i. Pochopení základů:
* digitální šum: Náhodné změny hodnot pixelů na senzoru. Je to vlastní digitálních fotoaparátů a stává se výraznějším v podmínkách slabých osvětlení (jako je astrofotografie) kvůli zesilovači, který potřebuje posílit slabý signál. Typy šumu zahrnují:
* číst šum: Představeno elektronikou senzoru fotoaparátu během procesu čtení. Je to relativně konzistentní.
* tepelný šum (tmavý proud): Generováno teplem uvnitř senzoru. Se zvyšuje s dobou expozice a teplotou.
* FOTON FUMISE (Shot Noise): Statistická variace při příchodu fotonů ze zdroje světla. Je to zásadně nevyhnutelné, ale lze jej úměrně snížit s druhou odmocninou počtu shromážděných fotonů.
* poměr signál-šum (SNR): Poměr požadovaného signálu (světlo z vašeho cíle) k nežádoucímu šumu. Vyšší SNR je lepší. Stohování expozice zvyšuje SNR.
* Stahování expozice: Pořizovat více obrázků stejného cíle a jejich průměrování dohromady. Signál (světlo z cíle) se lineárně hromadí, zatímco náhodný šum je průměrem. To účinně zvyšuje poměr signál-šum.
ii. Potřebné vybavení:
* kamera: DSLR, zrcadlová nebo vyhrazená astrofotografická kamera. Vyhrazené kamery Astro mají často lepší výkon a chlazení nízkých osvětlení.
* objektiv nebo dalekohled: Vyberte vhodnou ohniskovou vzdálenost na základě cíle.
* stativ: Nezbytné pro stabilní dlouhé expozice. Doporučuje se robustní.
* sledovací montáž (doporučeno): Motorizovaný držák, který působí proti rotaci Země. Umožňuje delší expozice bez hvězdných stezek, což výrazně zlepšilo SNR. Existuje několik typů:
* alt-az Mount: Jednoduché, ale vyžaduje korekci rotace pole při následném zpracování pro dlouhé expozice.
* Rovníkový montér: Srovnáno s osou zemské ose a poskytuje nejlepší sledovací výkon.
* intervalometr (volitelný): Umožňuje automatizovat automatizaci řady expozic. Mnoho kamer má vestavěné intervalometry.
* tmavý hadřík/kapuce (volitelné): Blokuje toulavé světlo a zlepšuje kvalitu obrazu.
* filtr znečištění světla (volitelné): Snižuje dopad znečištění světla.
* notebook/počítač: Pro zpracování obrázků.
* Software pro stohování obrázků: Zásadní pro zarovnání a kombinaci obrázků. Příklady:
* DeepskyStacker (DSS): Zdarma, populární a funguje dobře. Pouze Windows.
* Siril: Zdarma, open-source, křížový platfor (Windows, MacOS, Linux). Pokročilejší funkce.
* Astro Pixel Processor (App): Komerční, výkonný a podporuje mnoho pokročilých funkcí.
* pixinsight: Komerční, průmyslové, velmi silné, ale má strmou křivku učení.
iii. Akvizice obrázků (pořizování fotografií):
1. Plánování:
* Výběr cíle: Vyberte cíl vhodný pro podmínky vašeho vybavení a oblohy.
* rámování: Rozhodněte se o požadovaném složení a zorném poli.
* Nastavení expozice: Určete optimální délku expozice, clonu a ISO. To často vyžaduje experimentování.
* počet snímků: Zaměřte se na nejméně 20-30 světelných snímků. Více je obecně lepší, ale snižující se výnosy se objevují. Často se používají stovky rámů.
2. Nastavení fotoaparátu (obecné pokyny):
* Shoot in Raw Format: Zachovává nejvíce obrazových dat.
* Manuální režim: Nezbytné pro konzistentní expozice.
* široký otevřený clona (nejnižší F-Number): Maximalizuje se sběr světla, ale zvažte aberace čočky.
* iso: Vyberte nejnižší ISO, která vám poskytne slušný histogram bez ořezáno. Vyvarujte se tlačení ISO příliš vysoko, protože zesiluje šum. Experimentujte k nalezení dobré rovnováhy. Hodnoty ISO mezi 400 a 1600 jsou běžné výchozí body.
* Focus: Dosáhnout kritického zaměření. Použijte živý pohled, přiblížíte jasnou hvězdu a upravte zaostřovací kroužek, dokud se hvězda neobjeví co nejmenší a nejasnější. Zvažte použití masky Bahtinov pro přesné zaostření.
* Délka expozice: Experimentovat. Začněte s krátkými expozicemi (např. 30 sekund) a postupně se nezvyšují, dokud se hvězdy nezačnou mírně stopat nebo jab na pozadí se stane významným. Sledovací držák umožňuje mnohem delší expozice (několik minut nebo více). Použijte „pravidlo 500“ jako hrubé pokyny pro maximální délku expozice bez koncové (500 / ohnisková délka =maximální doba expozice v sekundách). Upravte faktor plodiny svého senzoru.
* Balance White: Nezáleží na tom, když střílí Raw. Nastavte jej na náhledy na „denní světlo“ nebo „auto“.
* stabilizace obrazu: Při použití stativu to vypněte. Ve skutečnosti může představit rozmazání.
* redukce hluku dlouhé expozice: Zakázat to. Po každém světlém rámu trvá tmavý rám a zdvojnásobí čas akvizice. Místo toho použijeme vyhrazené tmavé rámce.
3. brát světelné snímky:
* Nastavte fotoaparát na stativu/připojení a zaměřte na svůj cíl.
* Pomocí intervalometru (nebo vestavěné funkce kamery) proveďte řadu expozic. Mírné zpoždění mezi expozicemi (např. 1 sekundu) může pomoci zabránit chvění kamery.
* Neustále sledujte své expozice. Zkontrolujte mraky, zaostření, drift nebo jakékoli jiné problémy.
4. kalibrační rámce (zásadní pro redukci šumu): Jedná se o speciální obrazy pořízené k opravě různých nedokonalostí fotoaparátu.
* tmavé snímky: Vzato s víčkem čočky na (nebo v temné místnosti) na stejné délce expozice, ISO a teploty jako vaše světelné rámy. Zachycují tepelný šum a další artefakty senzorů. Vezměte 20-30 tmavých snímků. Uložte je na tmavém, chladném místě při užívání světelných rámů nebo je vezměte bezprostředně před nebo po.
* rámečky zkreslení (offset snímky): Přijato s nejkratší možnou dobou expozice (např. 1/4000 sekundy) a * stejným * ISO jako vaše světelné snímky, s víčkem objektivu. Zachycují hluk a elektronický posun. Vezměte 20-30 rámců zkreslení. Ty lze vzít kdykoli, protože nejsou závislé na teplotě.
* ploché snímky: Připravte se na korekci pro vinětu (ztmavnutí v rozích) a moty prachu na senzoru. Vyžaduje rovnoměrně osvětlený povrch (např. Bílé tričko natažené přes světlou krabici, čistou ranní oblohu nebo vyhrazený plochý panel). Vezměte 20-30 plochých snímků.
* Technika: Nastavte fotoaparát na režim priority clony (AV). Nasměrujte kameru na rovnoměrně osvětlený povrch. Upravte clonu, dokud není histogram vystředěn kolem 50-70% (vyhněte se ořezávání vrcholů). ISO by mělo být * stejné * jako vaše světelné snímky. Automatické zaostření by mělo být vypnuto. Pokud je to možné, neměňte zaostření mezi světelnými rámy a plochými rámy.
* Důležité: Vezměte si ploché rámy * po * snímku světelných snímků, aniž byste změnili zaměření nebo orientaci senzoru.
iv. Zpracování obrázků (stohování a úpravy):
1. Organizujte své soubory: Vytvořte samostatné složky pro světelné snímky, tmavé rámy, rámečky zkreslení a ploché rámy.
2. kalibrace s DeepSkyStacker (DSS) - Příklad:
* Open DSS: Spusťte Deepskystacker.
* Načíst světelné snímky: Klikněte na „Otevřít soubory obrázku ...“ a vyberte všechny své světelné snímky.
* Načíst tmavé snímky: Klikněte na „Temné soubory ...“ a vyberte své tmavé snímky.
* Načíst ploché rámečky: Klikněte na „Ploché soubory ...“ a vyberte své ploché snímky.
* Načíst rámce zkreslení: Klikněte na „Openset souborů ...“ a vyberte rámce zkreslení.
* Zkontrolujte nastavení:
* Nastavení stohování: Přejděte na „stohování parametrů“.
* karta Light:
* sigma oříznutí: Hodnota mezi 2 a 4 je obvykle vhodná. Toto nastavení určuje, jak agresivně DSS odmítá odlehlé hodnoty (např. Satelitní stezky). Experimentujte k nalezení nejlepšího nastavení.
* procenta automaticky detekovaných hvězd na zásobník: Nechte ve výchozím nastavení (80%), pokud nemáte velmi náročný cíl.
* kosmetická karta:
* detekovat a opravit horké pixely: Experimentovat s touto možností. Někdy to může pomoci, ale může také odstranit slabé hvězdy.
* Advanced Tab:
* debayer vzor: Ujistěte se, že pro váš fotoaparát je vybrán správný vzor debayer (např. RGGB, BGGR, GRBG, GBRG). DSS to obvykle detekuje automaticky.
* Raw/Fits DDP Nastavení: Klikněte na tlačítko „RAW/Fits DDP Nastavení“.
* metoda debayer: Vyberte „Bilinear“ nebo „AHD“. AHD je obecně preferována, ale zkuste obojí a zjistěte, které poskytují lepší výsledky.
* Vytvořit maskovaný hlavní soubor: Zrušit to zaškrtněte.
* Registrace zkontrolované obrázky: Klikněte na tlačítko „Zaškrtnuté obrázky ...“. DSS bude analyzovat vaše obrázky, detekovat hvězdy a vypočítat transformace potřebné k jejich zarovnání.
* Stack zkontrolované obrázky: Klikněte na tlačítko „Zkontrolované obrázky na zásobníku ...“. DSS použije kalibrační rámce, zarovná obrázky a naskládá je.
* Uložit výsledek: Po dokončení stohování zobrazí DSS naskládaný obrázek. Uložte jej jako 16bitový soubor TIFF.
3. kalibrace s Sirilem - Příklad:
* Open Siril: Spusťte Siril.
* Nastavit pracovní adresář: Vyberte adresář, ve kterém bude Siril ukládat střední soubory.
* Vytvořit sekvence: Siril používá sekvence k organizaci vašich obrázků. Pomocí příkazů v konzole nebo skriptech vytvořte sekvence pro vaše světelné snímky, tmavé rámy, rámečky zkreslení a ploché rámy. Například:
* `CD
* `mkdir světla tmavé byty zkreslení
*`cp
* `cp
* `CP
* `CP
* `seqformat 0` (řekněte Sirilovi, aby autodeTect formát souboru)
* `Převést světla světla_seq`
* `Převést Darks Darks_seq`
* `Převést byty Flats_seq`
* `Převést zkreslení zkreslení_seq`
* kalibrace: Siril má výkonný kalibrační skript. V konzole zadejte (podle potřeby upravte cesty adresářů):
* `Preprocess Lights_seq Darks_Seq Flats_seq Biases_Seq Calibroted_seq`
* registrace a stohování:
* `registrace calibroted_seq registrovaně_seq`
* „Stack registroval_seq nahromaděn“
* Otevřete a uložit: Otevřete naskládaný obrázek a uložte jej jako TIFF.
4. To je místo, kde přinášíte detaily a aby váš obrázek vypadal co nejlépe.
* Úpravy úrovní a křivek: Upravte jas a kontrast, abyste odhalili slabé detaily.
* Barevná rovnováha: Opravte jakékoli barvy odlitků.
* redukce šumu: Použijte jemné redukci šumu pomocí nástrojů, jako je Gaussovské rozostření nebo specializované pluginy pro redukci šumu (např. Noiseware). Dávejte pozor, abyste obrázek nevyhnuli.
* ostření: Uveďte detaily pomocí nástrojů ostření, jako je nesharp maska nebo dekonvoluce (pokročilejší).
* nasycení: Zvyšte nasycení a zvýší barvy mlhoviny a galaxií.
* odstranění gradientu: Odstraňte jakékoli gradienty způsobené znečištěním světla nebo nerovnoměrným osvětlením.
* redukce hvězdy: Zvyšte hvězdy, aby zdůraznily mlhoviny nebo galaxie.
v. Tipy a odstraňování problémů:
* přesné zaostření je kritické: Použijte živý pohled, bahtinovskou masku nebo zaostření vrcholu k dosažení nejostřejšího možného zaměření. Během zobrazovací relace pravidelně kontrolujte zaostření.
* dobré sledování je nezbytné: Pokud používáte sledovací držák, ujistěte se, že je správně polární zarovnán a hladce sleduje.
* Monitorujte své expozice: Pravidelně kontrolujte své expozice pro mraky, drift zaostření nebo jiné problémy.
* experiment: Nebojte se experimentovat s různými nastaveními, abyste zjistili, co funguje nejlépe pro vaše vybavení a oblohy.
* Tmavý snímky odpovídající: Ujistěte se, že vaše tmavé rámy jsou pořízeny na * přesně stejné * délce expozice, ISO a teploty jako vaše světelné snímky. Teplota je zásadní. Pokud se teplota vašeho senzoru výrazně změní mezi přijímáním světelných rámů a tmavých rámů, bude odčítání tmavého rámu méně účinné.
* řešení znečištění světla: Použijte filtr znečištění světla a/nebo zpracovávejte své obrázky k odstranění gradientů. Úzké pásmové filtry jsou dobrou volbou pro cíle, jako jsou mlhoviny, pokud je znečištění světla závažné.
* řešení s větrem: Vítr může způsobit vibrace, které rozmazávají vaše obrázky. Zkuste si představit v klidných nocích nebo použít větrovku.
* Start Simple: Pokud jste v astrofotografii nováčkem, začněte s jasným cílem, jako je Orion mlhovina.
* Připojte se k astrofotografické komunitě: Online fóra a skupiny jsou skvělým místem, kde můžete klást otázky a získat rady zkušených astrofotografů.
* kalibrační rám pořadí: Přestože se někdy diskutuje, obecně přijímaný pořádek použití kalibračních rámců je:1. zkreslení, 2. tma, 3. byt. Některý software kombinuje zkreslení a tmavou do rámečku „tmavě plochých“.
* dithering: Dithering zahrnuje mírně posunutí polohy fotoaparátu mezi každou expozicí (stačí několik pixelů). To pomáhá průměrují horké pixely a další vady senzorů. Mnoho sledovacích úchytů má funkci ditheringu. Pokud nepoužíváte držák, můžete se ručně rozkládat mírně zasunutím stativu mezi expozicemi.
* Histogramová analýza: Naučte se číst histogram fotoaparátu a správně odhalit obrázky. Cílem je vyplnit histogram bez oříznutí vrcholů.
Dodržováním těchto kroků můžete ve svých astrofotografických obrázcích výrazně snížit digitální šum a zachytit ohromující detaily noční oblohy. Hodně štěstí a jasné nebe!