Как раскрашивают черно-белые картинки Космоса
В посте про неполадки телескопа Хаббла прочитал про фотошоп космических снимков, и что вообще всё это обман. И вспомнил, что у меня есть быстрый пример. :-)
Ничего нового любители астрофотографии, просто фотографии, да и люди, которые с физикой на ты, не откроют. Просто покажу что снял, и как сильно это обработал.
Ниже моя фотография Туманности Киля (NGC 3372), сделанная на монохромную (черно-белую) камеру:
Туманность Эты Киля — эмиссионная туманность (область ионизированного водорода) в созвездии Киль. Приблизительные угловые размеры — 2,0°×2,0°, то есть примерно в 4 раза больше, чем угловой диаметр Солнца и полной Луны. Туманность Киля была открыта Николя Луи де Лакайлем, французским астрономом, в 1751-52 годах с мыса Доброй Надежды. Находится на расстоянии от 6500 до 10 000 световых лет от Земли.
Для начала быстрый ответ на вопрос - зачем снимать на черно-белую камеру? Тут всё просто.Потому что у монохромной камеры гораздо выше чувствительность и проницаемость, и меньше "шумность", мы можем получить гораздо больше сигнала, чем снимая на цветную камеру и ещё по ряду причин профессиональные астрономы (и продвинутые любители) используют именно их.
Чтобы снимать цветные фотографии черно-белой камерой, используются фильтры, которые по очереди блокируют все спектры, кроме, например одного. Для упрощения, возмём популярную палитру RGB. Каждый из фильтров будет пропускать только свой спектр, и блокировать остальные.
Например, для начала мы просто снимем этот объект с фильтром UV/IR cut, который отсеет весь невидимый спектр (ИК и УФ) и равномерно пропустит видимый:
И у нас получится насыщенная, но черно-белая фотография:
Здесь нет никакой информации о цвете, но мы знаем что все видимые цвета здесь пропущены равномерно, и мы назовём этот канал яркостным (L), то есть мы тупо набрали побольше сигнала, на который в последствии наложим цвет.
После этого, мы снимаем на эту же монохромную камеру в диапазоне, например G. То есть пропускаем только зеленый цвет. Фотография будет по прежнему черно-белой, но мы её сохраним под названием, например, "зеленый цвет" и запомним, что фильтр пропустил только зеленый спектр, вот так:
И вот что у меня получилось:
Мда, зеленного тут не много. Зато много будет красного, ведь туманность водородная!
Красным в космосе светится водород - самый популярный элемент во Вселенной, но не сам по себе светится, а после ионизации его атомов ультрафиолетом от очень горячих звёзд. В общем не вдаваясь в подробности, если на фотографии космического объекта вы наблюдаете красный цвет, как, например, на моей первой фотографии, значит это ионизированный водород.
В общем-то на фотографии ниже как раз очень хорошо и проявились области водорода. Это был красный фильтр:
И отснимем последний, голубой спектр:
Фото с зеленым и голубым фильтром кажутся похожими, просто потому что в именно в этой туманности очень мало и того и другого (преобладает водород), но на самом деле они проявили разные области, потому что пропустили разный спектр. Если смотреть не на яркие области, где всегда много сигнала, а на перефирию, это хорошо видно.
Теперь мы собрали все три канала, и всё что нам осталось - свести их в одно изображение. Процесс похож на тот, который использовали раньше в фотопечати, и даже можно повторить таким же образом. Но гораздо легче сделать это в любом графическом редакторе, наложив фотографии друг на друга и задав каждой из них соответствующий канал:
На этом всё! Астрофотограф не пририсовал ни одной звёздочки, и не взорвал ради кадра ни одну сверхновую (это они сами). Вот, что у нас вышло. И я бы сказал, что фотография до сих пор ни капли не обработана:
Далее обычно начинается процесс постобработки, когда уменьшается шум фотографии, крутятся ползунки яркости, насыщаются определенные цвета, или просто исправляется баланс, если нужно. Да и мне бы не помешало это сделать (видно, что баланс нарушен по тому, что звезды ушли в зеленый оттенок, если взглянуть на первую фотографию), но я сразу этого не сделал, а потом уже забил.
Дальнейшая постобработка это уже довольно художественная работа, поэтому работы разных авторов могут выглядеть по разному. Но именно по цветовым оттенкам, а не по запечатленным объектам.
Для примера, вот моя фотография галактики Андромеды:
И вот куча Андромед, снятые другими авторами и с другим оборудованием, с разной выдержкой: https://deepskyhosting.com/search/M31/ - видны отличия в постобработке.
Хаббл, как и многие продвинутые астрофотографы снимают схожей методикой сменных фильтров, но так скажем другим набором фильтров, который позволяет, например, запечатлеть расширенные спектры цветов. Такие фильтры называются "узкополосные". И есть целое направление в астрофотографии и постобработке, называемое "Палитра Хаббла", когда финальное изображение формируется из трёх снимков, снятых в разных длинах волны.
- Красный канал — две линии серы SII (672 и 673 нм, багрово-красный).
- Зелёный канал — линия водорода Hα (657 нм, красный), а также две расположенные рядом и более тёмные линии азота NII.
- Синий канал — две линии кислорода OIII (501 и 496 нм, изумрудный).
То есть изображение этого же объекта, с первой фотографии, но в Палитре Хаббла будет выглядеть иначе. И это очень круто, потому что поможет выявить и подчеркнуть те детали, которые "светятся" только в небольшом диапазоне спектра, который мы не видим или который нам трудно увидеть.
И хоть такие изображения будут отличаться от той картины, которую мы бы запечатлели просто на цветную камеру, или на фильтры RGB, именно "узкополосники" помогают понять, какой "реальный цвет" у этого светящегося газа, являющегося дважды ионизированным кислородом, с точностью до нанометра.
Как-то так :-)
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Полумесяц Юпитера
Мой первый опыт в обработке изображений, полученных космическим аппаратом NASA Юнона.
Пока за окном уже который день беспробудно поливает дождь, не давая выбраться на съемки галактики Андромеды (да и вообще не давая выбраться никуда, кроме работы), я решил попробовать свои силы в обработке исходников, полученных космическим аппаратом NASA Юнона. Все исходники находятся в свободном доступе на официальном сайте миссии Juno (черно-белые).
Насколько я знаю, ребята из NASA всегда добавляют в соавторы того, кто обработал изображение, поэтому тег моё поставлю на всякий случай.
Снимки получены аппаратом Юнона (Juno, NASA) 25 июля 2020 года на высоте 151367.3 километров над южным полюсом Юпитера, обработка в Photoshop моя от начала и до конца.
Больше ночных фотографий и астрофотографий в моем инстаграме.
Как получить своё собственное профессиональное фото Млечного Пути!
Сравнение 1 снимка против 240: вместо того, чтобы тратить тысячи долларов на дорогостоящее оборудование или проезжать сотни километров в тёмную зону, я сделал 240 снимков галактики Млечный Путь прямо с моей крыши в довольно засвеченном городе в Индии и объединил их используя технику под названием "укладка".
Перевод подробного комментария автора фото через Яндекс (с моими небольшими правками):
#Подробная информация:
Во-первых, обратите внимание, что это изображение является композитным, то есть я сначала сфокусировал свою камеру только на съёмке экспозиции Млечного Пути, а затем сделал один снимок зданий (и себя) на переднем плане и соединил их вместе. Весь этот снимок был сделан с моей террасы.
Моя главная цель: показать, что для того, чтобы сфотографировать Млечный Путь, не обязательно иметь дорогое оборудование или ехать сотни километров в более темную область (особенно в нынешнее время). Это можно сделать прямо с вашей собственной крыши с помощью всего лишь простой зеркальной камеры и ноутбука (и, по общему признанию, времени. уйма времени)
#Оборудование:
Nikon D3100, Nikkor 18-55mm kit объектив, дешёвый штатив, один дистанционный затвор (если у вас нет пульта дистанционного управления, вы можете просто поставить камеру на таймер 2s. Это делается только для того, чтобы убедиться, что камера перестанет вибрировать после нажатия кнопки спуска затвора)
#EXIF:
F / 3.5, ISO 3200, 15 сек x 240 экспозиции
#Процесс:
1) Сначала вам нужно найти Млечный Путь. Лучший способ: скачать любое приложение для звездной карты и найти созвездие Стрельца. Я использовал [это](https://play.google.com/store/apps/details?id=com.escapistga...), но вы можете использовать свой собственный любимый.
2) Наведите камеру примерно на Стрельца. Пока Стрелец находится в вашем кадре, Млечный Путь будет таким же.
3) Используйте самый широкий доступный объектив, который у вас есть. Я сделал свои снимки только с помощью комплектного объектива, который шёл вместе с камерой на 18 мм. Это делается для того, чтобы получить как можно больше галактики в нашем кадре, а также избежать звёздных следов (я расскажу об этом через минуту)
4) Вам понадобится дистанционный затвор, чтобы делать снимки, не прикасаясь к камере, потому что всякий раз, когда вы прикасаетесь к нему, он будет передавать некоторые вибрации на камеру, и ваши экспозиции будут иметь некоторую размытость. Вы можете купить дешёвый проводной пульт дистанционного управления, или если ваша камера довольно новая, она может иметь возможности Wi-Fi, так что вы можете делать снимки с помощью смартфона.
5) Как выбрать продолжительность экспозиции: если вы установите продолжительность выдержки камеры, скажем, на 30 секунд или выше, то увидите [звёздные следы](https://physics.weber.edu/schroeder/ua/PegasusTrails.jpg) где вместо булавочных звездочек вы бы увидели, как они движутся в линию, нарушая наш снимок. Чтобы получить отчётливые звезды, используйте [правило 500](https://petapixel.com/2015/01/06/avoid-star-trails-following...) который, по сути, состоит в том, чтобы разделить 500 на ваше фокусное расстояние (умноженное на кроп-фактор) и установить время выдержки таким образом. Сделайте снимок, увеличьте масштаб и проверьте звезды, если вы видите какой-то след, уменьшите время затвора и снова проверьте. В моём случае Правило 500 давало мне 500/(18x1.5)=~18 секунд, но это было все ещё немного со следами, поэтому я снимал свои экспозиции в 15 секунд.
6) Сделайте столько экспозиций, сколько сможете. Если вы уже находитесь в более тёмной области, 50-60 экспозиций будет достаточно хорошо. Я сделал только 240, потому что хотел заснять галактику в течение 1 полного часа. Не меняйте никаких настроек в промежутках между экспозициями. Это хорошая идея, чтобы не беспокоить камеру вообще, пока она делает снимки.
7) Сделайте несколько косых, тёмных и плоских кадров. [Как сделать их здесь](http://deepskystacker.free.fr/english/faq.htm#lightdarkflato...)
8) После всего этого вы можете использовать любое программное обеспечение для укладки и для обработки этих снимков. Мой любимый: Deep Sky Stacker и Sequator. Pixinsight также является пригодным, но он не бесплатный, так что выбирайте тот, который вам нравится.
Основная задача программного обеспечения для укладки состоит в том, чтобы выровнять все экспозиции, а затем как бы взять среднее значение кадров, которое уменьшает шум и увеличивает отношение сигнал / шум нашего изображения, так что конечный снимок приводит к чрезвычайно высоким деталям и очень малому шуму.
9) Я обработал результат в Lightroom, а затем добавил передний план в Photoshop.
Обратите внимание, что это очень простое объяснение, и некоторые из правил и технологий, которые я написал выше, могут иметь ошибки или не работать в вашем случае. Пожалуйста, помните, что эксперимент и опыт дадут вам наилучшие результаты. Кроме того, если я действительно сделал некоторые ошибки выше, пожалуйста, исправьте меня.
Спросите меня, если у вас есть ещё какие-то вопросы :)
Фото и комментарий автора взяты отсюда - https://redd.it/hj9m1p
Готовы к Евро-2024? А ну-ка, проверим!
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.
Реклама ООО «Горенье БТ», ИНН: 7704722037