ISO при съёмке DeepSky

Туманность Ориона M 42

Как правильно установить выдержку и чувствительность по ISO при съёмке DeepSky объектов? В отличие от луны и планет солнечной системы галактики и туманности имеют очень низкую яркость. Для того, чтобы они проэкспонировались максимально качественно нужно подобрать экспериментальным путём правильные параметры экспозиции.

  • Чувствительность по ISO. Максимально допустимое определяется параметрами камеры. Так, например у любительских цифровых зеркальных камер предельное значение ISO=800, в то время как у профессиональных оно будет значительно выше. Например в моей CANON EOS 5D Mark-II = 3200. (см. рис. 2) При этом цифровая охлаждаемая астрокамера, имеющая в несколько раз меньшую стоимость, на томже ISO=3200 будет «шуметь» как 5D2 на ISO=100
  • Выдержка. Максимально возможная выдержка определяется монтировкой и силой ветра. Чем точнее выставлена полярная звезда в искателе полюса и чем прочнее монтировка, тем больше времени экспозиции она может обеспечить. Так, например в нашей практике монтировок EQ3-2 SynScan и HEQ5 на телескопах с фокусными расстояниями 750 и 800 мм соответственно, выдержка в 30 секунд обеспечивается без проблем. Бывали случаи (чем слабее дует ветер, тем слабее он сотрясает трубу телескопа) выдержки у нас достигали до 2х минут. Для обеспечения более высоких выдержек (в несколько минут) уже требуется установка соосно с трубой телескопа дополнительного небольшого телескопа (гида), к которому вместо окуляра подключается камера и с помощью соответствующего программного обеспечения компьютер захватывает яркую звезду и сам корректирует движение осей телескопа

Не следует надеяться, что установив большую выдержку и минимальное значение ISO Вы получите изображение максимального качества!

  1. Чем больше выдержка, тем сильнее тепловые шумы матрицы (на любом значении ISO)
  2. Из-за светового загрязнения неба (города, автотрассы и т.д.) небо всегда имеет небольшую засветку. При увеличении экспозиции уровня засветки становится достаточным чтобы небо из чёрного превратилось в светло-красное!
ISO при съёмке DeepSky

Контрастность изображения в зависимости от экспозиции

Выдержка = 30 сек / ISO=640…25600.
Камера: CANON EOS 5D Mark-II / Телескоп: Sky-Watcher BKP150750EQ3-2 SynScan.

Уровень шумов в зависимости от чувствительности по ISO (кроп 100%)

Камера: CANON EOS 5D Mark-II / Телескоп: Sky-Watcher BKP150750 EQ3-2 SynScan.


Так как апертура телескопа есть величина постоянная, то экспозиция = выдержка * чувствительность по ISO, а это значит, что Во сколько раз сокращается выдержка, во столько раз нужно повысить значение ISO! И наоборот, увеличивая выдержку — понижается ISO. Зависимость линейная и прямо пропорциональная.

эспопары: ISO=640@150s, ISO=3200@30s и ISO=25600@7,35s выдадут одинаковую по контрасту и яркости изображения, отличающиеся между собой только уровнем шумов!

Иными словами, чтобы получить такую же экспозицию как у ISO=3200@30s при ISO=25600 потребуется выдержка = 30/(25600/3200)=7,35 сек (т.е. гид не нужен), а при ISO=640 потребуется выдержка = 30 * (3200/640)=150 сек (т.е. уже нужен гид) а при ISO=100 потребуется выдержка = 30 * (3200/100)=960 сек (16 минут)

И, соответственно, для того чтобы снять серию из 20 снимков с 6ю разной экспозицией по времени на ISO=25600 нам потребуется около 10 минут, а на ISO = 100 уже вся ночь!

В любом случае нужен компромисс, который определяется техническими возможностями Вашей аппаратуры.

Улучшить качество изображения существенно сократив время съёмки можно, имея:

  • охлаждаемую астрокамеру с как можно большей площадью пикселя.
  • серию снимков изображения (не менее 10) — фотографии объекта
  • серию дарков (dark)-файлов — позволяют убрать с каждого кадра изображения битые и горячие пиксели, а также устранить тепловые шумы матрицы и электронной начинки фотоаппарата (особо важно при длительных выдержках). Dark-кадры снимаются с закрытой крышкой телескопа, до и/или после съемки кадров изображения, с той же выдержкой, с тем же ISO, с той же температурой воздуха. Т.е. Дарки снятые в разные ночи лучше не использовать. Их количество желательно должно быть такое же как и файлов изображения
  • серию Bias/offset-кадров — Кадры с шумами считывания матрицы. Их можно получить заранее, и даже без телескопа. Их снимают с закрытым объективом, на минимально возможной для фотоаппарата выдержке (1\4000с —- 1\8000с) в режиме M или Tv, ISO обязательно такое же, как и у кадров изображения, температура воздуха роли не играет.
  • лайт (флэт)-кадр. Он нужен для устранения с каждого кадра изображения следы от пыли на оптике и матрице, а также виньетирования. Их снимают, направив телескоп (с открытой крышкой) на равномерно освещенную поверхность в режиме Av (т. е. выдержку фотоаппарат подберет автоматически). Цвет поверхности и температура воздуха не играют роли. Во время его съёмки камера не должна проворачиваться в фокусёре, фокусировка не должна изменяться, ISO тоже что и при съемке кадров изображения. Для этого достаточно 1 кадра.

В дальнейшем с помощью специального программного обеспечения (например Deep Sky Stacker) по обработке астрофотографий сложив их в стек (HDR) можно получить вполне достойный результат

Туманность Ориона M 42

Изображение полученное в результате сложения серии снимков

М42 — Большая туманность в созвездии Орион.
Камера: CANON EOS 5D Mark-II / Телескоп: Sky-Watcher BKP150750 EQ3-2 SynScan.