2011. június 8., szerda

Csillagfotózás

A csillagok mindig is megmozgatták az emberek fantáziáját. Fotós szemmel az égre tekintve nem a horoszkópok, ascendensek vagy épp a GPS műholdak jutnak az eszembe, hanem inkább a látvány fog meg illetve a kihívás, hogy hogyan lehet ezt megörökíteni fényképen!
Nem az asztrofotózásra gondolok, ahol speciális távcsövekkel, óramechanikával a föld forgását figyelembe véve bolygókat, csillagrendszereket fotóznak, hanem az egyszerű tájképben a csillagos égboltra.
Mi is kell nekünk ehhez?
Ami biztos az a stabil állvány és a fényképezőgép... na de mit is szeretnénk? Olyan képet, ahol a csillagok kis pixelként világítanak a sötét égbolton, vagy ahol a csillagok szép körívet rajzolnak a sarkcsillag körül elfordulva?

A "csíkhúzós" képekhez hosszú záridő dukál, akár órákban mérhetően. Ez a hagyományos filmes fényképezőgépekkel nem okozott problémát, B záridővel a gépet lerakva egyszerűen megoldható volt.

Digitális géppel viszont a túl hosszú záridő több problémát is felvet.

- Az első a kép zajosodása az ISO érték megemelése miatt.

- Második a hosszú idő miatt az érzékelőlapka is folyamatosan megy, így a CCD-n egy-egy pixel túlmelegedhet amit egy kiégett piros szélű pixelhiba jelez a fényképünkön. Ennek kompenzálására a legtöbb fényképezőgép rendelkezik hotpixel szűréssel. Ennek a szűrésnek viszont nagy hátrány, hogy a kép elkészülte után a fényképezőgépünk szinte ugyanannyi ideig "gondolkodik" a kép mentése során, mint az exponálásunk ideje volt.

- Energia ellátás: bizony-bizony a régi mechanikus filmes gépnél nem kellett az akkumulátor töltöttségét figyelni...

Mindenre van megoldás...

Visszakanyarodva a pötty vagy csíkhúzás kérdésre: engem mindig is lenyűgöztek azok a videók (Time lapse), ahol gyorsítva látszik a felhők - jelen esetben a csillagok mozgása egy-egy szép táj felett.
Ezek a videók kockánként készült fényképekből állnak, így nincs más teendő "csak" egy rakás képet gyártani és azt összefűzni mozgóképpé. Természetesen ehhez a kisfilmhez olyan fényképek kellenek ahol a csillagok kis pixelek.
Ki szerettem volna próbálni, hogy hogyan is megy ez, így teszteltem egy kicsit a teraszunkon a szomszédok felé/fölé fordított géppel. Fényképezőgépen 18mm-es optika, F3.5-ös rekesszel, ISO200 érzékenységgel, a fehéregyensúlyt pedig manuálisra állítottam, mivel a változó fényviszonyok (kék óra, hold kelte) becsaphatják a fényképezőgépet.
Az optika manuális fókuszra volt állítva, mivel ilyenkor nincs az a digitális fényképezőgép ami kontrasztkülönbségre épülő élességállítással fókuszálni tudna.

 Itt érdemes megemlíteni a hiperfokális távolságot, amely a végtelenre fókuszálás előtti pont. Ez elég zavarosnak tűnhet annak aki most hallja először ezt: minden optikának van egy fókuszpontja (jobbakon jelzik is) ahova ha eltekered az optikát akkora lesz a mélységélesség, hogy a túlsó vége a végtelenben lesz. Tehát ezzel az fókuszponttal, pl. egy 100m-re (ha az éppen a hiperfokális pontja az opikánknak) lévő fára fókuszálva a mélységélességünk akkora lesz, hogy a fa mögötti rész a végtelenig éles lesz, illetve a fa előtti 50m is benne lesz a mélységélességi tartományunkban.

Tehát felesleges a csillagok fotózásakor az optikánkat kitekerni ütközésig a végtelenig, egy hangyányival visszább véve esélyt adhatunk arra, hogy ne csak a végtelen legyen éles, hanem a közelebbi kompozíciónk elemei is.

Mivel sok képre van szükség a filmhez (25 kép / másodperc) érdemes időzítőt használni, amit már jó előre beszereztem. Ezen be lehet állítani a B záridőn kívül: az indítástól kezdve mennyi idő múlva kezdje a programját, mennyi legyen az exponálás ideje, két expo között mekkora legyen az időkülönbség, illetve mennyi kép készüljön.
 Ennek megfelelően beállítottam 30 másodperc záridőt és 2 másodperc szünetet két exponálás közé azzal a szándékkal, hogy a fényképezőgépnek legyen ideje a képet menteni a kártyára.
Mivel sok kép fog készülni célszerű a RAW képek helyett legjobb minőségű JPG formátumban menteni a fotókat, hogy a kártyánk ne teljen be hamar, illetve ezt a kisebb file-t gyorsabban is el tudja menteni a gépünk.

Így elkészült az első kép:

Utómunkánál a képen a szinteknél (Levels) a középső csúszkát erősen feltolva, majd a görbék (Curves) erős S alakot formálva a sötét részeket visszasötétítve és a világos részeket felhúzva  megkaptam a képet.
Mivel a fényképezőgép képfelbontása óriási egy filmhez, ezért a képeket meg is vágtam a jelenlegi TV szabvány legnagyobb 1920x1080 pixel (FullHD) méretére.
Ezeket a korrekciókat makrónak fel is vettem a Photoshop akciói közé, majd a file menüben az automatizált feldolgozásnál ráengedtem a képeimet tartalmazó mappára, így másodpercek alatt elkészültek a film képkockái.
Már csak az összefűzés van hátra, amelyet a Photolapse nevű kis szoftverrel végeztem el. Így kialakult a végső film:



Ez a videó 170 fényképből készült, kb. 120 perc alatt.

Végül egy kicsit ismét visszakanyarodnék a bejegyzés elején feltett kérdésre: pötty vagy csík!? 
Az internetet böngészve rátaláltam egy ingyenes kis programra , amely egymaga eldöntötte a kérdést. Ez a kis  programocska (Startrails) nem csinál egyebet, mint egymás után megnyitogatja az elkészült képkockákat és szépen egymásra helyezi azokat - a világos részek megtartásával.
Így percek alatt kész is a csíkhúzós fénykép, nem kellett a hosszú záridő miatt adódó problémákkal vesződni. 


Egyetlen hátránya van ezeknek az felvételeknek a készítésekor: a fényképezőgép zárszerkezete bizony kopik a több száz felvétel alatt.
Végeredményként sikeresnek tituláltam az első ilyen jellegű próbálkozásomat, legközelebbre nagyobb fényerejű optikával (F2.8) és szebb táj felett szeretném próbára tenni az éjszakázási képességeimet. Nem árt egy jó adag kávé sem az ilyen jellegű akciókhoz, mert a teraszunkon 22:00-24:00-ig kint merem hagyni a fényképezőgépet miközben filmet nézek, de terepen ez azért másként működik!

Segítség a Sarkcsillag megtalálásához: a göncöl-szekeret (Nagy medve) aránylag könnyen megtalálhatjuk az égbolton. A sarkcsillag a göncölszekér hátsó tengelyének  meghosszabbítása után láthatjuk, kb. ötszörös "tengelytávot" felmérve:

Kis matematika után kiszámolhatjuk, hogy a föld 4 perc alatt fordul 1 fokot a tengelye körül, ennek alapján az egyes csillagok ívét is meg tudjuk saccolni...

Csíkhúzós kép elkészítéséhez Photoshop-ot is használhatunk, egymásra rakva a képeket és a rétegeket Normal rétegtulajdonságról Lighten-re átrakva.

Ha nincs nagy fényerejű optikánk ne keseredjünk el, használtpiacon egy régi orosz M42-es bajonettel rendelkező manuális optikát párezer forintért megvehetünk (nekünk úgy sincs szükségünk automata fókuszra ebben az esetben) és adapterrel feltekerhetjük a gépünkre.

U.i.: Érdekes dolgot találtam a témával kapcsolatban: ahhoz hogy a csillagok pontok legyenek bemozdulás nélkül (4 percenként 1 fok fordulás miatt) egy számítási módszer az optikánk függvényében:
600 / optika fókusz = leghosszabb záridő
tehát egy pl. 18mm-es optikával: 600/18= 33,3 sec. Jól látszik, hogy egy tele optikánál hamarabb bemozdulnak a csillagok: 600/200=3sec! Nyilvánvaló hogy egy nagy fényerejű nagylátószögű optika jobban megfelel a célnak.

Írtam egy másik bejegyzést is, ami a gyakorlatban felmerülő kérdésekre is választ adhat:
Csillaglesen, Time Lapse videó és fénykép

7 megjegyzés:

  1. Egyvalamit hozzátennék, hogy célszerű az ekvivalens fókusztávot használni a számításhoz. Nyilván FF gépváz/érzékelő esetén a fizikaival megegyezik. Illetve a 600 helyett pl 500-at is mondanak és akkor az így kapott eredménynél garantáltan pontokként látszanak a csillagok.
    8mm-es körhalszemmel készített kép is jópofa lehet:)

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Köszönöm a kiegészítést, amihez akkor egy gyors számítást is mellékelnék: Tehát a Canon 450D-re feltekert 18mm optika az 18 x 1,6 (gép szorzótényezője) = 28,8mm ebből a bemozdulásmente csillagok 600/28,8=20,8 másodperces záridőt enged.

      Törlés
  2. Szia! Nagyon hasznos a bejegyzés, én pont ma éjjel voltam kinn az első timelapse próbálkozásomon, viszont nekem felmerültek további problémák is. A következők álltak rendelkezésemre: Nikon D5100 egy állványon, távvezérlő, f8, ISO100, 30sec-es expok között 2mp szünettel. 2 órán keresztül ültem kinn a Hortobágyon (a fényszennyezettség miatt), majd hazajöttem, és úgy láttam, hogy kénytelen leszek újra próbálkozni :) Egyrészt telihold volt, rengeteg fénye volt a képeken. Másrészt a 2 óra végére olyan pára keletkezett az optika elején, hogy az utolsó képek már nagyon homályosak lettek miatta. Hozzányúlni ugye nem lehet, mert bemozdul... Ezen agyalok, hogyan lehetne kiküszöbölni. Egyébként hasznosak voltak, amiket leírtál, legközelebb ezalapján próbálkozom, de a párásodással sajnos nem tudom mit kezdjek.

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Szia! Írtam egy másik "gyakorlatiasabb" naplóbejegyzést is, ebben sok választ találhatsz a problémákra:
      http://blenditak.blogspot.hu/2011/08/csillaglesen-time-lapse-video-es.html

      F8-on fotózol csillagot? Alig jut fény a gépbe! Válassz tágabb nyílást, pl. F3.5, F2,8, meg legalább ISO200-at-de inkább nagyobbat!

      Telihold fénye elnyomja a csillagokat, várd meg míg újhold lesz amikor sötét az éjszaka! Ha van Androidos okostelefonod, töltsd le az ingyenes "Lunafaqt" nevű szoftvert, nagyon jó holdnaptár és mutatja a napkeltét, -nyugtát is! (Legközelebb 2013.01.11-én lesz legsötétebb az éjszaka a Hold 0,3%-a lesz látható).

      Törlés
  3. Ha szimplán odaülök és a kinti levegőt fújom az optikára, megoldja a párásodás problémámat? Van egy ilyen kis kézihajtású levegőztetőm (kerti grillezéshez) lehet, hogy ő lesz az én eszközöm? :)

    VálaszTörlés
    Válaszok
    1. Jó lehet, de 2-3 órán keresztül fújtatni...
      Sok szerencsét, majd kíváncsi leszek a végeredményre!

      Törlés
  4. Nagyon profi oldal. Már régóta birizgál a gondolat miért nem tudom azt a gyönyörű csillagos eget lefotózni, ill. visszaadni amit látok. Talán most közelebb kerülök a megoldáshoz.

    VálaszTörlés