Съёмки Большой туманности Ориона
Фото летнего Млечного Пути, ну просто так, для красоты.
Привет всем и каждому!
Сегодня пятница – а значит пора рассказать о своём хобби.
Моё хобби – это проводить ясные безлунные ночи под звёздным небом с фотоаппаратом. Моё хобби – это астрофотография. Хобби, которое позволяет раздвинуть границы своего мира не просто за пределы нашей уютной планеты, а далеко за пределы Солнечной системы и ещё дальше, за пределы галактики.
Всё, что можно рассказать об астрофотографии, невозможно уложить в один пост, поэтому сегодня я просто расскажу, как сфотографировать Большую туманность Ориона – одну из ярчайших туманностей на ночном небе, и получить снимок, который не стыдно показать друзьям и даже выложить на пикабу.
Я уже не один раз снимал туманность Ориона (два раза), но каждый раз хочется сделать свой снимок немного лучше, чем в прошлый раз. Например, такой снимок получился у меня в прошлом сезоне. И с тех пор именно этот снимок стоит у меня на обоях на телефоне.
Большая туманность Ориона из поста Туманность Ориона - жемчужина зимнего ночного неба, снятая мной в прошлом сезоне, в декабре 2019 г.
Я уже рассказывал, как сделать своё первое астрофото, но тогда речь шла о пейзажной астрофотографии – съёмке звёздного неба, когда в кадре есть и части земли с достаточно большим полем зрения. Кроме пейзажной астрофотографии, есть астрофотография глубокого космоса (или дип-скай, одно и то же) – это съёмка отдельного объекта в космосе с большим увеличением: это может быть галактика, туманность, звёздное скопление и тому подобное. О ней-то мы сегодня и поговорим. Астрофотография глубокого космоса на порядок сложнее, требует больше времени, больше денег, терпения, аккуратности, а обработка – это вообще отдельный разговор. Но сегодня я лишь немного остановлюсь на ценниках и больше расскажу о том, как шаг за шагом сфотографировать Большую туманность Ориона – один из самых любимых объектов для съемки у астрофотографов любого уровня, от новичков до профессионалов мирового уровня с многолетним опытом.
Я подробно опишу весь процесс, от планирования и подбора необходимой техники до начальных этапов обработки. Отдельным постом выложу результат. Обработка – процесс длительный, да и редко получается с первого раза. Часто приходится возвращаться к снимку через некоторое время, чтобы посмотреть на него свежим взглядом и обработать заново или внести изменения. Поэтому для итогового результата нужно много времени.
Начнём, конечно же, с планирования.
Планирование.
Большая туманность Ориона (БТО, или просто туманность Ориона) знаменита тем, что является относительно ярким объектом, который можно увидеть даже из крупных городов. Находится она в созвездии Ориона (неожиданно, правда?), ниже пояса Ориона. Самое «комфортное» время для наблюдения и съёмок туманности Ориона – с ноября по март. «Комфортное» - потому что в северном полушарии в это время зима. А в этом году зима в центральной России вообще устроила нереальную суету. Мало того, что с середины декабря по середину февраля стояла плотная облачность, так ещё и снегом завалило по самые чимичанги, а кому не хватило снега – тех ещё и знатно поморозило.
Чтобы понять, где вообще находится туманность Ориона, открываем программу-планетарий Stellarium. Задаём наше местоположение (плюс-минус пару сотен километров) и
смотрим.
Созвездие Ориона 10 марта 2021 года, сразу после начала астрономической ночи. Скриншот из програмы Stellarium.
Там, под поясом Ориона, и расположена сама туманность.
После затяжной облачности, в марте наконец появилась возможность сфотографировать туманность Ориона, несколько подряд ясных (но дико морозных) ночей очень удачно совпали с началом моего отпуска. Другого шанса снять туманность Ориона в этом сезоне не будет, поэтому надо хватать кота за рога!
В марте Орион виден с начала ночи и до 11 часов вечера, поэтому за одну ночь можно снимать около 3 часов подряд, а потом переходить на другие объекты.
В средней полосе России Орион не поднимается очень высоко, поэтому для съемок нужно расположиться в месте, где будет полностью открыта южная и юго-западная часть неба. И самое главное – фотографировать за городом, где городская засветка не будет мешать съемке.
Определились с временем и местом, теперь – на что снимать.
Оборудование
Для съёмок звездного неба нужна камера с ручными настройками, чтобы получать абсолютно одинаковые кадры на длинной выдержке. Это может быть либо специальная астрокамера (которая может стоить как зеркалка профессионального уровня - чуть больше, чем дохрена), или простая зеркалка/беззеркалка. В моём случае – старый добрый Canon 600D. Камера, чьё положение где-то посередине между камерой для новичков и для тех, кто уже знает, что такое зеркалка.
Сама камера. Дёшево и сердито.
Я остановил свой выбор на 600D по нескольким причинам: во-первых - он недорогой (15 000 – 20 000 деревянных за б/у), во-вторых – поворотный экран позволяет не залезать под камеру целиком и не выворачивать шею до характерного щелчка, когда камера снимает вверх, как, например, при съёмке галактики Андромеды в сентябре. Это очень удобно. В-третьих – разрешение 18 мегапикселей. Чем больше мегапикселей – тем меньше размер отдельного пикселя, и тем больше от него шумов. А ночью шумы - это лютое зло. По этому параметру 600D выигрывает у более старших моделей с тем же размером матрицы, но бОльшим разрешением.
Далее - объектив. Для съёмки туманности Ориона нужен телеобъектив с фокусным расстоянием от 135 мм и больше. В моём распоряжении подходящих два: Canon EF-S 55-250mm f/4-5.6 STM (около 10 т.р б/у) со стабилизатором (кстати очень крутой объектив, даже если вы не снимаете звёзды) и Canon EF 70-200mm f/4 L (25-30 т.р. б/у). Я остановился на Canon 70-200mm, так как у него выше качество оптики и плюс искажений меньше.
Еще один плюс этого объектива - штативная лапка, для лучшего баланса.
Теперь посмотрим, как с этой парочкой будет выглядеть туманность в кадре. Для этого снова открываем Stellarium. Вводим данные: выбираем модель камеры с тем же размером матрицы (либо сами пишем размер матрицы, разрешение и размер пикселя), выбираем нужное фокусное расстояние и программа красным прямоугольником показывает поле зрения объектива.
Вполне достаточно, с учётом того, что кадр ещё немного обрежется.
Но стоит только вспомнить, что Земля крутится, как начинается самое интересное.
Если просто поставить фотоаппарат снимать на длинной выдержке (2-3 минуты), всё, что мы получим – это полоски от звёзд, так называемые звездные треки. Нужно приспособление, которое крутится вместе с нашей планетой, причем с той же скоростью – один оборот в сутки. И такое приспособление есть. Называется экваториальная монтировка с часовым приводом. У меня это монтировка Sky-Watcher Star Adventurer Pro Pack (б/у можете и не найти, вещица редкая, новая – около 38 т.р. со всеми прибамбасами). Замечательная штука. Легко потянет фотоаппарат с объективом и даже небольшой телескоп весом до 5 кг. Я пользуюсь ей практически при каждой съёмке звёздного неба.
Весь набор в сборе. Штатив, экваториальный клин, сама монтировка, L-планка с противовесом, шаровая головка и фотоаппарат с объективом.
Это всё. Ещё – прошивка Magic Lantern для камеры, чтобы управлять выдержкой и задавать программы съемки: сколько сделать кадров, с какой выдержкой и с какой задержкой между кадрами. Ну и запасные аккумуляторы не помешают, особенно с учетом того, что на морозе заряд аккумуляторов кончается очень быстро, буквально за 30-40 минут.
Подготовка к съёмке
Подготовка – это самая важная часть всего процесса. При подготовке нужно знать и понимать, что на что влияет, нужно иметь в виду тип объекта съёмки, его яркость, условия съёмки и многое другое. Но сначала – подготовка оборудования.
Находим твёрдое место, куда ставим штатив. Штатив должен быть достаточно жёстким, чтобы не раскачиваться от легчайшего дуновения ветра. На штатив – экваториальный клин, который задает угол положения монтировки (угол точно равен широте, если штатив стоит ровно). На экваториальный клин ставится сама монтировка с противовесом. Затем – фотоаппарат с объективом. Направляем фотоаппарат примерно в область съемки и, перемещая противовес, добиваемся равновесия между ним и камерой, чтобы не перегружать монтировку.
Перед началом съёмки фотоаппарат с объективом должны около часа постоять на свежем воздухе (без батареек). Дело в том, что на холоде объектив сжимается, его размеры немного, но уменьшаются (физика, никуда от неё не уйдёшь, объектив тоже становится короче на морозе). На деле это приводит к тому, что сбивается фокусировка объектива. Простояв час на холоде, объектив остывает до нужной температуры и его размеры в течение ночи не меняются. Фокусировка остаётся постоянной, но проверять её время от времени всё-таки нужно. Выносить технику можно через полчаса после заката солнца. От заката до наступления астрономической ночи, когда можно начинать фотографировать, проходит около 2 часов. Через час после заката на небе уже видна Полярная и другие яркие звёзды. В это время можно сделать полярное выравнивание – настроить монтировку так, чтобы ось её вращения точно совпадала с осью вращения Земли. Тогда можно будет снимать на длинной выдержке без смазывания кадров.
Съёмка
Наступает ночь. Здесь, далеко за городом, в деревне, где практически нет засветки, небо превращается в настоящую сокровищницу с драгоценными камнями. В южной и юго-западной части неба и над головой сияют яркие звезды: Бетельгейзе, Ригель, Кастор, Поллукс, Сириус, Альдебаран, Капелла, Беллатрикс. В южной части неба чётко выделяется фигура созвездия Ориона, украшенная поясом из трёх звезд: Альнитак, Альнилам и Минтака (слева направо).
Снимок из поста Зимний Млечный Путь. В центре - созвездие Ориона, пояс Ориона, а под ним - туманность Ориона.
Под ними и находится объект съемки – Большая туманность Ориона. Она, кстати, не так далеко от нас – всего 1400 лет лететь со скоростью света. Для сравнения: до центра галактики со скоростью света лететь 25 000 лет, а до галактики Андромеды – 2.5 миллиона лет со скоростью света. Поэтому сегодня фотоаппарат ловит фотоны, которые летели к нам почти полторы тысячи лет.
Они всего пару метров не долетели до Земли из-за того, что мне тут ночами делать нечего.
Осталось только сфокусироваться. Фокусировка ночью – это огромный геморрой. Днём, когда света много, камера легко фокусируется по контрастным точкам сама, а ночью, когда темно, такой фокус не прокатывает. Для фокусировки в астрофотографии глубокого космоса используется маска Бахтинова.
Пример маски Бахтинова. Моя почти такая же, но другая. Свою маску Бахтинова я проектировал в SolidWorks и печатал на 3D-принтере.
Фото честно стырено с интернета.
Маска Бахтинова надевается на объектив, как крышка. За счёт дифракции света на полосках маски, на снимке около ярких звёзд появляются полосы. Когда все полоски пересекаются в одной точке – фокус есть. Если центральная полоса сдвинута - фокуса нет. Такой способ позволяет сфокусироваться быстро и очень точно.
Снимок с маской Бахтинова. В роли опорной звезды - Арктур из созвездия Волопаса. Зеленые пятна - это листья деревьев. Этот снимок я готовил давно, еще в прошлом году, в мае.
Настройки есть, фокус есть, всё есть. Можно снимать. Делаем тестовый снимок с выдержкой 2 минуты…
Годится. То, что туманность не строго по центру - не важно, главное - чтобы она была недалеко от него. Задаём программу съёмки: 15 кадров с выдержкой по 2 минуты каждый. Для знающих – ISO 400 (больше не поднимаем, иначе ядро туманности будет слишком ярким), диафрагма f/4.5, цветовая температура 5000 К. Делать больше снимков в одной программе не получится, потому что батарейки не выдержат больше получаса съёмки на морозе ниже -20 градусов. И кроме того, нужно временами чуть-чуть сдвигать объектив, чтобы туманность немного меняла расположение в кадре от снимка к снимку, это избавит от массы проблем при обработке. По-хорошему, это нужно делать на каждом кадре, но я делаю через несколько кадров. Потому что в такой холод на улице долго не протянешь.
Жмем Play – и ждем результатов.
Кстати пока идет съемка, можно обработать тот самый пробный снимок и посмотреть, что можно получить из него. Позже можно будет сравнить с итоговым снимком.
Лютая зернистость, пара спутников в кадре и фиолетовое свечение матрицы фотоаппарата, хотя в целом для одного-единственного снимка весьма неплохо.
Вообще это нереальное ощущение, когда зеркало фотоаппарата со щелчком опускается, и ты видишь на экране изображение далекой туманности или галактики. Как будто Вселенная действительно становится совсем рядом, как будто смотрит на тебя из-за угла. И хотя я делал это много раз, это всегда вызывает трепет и ощущение сопричастности к чему-то великому, непознанному и недоступному. Ты действительно начинаешь ощущать реальность Вселенной всеми нейронами мозга, ощущать, что вот она, Вселенная - на расстоянии вытянутой руки от тебя, или даже чуть-чуть ближе.
Одной ночи для таких проектов маловато, поэтому я снимал 3 ночи подряд, благо, что условия практически одинаковые. Чем больше снимков, чем больше суммарное время выдержки – тем лучше.
К слову: в астрофотографии глубокого космоса для получения по-настоящему качественных результатов снимают десятки или даже сотни кадров с одинаковыми настройками, после чего в специальной программе складывают снимки в один кадр. Дело в чём: в любом снимке есть 2 составляющие – составляющая полезного сигнала (сам объект для съёмки) и составляющая шума. Составляющая полезного сигнала от кадра к кадру остается постоянной, а составляющая шума меняется. Программа обрабатывает сразу все снимки так, чтобы сохранить постоянную составляющую и удалить переменную. Так растёт соотношение полезный сигнал/шум, при постобработке можно проявить больше деталей.
Обработка
Когда все кадры отсняты, переходим к обработке. Первый этап – сложение кадров, о котором я уже говорил. Для сложения я использую DeepSkyStacker, самую популярную, бесплатную программу, заточенную именно под астрофотографию глубокого космоса. Для качественного результата одних только одинаковых снимков (кадров изображения) недостаточно. Ещё нужны «темновые кадры», чтобы удалить с кадров изображения горячие пиксели и другие дефекты матрицы. Причем темновые кадры должны быть сняты с той же выдержкой, при той же чувствительности и той же температуре воздуха, что и кадры изображения, но с закрытой крышкой объектива. Короче сразу после окончания съемок закрываем объектив и делаем еще 20-30 таких же снимков, на занося фотоаппарат в тепло. Еще нужны кадры виньетирования, чтобы определить разницу яркости по центру снимка и по его краям, и на финальном кадре эту разницу устранить. Кадры виньетирования должны быть сняты с той же чувствительностью и той же диафрагмой, что и кадры изображения, но на равномерном фоне, цвет и выдержка значения не имеют. Ещё иногда добавляют кадры темновых токов матрицы камеры – это кадры, снятые с минимально возможной выдержкой, закрытой крышкой объектива и той же чувствительностью, что и кадры изображения. Этого достаточно. Загружаем все снимки в программу, указываем, какой снимок каким является, задаем настройки сложения, жмем кнопку Play – и получаем на выходе вот это…
Не впечатляет? Ну что ж, поговорим, когда я закину вот это в Photoshop и проявлю все детали.
Как и сказал – результат выложу после долгой и нудной обработки в фотошопе. И не только в фотошопе, но это уже мои проблемы.
А до тех пор – готов ответить на любые вопросы по теме и около неё в комментариях или в своём инстаграме, куда я выкладываю все свои астрофото.
Всем удачи и до связи!
