Εισαγωγή στην Αστροφωτογράφιση!

Συνταξη / Επιμελεια: Θεόδωρος Χατζηκώστας | 18 Μαρτιου 2015
Posted in υλικό - Γενικά Τεχνικά Θέματα

Η Αστροφωτογράφιση αποτελεί ένα σχετικά πρόσφατο τομέα της τέχνης της καταγραφής εικόνων. Αυτό οφείλεται πρώτιστα στο γεγονός πως έπρεπε να ωριμάσουν σωρεία τεχνολογιών προκειμένου αυτή να γίνει προσβάσιμη στο ευρύ κοινό.

Σκεφτείτε το λίγο: Ως τις αρχές του '90 οι φωτογραφικές μηχανές χρησιμοποιούσαν αποκλειστικά φιλμ, ενώ αξιόπιστες ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές επιδόσεων εμφανίστηκαν μόλις πριν δέκα χρόνια! Επιπρόσθετα, ο μέσος υπολογιστής πριν 15 χρόνια ήταν ένας Pentium 3 με 256MB RAM και σκληρό δίσκο κάπου στα 40GB, δηλαδή προδιαγραφές που πολύ δύσκολα θα ανταπεξέρχονταν στην επεξεργασία  του τεράστιου όγκου δεδομένων που παράγεται.

Σήμερα τα πράγματα είναι τόσο διαφορετικά: Οι αισθητήρες των φωτογραφικών μηχανών έχουν ωριμάσει σημαντικά, οι οικιακοί υπολογιστές είναι φτηνοί και αρκετά ισχυροί ώστε να επεξεργαστούν κάθε είδους δεδομένα, ενώ το ίντερνετ βοηθάει στην διάδοση τόσο της τεχνικής όσο και του αποτελέσματος της αστροφωτογράφισης. Στο παρακάτω άρθρο θα προσπαθήσουμε να συγκεντρώσουμε όσο περισσότερα δεδομένα σχετικά με αυτή, και θα σας τα παρουσιάσουμε ένα προς ένα!

Τύποι αστροφωτογράφισης

Θα μπορούσαμε να ορίσουμε κάπως αυθαίρετα ως πέντε τις κατηγορίες αστροφωτογράφισης που μπορείτε να ασχοληθείτε:

1. Αστροφωτογράφιση με χρήση τηλεσκοπίου

Η αστροφωτογράφιση με χρήση τηλεσκοπίου είναι ιδιαίτερα δημοφιλής ανάμεσα στους ερασιτέχνες αστρονόμους. Η αρχή είναι απλή: Συνδέουμε το τηλεσκόπιο μας με έναν ειδικό CCD sensor ή μέσω κάποιου αντάπτορα με την φωτογραφική μας μηχανή, και αποθανατίζουμε το θέμα μας. Πρόκειται για την πλέον εξειδικευμένη από όλες τις αστροφωτογραφίσεις που αναφέρουμε, αλλά τα αποτελέσματα (ειδικά όσον αφορά μακρινά θέματα όπως γαλαξίες και νεφελώματα) είναι και αυτά μοναδικά σε ομορφιά! Παρόλα αυτά, σε αυτό το άρθρο δεν θα εστιάσουμε πολύ σε αυτή τη κατηγορία.

2. Αστροφωτογράφιση ουρανού με χρήση φωτογραφικής μηχανής

Μπορείτε να φωτογραφήσετε τη Σελήνη ή άλλα θέματα (π.χ. ο εγγύς γαλαξίας Μ31 της Ανδρομέδας) με την χρήση μιας DSLR (κατά προτίμηση) φωτογραφικής μηχανής με έναν μέτριο φακό και ίσως με τη τεχνική του stacking που θα αναλύσουμε αργότερα. Τα αποτελέσματα που μπορείτε να επιτύχετε θα σας φανούν απίστευτα!

3. Αστροφωτογράφιση τοπίου και ουρανού με χρήση φωτογραφικής μηχανής

Μπορεί η φωτογράφιση της Ανδρομέδας του φεγγαριού ή του Άρη να είναι συναρπαστική, αλλά από την άλλη, υπάρχουν ήδη άπειρες τέτοιες φωτογραφίες τραβηγμένες από ανθρώπους ή οργανισμούς (βλ. ESA ή NASA). Τί θα λέγατε λοιπόν αν αντ' αυτού τραβούσατε φωτογραφίες του ουρανού σε συνδυασμό με τοπία στο έδαφος; Τέτοιου είδους φωτογραφίες περιλαμβάνουν απερίγραπτης ομορφιάς ουρανούς σε συνδυασμό με ξεχωριστά τοπία που μπορούμε να επιλέξουμε εδώ -κάτω στη γη μας!

4. Time lapse αστροφωτογράφιση τοπίου και ουρανού με χρήση φωτογραφικής μηχανής

Όσο εντυπωσιακές είναι οι στατικές φωτογραφίες, άλλο τόσο εντυπωσιακά είναι τα βίντεο που συνδυάζουν ουρανό και τοπία. Σκεφτείτε για παράδειγμα ένα πέτρινο γεφύρι στην Άρτα και από πάνω του να κινείται σιγά-σιγά όλος ο ουρανός!  Αυτά τα εντυπωσιακότατα βίντεο απαιτούν αρκετό κόπο, όμως το αξίζουν και με το παραπάνω!

5. Κινούμενη time lapse αστροφωτογράφιση τοπίου και ουρανού με χρήση φωτογραφικής μηχανής

Τέλος η πιο πολύπλοκη τεχνική δεν είναι άλλη από την κινούμενη time lapse αστροφωτογράφιση, όπου η κάμερα τοποθετείται σε ένα ειδικό μηχανισμό που αναλαμβάνει να την κινεί ανά ορισμένα χρονικά διαστήματα, δημιουργώντας ακόμη πιο άρτια τεχνικά αποτελέσματα!

Ξεκινώντας: Η φωτογραφική μηχανή

Δεν θέλουμε να παρεξηγηθούμε -η αστροφωτογράφιση είναι ένα σχετικά ακριβό χόμπι που όσο θα περνάει ο καιρός, θα απαιτεί την αγορά επιπλέον εξαρτημάτων και φακών, υλικού που δεν είναι φθηνό. Δυστυχώς, μια "απλή" (point and shoot) φωτογραφική μηχανή δεν έχει κανένα από τα χαρακτηριστικά που είναι απαραίτητα προκειμένου να τραβήξουμε μία ή περισσότερες αξιοπρεπείς φωτογραφίες του ουρανού.

Η αστροφωτογράφιση είναι η πιο απλή και συνάμα η πιο πολύπλοκη διαδικασία που μπορεί να διεκπεραιώσει μια φωτογραφική μηχανή. Από τη μία δεν υπάρχουν πολύπλοκες παράμετροι ανά κατάσταση, από την άλλη, απαιτούνται οριακές ρυθμίσεις που απαιτούν την αγορά μίας ακριβής φωτογραφικής μηχανής (κατά πάσα πιθανότητα τύπου DSLR ή και mirrorless όπως η A6000 που αναφέρουμε) η οποία μηχανή αφενός θα έχει τις απαιτούμενες προδιαγραφές και αφετέρου θα σας δίνει τη δυνατότητα να έχετε τον έλεγχο σε απαιτούμενες για την αστροφωτογράφιση ρυθμίσεις όπως:

• Υψηλό ISO με δυνατότητα ρύθμισης του.
• Χειροκίνητη ρύθμιση έκθεσης και εστίασης
• Ανταλλάξιμοι φακοί  για διαφορετικά θέματα
• Αποθήκευση σε RAW format

Γιατί τα χρειαζόμαστε όλα αυτά; Η απάντηση έχει να κάνει με το γεγονός πως στο νυχτερινό ουρανό χρειάζεται να μαζέψουμε όσο το δυνατόν περισσότερο φώς. Αυτό επιτυγχάνεται με τρεις τρόπους: Με τον φακό (που θα μιλήσουμε παρακάτω), με την ευαισθησία του αισθητήρα της κάμερας (ISO) και τέλος με το πόσο θα μείνει ανοιχτό το κλείστρο της μηχανής (έκθεση). Μία συνηθισμένη φτηνή point-and-shoot μηχανή δεν διαθέτει κανένα από αυτά τα χαρακτηριστικά –οι περισσότερες δε, δεν επιτρέπουν να μείνει ανοιχτό το κλείστρο πάνω από τρία δευτερόλεπτα.

Τέλος το αποτέλεσμα θα πρέπει να σωθεί σε RAW format, κάτι που διατηρεί την πληροφορία ακέραια όπως καταγράφηκε και όχι σε JPEG format που συν τοις άλλοις αλλοιώνει την πληροφορία προκειμένου να επιτύχει υψηλή συμπίεση. Αν δεν μπορούμε να έχουμε λοιπόν έλεγχο σε όλα  παραπάνω, μπορούμε απλά να ξεχάσουμε την αστροφωτογράφιση!

Άλλα εργαλεία που θα χρειαστείτε 

Τρίποδας: O τρίποδας είναι βασικό κομμάτι μιας αστροφωτογράφισης. Από τη στιγμή που η έκθεση είτε είναι της τάξης των 5 με 30+ δευτερολέπτων, είναι φύση αδύνατον να κρατάει κάποιος την κάμερα για τόσο χρόνο σταθερή προκειμένου να αποθανατίσει τον ουρανό. Υπάρχουν πολλοί τύποι και μάρκες, ένα στιβαρό τρίποδο είναι προτιμότερο ενός φτηνού καθώς με τον καιρό θα έρθετε αντιμέτωποι και με τα στοιχεία της φύσης (π.χ. αέρας).

Intervalometer: Εφόσον θέλετε να τραβήξετε time-lapse φωτογραφίες θα χρειαστείτε αυτή τη συσκευή η οποία συνδέεται μέσω καλωδίου στη φωτογραφική μηχανή και προγραμματίζεται στο να τραβήξει Χ αριθμό φωτογραφιών με ρύθμιση όλων των ενδιάμεσων παραμέτρων. Ένα καλό Intervalometer δεν είναι κάτι το φθηνό ούτε όμως και κάτι πανάκριβο. Τα καλά νέα είναι πως σύγχρονες φωτογραφικές όπως π.χ. η Sony A6000 σας επιτρέπουν κατεβάσετε software για μόλις 10€ και να κάνετε όλη τη δουλειά μέσω αυτού, ενώ υπάρχουν και hacks για παλαιότερες φωτογραφικές μηχανές τύπου Canon.

Battery pack

Είναι πολύ πι θανόν να υπάρξουν αυξημένες απαιτήσεις όσον αφορά τη χωρητικότητα της μπαταρίας σας ειδικά αν ασχοληθείτε με time lapse photography.  Η λύση είναι το battery pack το οποίο σας επιτρέπει να συνδέσετε δύο ή περισσότερες μπαταρίες στη φωτογραφική σας μηχανή και να επιτύχετε μεγάλη αυτονομία.

Χάρτης του ουρανού

Για να φωτογραφήσετε τον γαλαξία μας ή έναν άλλο, θα πρέπει να τον βρείτε στον ουρανό. Ένας παραδοσιακός τρόπος δεν είναι άλλος από ένα "χάρτη ουρανού" των βόρειων γεωγραφικών πλατών. Εναλλακτικά υπάρχουν εφαρμογές που θα αναφέρουμε πιο κάτω..

Mounts

Ακόμη και αν δεν έχετε τηλεσκόπιο, εφόσον θέλετε να τραβήξετε φωτογραφίες με μεγάλους χρόνους έκθεσης (πάνω από 30”), θα χρειαστείτε ένα ειδικό μηχανισμό που θα διορθώνει τη γωνία της φωτογραφικής σας μηχανής ώστε να αντισταθμίζεται η περιστροφή της γης (κάτι σαν τους μηχανισμούς που έχουν όλα τα αυτοματοποιημένα τηλεσκόπια).

Άλλα είδη

Όταν κάποια στιγμή αποφασίσετε πως έχετε αρκετή αυτοπεποίθηση για να βγείτε στα όρη και στα άγρια βουνά για να τραβήξετε καθαρές φωτογραφίες του ουρανού, μερικά από τα πράγματα που ίσως σας χρειαστούν και που θα πρέπει να έχετε στα υπ΄όψιν είναι:

• Επιπλέον κάρτες μνήμης
• Φακοί κεφαλής

Φακοί και έκθεση

Από τη στιγμή που θα ξεπεράσετε τους αρχικούς σας πειραματισμούς με τον βασικό φακό της μηχανής, θα θελήσετε να αγοράσετε έναν εξειδικευμένο φακό που θα σας δώσει τη δυνατότητα να τραβήξετε απείρως καλύτερες φωτογραφίες. Οι φωτογραφικοί φακοί έχουν δύο κύρια χαρακτηριστικά, την εστιακή απόσταση (focal length) (π.χ. 25mm-100mm) και τη φωτεινότητα (aperture) (π.χ. f/1.8). Η πρώτη παράμετρος μας λέει πόσο μεγάλο ή μικρό θέμα μπορεί να αποθανατίσει ο συγκεκριμένος φακός (ή πόσο zoom έχει – αν θέλετε), ενώ η δεύτερη, πόσο φως επιτρέπει να περάσει από αυτόν.  Για την αστροφωτογράφιση (όσον αφορά τον πλήρη ουρανό και όχι συγκεκριμένα θέματα όπως π.χ. ένα νεφέλωμα), θέλουμε όσο το δυνατόν μεγαλύτερη-ευρεία εικόνα, άρα η εστιακή απόσταση του φακού που ψάχνουμε θα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη -  μεταξύ 8mm και 35mm. Όσο για την φωτεινότητα, θέλουμε το f να είναι όσο το δυνατόν μικρότερο ώστε να περνάει όσο το δυνατόν περισσότερο φως. Ένα καταπληκτικό άρθρο από το οποίο "κλέψαμε" στοιχεία και θα σας δώσει άπειρες πληροφορίες τόσο για την επιλογή του φακού όσο και για τον χρόνο έκθεσης ανά φακό.

Το άρθρο του petapixel είναι κάτι παραπάνω από ενημερωτικό!

Στο συγκεκριμένο άρθρο υπάρχει ένα πολύ ωραίο Google document με λίστα φακών.

Ακόμη μερικά πολύ ενδιαφέροντα άρθρα και βίντεο σχετικά με αστροφωτογράφιση και  φακούς είναι τα εξής:

- Best Lenses for Milky Way Photography

- Camera Lenses for Astrophotography

Το κατάστημα που τόσο εκθειάζει για τα συγκριτικά μεταξύ φακών από τον Tony Hallas.

Γιατί όμως ο χρόνος έκθεσης παίζει τόση σημασία; Το κύριο πρόβλημα με τον ουρανό είναι πως η γη... γυρίζει (με ταχύτητα 15 μοιρών ανά ώρα), και αυτό έχει ως αποτέλεσμα εφόσον η έκθεση μας είναι μεγάλη (και αν δεν διαθέτουμε έναν αυτοματοποιημένο μηχανισμό που να κινεί κάμερα ή τηλεσκόπιο με την ίδια ταχύτητα), να δημιουργούνται "startrails". Τί είναι αυτά; Ουσιαστικά πρόκειται για την καταγεγραμμένη "κίνηση" του ουρανού και των άστρων σε μία και μόνο φωτογραφία που πλέον δείχνει ασαφής. Είναι σαν να αφήνουμε το κλείστρο της φωτογραφικής ανοιχτό για 5 δευτερόλεπτα, και να περπατήσουμε από μπροστά. Ουσιαστικά η φωτογραφία που θα πάρουμε θα είναι ένα... κολλάζ του εαυτού μας κάπως έτσι:

Δεν μπορούμε να επιτρέψουμε αυτό να συμβεί, οπότε θα πρέπει να ξέρουμε τον μέγιστο χρόνο έκθεσης που μπορούμε να έχουμε πριν η αστροφωτογραφία μας μετατραπεί σε... ομελέτα.

Μια γρήγορη τεχνική είναι "ο κανόνας του 500": Παίρνουμε τον αριθμό 500 και τον διαιρούμε με την εστιακή απόσταση του φακού μας για να βρούμε την μέγιστη έκθεση που μπορούμε να έχουμε χωρίς προβλήματα. Για παράδειγμα αν έχουμε εστιακή απόσταση 30mm, τότε η μέγιστη έκθεση μας είναι 500/30 = 16~17 δευτερόλεπτα. Ο αρθρογράφος του petapixel πάντως θεωρεί πως με τις σύγχρονες APS-C φωτογραφικές μηχανές, ο κανόνας γίνεται περισσότερο κάτι σαν "ο κανόνας του 300", άλλοι μιλούν για τον κανόνα του.. 600 και πάει λέγοντας (στη πράξη είναι ο ίδιος κανόνας), μόνο που στις ASP-C η εστιακή απόσταση πρακτικά  πολλαπλασιάζεται με 1.5 οπότε για π.χ. 50mm φακό έχουμε 500 / (50*1.5) = 6.5 δευτερόλεπτα.

Στην πράξη, ο μόνος τρόπος για να βρείτε τις κατάλληλες ρυθμίσεις στη δική σας φωτογραφική μηχανή και φακό δεν είναι άλλος από το να πειραματιστείτε με διαφορετικούς χρόνους έκθεσης ώστε να επιλέξετε τον βέλτιστο δυνατό.

Φυσικά, αν θέλετε να κυνηγήσετε γαλαξίες και νεφελώματα, τότε θα πρέπει να παρατήσετε τους ευρείς φακούς και να πάτε στην άλλη πλευρά (φακοί 300mm ή και περισσότερο).

Το κεφάλαιο "φακοί" είναι τεράστιο και δεν έχουμε ούτε τη εξειδικευμένη γνώση ούτε το χώρο να εμβαθύνουμε ακόμη περισσότερο. Το ότι μια επαγγελματική φωτογραφική μηχανή μπορεί να κοστίζει 2.500€ και ένας καλός φακός 6.000€ τα λέει όλα όσον αφορά την σημασία των τελευταίων. Πάντως μην ανησυχείτε: Υπάρχουν και "προσγειωμένες" εναλλακτικές,  που παρατίθενται στα άρθρα που αναφέραμε παραπάνω.

Καιρικές και ημερολογιακές συνθήκες φωτογράφησης

Η φωτογράφηση των άστρων είθισται να γίνεται.. νύχτα, αφού την ημέρα η λαμπρότητα του ήλιου "επισκιάζει" τα πάντα. Αν και αυτό ακούγεται προφανές, η αλήθεια είναι πως ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που θα συναντήσετε στη προσπάθεια σας να τραβήξετε μια καλή φωτογραφία του ουρανού, είναι το.. φως καθ΄αυτό. Πιο συγκεκριμένα:

Φεγγάρι

Οι φάσεις του φεγγαριού μπορούν να κάνουν τη διαφορά μεταξύ μιας καλής και μιας άριστης αστροφωτογράφισης.

Το φεγγάρι αντανακλά το φως του ήλιου και αυτό σε συνδυασμό με τους άλλους παράγοντες (υγρασία, μόλυνση από αιωρούμενα σωματίδια στον αέρα κ.λπ.) μπορεί να επηρεάσει ιδιαίτερα αρνητικά τη δουλειά μας, "ξεβάφοντας" τα λίγα χρώματα που θα μπορέσουμε να "παγιδεύσουμε". Ακόμη και να μην υπάρχουν δευτερεύοντες αρνητικοί παράγοντες που αναφέρθηκαν, ένα πλήρες φεγγάρι τη στιγμή που προσπαθείτε να τραβήξετε τον γαλαξία, θα μοιάζει σαν μια τεράστια φωτεινή λάμπα στη φωτογραφία σας ενώ θα επηρεάσει και το εύρος αντίθεσης. Η λύση είναι απλή: Η καλύτερη φωτογράφηση μπορεί να γίνει όταν έχουμε "νέο φεγγάρι" (όταν ουσιαστικά το φεγγάρι είναι αόρατο) ή έστω στις 1~2 προηγούμενες ή επόμενες φάσεις του.

Φωτορύπανση

Το μεγαλύτερο πρόβλημα που θα βρεθείτε αντιμέτωποι στη προσπάθεια σας να τραβήξετε μια σωστή φωτογραφία του ουρανού δεν είναι άλλο από την φωτορύπανση, δηλαδή από την εξασθένηση του "μαύρου" ουρανού λόγω των επίγειων φώτων των αστικών κέντρων. Αυτά τα φώτα με ή χωρίς συνδυασμό καιρικών φαινομένων, θα καταστρέψουν την αντίθεση, θα κρύψουν τα αστέρια και θα σας αναγκάσουν είτε να ξενιτευτείτε από την πόλη είτε να χρησιμοποιήσετε πολύ post-processing για να "καθαρίσετε" τις λήψεις σας.

Από την Ελληνική wikipedia:

"Σύγκριση όψης του νυχτερινού ουρανού από μια εξοχική τοποθεσία (πάνω) και από μια πόλη (κάτω). Η φωτορύπανση μειώνει δραματικά την ορατότητα των άστρων στη δεύτερη περίπτωση, ενώ στην πρώτη φωτογραφία φαίνεται ευδιάκριτα η γαλαξιακή ζώνη".

Για την επεξεργασία των εικόνων θα μιλήσουμε αργότερα. Όσον αφορά την επιλογή τοποθεσιών που δεν υποφέρουν από φωτορύπανση, μπορείτε να ρίξετε μια ματιά σε μία από τις πολλές ιστοσελίδες που δίνουν πληροφορίες!

Υγρασία

Η υγρασία από μόνη της αποτελεί ένα σχετικά μικρό πρόβλημα. Από εκεί και πέρα η υψηλή υγρασία σε συνδυασμό με άλλους παράγοντες μπορεί να μειώσει δραστικά την ικανότητα να διακρίνουμε τον ουρανό. Για παράδειγμα, υγρασία σε συνδυασμό με πανσέληνο, θα προξενήσει διάθλαση του φωτός, όπως και η υγρασία σε συνδυασμό με φωτορύπανση που πραγματικά δημιουργεί μία αποπνιχτική κοκκινωπή εικόνα που αποτρέπει οποιαδήποτε απόπειρα ικανοποιητικής αστροφωτογράφισης.

Συννεφιά

Δεν χρειάζεται να πούμε και πολλά!

Χρόνος

Η Γη ως γνωστόν, κινείται σε πολλούς άξονες. Καθώς διαγράφει την τροχιά της γύρω από τον Ήλιο, αλλάζει συνεχώς και το σημείο του ουρανού που θα βρείτε μακρινούς γαλαξίες ή ακόμη και τον δικό μας (Milky way) ο οποίος παρεμπιπτόντως αποτελεί ένα από τα πιο εντυπωσιακά θέματα που μπορείτε να αποθανατίσετε.

Για παράδειγμα αρχές Μάρτη ο κοντινότερος μας γαλαξίας (Μ31 Ανδρομέδα) είναι εμφανής από τη δύση του Ηλίου έως και τις 22:00 περίπου.  Αυτό σημαίνει πως ουσιαστικά υπάρχει ένα "παράθυρο" περίπου τεσσάρων ωρών για να αποθανατίσει κάποιος τον συγκεκριμένο γαλαξία από τη χώρα μας. Σε άλλο μέρος του πλανήτη μας, αυτό το "παράθυρο" καθώς και η θέση του γαλαξία στον ουρανό, διαφέρει.

Ένα άλλο παράδειγμα είναι ο Γαλαξίας μας (Milky Way) του οποίου το κέντρο είναι ορατό στο Βόρειο Ημισφαίριο, οκτώ μήνες τον χρόνο (από Μάρτιο έως Οκτώβριο) ενώ οι καλύτεροι μήνες είναι από τέλη Απρίλη έως τέλη Ιούλη (3 μήνες).

Το χρονικό "παράθυρο" λοιπόν για μια καλή αστροφωτογράφιση μόνο άπειρο δεν είναι. Σκεφτείτε το εξής σενάριο: Υπάρχουν 12 με 13 ιδανικά "νέα φεγγάρια" και ιδανικοί τρεις μήνες για φωτογράφηση του γαλαξία μας. Αυτό σημαίνει πως για το συγκεκριμένο θέμα ο χρόνος για το καλύτερο δυνατό οπτικό αποτέλεσμα, περιορίζεται σε ένα παράθυρο.. τριών με εννέα ημερών το χρόνο - και να ελπίζετε εκείνες τις ημέρες οι καιρικές συνθήκες να είναι καλές!

Προβλήματα αισθητήρα και φακού που θα έρθουμε αντιμέτωποι (και πως λύνονται)

Εφόσον εξειδικευτείτε και καταφέρετε να τραβήξετε ικανοποιητικές φωτογραφίες ουράνιων σωμάτων, σύντομα θα έρθετε αντιμέτωποι με νέες προκλήσεις για την ποιότητα της δουλειάς σας. Μερικά από τα συνηθέστερα προβλήματα που θα αντιμετωπίσετε, έχουν ως εξής:

• Χρωματική εκτροπή (Chromatic aberration). Όλα τα χρώματα δεν διαθλώνται με την ίδια γωνία μέσα στους φακούς, και εφόσον δεν επενδύσετε σε κάποιον EB φακό της προκοπής τότε είναι πιθανόν να αντιμετωπίσετε αυτό το πρόβλημα με τη μορφή πολλαπλών παρουσιών του ίδιου άστρου στην εικόνα σας.
• Coma. To Κόμα είναι η παραμόρφωση που θα δούμε κυρίως στις άκρες της φωτογραφίας μας, και που κάνει τη φωτογραφία να μοιάζει πως χάνει αντίθεση. Είναι δύσκολο να προτείνει κάποιος μια και μόνο λύση αφού αυτή εξαρτάται από τον μέσο που προκαλεί το πρόβλημα. Φακός, αισθητήρας, χρόνος έκθεσης και επιλογή ISO είναι μόνο μερικές από τις παραμέτρους που μπορούν να εξαλείψουν ή να χειροτερέψουν την κατάσταση.
• Vignetting. Έχει να κάνει με το ότι οι άκρες στη φωτογραφία μας δείχνουν πιο σκοτεινές σε σχέση με το κέντρο. Το πρόβλημα αυτό έχει να κάνει με την ποιότητα των φακών και συνήθως με χρήση λογισμικού μπορούμε να το διορθώσουμε.
• Color Mottle.  Αν παρακολουθήσατε τα βίντεο που παραθέσαμε παραπάνω, θα ακούσατε για αυτό. Ουσιαστικά πρόκειται για μεγάλο αριθμό τυχαίων pixels (θορύβου) διαφόρων χρωμάτων που παράγουν οι DSLR μηχανές όταν τις χρησιμοποιούμε για να τραβήξουμε φωτογραφίες με  έκθεση πολλών λεπτών της ώρας.  Η λύση που προτείνεται είναι η λήψη πολλαπλών φωτογραφιών με μικρή μετακίνηση της κάμερας  (ώστε ο θόρυβος  να μην πέφτει πάντα στο ίδιο σημείο), και στο τέλος την χρήση stacking ώστε να κατασταλεί ο θόρυβος.

Tweaks: Μαστορεύοντας την μηχανή μας 

Η Canon πριν μερικά χρόνια βλέποντας  την αυξανόμενη δημοφιλία του τομέα της αστροφωτογράφισης, λανσάρισε στην αγορά φωτογραφικές μηχανές όπως η 20Da και 60Da οι οποίες σε σχέση με τις συμβατικές, είχαν τρεις φορές περισσότερη ευαισθησία στο H-alpha φως που εκπέμπουν τα νεφελώματα καθώς και βελτιωμένο αισθητήρα χαμηλού θορύβου. Εργοστασιακές προσπάθειες έχουν γίνει και από άλλες εταιρείες (π.χ. Pentax Astrotracer) ενώ η Nikon κυκλοφορεί αυτές τις ημέρες μία εξειδικευμένη έκδοση της D810 ειδικά για αστροφωτογράφιση.

Ως εδώ καλά. Κάποιος μπορεί να δώσει €2.000 για μία Sony A7s ή €3.200 για τον κορμό μίας D810 (η έκδοση για αστροφωτογράφιση έχει ανακοινωθεί στο κάτι τις παραπάνω στις ΗΠΑ), αλλά οι περισσότεροι χρήστες απλά δεν έχουν τη δυνατότητα για τέτοια έξοδα.

Η λύση είναι μία: Η χρήση λιγότερο "εξωτικών" φωτογραφικών μηχανών ή / και η παρέμβαση σε αυτές ώστε να τις.. βελτιώσουμε! Οι περισσότεροι φωτογράφοι χρησιμοποιούν συμβατικές DSLRs με λογικές τιμές (€400~€900). Από εκεί και πέρα υπάρχει η δυνατότητα να επέμβουμε στη φωτογραφική μας μηχανή για να πετύχουμε καλύτερα αποτελέσματα. Οι  συνηθέστερες παρεμβάσεις είναι:

(α) Η αφαίρεση του φίλτρου IR ή/και η αντικατάσταση του με ένα φίλτρο baader για μεγαλύτερη ευαισθησία στο «κόκκινο» χρώμα των νεφελωμάτων.

(β) Η ψύξη της φωτογραφικής μηχανής (με εσωτερικές ή εξωτερικές παρεμβάσεις) προκειμένου να αφαιρεθεί ο «θόρυβος» που παράγεται από θερμοκρασία (τα γνωστά hot pixels).

(γ) Αλλαγή του software: Ειδικά για τις Canon φωτογραφικές μηχανές, μια ομάδα έχει δημιουργήσει ένα εναλλακτικό firmware το οποίο σας επιτρέπει να κάνετε.. παπάδες με τη φωτογραφική σας μηχανή (και θα σας γλυτώσει πολλά λεφτά, προσθέτοντας λειτουργίες για τις οποίες θα έπρεπε να αγοράσετε επιπλέον εξοπλισμό)! Το όνομα αυτού, Magic Lantern.

To Magic Lantern (που ο γραφών χρησιμοποιεί αδιαλείπτως στη Canon 500D του) εν δράσει!

Η τεχνική του stacking

Όπως γράψαμε και παραπάνω, ένα από τα μεγαλύτερα προβλήματα που θα αντιμετωπίσει κάποιος σε μια αστροφωτογράφιση, είναι ο οπτικός «θόρυβος» που έχει πολλές αιτίες και μορφές. Εδώ κάπου έρχεται η τεχνολογία να χρησιμοποιήσει μια παλιά τεχνική για να «ξεκαθαρίσει» κάπως τα πράγματα.

Το stacking λοιπόν βασίζεται στην συγκέντρωση πολλών φωτογραφιών του ίδιου θέματος. Ο φωτογράφος μπορεί να τραβήξει έναν Χ αριθμό φωτογραφιών (20 είναι ένας καλός αριθμός) να τις φορτώσει στο πρόγραμμα και αυτό να αρχίσει να τις συγκρίνει προκειμένου να προσδιορίσει τι εστί χρήσιμο σήμα και τι άχρηστο (θόρυβος). Μάλιστα με την τροφοδότηση του προγράμματος με περισσότερα δεδομένα  (dark frames, biased frames*) μπορούμε να επιτύχουμε ακόμη καλύτερα αποτελέσματα!

* Dark frames είναι οι φωτογραφίες που τραβάμε ακριβώς με τις ίδιες παραμέτρους που τραβήξαμε τον ουρανό, μόνο που έχουμε κλειστό το καπάκι της μηχανής. Τα biased frames από την άλλη, είναι σαν τα dark frames αλλά με την μέγιστη δυνατή ταχύτητα φωτογράφησης της μηχανής. Με το να τραβήξουμε αυτού του είδους τις φωτογραφίες, μπορούμε να βοηθήσουμε το πρόγραμμα να βρει patterns θορύβου, είτε αυτά είναι καμένα pixels, είτε hot pixels, είτε άλλου είδους οπτικός θόρυβος.

Ένα πολύ ωραίο tutorial μπορείτε να παρακολουθήσετε εδώ:

Όσον αφορά τα προγράμματα που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε, προτείνουμε είτε το εντελώς δωρεάν DeepSkyStacker, ή το Registax.

Software

Υπάρχουν άπειρα προγράμματα που θα σας βοηθήσουν σε διάφορους τομείς της αστροφωτογράφισης. Ενδεικτικά θα αναφέρουμε μερικά από αυτά ανά κατηγορία:

Προγράμματα ουρανού

Το να εντοπίσετε τον milky way, έναν πλανήτη ή έναν γαλαξία στον νυκτερινό ουρανό δεν είναι πάντα εύκολη υπόθεση. Ως εκ τούτου, μπορείτε να εγκαταστήσετε στο κινητό σας μία εφαρμογή που θα σας γλυτώσει άπειρο χρόνο, δείχνοντας σας (χάρις τους αισθητήρες των σύγχρονων smartphones), πού να βρείτε αυτό που ψάχνετε.

Για iPhone μπορείτε να ψάξετε για προγράμματα όπως το StarMap, StarWalk, SkyGazer ή DistantSuns. Από τη στιγμή που δεν διαθέτουμε το παραπάνω κινητό, η εφαρμογή που ο γράφων χρησιμοποιεί σε Android περιβάλλον δεν είναι άλλη από το Stellarium που πραγματικά θα σας λύσει τα χέρια!

Τέλος εκτός από την έκδοση του Stellarium για PC, υπάρχει και το SkyChart.

Προγράμματα ελέγχου φωτογραφικής μηχανής

Αν και σύγχρονες μηχανές (βλ. Sony A6000 κ.λπ.) μπορούν να ελεγχθούν αυτόματα ακόμη και από smartphone , παλαιότερες ή πιο παραδοσιακές DSLR μπορούν να ελεγχθούν δια μέσω καλωδίου από υπολογιστή ή άλλη συσκευή. Υπάρχουν πολλά προγράμματα που αναλαμβάνουν αυτή την εργασία, ένα από αυτά είναι το δωρεάν πολυεργαλείο IRIS.

Προγράμματα επεξεργασίας εικόνων

Η Adobe εδώ έχει τη τιμητική της με προγράμματα όπως το Adobe Photoshop και Adobe Lightroom. Για αρχή μπορείτε να διαβάσετε αυτό εδώ το κομμάτι από προηγούμενο μας άρθρο.

Από εκεί και πέρα υπάρχουν και πιο εξειδικευμένα προγράμματα όπως τα StarTools με πάρα πολλές δυνατότητες όσον αφορά την επεξεργασία εικόνων του ουρανού.

Μια μικρή ανακεφαλαίωση

Η αστροφωτογράφιση είναι μια δύσκολη διαδικασία στην οποία προσπαθούμε κινούμενοι σε υψηλή ταχύτητα να συλλέξουμε φως από μακρινά αντικείμενα και να τα αποτυπώσουμε σε μια εικόνα. Τα φωτόνια αυτά μετά από ένα μακρύ ταξίδι εκατομμυρίων ετών, περνάνε μέσα από την ατμόσφαιρα μας, αλληλεπιδρούν με τα μετεωρολογικά φαινόμενα, και στο τέλος συλλέγονται από έναν φακό και από εκεί καταλήγουν στον αισθητήρα της φωτογραφικής μας μηχανής.

Το πόσο χρήσιμο και πόσο άχρηστο σήμα (θόρυβο) θα συλλέξουμε, εξαρτάται από μια ντουζίνα παραμέτρους, όπως αυτές που αναφέρθηκαν παραπάνω μαζί με κάποιες άλλες (ποιότητα φακών, αισθητήρας, έκθεση, κ.λπ.). Ο λόγος σήματος προς θόρυβο (S/N) μπορεί να βελτιωθεί δραματικά εφόσον έχουμε ικανοποιητικό εξοπλισμό και αποφύγουμε κακοτοπιές (βλ. φωτορύπανση) ενώ η τεχνική του stacking μπορεί να μας προσφέρει και αυτή επιπλέον χρήσιμο σήμα.

Τραβώντας την πρώτη μας φωτογραφία

Εντοπίσατε λοιπόν την Ανδρομέδα στον σκοτεινό ουρανό. Στήσατε τον τρίποδα σας, ορίσατε της φωτογραφική σας μηχανή σε χειροκίνητο mode, επιλέξατε τον χρόνο έκθεσης σύμφωνα με τους τύπους που παραθέσαμε, εστιάσατε στο άπειρο, και είτε έτοιμοι για το πρώτο σας αριστούργημα.

Εμείς από την πλευρά μας, ελπίζουμε να σας εξιτάραμε τη φαντασία ώστε να δοκιμάσετε από μόνοι σας αυτό το ταξίδι στο φως και στο χρόνο. Να έχετε καθαρούς ουρανούς στις περιπλανήσεις σας!