Многие из вас видели красивые цветные фото звездного неба, планет, далеких звездных скоплений, туманностей, галактик… Наверное, многие хотели бы получить такие же красивые фотографии. И многие думают, что получить такие фотографии можно только, имея большие телескопы и специальную фототехнику. И это основное заблуждение, которое останавливает многих от попыток попробовать себя в роли астрофотографа.

Млечный путь. F-28 мм, F/3,5, 10 сек. Сумма 28 кадров

Действительно, слабые далекие туманности и галактики требуют использования мощных телескопов, очень темного неба. Недаром большие обсерватории строят вдали от населенных пунктов, в горах, а то и выводят в космос автоматизированные телескопы.

Однако, есть в астрофотографии такие направления, где для получения хорошего результата (хорошей фотографии) достаточно обычного современного цифрового фотоаппарата. Безусловно, речь не идет о научной астрофотографии, где необходимо использовать специальные устройства и методы фотографирования и обработки фотографий. Оставим это для специалистов. В этой статье мы расскажем, как сделать эстетически красивую фотографию звездного неба, что называется для себя и друзей, чтобы не стыдно было показать ее публике, имея обычную цифровую фотокамеру.

Сразу оговоримся, что достойную фотографию звездного неба не получить с помощью мобильного телефона или примитивной «цифромыльницы». К сожалению, технические параметры этих устройств не позволяют их использовать в полной мере в астрофотографии. Астрофотография, как и любая другая область фотографии, весьма специфична. И для получения приемлемого результата необходимо учитывать ряд факторов.

Во-первых, объект фотографирования (звезды, Млечный путь и т.п.) – это чрезвычайно слабые источники света. Поэтому выдержка (время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт) составляет от нескольких секунд до нескольких десятков секунд. И в это время фотоаппарат должен оставаться неподвижным! Этот фактор требует применения фотоштатива.

Во-вторых, звездное небо «вращается», и причем, весьма быстро. На достаточно длительных выдержках мы вместо звезд-точек получим вытянутые черточки – треки. Есть простое «правило 500» для расчета максимальной выдержки для того или иного объектива, чтобы звезды на фото выглядели еще точками: 500 / F (F - фокусное расстояние объектива в мм). Например, для объектива с фокусным расстоянием 24 мм (это широкоугольный объектив) максимальная выдержка составит 21 секунду. Для более длиннофокусных объективов выдержка будет еще меньше. Этот фактор накладывает определенные ограничения на использование тех или иных объективов.

Оба этих фактора, казалось бы, указывают на использование высокой «чувствительности» матрицы фотоаппарата (ISO). Чем больше используемое ISO, тем меньшую выдержку можно применять для слабых объектов. Однако не все так однозначно. При высоком ISO начинают заметно проявляться шумы матрицы – цветные точки и пятна на темном фоне фотографии. Эти шумы сильно портят астрофотографию, и от них порой практически нельзя избавиться. Современные фотоаппараты имеют максимальное ISO до 12 000 единиц, а некоторые до 24 000 и выше. И как бы не был велик соблазн использовать высокие ISO для получения более слабых объектов, не следует использовать максимальные значения. Опытные астрофотографы используют обычно «средние» ISO: 800 – 3 200 единиц. Этого правила следует придерживаться, если мы хотим получить хороших снимок.

Метеор. Одиночный кадр. Хорошо видны шумы матрицы

Еще один фактор – это устойчивость фотоаппарата во время выдержки. Он должен оставаться неподвижным. В противном случае вместо точек из звезд мы получим всевозможные галочки, запятые с хвостиками, бесформенные блинчики и т.п. Это может произойти, как от воздействия на фотоаппарат ветра, так и фотографа, когда он нажимает кнопку спуска затвора. И если в первом случае проблема снимается использованием надежно устойчивого штатива, то во втором случае – использования электронного «спуска затвора», подключаемого к фотоаппарату, или дистанционного пульта управления.

Фотоаппарат на штативе

Последнее замечание касается самого фотоаппарата. Современные цифровые камеры вполне корректно самостоятельно справляются с фокусировкой. При обычной дневной съемке резкие снимки достигаются «автофокусировкой». При ночной съемке «автофокус» перестает работать: фотоаппарат не может сфокусироваться по слабым объектам. Выход только один – отключить на объективе «автофокус», т.е. перейти в ручной режим фокусировки. Также здесь нам приходит на помощь функция камеры Live View. Переключаем камеру в этот режим, наводимся на какую-либо яркую звезду на небе и, когда звезда появляется в кадре, увеличиваем её изображение с помощью функции Zoom. После чего на экране камеры наблюдаем изображение звезды и ручной фокусировкой добиваемся резкости. Если в камере нет режима Live View, придется очень тщательно фокусироваться по ярким точечным источникам света (фонарям), находящихся далеко у горизонта, либо по ярким звездам, делая контрольные снимки и корректируя фокус фокусировочным кольцом объектива. Отключите в камере режим «шумоподавления при длительных выдержках», иначе каждый сделанный кадр будет записываться долго. Возьмите за правило всю астрономическую съемку производить в формате RAW. Это вам пригодится, если вы захотите в дальнейшем улучшать свои снимки в компьютерных программах.

Поскольку съемка предполагается в ночное время, очень желательно иметь налобный фонарик. Он понадобится в процессе подготовки к съемке, а также в некоторых случаях во время съемки, о чем мы расскажем ниже.

И так, у вас есть:

Цифровая камера. Не важно, зеркальная она, или беззеркальная. Главное, чтобы у нее была возможность работать в ручном режиме «М», иметь рабочие ISO 800 – 3 200, работать с выдержками до 30 секунд, отключать автофокус на объективе, максимальное значение диафрагмы объектива не менее f/4, а лучше f/2 – f/2,8. При меньшем значении диафрагмы ваш фотоаппарат может не «вытянуть» слабые объекты.

Фотоштатив – трипод, достаточно жесткий и устойчивый. В отдельных случаях подойдет настольный штатив, если есть на что его поставить.

Электронный спуск затвора, или дистанционный пульт управления. Фонарик.
Остается дождаться хорошей безоблачной ночи и можно приступать к фотографированию.

Виды астрофотографии с цифровым фотоаппаратом

Что же мы сможем снять простым фотоаппаратом? Очень многое, за исключением слабых и мелких объектов.

Наиболее доступными будут следующие виды астрофотографии:

1. Пейзажная астрофотография;
2. Фотография звездных треков;
3. Фотография звездных полей;
4. Таймлапс – «ускоренная съемка» – видео, созданное из серии фотографий, снятых неподвижной камерой в течение длительного промежутка времени;
5. Съемка некоторых астрономических объектов и явлений (метеоров, ярких комет, полярных сияний), в том числе треков ярких искусственных спутников Земли и МКС.

Давайте рассмотрим каждый из видов подробнее.

Пейзажная астрофотография

Этот вид астрофотографии очень близок к художественной фотографии. В ней земной пейзаж как бы дополняет вид звездного неба. Важным моментом в этом деле является сама композиция кадра, снимок должен быть интересным, информативным, но вовсе не перегруженным деталями. Доминирующим объектом в кадре должно быть звездное небо. Включать в фото дополнительные элементы, вроде деревьев, зданий или даже людей – хорошая идея для художественной астрофотографии. Включение таких точек интереса не только дает зрителю «точку входа», но и добавляет немного контекста. Подумайте о кадровке снимка – если на переднем плане много земных объектов, может стоит сделать вертикальный кадр? В любом случае следите за горизонтом. В кадре он должен располагаться горизонтально и желательно не посередине кадра, а в нижней части. Если точка интереса в кадре занимает значительное место (одиночное дерево, гора, человек), то для сбалансированности композиции правильнее будет разместить ее по «правилу третей». Правильно построенный кадр говорит о мастерстве фотографа. Думайте, пробуйте, фантазируйте, и у вас все получится.

После того как вы установили оборудование и первичные настройки, спустите затвор, используя удаленный спуск затвора. Не трогайте камеру, пока затвор открыт, чтобы не получить смазанную фотографию. Проверьте результаты и проведите необходимые корректировки настроек – фокус, ISO, выдержка. К примеру, если изображение получилось слишком темным, поменяйте ISO на одну ступень для увеличения чувствительности камеры к свету. Если на ISO 800 фотография слишком темная, попробуйте снимок на ISO 1600 или увеличьте выдержку, и наоборот – слишком светлые снимки затемняйте уменьшением ISO или выдержки. Если передний план получается чрезмерно темным, можно попробовать подсветить его фонариком.

Если результат вас устраивает, на этом можно и остановиться. Но! Не поленитесь сделать последовательность из нескольких десятков одинаковых снимков, не смещая камеру и не меняя ее настроек. В этом вам поможет дистанционный спуск затвора, или режим «интервальной съемки» в камере, если он предусмотрен. Делайте каждый следующий снимок буквально через секунду после предыдущего, если ваша камера успевает за секунду записать снятый кадр. В противном случае увеличьте интервал. Зачем это надо, вы узнаете в конце статьи.

Фото: А.Вершинин. F-17 мм, F/2,8, ISO 3200, 30 сек

Фотография звездных треков

Фотосъемку лучше производить в безлунные ночи. В ночи близкие к полнолунию получатся треки только ярких звезд, и снимок будет не столь выразительным как при съемке без Луны. Этот вид астрофотографии очень близок к пейзажной астрофотографии. Разница заключается в том, что на снимке нам надо получить звезды не в виде точек, а в виде треков, или концентрических дуг. Звезды вращаются (на самом деле вращается Земля, но в данном случае это не суть) вокруг полюса мира. Нетрудно подсчитать, что за один час звезды повернутся на 15 градусов вокруг полюса. Следовательно, на фотографии с часовой выдержкой мы получим множество 15-градусных концентрических дуг. Казалось бы, установи на фотоаппарате значение выдержки «BULB» и снимай один кадр и час, и два, и три. На практике так не получится. Во-первых, уже через несколько десятков секунд кадр окажется пересвеченным, даже если вы станете уменьшать ISO и диафрагму. Во-вторых, и это самое главное, при длительных выдержках сильно нагревается матрица, и появляются дополнительные шумы и «горячие» пиксели.

Далее все делайте, как и в пейзажной астрофотографии – выбирайте земной пейзаж и область неба (если камера направлена на север или юг, мы получим треки звезд в виде концентрических дуг, если на запад – восток, треки будут ближе к прямым отрезкам), кадрируйте снимок, проводите необходимую настройку камеры, фокусировку, выдержку ставьте 15-20 секунд, делайте контрольные снимки. Если результат вас устраивает, переходите в режим интервальной съемки и делайте серию одинаковых снимков с интервалом 3-5 секунд. Количество снимков зависит от ваших желаний. Если хотите получить часовые треки (дуги в 15 градусов), вам понадобиться сделать 150 – 180 кадров. Для двухчасовых треков – в два раза больше и т.д.

Северный полюс. Треки звезд. Одиночный кадр

Для получения конечного результата необходимо воспользоваться астрономическими компьютерными программами сложения фотоснимков. Как складывать фотоснимки и в каких программах, будет рассказано в следующей статье.

Южный полюс. Треки звезд. Сумма из 240 фотографий

Фотография звездных полей

Здесь объектом съемки являются отдельные участки звездного неба, Млечного пути. Если на фотокамере штатный объектив имеет переменное фокусное расстояние, то на максимальном фокусе можно снимать отдельные созвездия и постепенно составить свой атлас созвездий. В отличие от пейзажной астрофотографии земной пейзаж здесь не важен. Его вообще может не быть. Основной акцент – звездное небо. И чем оно темнее, тем лучше результат. Заметим, что Млечный путь и слабые звезды видны только на не засвеченном безлунном небе вдали от городов и ярких источников света.

Выбирайте область на небе, направляйте туда фотоаппарат. Подготовка к съемке аналогична двум предыдущим случаям – фокусировка, кадрирование, выбор выдержки, чтобы кадры были не пересвечены, и звезды оставались точками. Если все готово и пробные снимки вас устраивают, переходите в режим интервальной съемки и делайте серии из 20-30 кадров с наименьшим интервалом. В дальнейшем эти серии складываются в астрономических компьютерных программах.

Млечный путь в Лебеде. Одиночный кадр. F-24 мм, F/2,8, ISO 1600, 10 сек

Млечный путь в Лебеде. Сумма 50 кадров

Таймлапс

Таймлапс – это не совсем астрофотография. Это создание видео из последовательности астрофотографий. На таких видеороликах будет отображаться «вращение» звездного неба. Это будет ускоренное видео. Судите сами. Как правило при съемке таймлапсов используются принципы кинематографа. В кинематографе принято просматривать последовательность кадров со скоростью 24 кадра в секунду. В этом случае глаз видит плавную динамику изображения без дерганий. При создании таймлапса скорость просмотра делают такой же. Нетрудно подсчитать, что для создания 10-секундного ролика потребуется сделать 240 кадров. При выдержке одного кадра в 15 – 20 секунд это займет почти полтора часа ночного времени. После создания таймлапса мы получим ускоренный в 480 раз видеоролик.

Подготовка к съемке и сама съемка ведется, как и при пейзажной астрофотографии и съемке звездных полей. Здесь критична только стабильность и неизменность всех параметров съемки, иначе в конечном видео мы получим паразитное мелькание картинки во время демонстрации ролика. И наоборот, повышенное ISO или выдержка более правила 500/F не столь критично, т.к. разрешение конечного ролика даже в формате FullHD будет меньше разрешения исходных кадров.

Видеоролики из снятых кадров легко создаются в компьютерных программах, например, в VirtualDub или Photoshop. Об этом мы расскажем в следующей статье.

Съемка некоторых астрономических объектов и явлений

Безусловно, для обычной цифровой камеры доступна не только пейзажная астрофотография, или съемка звездных полей.

В принципе, все то, что может появиться на ночном небе может быть сфотографировано. Это метеоры и болиды, кометы и искусственные спутники Земли, Международная космическая станция и т.п. Внезапно появляющиеся метеоры и болиды могут быть сфотографированы непосредственно при съемке звездного неба. За время длительной сессии в кадр обязательно попадет несколько спутников, которые оставят в кадре заметные треки. Красивые таймлапсы можно создать из снимков Серебристых облаков и полярных сияний. На снимке можно запечатлеть и комету яркостью до +9 звездной величины. Именно такое проницание будет у большинства ваших снимков с неподвижной камерой. Складывая снимки с отдельными метеорами во время действия больших метеорных потоков можно создать красивую фотографию «метеорного дождя». Снимая в течение нескольких месяцев одну и ту же область неба с яркими планетами, можно проследить за их перемещением среди звезд и даже составить траекторию их движения по небу. И это далеко не полный перечень задач, которые можно выполнить с простым цифровым фотоаппаратом.

Следует помнить, что на протяжении ночи температура постоянно падает. Если вы снимаете на природе серии продолжительностью более получаса-часа, то в 90% случаев столкнетесь с проблемой запотевания объектива. Особенно быстро оптика покрывается влагой в низинах и возле воды. Чтобы не убиваться по поводу испорченной фотосессии, следует организовать обогрев объектива. Можно, например, использовать уже готовые решения для телескопов, которые представляют собой специальную нагревательную ленту на липучках, обернутую вокруг объектива. Но никогда не используйте тряпочки и салфетки для протирки оптики: так вы очень быстро испортите стеклянные поверхности объективов. Не забывайте и о том, что карта памяти в фотоаппарате должна быть достаточно объемной, чтобы вместить несколько сотен снимков. И полностью заряженный аккумулятор, способный обеспечить работу фотоаппарата во время всей фотосессии.

В заключении скажем о планировании фотосъемки. В астрофотографии это довольно важный момент. Базовые знания в области астрономии помогут лучше ориентироваться на ночном небе, а также будут очень полезны при планировании фотосессии. Такие небесные явления, как затмения (лунные и солнечные), метеорные дожди, различные конфигурации планет и Млечного пути требуют тщательного планирования до съемки.

О том, как обработать фотоснимки и получить красивый конечный результат, мы расскажем в следующей статье.

Комета NEOWISE. Одиночный кадр. F-24 мм, F/2,8, ISO 1600, 10 сек

Комета NEOWISE. Сумма 20 кадров

Серебристые облака. Одиночный кадр. F-35 мм, F/3,5, ISO 800, 3 сек

Трек МКС и пересвеченная полная Луна. F-18 мм, F/16, ISO 200, 90 сек

Зодиакальный свет. Одиночный кадр. F-24 мм, F/3,5, ISO 1600, 15 сек