Все о ночной фотографии и фотосъемке звездного неба. Часть II

Вторая часть статьи Антона Янкового “Все о ночной фотографии и фотосъемке звездного неба”.

В рамках ночной фотографии можно выделить 2 основных подхода в фотографировании звезд:

1) Съемка статичных звезд, когда на итоговом снимке мы видим звезды такими же как воспринимает их наш глаз (в виде множества точечек на небе);
2) Съемка треков – фотосъемка с применением очень длинных выдержек, при которых на фотографии запечатлевается траектория движения звезд по небосводу вокруг Южного/Северного полюса Мира

Так давайте же разберем более детально каждый из этих видов фотосъемки …

Съемка статичных звезд

В астрофотографии для получения изображений статичных звезд, звездных скоплений, галактик, туманностей и т.д. используют такое приспособление как параллактическая монтировка с возможностью гидирования.

Параллактической называется такая монтировка, одна из осей которой может быть установлена параллельно оси мира, которая направлена на северный полюс.

Гидированием же называется процесс контроля и коррекции слежения фотоаппарата/телескопа за движением небесных объектов (как правило, в результате суточного вращения неба) во время экспозиции.

Это, конечно, все очень интересно, но мне почему-то кажется, что у большинства простых фотографов нет таких спец. приспособлений. Поэтому в данной статье мы рассмотрим фотосъемку лишь с использованием простого фотоштатива, а кого заинтересовала астрофотография, сможет легко найти много информации на данную тему в интернете.

Непал, национальный парк Сагарматха (Эверест), Конгде Ри (6187 м), ~3900 м | 30 сек, f/4, ISO 400, ФР 24 мм, полнолуние (Canon EOS 5D + Canon EF 24-105mm f/4 L IS USM)

Итак, что же нам нужно знать для того, чтобы сделать снимок со статичным (без треков) звездным небом?

Самое важное это запомнить простенькое правило «600», которое заключается в следующем: если разделить 600 на фокусное расстояние вашего объектива (в эквиваленте для 35-мм камер), то мы получим максимальную выдержку, при которой звезды будут выглядеть как точечки (а не черточки) на небе.

Так для 15 мм максимальной выдержкой для съемки статичных звезд будет 600/15=40 сек, а для 50 мм 600/50=12 сек.

Исходя из этого правила, мы выставляем в камере полученную выдержку и по возможности ставим максимально-открытую диафрагму, которая б давала приемлемое качество картинки.

Теперь нам остается подобрать только значение светочувствительности при котором мы получим сбалансировано-проэкспонированную картинку.

Примечание. Блокировка зеркала может существенно повысить резкость для экспозиций, сравнимых по своей продолжительности со временем позиционирования зеркала (от ~1/30 до 2 секунд). С другой стороны, сотрясение зеркала ничтожно для выдержек, длительность которых намного дольше; как следствие, БЗ в большинстве случаев для ночной съёмки не критична.

Съемка треков

Съемка вращения звездного неба требует самых длинных выдержек – от 10 минут и до нескольких часов, в зависимости от фокусного расстояния и того, насколько длинные траектории вы желаете получить на снимке.

Точное же значение выдержки трудно как-то расчитать, ее можно определить только исходя из своего личного опыта и предпочтений в длине треков.

Например, я знаю, что на 50 мм для красивых треков (по моему вкусу) нужна выдержка 20-40 минут, для 24 мм где-то 90-120 минут и т.д.

Непал, национальный парк Аннапурна, головокружительные Гималаи, 2010 | 1 ч 43 мин (199 кадров x 30 сек), f/1.8, ФР 24 мм (Canon EOS 5D Mark II + Canon EF 24mm f/1.4 II L USM)

Существует 2 основных подхода при съемке подобных сюжетов:

1) Съемка «одним кадром»;
2) Съемка непрерывной серии снимков с последующей их сшивкой в специализированном ПО.

До недавнего времени практически все фотографы, которые желали запечатлеть на снимке круговое вращение звезд, пользовались именно первым способом «одного кадра».

Я же настоятельно рекомендую другой вариант. Но для того, чтоб вы сами могли определиться, что предпочтительнее именно для вас, давайте разберем все недостатки первого и преимущества второго подхода.

Итак, недостатки съемки «одним кадром»:

  • Сложность расчета правильной экспопары при которой снимок был бы сбалансировано проработан как в тенях так и в светах.
    Грустно обнаружить пересвеченный или недоэкспонированный снимок даже после получасовой выдержки, не говоря уже о несколькочасовых экспозициях;
  • При использовании даже самой современной цифровой техники при сверхдлительных выдержках на снимках возникает сильный, иногда просто невыносимый цифровой шум (даже на сравнительно низких значениях ISO);
  • Высокий риск появления шевеленки при столь длительных экспозициях;
  • Если мы вовремя не заметили как у нас запотела передняя линза – «пиши прощай».

Непал, национальный парк Аннапурна, Южная Аннапурна (7219 м), 2010 | 3461 сек (один кадр), f/4, ISO 100, ФР 100 мм (Canon EOS 5D Mark II + Canon EF 70-200mm f/2.8 L USM)

Преимущества съемки серии снимков с сравнительно небольшими выдержками и последующим объединением их в один кадр:

  • Легкость расчета экспопар для кадров с небольшой выдержкой (как правило не более 30-60 секунд), из которых будет состоять наша серия;
  • Исключается возможность пересвета/недоэкспонирования;
  • Сравнительно-незаметный цифровой шум на снимках, который после сшивки всех кадров становится еще более равномерным, а то и вовсе неразличимым;
  • При отборе кадров для финальной сшивки, можно просто исключить кадры с шевеленкой, или склеить только то количество снимков, которое было до/после смещения камеры. Таким образом мы получаемся полностью застрахованы от данной проблемы;
  • Возможность управления длиной звездных треков. Если на итоговом снимке нам не нравится чрезмерная длина траекторий звезд, мы просто можем исключить часть снимков из серии, тем самым изменив длину треков;
  • В итоге мы получаем не только один финальный кадр со звездными треками, но и большое количество снимков со статичным звездным небом, некоторые из которых могут оказаться весьма удачными;
  • Если во время съемки серии мы не заметили, как у нас запотела передняя линза, то мы можем использовать при сшивке только удачные кадры, исключив бракованные;
  • Возможность использования серии полученных фотографий для монтажа видеороликов с убыстренным движением звезд по небосводу

Примечание. При съемке серии ночных снимков, не забудьте убрать галочку в настройках фотоаппарата “Long Exposure Noise Reduction”, иначе выставленная вами выдержка будет увеличена в два раза (вторую половину выдержки будет работать шумодав, вычитая карту шумов из сделанного вами снимка).

Как мы видим с данного сравнения, преимуществ у второго подхода гораздо больше. Осталось только разобрать несколько нюансов съемки подобных серий.

Для начала стоит заметить, что все серии желательно снимать в формате RAW с дублированием в JPG невысокого качества (для того, чтоб потом было легче и быстрее экспериментировать с сшивкой разного количества кадров без их предварительной щепетильной конвертации).

Если говорить о продолжительность экспозиций, то лично я советую использовать для съемки серий ночных снимков выдержки рассчитаные по правилу «600».

Далее мы выставляем все остальные параметры экспозиции (ISO и диафрагму), подключаем к камере программируемый спусковой тросик, о котором было уже расказано ранее, выставляем минимальный интервал между снимками (1 сек) и количество снимков в серии (если поставить 0, то съемка будет продолжаться бесконечно, до тех пор пока не разрядится батарея в камере или в самом тросике).

Вот и все! Нажимаем кнопочку старт и устраиваемся поудобней на ближайшие «n» часов.

Нахождение полюсов

Если необходимо получить на снимке выраженные круги вращения, то объектив следует направить на Полярную звезду (в северном полушарии) или Сигму Октанту (в южном полушарии).

Для съёмки пейзажей со звёздным небом хорошо иметь базовые знания по астрономии, в частности, уметь определять направление вращения Земли относительно звёздного неба.

Северный полюс Мира

Так как большинство русскоговорящего населения проживает и путешествует, в основном, по северному полушарию, давайте вначале рассмотрим именно его.

Из-за вращения Земли вокруг своей оси нам кажется, что вращается именно звёздное небо.

В северном полушарии это вращение происходит против движения часовой стрелки вокруг точки, называемой северным полюсом мира. А рядом с этой точкой и находится Полярная звезда.

Всем известно, что Земля вращается вокруг своей оси с периодом вращения ~24 часа. В минуту Земля поворачивается примерно на 0.25 градуса.

Следовательно, за один час выходит 15-градусная дуга для каждой звезды. Дуга получается длиннее, если звезда будет на большем расстоянии от полярной.

Полярная звезда – это сверхгигант, но найти её не всегда легко тaк как ее расстояние до Земли – 472 световых года.

Поэтому, чтобы найти Полярную звезду, надо сначала найти характерную конфигурацию из семи ярких звезд созвездия Большой Медведицы, напоминающее ковш (астеризм Большой Ковш), затем через две звезды «стенки» ковша, противоположной «ручке», мысленно провести линию, на которой отложить пять раз расстояние между этими крайними звездами.

Примерно в конце этой линии находится Полярная звезда, которая к тому же является самой яркой звездой созвездия Малой Медведицы, которое также похоже на подобие ковша, не столь ярко выраженного и заметного на небосводе.

Полярная звезда всегда находится над северной точкой горизонта в Северном полушарии, что позволяет использовать ее для ориентации на местности, а по высоте над горизонтом можно определить на какой географической широте мы находимся.

Хотите, сравним Полярную с Солнцем? Итак, Полярная:

  • Тяжелее Солнца в 6 раз;
  • Больше Солнца в 120 раз;
  • Излучает тепла и света в 10000 раз больше Солнца;
  • Цвет жёлтый – такой же, как у Солнца

Но луч света от Солнца доходит до Земли всего лишь за 8 минут, а от Полярной – за 472 года, а это означает, что в настоящее время мы видим звезду такой, какой она была во времена Колумба.

Южный полюс Мира

В южном полушарии единственной звездой, которая указывает на южный полюс мира является Сигма Октанта.
Но и она едва различима и ничуть не выделяется среди остальных звезд – использовать ее с навигационными целями, как используется Полярная звезда в созвездии Малой Медведицы, совершенно невозможно.

Найти положение звезды можно только с помощью указки – созвездия Южный Крест, чья длинная перекладина указывает на южный полюс Мира (линия, проведённая через звёзды ? и ? Южного Креста приблизительно проходит через Южный полюс мира на расстоянии в 4,5 раза дальше, чем расстояние между звёздами).

Ю?жный Крест (лат. Crux) — самое известное созвездие южного полушария и в тоже время наименьшее по площади созвездие на небе. Граничит с созвездиями Центавр и Муха. Четыре ярких звезды образуют легко узнаваемый астеризм. Созвездие легко найти на небе, так как оно расположено у туманности Угольный Мешок, которая видна невооружённым глазом, как тёмное пятно на фоне Млечного Пути.

Полезные программы

Startrails Version 1.1. – до безобразия простая и в тоже время гениальная програмка, которую обязан иметь каждый ночной фотограф.

Как можно догадаться из названия, она служит для склейки серий звездных фотографий в один итоговый файл, где звезды превращаются в красивые звездные треки.

Алгоритм программы очень прост и справляется с возложенными на него задачами достаточно быстро и качественно. Лично мной никаких недостатков в данном софте выявлено не было, разве что древний дизайн и отсутствие поддержки iOS. Алгоритм работы с программой также прост как и ее интерфейс.

Нажимаем первую по счету в панели инструментов кнопку “Open images”, находим и выделяем все подготовленные для сшивки фотографии (предварительно сконвертированные с одинаковыми настройками в *.jpg файлы). После нажимаем пятую по счету иконку “Startrails”, следим за процессом рождения треков, пару минут и все готово.

Вам останется только выбрать формат и уровень компрессии итогового файла. Если треки получились слишком длинными, или с какого-то момента камера немного сместилась, вы можете исправить это просто убрав галочки напротив имен лишних файлов в окне слева.

Скачать Startrails Version 1.1.

Скриншот программы “Startrails Version 1.1.” в действии

The Photographer’s Ephemeris (TPE) – прекрасная программа, помогающая рассчитать место и время рассветов/закатов Солнца и Луны (а также лунные фазы) для любой даты в любой точке Земного шара.

Ничего сверхъестественного, но свои скромные функции программа выполняет на ура + все оформлено в очень приятном дизайне под старину 🙂 Есть версии для Mac/PC/Linux, а также iPhone/iPad/iPod Touch. Скачать

Скриншот программы “The Photographer’s Ephemeris (TPE)”

Существует еще ряд программ для современных гаджетов на базе iOS и Android, которые кроме простых данных о солнечной и лунной активности могут в режиме реального времени быть гидом по видимой вселенной, а также как в машине времени с учетом рельефа показывать что и в каком месте будет видно в заданное время.

Работает это очень просто. Вы включаете программу и у Вас со встроенной камеры на экран выводится реальная картинка окружающей местности, поверх которой накладывается расположение и траектория движения Солнца, Луны, планет, созвездий, туманностей и т.п. Все это работает благодаря встроенным в ваш девайс GPS и гироскопу.

То, что еще пару лет назад казалось какой-то немыслимой фантастикой теперь доступно каждому. Переоценить пользу данных программ в фотографии (в особенности пейзажной) очень трудно. Так что закачивайте их побыстрее на свои девайсы 😉

Вот ссылочки на лучшие программы в данном сегменте для iOS: Star Walk, SkyView; и Android: Google Sky Map, Celeste SE.

Если Вы знаете еще какие-нибудь программы, которые могли бы быть полезны для ночного фотографа, присылайте в комментариях их названия с сопутствующим описанием и я добавлю информацию о них в данную статью.

Примеры работ

Для вдохновения, кроме своих работ, приведу в пример еще 10 лучших фотографий звезд, которые мне удалось найти в интернете. Также приветствуются ссылки на хорошие звёздные фотографии и ваши первые опыты после прочтения данной статьи.

Экспериментируйте и у вас все получится! 😉

© Samuel Bitton | 32 мин, f/5.6, ISO 800, ФР 20 мм (Canon 1Ds Mark III + Canon EF 17-40 mm f/4 L USM)

© Yuri Matte | 3 часа, f/5.6, ISO 200 (среднеформатная плёночная камера)

© Chris Gray | Фото – победитель конкурса National Geographic Photo Contest 2009

© Tom Lowe | Фото – победитель конкурса Astronomy Photographer of the Year 2010 | 32 сек, f/3.2, ISO 3200, ФР 16 мм (Canon 5D Mark II + Canon EF 16-35 mm f/2.8 L USM)

© Brad Goldpaint

© Ben Canales

© Дима Шатров | 15 сек, f/2.8, ISO 6400, ФР 14 мм (Nikkor 14-24 mm f/2.8)

© Mark Adamus, самая яркая точка – планета Юпитер | 45 сек, f/2.8, ISO 3200, ФР 16 мм (Canon 1Ds Mark III + Canon EF 16-35 mm f/2.8 L USM)

© Ben Canales

© Юрий Белецкий | Лазер, бьющий из купола Очень Большого Телескопа (VLT) в Чили. Луч лазера создает искусственную звезду в небе – таким образом астрономы пытаются измерить искажения, вызываемые неспокойной атмосферой Земли.

Заключение

Ну, вот и всё! Теперь вы знаете, что такое звезды и с чем их едят как их снимать.

Буду рад любым вопросам и замечаниям.

В заключение же хочется сказать, что кроме того, что ночь является прекрасным временем для фотографии, еще ночь – это удивительное, мистическое время, когда можно побыть наедине с самим собой, уйти от каждодневного быта и мирской суеты, погрузиться в темную бездну ночи, чтоб переосмыслить свои жизненные ценности, да и просто посмотреть на свою жизнь со стороны 🙂

Первая часть статьи “Все о ночной фотографии и фотосъемке звездного неба. Подготовка к съемке.”

Автор статьи: Антон Янковой
Сайт: Photo-travel.com.ua

P.S. Мастер-классы по ночной фотографии

Приглашаю Вас принять участие в 21-дневный (25.09.11 – 15.10.11) фототуре “ТАЙНЫ ЭВЕРЕСТА” (базовый лагерь Эвереста, озера Гокйо, перевалы Чо Ла и Ренжо Ла), в рамках которого отдельно будут проведены воркшопы по ночной фотосъемке в горах. Детальнее читайте в ЖЖ или на сайте WWW.PHOTO-TRAVEL.COM.UA

  • Никита Верещагин

    очень ждал вторуя часть статьи! все очень хорошо написано… есть серия снимков… Скачал старттрейлс, буду склеивать))

  • Никита Верещагин

    вот очень интересный вариант,
    не мой)) http://flic.kr/p/8PbLY2

  • Markmarisha

    очень интересно было прочитать статью. Раньше, на пленку, конечно, без проблем, без всяких шумов можно было сфотографировать треки звезд. А на цифре, действительно – шумы. Теперь, ясно, как можно от них избавится )))

  • Vladimir Nazarenko

    А кто-нибудь знает программы для склейки треков по Mac OS?
    P.S. Фотошоп не предлагать. 🙂

  • GriM

    Никогда раньше не снимал ночное небо, а тут с друзьями в Астрахань собрался и решил взять с собой свой 5D MarkII. Только никак не пойму – вы пишете, что “на 50 мм нужна выдержка 20-40 минут, для 24 мм где-то 90-120 минут и т.д.”, а на Mарке минималка 30сек. Где взять 20-40 минут???

    • Alexander Stebliy

      Вы видимо первую часть статьи не читали. Что бы получить длительные выдержки от 1 сек до 100 часов, нужен
      Программируемый спусковой тросик (ПСТ).

      • Юрчик

        Можно обойтись обычной резинкой, монетой в 10 копеек и режимом непрерывной съемки. Как использовать все это, вы наверное догадаетесь )))))

    • negorich

      BULB

  • Обе статьи добавил в избранное, все очень полезно и доступно.

    При длительных выдержках, вплоть до 100 часов (с использованием программируемого тросика) матрице фотоаппарата ничего не будет?

    Матрица не перегревается? Пиксели не выгорают при этом? В инструкции написано про перегревы во время длительной видеосъемки – за счет чего повышается температура внутри фотоаппарата?

    Мои попытки съемки одним кадром: http://maina.ru/2011/08/time-laps/

  • Константин Андриюк

    ONE SHOT, я вообще ручной фокус ипользую, это дает лучший результат

  • Константин Андриюк

    Статья очень хорошая, прочитав исправил много своих ошибок.

    Большое спасибо!
    Есть только один вопрос, у меня следы звезд на Startrails гораздо тоньше выглядят чем на всех фото в этой статье. Необходима дополнительная обработка фото или звезды у других просто слегка в расфокусе ?
    снимок для примера http://andriyuk.com/kot/Startrails81.jpg, на видео FullHD линии получаются еле видны, так как картинка сильно  сжимается.

    • Alex

      У Вас отлично получилось,а я вот не могу “склеить” свои треки – получается с разрывами,как не пробовал,подскажите пожалуйста что не так ?

      • Константин Андриюк

        Алексаедр, у меня есть также и с разрывами, все зависит от того,
        сколько времени проходит между снимками.

        Разрывы сильно видны при 100% разрешении, но при уменьшении
        масштаба едва заметны…

        Вообще для того чтобы полностью Вам помочь мне надо увидеть несколько
        подряд сделанных кадров.Вот мое пробное видео склеенное из фото сделанных по этому методу http://www.youtube.com/watch?v=YIWOZOh_KYM

        • Alex

          Константин , здесь
          Фотографии в альбоме «startracks» на Яндекс.Фотках
          http://img-fotki.yandex.ru/get/4612/130501924.17/0_ab2d3_58d7825f_XXXL.jpg

          пароль как назв.альбома.
          сделал 30 таких фоток с интервалом 10 сек

          • Константин Андриюк

            Александр, у Вас ссылка на фото, а не на альбом.

            А зачем интервал 10 сек ? Я снимаю без интервалов (вернее они есть, но минимальные, на скорость затвора… и то есть небольшие разрывы при склейке).
            Или Вы имели ввиду выдержку 10 сек.?
            Чем задаете параметры таймлапсов ?
            Я не знаю правил данного сайта и не хотел бы устраивать здесь дискуссий, если админы не будут против, можете разместить Ваш емейл или какой ни буть мессенджер, для более плодотворного общения, помогу чем смогу.

          • Лакшми

            Константин
            Он видимо имеет в виду выдержку в 10с Незнаю что использует он, но у меня на подобные случаи ночного трюкачества в сторою ПДУ. стоит он 1820р. плюс сразу купите к нему хорошую батарейку. Кстати, такие короткие треки можно и одним кадром сделать.
            Подождите поищу свой опыт астрофотографии… Только у меня немного в… скажем так – другом жанре…

  • Tremerok

    спасибо автору за статью) жду не дождусь следующего похода в горы для своих эксперементов.
    пс понравилось “заключение” к статьи) 

  • ivan1976

    вчера попробовал вот что вышло 

    • По моему очень здорово вышло.
      Хочу еще раз выразить благодарность автору статьи. На днях был за городом и вспомнил про статью, вот что получилось http://youtu.be/NH_t1K-Sudc

  • И фото ))

    К сожалению полярная звезда была очень высоко и никаких красивых объектов рядом не оказалось.

  • Александр Вич

    Здравствуйте. Хотел бы выразить огромную благодарность авторам статьи. Внезапно мне захотелось попробовать снять звезды и конечно же я понятия не имел как это делается, в результате ничего не получилось и после первой попытки я вернулся домой и случайно нашел эту статью. Мимолетно прочитав я вернулся ночью на улицу на следующий день и потратив менее получаса смог получить свои первые снимки статичных звезд 🙂 При этом хочу подчеркнуть именно тот момент что данная статья помогла мне понять как снять звезды когда их вообще не видно, при этом не выезжая за город, ну и конечно же как настроить свой фотоаппарат 🙂
    http://www.flickr.com/photos/alexandr_vich/9718293809/lightbox/ по этой ссылке то что получилось.
    Кстати фотография сделана на Sony Nex-6, объектив 24mm(кроп 36мм), без тросика, но со штативом. Фотал около дома, на небе фокусировался на единственную видимую звезду(гор.Спб).

    Еще раз огромное спасибо вам! Вы лучшие! 🙂

  • Guest

    Здравствуйте. Хотел бы поблагодарить авторов статьи за ее написание. До этого не снимал звезды, но прочитав мимолетно эту статью смог это сделать 🙂
    http://www.flickr.com/photos/alexandr_vich/9718293809/lightbox/ то что получилось почти сразу после прочтения.
    Использовал дешевый штатив, беззеркалку sony nex-6 и объектив 24мм(кроп экв. 36мм), без тросика.
    При этом статья помогла мне в аспектах настройки фотоаппарата, советах по съемке и вообще в том как снимать когда на небе не видно ни одной звезды, при этом не выезжая из города.
    Надеюсь поможет и вам.
    Еще раз спасибо авторам.

  • Witalij88

    Привет! Спасибо за статью, очень полезная! Я снимал вчера звезды и за 8 секунд они уже немного смещаются… Как делают фотографии 30 секунд что все выглядят точками, а не палочками? Спасибо!