راهنمای مقدماتی عکاسی دیپ اسکای (عکاسی اعماق آسمان)

عکاسی دیپ اسکای شامل عکسبرداری از عناصری که فراتر از مظومه شمسی قرار دارند مثل کهکشان ها، سحابی ها و ستاره های دنباله دار، خوشه های ستاره ای است.

عکاسی از آسمان شب را می توان به عکاسی نجومی ردیابی شده و غیره ردیابی تقسیم کرد. در عکاسی ردیابی نشده (که بیشتر برای مناظر شب استفاده می شود)، دوربین خود را روی سه پایه ثابت قرار داده و شروع به عکاسی می کنید. حداکثر زمان نوردهی شما با حرکت ظاهری آسمان محدود خواهد شد، زیرا ستاره ها پس از چند ثانیه شروع به عقب حرکت کردن می کنند.

در عکاسی ردیابی شده (که برای عکاسی نجومی در اعماق آسمان استفاده می شود)، حرکت ظاهری آسمان را ردیابی می کنید. به این ترتیب می توانید با اکسپوژر طولانی به ستاره های کاملا شارپ و واضح برسید.

راهنمای مقدماتی عکاسی دیپ اسکای (عکاسی اعماق آسمان)

• تجهیزات مورد نیاز برای عکاسی از اعماق آسمان

 بیشتر مردم معتقدند كه برای شروع كار با عكاسی از اعماق آسمان (عکاسی دیپ اسکای)، به تجهیزات گران‌قیمت زیادی نیاز است اما واقعا اینطور نیست. شما حتی به تلسکوپ هم احتیاج ندارید! تنها چیزی که به آن نیاز دارید یک مکان تاریک است، زیرا آلودگی نوری لذت عکسبرداری از آسمان را از بین می برد.

شناخت آسمان و توانایی شناسایی هدف خود میان ستاره ها موضوعی بسیار مهم است. در مورد صورت فلکی ها و موقعیت عناصر روشن در آسمان مطالعه کنید سوژه هایی مثل سحابی جبار (Great Orion Nebula)، خوشه پروین، ابرهای ملاژنی (The Magellanic Clouds)، کهکشان آندرومِدا (The Andromeda Galaxy) از یک مکان تاریک به راحتی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند.

هنگام عکاسی از عناصر کم نورتر، مثل سحابی کالیفرنیا (واقع در صورت فلکی برساووش)، برای یافتن هدف خود در آسمان  به نقشه های آسمان نیاز خواهید داشت.

تجهیزات درعکاسی از اعماق آسمان (عکاسی دیپ اسکای) بسیار مهم هستند در واقع، این زمینه از عکسبرداری نجومی بسیار فنی‌تر و حتی علمی تر از عکسبرداری "معمولی" مناظر است.

• انتخاب دوربین

بیایید با دوربین شروع کنیم. هر دوربین DSLR یا دوربین بدون آینه با لنزهای قابل تعویض و کنترل دستی، برای عکاسی دیپ اسکای مناسب است. حتی با برخی دوربین های استوک (اپلیکیشن های دوربین) میتوان برخی عناصر مثل خوشه پروین را عکاسی کرد. پیشنهاد ما سرمایه گذاری روی یک دوربین اصلاح شده است.

حسگرهای دیجیتال به نور مادون قرمز بسیار حساس هستند و به همین دلیل تولیدکنندگان دوربین، فیلترهای مجهز به نور مادون قرمز قرار می دهند تا بتوان از آنها برای عکاسی روزانه استفاده کرد. اما این فیلتر برخی از طول موج ها را که در عکسبرداری بسیار مفید هستند را هم  قطع میکند.

یکی از این طول موج ها، هیدروژن آلفا است که توسط همه سحابی های قرمز در آسمان شب ساطع می شود. یک دوربین استاندارد برای رندر گرفتن این ناحیه قرمز رنگ در آسمان به مشکل برخواهد خورد و رنگ قرمز از بین می رود و برای نشان دادن زیبایی این سحابی ها به نوردهی طولانی نیاز خواهید داشت. دوربین های اصلاح شده نسبت به طیف های رنگی خاص حساس تر هستند. تولید کنندگان خاصی مثل (کانن و نیکون) چند دوربین اصلاح شده ارائه میدهند.

 نیکون قبلاً نسخه اصلاح شده astro دوربین فول فریم D810 خود را به نام D810A  و کانن 20Da و 60Da را میفروخت. و الان یک دوربین بدون آینه اصلاح شده (Canon EOS Ra) برای عکاسی نجومی ارائه میدهند. همچنین اشخاص ثالثی وجود دارند که دوربین ها را برای عکاسی نجومی تغییر می دهند. یک نمونه قابل توجه شرکتی به نام Hutech  است.

• انتخاب لنز

این که تصور کنید عکاسی از اعماق آسمان تنها با تلسکوپ امکان‌پذیر است کاملا اشتباه است. شما می توانید چشم اندازهای زیبای آسمان عمیق را با یک لنز 85 یا 50 میلی متری عکاسی کنید. قطعا لنز های پیشرفته اولویت هستند اما خوشبختانه یافتن لنزهای تله فوتو با کیفیت بسیار آسان تر از لنزهای واید است به علاوه برخلاف عکاسی از منظره نیازی به دلیل اکسپوژر طولانی به لنزهای سریع نیازی ندارید.

وقتی تجربه بیشتر کسب کردید، ممکن است به فکر تهیه تلسکوپ باشید. با وجود این که  لنزهایی در محدوده 400 تا 800 میلی‌متر (یا حتی بیشتر) وجود دارند، پیشنهاد می کنیم هنگام عکسبرداری با فاصله کانونی بیشتر 400 میلی‌متر از تلسکوپ استفاده کنید. لنز دوربین ممکن است سنگین، گران و کیفیت پایینی داشته باشد.

تا زمانی که در ترازبندی قطبی بهتر نشدید، پیشنهاد می کنیم با لنزهایی بین 50 میلی‌متر تا 200 میلی‌متر عکس بگیرید. با یک لنز 50 میلی متری میتوانید جهت صورت فلکی ها، سحابی های روشن و بزرگ همچنین سوژه هایی مثل صورت فلکی شمالی (Cygnus)، صورت فلکی جبار یا اوریون (Orion)، صورت فلکی ثور، صورت فلکی ممسک العنان (Auriga)، صورت فلکی (Carina)، یا منطقه اطراف مرکز کهکشان راه شیری را عکاسی کنید. با استفاده از لنز 200 میلی‌متر می توانید سحابی هایی مانند آمریکای شمالی (در سیگنوس)، سحابی بزرگ جبار، کارینا و IC 1396  در قیقاووس (Cepheus) را عکاسی کنید.

• انتخاب تلسکوپ

اول از همه تلسکوپ ها دو نوع هستند: بازتابنده یا رفلکتور و شکستی یا رفراکتور. بازتابنده ها از سیستم آینه برای جمع‌آوری نور استفاده می کنند و اغلب بزرگ و غیرقابل حمل هستند و برای مشاهدات و عکاسی نجومی پیشرفته مناسب هستند.

رفلکتور ها یا شکستی  جمع و جو تر هستند اما به خاطر دیافراگم شان از نوع اول گران‌تر هستند.

در تلسکوپ های آپوکروماتیک یا APO از لنزهای ساخته شده از شیشه با پراکندگی استفاده شده است و تصحیح اپتیکی و رنگ فوق العاده ای برای تصاویر شارپ فراهم میکنند و ارزش خریدن را دارند. این تلسکوپ ها از سه الی 4 عدسی استفاده میکنند. نوعی دیگر از رفراکتور وجود دارند که ED یا APO نامیده میشوند قیمت آنها نسبت به آپوکرومات اصلی  کمتر است و احتمالاً بهترین انتخاب برای اولین تلسکوپ عکس نجومی شما هستند.

ابزارها های مناسب عکاسی دیپ اسکای برای مبتدی ها یک تلسکوپ اسکای واچر 80ED، تلسکوپ Explore Scientific 80ED هستند. تقریباً هر تلسکوپ 80ED گزینه خوبی است. اگر به دنبال کیفیت نوری هستید، مارک هایی مانند Takahashi ،TeleVue یا CFF را بررسی کنید. برای نصب دوربین خود روی تلسکوپ، شما به یک آداپتور ویژه نیاز دارید که  تقریباً در هر فروشگاه  ابزار نجومی موجود است.

• مانت ردیاب

زمین به دور محور خود می چرخد و همین امر باعث می شود که به نظر رسد ستاره ها در آسمان شب حرکت می کنند. اگر بخواهیم آسمان را از یک سه پایه ثابت عکاسی کنیم، ستاره ها به زودی در قاب شروع به دنبال کردن می کنند و بصورت نقاطی از نور رندر نمیشوند، بلکه به شکل حلال در می آیند از این جهت شما نیاز به ابزاری به اسم استقرار استوایی دارید که نمونه کوچکتر و قابل حملی به نام استاراستاکر یا ردیاب ستاره ای دارد آنها معمولاً دارای یک موتور کوچک و مجموعه ای از چرخ دنده ها هستند که باعث می شود دوربین شما با همان سرعت چرخش زمین بچرخد، اما در جهت مخالف این برای عکسبرداری از آسمان عالی است، اما هر عنصر از منظره در تصویر نهایی تار به نظر می رسد بنابراین برخی از این پایه ها سرعت های مختلفی را ارائه می دهند. به سرعت چرخش زمین سرعت جانبی گفته می شود. اگر بخواهید حرکت ماه را ردیابی کنید از سرعت متفاوتی استفاده خواهید کرد (ممکن است هنگام عکاسی از ماه گرفتگی به چنین چیزی احتیاج داشته باشید). همچنین می توانید ردیاب را با نیمی از سرعت جانبی تنظیم کنید. این سرعت برای عکاسی از منظره شب مناسب است. با نیمی از سرعت، ستاره ها  با دو برابر اکسپوژر بیشتر از سه‌پایه معمولی واضح دیده میشوند این حرکت دوربین هنوز هم تا حدی منظره را تار می کند اما خیلی زیاد نیست.

این ویژگی هنگام چاپ تصاویر در قالب های بزرگ، باعث تاری در تصویر میشود. اما برای چاپ های کوچک یا رسانه های اجتماعی و وب سایت ها، گزینه عالی است. شما عملاً زمان نوردهی را دو برابر می کنید، بنابراین می توانید از ISO پایین تری استفاده کنید یا از دیافراگم کوچکتر استفاده کنید.

گزینه های خوب برای ردیاب های ستارهSkyWatcher Star Adventurer ،iOptron SkyTracker ، Vixen Polarie یا Fornax Mounts LighTrack II است. در LighTrack و Star Adventurer همچنین می توانید تلسکوپ ها را با استفاده از سیستم ضد وزنی ارائه شده توسط سازنده نصب کنید.

به زبان ساده، توصیه می کنیم دقیق ترین ردیاب ستاره ای را که توانایی خرید آن را دارید خریداری کنید. مطمئناً برای پشتیبانی از ردیاب به یک سه پایه محکم هم نیاز است.

• تاثیر کابل شاتر در عکاسی دیپ اسکای 

در عکاسی دیپ اسکای هم مانند هر نوع عکاسی نجومی، به یک کابل شاتر نیز نیاز دارید. اینتروالومتر گزینه بهتری است چرا که شما را قادر به کنترل دقیق زمان نوردهی میکند.

در عکاسی از اعماق آسمان، به زمان نوردهی چند دقیقه ای نیاز دارید. میتوانید از یک منبع زمان خارجی (مانند تلفن خود) دقیقه را محاسبه کنید، اما اگر از اینتروالومتر استفاده کنید بسیار آسان تر خواهد بود. می توانید زمان دقیق اکسپوژر را تنظیم کرده و آن را برای دفعات بعد تکرار کنید.

همچنین میتوانید به وسیله اپلیکیشن  تلفن هوشمند یا لپ تاپ مجهز به نرم افزاری که از راه دور دوربین را کنترل میکنند وصل کنید. خیلی از عکاسان نجومی هنگام استفاده از عکسبرداری استفاده از لپ تاپ را انتخاب می کنند.

• گرم کن لنز (Dew heater)

اگر در شب برای مدت طولانی تری عکاسی کنید، احتمال تشکیل شبنم بر روی عنصر نوری جلویی لنز دوربین یا تلسکوپ شما وجود دارد که منجر به ایجاد تصاویر مه آلود می شود. بنابراین به یک گرمکن لنز (Dew heater) نیاز دارید. گرمکن لنز به دور لنز یا تلسکوپ شما می پیچد و آن را گرم می کند، بنابراین از تشکیل شبنم جلوگیری می کند.

• راهنمای خودکار و guide-scope

هیچ پایه استوایی کامل نخواهد بود و یک وسیله ی مکانیکی است که ممکن است خطاهای ردیابی کوچکی را به صورت تصاویر کشیده شده نمایش دهد. به منظور دقیق تر کردن ردیابی، می توانید از سیستم هدایت خودکار استفاده کنید. این سیستم ستاره ها را در آسمان دنبال میکند و اصلاحات کوچکی روی پایه استوایی اعمال می کند. شما به یک تلسکوپ کوچک، و یک دوربین راهنما (معمولاً به عنوان راهنمای خودکار گفته می شود) نیاز دارید.

guide-scope یک رفلکتور کوچک است که به موازات سیستم تصویربرداری شما نصب شده است. یک تلسکوپ با قطر 50 میلی متر با فاصله کانونی حدود 160 میلی متر برای بیشتر کاربردها کافی است.

برخی از راهنماهای خودکار مستقل هستند و می توانند بدون کامپیوتر کار کنند، اما بیشتر آنها برای ارسال سیگنال به پایه استوایی به کامپیوتر نیاز دارند. برای راهنمایی خودکار به نرم افزارهای ویژه ای مانند PHD2 (رایگان) نیاز است. توجه داشته باشید که همه ردیاب های ستاره نمی توانند با راهنمای خودکار کار کنند.

اگر می خواهید با لنزهای طولانی (یا تلسکوپ) و زمان نوردهی طولانی کار کنید، به فکر تهیه سیستم هدایت خودکار باشید. ردیاب ستاره ای که با دقت تراز شده باشد، نباید با ردیابی آسمان حداقل 5 دقیقه در فاصله 200 میلی متری مشکلی داشته باشد. ردیاب ستاره Fornax Mounts LighTrack II حتی در صورت استفاده از تلسکوپ 500 میلی متری فاصله کانونی می تواند آسمان را برای چند دقیقه ردیابی کند. این در ابتدا بیش از اندازه کافی خواهد بود.

• منبع نیرو در عکاسی دیپ اسکای

تمام تجهیزات از جمله ردیاب ستاره، گرمکن لنز، لپ تاپ و دوربین راهنما (در صورت استفاده) به برق نیاز دارند. برای تامین برق گزینه های زیادی وجود دارد. تقریباً تمام تولیدکنندگان تلسکوپ گزینه ای را برای یک ژنراتور برق نیز ارائه می دهند. هر چند برخی از آنها بسیار سنگین و حجیم هستند.

برخی از ردیاب های ستاره ای فقط با یک پاوربانک USB معمولی کار می کنند که ممکن است برای شارژ مجدد تلفن خود از آن استفاده کنید.

• تنظیمات ترازبندی قطبی

برای اینکه استقرار استوایی وظیفه خود را انجام دهد. محور چرخش ردیاب باید موازی با محور چرخش زمین باشد. روند موازی سازی این محورها را ترازبندی قطبی می نامند. در واقع، باید محور چرخش ردیاب را به سمت یکی از قطب های سماوی نشانه بگیرید. اگر در نیمکره شمالی زندگی می کنید از قطب سماوی شمالی استفاده کنید که درست نزدیک درخشان ترین ستاره دب اصغر قرار دارد. اگر در جنوب استوا هستید خوش شانس نیستید زیرا هیچ ستاره درخشان نزدیک به قطب جنوب آسمان وجود ندارد و شما فقط به یک نقشه آسمان خاص نیاز دارید. تراز قطبی از طریق مشاهده با یک تلسکوپ کوچک (که معمولاً مختصات قطبی نامیده می شود) و به موازات محور چرخش ردیاب ستاره شما سوار می شود، صورت میگیرد. برخی از ردیاب ها دارای مختصات قطبی هستند در حالی که برخی دیگر از آن به عنوان یک وسیله جانبی استفاده می کنند و شما باید آن را جداگانه خریداری کنید.برای عکسبرداری با زاویه دید گسترده، نیازی به ترازبندی دقیق ندارید اما برای فاصله کانونی بیشتر ترازبندی باید خیلی دقیق باشد. در آغاز، هم ترازی قطبی خیلی طبیعی نخواهد بود، اما پس از چند بار تلاش درست میشود. اوایل کار ممکن است تنظیم استقرار استوایی حتی چند دقیقه طول بکشد اما بعد ها به راحتی و ظرف کمتر از سی ثانیه این کار را انجام خواهید داد.

از تصاویر خود عکس بگیرید

زمانی که ترازبندی قطبی را انجام دادید میتوانید عناصر موجود در اعماق آسمان را عکاسی کنید.

• اندازه گیری فریم ها

توصیه میکنیم علاوه بر فریم هایی که سوژه ی شما را نشان میدهند فریم های کالیبراسیون هم بگیرید. فریم های کالیبراسیون مجموعه ای از تصاویر هستند که برای بهبود نسبت سیگنال به نویز استفاده می شوند. ما سه نوع قاب یا فریم کالیبراسیون داریم:

• فریم دارک یا تاریک

همانطور که از اسم شان مشخص است، تیره هستند. آنها به جز نویز دیجیتال چیزی نشان نخواهند داد. با قرار دادن درپوش روی لنز خود، قاب های تیره می گیرید. این فریم ها باید با ایزوی، اکسپوژر، دمای یکسان لایت فریم ها گرفته شوند. با گذشت زمان، می توانید یک کتابخانه از فریم های تاریک بسازید و برای آن برای کالیبره کردن تصاویر بیشتر در همان شرایط استفاده کنید چندین قاب تیره بگیرید. 16 فریم تعداد خوبی است.

• فریم Bias

این فریم نیز تیره است و برای از بین بردن نویزهایی که توسط تراشه ایجاد میشود کاربرد دارد. گرفتن فریم Bias آسان است. به علاوه باید با درپوش، کمترین میزان نوردهی و ایزوی فریم های لایت گرفته شوند دما در این فریم اهمیتی ندارد. و به تعداد فریک های تاریک میتوان گرفت.

• فریم فلت

برای تصحیح روشنایی های ناهموار، از جمله حذف تاریکی لبه عکس (Vignette) یا گرد و غبار روی سنسور استفاده می شود. برای گرفتن فلت فریم صحیح، بسیار مهم است که دوربین را از لنز / تلسکوپ خود جدا نکنید. همچنین، موقعیت فوکوس را تغییر ندهید. یک راه ساده این است که یک تی شرت سفید جلوی لنز خود قرار دهید و آن را تا حد ممکن صاف کنید. سپس، با استفاده از حالت priority دیافراگم، پس زمینه آسمان روشن (در طول روز) را عکاسی کنید. ایزو این فریم نیز باید با فریم لایت یکسان باشد. دما مهم نیست و به تعداد فریم های دارک گرفته شود.

فوکوس کردن دوربین مانند سایر زمینه های عکس نجومی با استفاده از گزینه Live View روی دوربین انجام می شود. اگر از راهنمای خودکار (auto-guider) استفاده می کنید، فراموش نکنید که قبل از گرفتن فریم های لایت، فرایند هدایت را شروع کنید.

• تنظیمات دوربین

ISO را روی 800 یا 1600 تنظیم کنید - این کافی است زیرا زمان اکسپوژر نسبتاً طولانی خواهد بود. اگر با لنز دوربین و نه تلسکوپ عکس می گیرید، دیافراگم را در یک مرحله  ببندید تا تصاویر واضح تری در گوشه ها داشته باشید. مدت زمان نوردهی بستگی به میزان آلودگی نوری محیط شما دارد. سه الی پنج دقیق برای شروع مناسب است. اگر از سوژه هایی با حرکت و دینامیک بالا عکاسی میکنید مثل سحابی جبار مدت زمان اکسپوژر متغیری خواهید داشت از پنج ثانیه تا چند دقیقه.

• کاهش نویز

برای داشتن نسبت سیگنال به نویز بهتر برای عکاسی دیپ اسکای در حالی که قاب بندی یکسانی را حفظ می کنید، از نوردهی های مختلف استفاده کنید. اما در کل چند تصویر برای یک تصویر نهایی موفق باید گرفت؟ پاسخ: هر تعداد که می توانید بگیرید. میتوانید چند شب متوالی را صرف گرفتن تصاویر از یک سوژه کنید و هریک از این تصاویر (که به عنوان فریم های فرعی نیز شناخته می شوند) در مرحله پست پروداکشن انباشته میشوند. به خاطر داشته باشید میزان کاهش نویزی که به دست می آورید بسته به تعداد فریم های پی در پی است که میگیرید به عنوان مثال چهار فریم متوالی دو برابر کاهش نویز و بیست و پنج فریم متوالی پنج برابر کاهش نویز خواهد داشت. میزان نوردهی را میتوانید در یک فاصله زمان‌سنج یا اینتروالومترو نرم‌افزار کنترل دوربین برنامه ریزی کنید.

پست پروداکشن در عکاسی دیپ اسکای

مثل هر نوع عکاسی دیجیتال برای استخراج اطلاعات از فایل های خام raw  پردازش ضروری است و با نرم افزارهای ادوبی لایت روم و فتوشاپ به راحتی قابل انجام است.

مراحل پردازش عکاسی از اعماق آسمان چند مرحله دارد:

• کالیبره کردن یا اندازه گیری چهارچوب نور

• ترازبندی ستاره (فرایند"ثبت") فریم های کالیبره شده

• ترکیب تصاویر تراز شده با استفاده از الگوریتم های مختلف

و بعد از این مراحل به اصلاح رنگ، کاهش نویز، استخراج جزئیات، میپردازید.

شما به نرم افزاری مانند Deep Sky Stacker ،Images Plus  یا، PixInsight نیاز خواهید داشت. همه اینها کالیبراسیون، ثبت و ادغام خودکار تصویر را انجام میدهند. DSS فقط تحت ویندوز کار می کند و بعد از ادغام تصویر گزینه های پردازشی زیادی ارائه نمی دهد. Images Plus. و PixInsight مجموعه کاملی از فرایندهای مختلف را برای استفاده در مراحل مختلف پس از پردازش (پست پروداکشن) ارائه می دهند.

PixInsight قدرتمندترین نرم‌افزار هنگام ویرایش تصاویر نجومی است. ولی رابط کاربری دوستانه ای ندارد و منحنی یادگیری پیچیده ای دارد  با این حال یک ابزار شگفت انگیز است.

اگر می خواهید این نرم افزار را بهتر بشناسید و از پتانسیل کامل آن استفاده کنید، توصیه می کنیم کتاب Mastering PixInsight  نوشته Rogelio Bernal Andreo – که یک شاهکار است را مطالعه کنید.

نتیجه گیری

امیدوارم مقدار جزئیات فنی در این مقاله شما را نترسانده باشد، وقتی نوبت به عکسای از اعماق آسمان میرسد، این تنها قسمت کوچکی است. در واقع این زمینه از عکاسی راحت و صریح نیست اما نتایج خیره کننده ای به همراه خواهد داشت.

مطلب پیشنهادی: 18 اصطلاح عکاسی که باید بدانید