кадров. Снято в прямом фокусе телескопа системы Максутова-Кассегрена МСТ-180 (F = 1800 мм, 1/10). Экспозиция каждого кадра 1/60 сек, ISO 200.
  • 39. zelobservatory.ru Рефрактор Megrez 80мм, F/7. Результат предварительной обработки 5-и серий кадров, в каждой из которых выдержка изменялась от 1 с до 1/1000 с.
  • 41. zelobservatory.ru Источники: Учебник по цифровой фотографии (основы). http://www.cambridgeincolour.com/ru/tutorials.htm Доклад Дмитрия Маколкина на Астрофесте-2010.
  • 42. … Спасибо за внимание!  zelobservatory.ru