Základy deep-space astrofotografie: Ako zachytiť svetlo z dva a pol milióna svetelných rokov vzdialenej galaxie pomocoou entry-level zrkadlovky

1. DEEP-SPACE ASTROFOTO/ MAREK.HORNAK@ANEXT.SKMAREK HORNÁK

2. O ČOM SI DNES POVIEME?
Predstavenie astrofotografie
Hardware - čo potrebujeme pre astrofotenie?
Priebeh fotenia
Software - ako z nazbieraných dát dostať maximum

3. ASTROFOTOGRAFIA OBECNE
Prvá astrofotografia - John Draper
Mesiac
20 minút expozície
15cm reflektor

4. MESIAC JOHNA DRAPERA

5. ASTROFOTO - SLNEČNÁ SÚSTAVA
Slnko, Mesiac, planéty, asteroidy, kométy, družice...
Veľmi veľké ohniskové vzdialenosti: 1000-16000mm
+ Fotené objekty sú jasné
- Seeing - pohyb atmosféry
Výsledok: Nahrávame video, nie samostatné snímky
Software vyberie určité množstvo najlepších snímkov

6. JUPITER I. - MICHAL VAJDA (SIMULÁCIA
SEEINGU)

7. JUPITER II. - MICHAL VAJDA

8. DEEP-SPACE ASTROFOTOGRAFIA
Fotíme objekty okom neviditeľné
Hviezdokopy, hmloviny, galaxie...
Veľká svetelnosť objektívu
Ohnisko podľa vybraného objektu, obvykle 400-1200mm
Niekoľko minút dlhé expozície
Vysoké ISO - skladáme desiatky expozícií pre zníženie šumu

9. HARDWARE

10. HARDWARE PRE DSO I.
Statív + DSLR + objektív
Použitie: širokoúhle zábery mliečnej dráhy, startrails, jasnejšie
hmloviny, galaxie

11. JAN PLACHÝ

12. M31 - GALAXIA V ANDROMÉDE - PETR ŠVENDA
CANON 400D, CANON 50MM F/1.8, 25X15S

13. PETR ŠVENDA, CANON 400D, CANON 18-55MM, 16X30S

14. PROBLÉMY TAKEJTO ZOSTAVY
1. Fixný statív - nekompenzuje otáčanie zeme
Dlhšie expozície = rozmazaný obraz
2. Fotoobjektívy nie sú stavané pre astrofoto
Farebná chyba - fialový okraj okolo jasných objektov
Rovnosť obrazového poľa - roztiahnuté hviezdy na krajoch
Manuálne ostrenie často nepresné, automatické nám
nepomôže :(

15. RIEŠENIA 1.
Ekvatoreálna montáž (GEM)
Eliminuje otáčanie zeme okolo svojej osi
Fotené objekty nie sú rozmazané
Lepšie montáže majú vstup pre autoguider - dodatočné
korekcie chodu

17. RIEŠENIA 1.
Barn-door tracker (paralaktický stolík)
Low-cost varianta GEM
Jednoduchá výroba doma
Dve dosky, pánty a závitová tyč

18. VYTUNINGOVANÝ PARALAKTICKÝ STOLÍK TOMÁŠA
MÉSZÁROSA

19. M45 - REFLEXNÁ HMLOVINA PLEJÁDY - TOMÁŠ MÉSZÁROS
CANON 550D, 200MM F/7, 160X45S

20. M31 - GALAXIA ANDROMÉDA - TOMÁŠ MÉSZÁROS
CANON 550D, 135MM F/5, 100X30S

21. RIEŠENIA 2.
Objektív s minimom optických vád
Šošovkový ďalekohľad určený pre astrofoto
Fluoritové sklá - minimum farebnej chyby
S rovnačom poľa - bodové hviezdy aj na krajoch
Ohniská od 400 po 900mm
Svetelnosti od f/5 po f/8
Veľmi drahé - 600€ a viac :(

22. WILLIAM OPTICS ZENITHSTAR 110/616 - DAVID KRAFT

23. RIEŠENIA 2.
Zrkadlový ďalekohľad - Newton
Žiadna farebná chyba
Nutnosť korektoru kómy - hviezdy na okrajoch sú inak
rozmazané
Ohniská od 600 po 1500mm
Svetelnosti od f/2.8 po f/6
Prijateľná cena - 200€ a viac
Sú veľké - nutnosť pevnej montáže

24. NEWTON 300/900 F/3 - JAN ČAMEK

25. DODATOČNÉ ZARIADENIA
Diaľkové ovládanie DSLR s intervalometrom
Autoguider
druhý ďalekohľad
Citlivá kamerka
Zariadenie ktoré spracuje obraz alebo notebook
Prepojenie notebooku s GEM - posielanie korekcií
Filter pre potlačenie svetelného znečistenia
Modifikácia DSLR - lepšia citlivosť v čiare Hα
4x viac svetla z červených hmlovín na snímač

27. ZHRNUTIE
Základná ekvatoreálna montáž
Lepší fotoobjektív (Canon L), šošovkový astrofoto daľekohľad
alebo zrkadlový ďalekohľad
Akákoľvek zrkadlovka

28. PRIEBEH FOTENIA

29. VÝBER OBJEKTU
Čo je aktuálne na oblohe
Aké máme priblíženie ďalekohľadu
Ako dlhé expozície zvládne naša zostava
Program Stellarium - interaktívne planetárium

31. CESTA NA STANOVIŠTE
Čím väčšia tma, tým lepšie
Z BA najbližšie Lakšárska n. Ves prípadne kopce za Zlatými
Moravcami
V zime pozor na baterky a na šmykľavé poľné cesty :-)
Ako zdroj energie je najvhodnejšia (nabitá) autobatéria

32. PRÍPRAVA NA FOTENIE
Rozložíme GEM, hľadáčikom zameriame polárku
Všetko pozapájame
V hľadáčiku DSLR nájdeme hľadaný objekt + testovacia
expozícia
Spustíme kalibráciu autoguidera

33. FOTO ZOSTAVA - DAVID KRAFT

34. FOTENIE - LIGHT FRAMES
Dĺžka expozície - experimentálne :-)
Čím dlhšia - tým viac svetla "nachytáme"
Pozor ale na pohyb hviezd kvôli vetru/pohybom
zostavy/nepresnosti chodu GEM
ISO - kompromisom
Čím viac, tym môžu byť kratšie expozície
Zároveň ale narastá šum na fotkách a znižuje sa dynamický
rozsah
Hľadáme kompromis, obvykle sa volí 1600
Na nových DSLR nie je problém isť až na 25600

35. FOTENIE - LIGHT FRAMES
Snažíme sa získať čo najviac expozícií
Čím viac tým lepšie - skladaním expozícií potláčame šum
Získame viac priestoru pre úpravy histogramu
Viac detailov na výslednej fotke

37. KALIBRÁCIA NAZBIERANÝCH DÁT
Dark frames
Zakrytované telo DSLR - žiadne svetlo nemôže preniknúť
na snímač
Rovnaký expozičný čas
Rovnaké ISO
Rovnaká vonkajšia teplota!
Získame snímky, na ktorých sú len hotpixely
Z nich vytvoríme Master Dark a odrátame od každého light
snímku
Výsledok: dáta bez hotpixelov

39. KALIBRÁCIA NAZBIERANÝCH DÁT
Flat frames
Fotíme cez rovnakú optickú sústavu ako light snímky
Namierime na jasné nebo (cez deň)
Expozičný čas tak aby bol vrchol histogramu v strede
ISO rovnaké ako light frames
Získame snímky, na ktorých sú škvrny po nečistotách na
objektíve/snímači
Opäť vytvoríme Master Flat a odrátame od každého light
snímku
Výsledok: dáta bez tmavých škvŕn od nečistôt

41. SOFTWARE

42. AKO DOSTAŤ Z DÁT MAXIMUM
Pre zníženie šumu skladáme desiatky light snímok
Ručne takmer nemožné => využijeme PC
Veľké množstvo programov pre skladanie/kalibráciu snímok

43. WORKFLOW
Vytvoríme Master Dark/Flat využitím štatistických algoritmov
Snímky kalibrujeme -> odčítame Master Dark a Master Flat
Následne zarovnáme, podľa hviezd
Zarovnané snímky poskladáme, zasa využijeme štatistické
algoritmy pre určenie farby daného pixelu
Software vie celý postup automatizovať

44. DEEPSKYSTACKER
Najjednoduchší, zadarmo
Vyberieme Dark/Flat/Light frames
DSS nám odporučí aké štatistické algoritmy použiť pre
vytváranie Master snímkov
Priemer
Medián
Kappa-Sigma orez

46. FINALIZÁCIA
V akomkoľvek obrázkovom editore
Výhoda je, ak vie pracovať s formátom TIFF
Doostrenie, práca s histogramom a krivkami, doladenie
saturácie...
Photoshop, GIMP, Paint.net...

50. ĎALŠIE ZDROJE
astro-forum.cz
Workshop Hlohovská astrofotografia
astrofotky.cz

51. ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ :-)