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[天文观测] 前两天拍的星野 附新手教程

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grapeot 发表于 2018-7-19 02:00 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 美国 新泽西州月桂山镇Comcast通信公司

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器材是Leica SL + Summilux 50/1.4,无跟踪。前景背景分别拍摄,DSS叠加合成(5秒x16,只拍了暗场)
(传上来以后这图怎么这么糊。。)
FinalGalaxyCore_DSSResult-Edit.jpg
因为当地光污染较小,所以可以拍出来/看到巨大明亮的银心。几个梅西耶天体都能看见。

NiuLangZhiNv_DSSResult.jpg
银河两畔的牛郎和织女。


教程:

如何拍银河

在做任何事情以前,都要想清楚目标是什么,或者说做成什么样算是“好”的。对拍照这种事来说,当然没有一个“正确”的目标,或者说什么照片就是“好”的。对我而言,因为没什么文化,我在看到银河的时候只有连呼卧槽。所以我在照片里也想把这种卧槽的思想感情表达出来,希望也能感染观众。让看到的人也说一句卧槽,这个照片就成功了。作为一个理工男,我也希望在技术上这个照片是没有错误的,或者说照片的瑕疵要少,经得起放大:星星没有拖尾,整个幅面的星星看起来都是一个个点而不是糊成一坨,照片干净没有噪点没有杂色。此外,我也希望这个照片有点意思,最好是一组组图,从不同的角度表达卧槽的思想感情。比如不要只是单纯一个星空,最好有点有意思的前景,或者有银心特写等等。

定义好了想要实现的目标以后,下面就是具体实施了。因为这个目标比较宽泛复杂,我们需要进行一定程度的分解。具体地说,我们可以把目标分成三个阶段:
  • 要把银河拍出来
  • 把银河拍清楚
  • 把银河拍的有意思
下面我们一个一个分析怎么实现。

要把银河拍出来,基本有天时地利即可。所谓天时是晴天,新月,银心足够高,大气宁度高。地利是光污染小,视野开阔。天气月相和银心位置在一些摄影app或者网站上都能查到,我用的是PhotoPills,安利一发。光污染有专门的地图,直接bing上搜light pollution map就有。视野可以用卫星图和街景来看。大气宁度主要受大气对流的影响,大概的说是晴天高温对流大,水陆交界对流大。尽量避开这两种条件。满足天时地利以后,随便找个入门相机,放三脚架上长曝一把,基本都能拍出来银河。

把银河拍清楚需要一点技术。首先我们要理解为什么会拍不清楚。这主要有三方面的原因:第一,地球在自转,星星在跑。曝光时间一长星星就拖尾了;第二,暗光下曝光信噪比有限,同时长曝会引入热噪音;第三,镜头有慧差(入射光角度与光轴角度偏差过大时成像的不完美,PSF类似彗星所以叫慧差)。这三个问题的解决是彼此矛盾的。要解决第一个问题往往需要降低曝光时间,但降低曝光时间又会降低信噪比增强噪点和偏色。要解决第三个问题往往要降低光圈,但降低光圈又会降低信噪比。一般来说,工程上有两种解决方法,一种暴力简单效果好,一种复杂且效果略差:
  • 方法一:堆器材,买买买。买赤道仪/星野赤道仪/极轴镜解决长曝,买冷却大幅面CCD解决信噪比,买牛逼镜头在大光圈的同时解决慧差。效果立竿见影,""要几万美元,不需要什么额外操作就可以出技术上完美的片子。
  • 方法二:基本上是拍深空的那一套,向右曝光爆ISO,平场暗场亮场拍起来,n张合成以实现信噪比根号n级别的提升。搜索关键字是深空天体摄影或者DeepSkyStacker。适当缩小光圈把慧差控制在可接受范围。几个小坑要注意:第一,500 rule或者600 rule是胶卷时代的东西了,不适用于现代高密度数码相机。感兴趣的话可以用像素密度,焦距和赤纬自己算曝光时间,懒人可以直接上网用app算。再安利一发PhotoPills。第二,有防抖的镜头或机身上三角架的时候记得关防抖。第三,对焦和曝光都需要长曝确认,不要拍了一晚上回来发现星星都是一团就傻逼了。

关于慧差多说两句,它的本质是镜头的成像面是曲面。当我们用一个平面的CCD去截取的时候,边缘部分自然就糊了。如图所示。
HuiCha.jpg

另外,下面是一个合成降噪的例子。第一是向右曝光的原片:
1.jpg

这样可以让传感器搜集尽可能多的光,降低shot noise。因为我打开了相机内置降噪,所以相机自动帮我拍了暗场并修正了,这里基本没有热噪声(thermal noise)。在Lightroom中修正曝光并裁剪以后可以得到下图:
2.jpg

可以看到颜色和纹理都出来了。但总体噪音还是很大。什么叫噪音大呢,就是整体泛白,纹理不显著。要是强行升高对比度,你希望它黑的地方反而会更亮,而不是变黑。因此我拍了16张图,用DeepSkyStacker进行了叠加:
3.jpg

可以看到明显更清澈了,该黑的地方黑,该亮的地方亮。但因为长曝的原因,对齐了星空之后树木产生了拖影(这也是为什么开始要把下面的前景裁掉的原因,为了避免干扰对齐)。所以在Photoshop中再重新加入前景,得到最终成图:
4.jpg

把银河拍得有意思就更属于创意方面的范畴了。这里只是提出几个问题,抛砖引玉。
  • 为什么网上很多教程说要用广角?这是技术的考量还是美学的考量?如果是技术,广角是必须的吗?如果是美学,有其他途径吗?
  • 拍银河要想表达卧槽的思想感情,直接拍银心或者银河都是合理的。如果有其他想法想表达呢?前景应该如何选择?可能有哪些方式?
  • 夜晚有哪些其他的玩法?光绘,LED动画光棒能否加入?
  • 能不能把照片拓展到视频呢?

希望有帮助。
 楼主| grapeot 发表于 2018-7-21 05:27 | 显示全部楼层 来自: 美国 Microsoft公司
为啥在板块帖子列表上看不见。。?是因为发错地方了吗?萌新求指教。。(咦顶了一下上来了
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oldmiow 发表于 2018-7-21 07:01 | 显示全部楼层 来自: 台湾省台北市 中华电信
1.一個光學系統的成像色差、像差、場曲很複雜的,有的問題不光只有彗形像差
2.提高ISO不會提高感光度,高ISO會降低滿井電子量,另一方面高ISO一般會降低read-out noise
3.機內降躁是軟件降躁,並不是另外拍了dark後提取。 一般拍天文不開機內降躁的,有些爛的算法塗抹感嚴重。 至於都包地景了,甚麼機內加料處理就無所謂了。。。。。

4.那個泛白不是躁大,是光害。。。



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nikon玩家不是以前有种玩法,打开机内降噪,等快门关闭一瞬间断电,会得到最原始的图像。好像星野摄影里有说过。  详情 回复 发表于 2018-7-21 07:17
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skxcmg@126.com 发表于 2018-7-21 07:03 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 江苏省 移动数据上网公共出口
50焦距不上赤道仪也就只能短曝了,照片是可以制作视频的,不过一分钟一张要曝上百张
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skxcmg@126.com 发表于 2018-7-21 07:17 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 江苏省 移动数据上网公共出口
oldmiow 发表于 2018-7-21 07:01
1.一個光學系統的成像色差、像差、場曲很複雜的,有的問題不光只有彗形像差
2.提高ISO不會提高感光度,高IS ...

nikon玩家不是以前有种玩法,打开机内降噪,等快门关闭一瞬间断电,会得到最原始的图像。好像星野摄影里有说过。

点评

这我就不清楚了,毕竟我开始搞器材不到一年,不过拍一张就得这样搞。。。实用意义不大,现在尼康有些机型的固件已被破解,比方划算的D5100,或者要full frame可以搞个D800。  详情 回复 发表于 2018-7-21 07:20
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oldmiow 发表于 2018-7-21 07:20 | 显示全部楼层 来自: 台湾省台北市 中华电信
skxcmg@126.com 发表于 2018-7-21 07:17
nikon玩家不是以前有种玩法,打开机内降噪,等快门关闭一瞬间断电,会得到最原始的图像。好像星野摄影里 ...

这我就不清楚了,毕竟我开始搞器材不到一年,不过拍一张就得这样搞。。。实用意义不大,现在尼康有些机型的固件已被破解,比方划算的D5100,或者要full frame可以搞个D800。

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xcxjack 发表于 2018-7-21 07:27 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市浦东新区 电信
感谢分享,想请教一下楼主是如何把地景先去掉然后单独叠加天空的?然后如何把地景再加回来呢?光害大器材素质有限确实很难一张就拍好。。
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xcxjack 发表于 2018-7-21 07:32 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市浦东新区 电信
网上推荐用广角还是美学的考虑吧,风景照确实广角更有视觉震撼一些,可能不光是为了表现银河的卧槽。。。
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 楼主| grapeot 发表于 2018-7-21 08:34 | 显示全部楼层 来自: 美国 Microsoft公司
oldmiow 发表于 2018-7-21 07:01
1.一個光學系統的成像色差、像差、場曲很複雜的,有的問題不光只有彗形像差
2.提高ISO不會提高感光度,高IS ...

感谢指教!

  • 是的。最近在学习各种不同的望远镜设计,感觉就是在不同的瑕疵之间权衡。比如RC望远镜无(低阶)慧差无色差,但场曲比SCT大很多等等。
  • 感谢!有个问题,为什么高ISO会降低read-out noise呢?我的理解是电子井里的水位高了,用同样的尺子去量,量出的相对误差就比较小。这样的理解准确吗?
  • 机内降噪这个我不是太赞同,觉得要分情况讨论。我的相机会自动再曝一张暗场然后写卡,所以我猜测是减掉了暗场。以前和这个相机的产品经理聊过,他说除了使用高端天文软件(我猜就是深空后处理那一套),否则关闭降噪的结果必然比不上不关的效果。也许可以作为一个佐证。但没有实锤证明。
  • 谢谢指正!


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呵呵,一张的随机分布根本不准确,你试试曝个30秒,难道还要曝个30秒? 就没见过这种拍一张三十秒还要再隔三十秒才能用的相机,您用的是哪牌相机?  详情 回复 发表于 2018-7-21 08:54
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 楼主| grapeot 发表于 2018-7-21 08:35 | 显示全部楼层 来自: 美国 Microsoft公司
xcxjack 发表于 2018-7-21 07:27
感谢分享,想请教一下楼主是如何把地景先去掉然后单独叠加天空的?然后如何把地景再加回来呢?光害大器材素 ...

这个思路其实相当暴力。。就是先把地景裁掉然后叠加。叠加完了以后再在PS里面新建一个图层贴回去就好了。有些重叠的地方用蒙版擦一下。
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oldmiow 发表于 2018-7-21 08:54 | 显示全部楼层 来自: 台湾省台北市 中华电信

呵呵,一张的随机分布根本不准确,你试试曝个30秒,难道还要曝个30秒? 就没见过这种拍一张三十秒还要再隔三十秒才能用的相机,您用的是哪牌相机?

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好像这样的机子还不少。。  详情 回复 发表于 2018-7-21 12:04
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 楼主| grapeot 发表于 2018-7-21 09:37 | 显示全部楼层 来自: 美国 Microsoft公司
是的您的理解是正确的,每次曝光30秒就要被迫再曝个30秒。我是Leica SL。这货降噪根本关不掉,所以也拍不了星轨。。我在跟产品经理吐槽这个,他就回了天文软件那段话。

一张随机分布不准确很有道理,以前没想到过。这是被坑相机限制了想象力。。
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skxcmg@126.com 发表于 2018-7-21 12:04 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 江苏省 移动数据上网公共出口
oldmiow 发表于 2018-7-21 08:54
呵呵,一张的随机分布根本不准确,你试试曝个30秒,难道还要曝个30秒? 就没见过这种拍一张三十秒还要再隔 ...

好像这样的机子还不少。。
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探栓怪 发表于 2018-7-21 12:29 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 安徽省安庆市 电信
所以用天文冷冻CCD是看到了单反拍摄的种种弊端,通过获得最原始的RAW图像和精确的校准、处理技术使得图像质量大幅提高,而不是像lz说的那样好像谁拿来用就无脑强了。至于花销只不过是在这个过程中必须付出的代价,为了拍的更好而努力付出、收获,怎么就成了被鄙视的人群了???
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 楼主| grapeot 发表于 2018-7-21 12:40 | 显示全部楼层 来自: 美国 新泽西州月桂山镇Comcast通信公司
探栓怪 发表于 2018-7-21 12:29
所以用天文冷冻CCD是看到了单反拍摄的种种弊端,通过获得最原始的RAW图像和精确的校准、处理技术使得图像质 ...

额?没有鄙视呀?我完全赞同你的观点。只是想说我穷所以没条件上天文CCD只有用相机。。

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