Восходящие звезды, снятые на «Glacier Point», видовой площадке в парке Йосемити, Калифорния, США. Общее время экспозиции составило почти четыре часа.
Часть 2: Фотографии полос следов от звезд
Что солнце встает на востоке, достигает своего максимума к полудню на юге и садится вечером на западе, это всем известно. Раньше люди думали, что действительно солнце вращается вокруг нас. Теперь, сегодня, мы знаем лучше: это Земля, которая один раз за около 24 часа вращается вокруг своей оси. Таким образом, мы находимся, по сути, на «Карусели Земли» и смотрим оттуда на небо.
Это также значит, что это постоянное движение не только солнца, но также всех остальных объектов во Вселенной. Фактически Луна, звезды и планеты также следуют этому закону; они тоже восходят на востоке, достигают максимума на юге и садятся на западе.
Чтобы еще лучше понять эту небесную механику, мы можем представить небо как огромную полую сферу, в центре которой находится вращающаяся Земля. На внутренней стороне этой полой сферы находятся все звезды. Сама Земля, на которой мы стоим, закрывает нам половину этой «небесной сферы», то есть все объекты, которые находятся прямо под горизонтом. Для наблюдателя кажется, что эта небесная сфера вращается, потому что Земля воспринимается как неподвижная. Центром этого небесного движения является точка, в которой продолженная ось поворота Земли пронизывает небесную сферу. Для наблюдателя на Северном полушарии Земли это так называемый Северный полюс неба, рядом с которым (случайно) находится Полярная звезда.
Это фотография следов движения звезд северного небесного полюса ясно показывает, что Полярная звезда находится недалеко, но не точно в северном небесном полюсе. Яркий короткий след справа над полюсом - это Полярная звезда.
Северный полюс неба, в первом приближении Полярная звезда, всегда можно найти в направлении "севера". Высота Северного небесного полюса над горизонтом точно соответствует географической широте места наблюдения. Во Франкфурте-на-Майне около +50 градусов. Мы можем вообразить себя в двух крайних положениях - на Северном полюсе и на экваторе:
Северный полюс
Если бы мы наблюдали с Северного полюса Земли, географическая широта составила бы +90 градусов, то есть Полярная звезда была бы в зените, в самой высокой точке над головой на небе. Вокруг нее все звезды вращались бы на орбитах, параллельных горизонту. Другими словами: оттуда видно всегда одно и то же звездное небо, ни одна звезда не встает и не садится. Южная часть небесной сферы навсегда остается скрытой от наблюдателя.
Экватор
На экваторе географическая широта равна 0 градусов, поэтому Северный небесный полюс находится точно на горизонте на севере, а Южный небесный полюс соответственно на юге. По всему горизонту на востоке все звезды встают и движутся по крутой траектории через небо, пока не сядут на западе. В течение 24 часов наблюдается весь звездный небосвод, как северный, так и южный. Если бы не в какой-то момент встала бы солнце. Однако оно движется в пределах звезд в течение года, так что с экватора действительно за год можно наблюдать весь звездный небосвод. Это объясняет, почему большинство крупных астрономических обсерваторий строятся поблизости от экватора.
Германия:
Каковы условия в Германии? Германия находится между этими двумя крайностями; самые южные части страны имеют географическую широту около +47, самые северные - около +55 градусов. На этой высоте Северный небесный полюс с Полярной звездой. Все звезды, которые находятся не дальше этого угла от Северного небесного полюса, никогда не садятся здесь. Они видны на небе в каждую ясную ночь и называются «циркумполярные звезды». Самое известное созвездие, «Большая Медведица», например, состоит из циркумполярных звезд и всегда видно. В отличие от этого созвездия «Орион» видно только в определенные годовые и временные периоды над горизонтом, поэтому оно известно как «зимнее созвездие».
Фотографии следов движения звезд
Если установить камеру на фотоштатив и навести ее на звездное небо при длительной экспозиции, звезды оставят световые следы и будут выглядеть как полосы из-за их видимого движения. Эти следы становятся еще длиннее, чем
• дольше время экспозиции,
• дальше фокусное расстояние используется и
• дальше от одного из двух небесных полюсов фотографируемый район неба расположен, так как звезды там двигаются быстрее.
Определение сторон света
Для планирования съемки следов движения звезд полезно знать стороны света. Для этого, конечно, можно использовать компас. Или найти место съемки в солнечный день в полдень. Когда часы переведены на летнее время, правильное время - 13:00 часов, в зимнее время - 12:00 часов. Теперь нужно стать так, чтобы солнце было точно за спиной, так что ваша тень направлена прямо вперед. Тогда север - это направление, в котором вы смотрите. Противоположно, находится юг. Справа - восток, слева - запад. Таким образом, все стороны света определены.
Рассмотрите свою тень в солнечный день в полдень, тогда вы сможете определить все географические направления (С=Север, Ю=Юг, З=Запад, В=Восток).
Необходимое оборудование для создания звёздных треков не требует больших затрат. В качестве камеры подойдет любой цифровой зеркальный фотоаппарат. При выборе объектива следует обратить внимание, чтобы можно было установить диафрагму около 1:4,5, предпочтительны объективы с большей светосилой. Фокусное расстояние не имеет значения и может быть свободно выбрано в зависимости от желаемого ракурса. Однако для начала я бы порекомендовал использовать фокусные расстояния не более 50 мм.
Также вам понадобится:
• Надежный штатив
Он должен надежно фиксировать камеру во время всего экспонирования и выдерживать порывы ветра.
• Пульт дистанционного управления / таймер
Для съемки без касания камеры. Для создания звёздных треков специально программируемые таймеры имеют большое преимущество, с их помощью можно автоматизировать весь ряд снимков. Для камер Canon EOS с однозначной или двузначной обозначкой (1D, 5D, 50D, 40D, ...) подходит, например, таймер «Canon TC-80 N3». К сожалению, он не подходит к моделям EOS с трех- или четырехзначным обозначением (400D, 450D, 1000D, ...), поскольку у этих камер другой разъем для пульта дистанционного управления. Тем не менее, под названием «Phottix TR-80 C1» этот же прибор доступен и для таких моделей камер (предлагается, например, на сайте www.amazon.de). Если вы можете ограничиться самым длительным временем экспозиции, которое еще можно установить на камере (как правило, 30 секунд), то подойдет обычный пульт дистанционного управления с фиксатором, например, «Canon RS-60 E3».
Canon предлагает два таких пульта дистанционного управления: Простая модель RS-60 E3 (вверху), с возможностью блокировки спуска. Он подходит ко всем трех- и четырехзначным моделям Canon EOS (350D, 400D, 450D, 1000D, ...). Однозначные и двузначные модели Canon имеют другой разъем, к которому можно подключить программируемый таймер TC-80 N3 (внизу).
Процедура
В более ранние времена, когда еще не было цифровых камер, съемка звёздных треков осуществлялась на плёнку с помощью одного очень длительного времени экспозиции. Часто затвор камеры оставался открытым на несколько часов. И по сей день это самый простой способ получения снимков звездных треков. Тем, кто любит и часто делает снимки звездных треков, это может быть даже занимательным занятием с использованием старой, почти выброшенной аналоговой камеры.
С цифровой камерой такие длительные времена экспозиции не имеют смысла. Во-первых, электронный шум изображения так усиливается, что о полезном результате и речи быть не может. Во-вторых, с этим трудно избежать переэкспозиции передних объектов, особенно если они подсвечиваются земными источниками света или Луной.
Именно поэтому с цифровыми камерами делают много коротких съемок - с минимальным временем паузы между ними - которые затем комбинируются с помощью программы обработки изображений, например, Adobe Photoshop (Elements), для получения окончательного снимка звездных треков.
1. Подготовка
Упакуйте всю свою экипировку в сумку и убедитесь, что аккумулятор полностью заряжен. Цифровые камеры, даже во время долговременной экспозиции, требуют энергии. В зависимости от модели камеры может быть полезно иметь под рукой один или два запасных аккумулятора. Следует также учитывать потерю мощности аккумулятора при низких температурах, например, в холодную зимнюю ночь.
2. Выполнение основных настроек
На камере необходимо выполнить следующие настройки:
Формат файла
Для съемок звёздных треков рекомендую использовать формат JPG в лучшем разрешении, а не формат RAW. Есть две причины, по которым это имеет смысл: Во-первых, позже десятки, а может быть, даже сотни одиночных изображений должны будут быть наложены в Photoshop в виде слоев. Файлы в формате RAW требуют больше времени на открытие и занимают больше места. Поэтому могут возникнуть проблемы с оперативной памятью. С JPG-файлами такие проблемы не возникают или возникают с задержкой. Во-вторых, некоторым моделям камер требуется заметно больше времени на сохранение RAW-файлов. Чтобы избежать риска, что это приведет к слишком большой задержке между съемками или даже к «пропуску» одной из них, рекомендуется использовать формат JPG.
Если вы работаете с камерой, которая способна быстро сохранять данные, и ваш компьютер с Photoshop обладает достаточными ресурсами, вы можете, конечно же, настроить формат RAW.
Настройка качества изображения на Canon EOS 450D: Здесь выбран формат JPG в лучшем качестве (L для «Large»).
Стиль изображения (Picture-Style)
Фотографии, снятые в формате JPG, зависят от настроек выбранного стиля изображения. Лучше всего использовать стиль изображения Нейтральный, так как в нем установлено нулевое заточение, или установить заточение выбранного вами стиля изображения на ноль. Последующая доработка звезд или звездных треков не рекомендуется.
Выбор стиля изображения «Нейтральный» (Canon EOS 450D). Все параметры установлены на ноль, причем особенно важна установка нулевого значения для заточения.
Значение ISO-числа
Дать хорошую рекомендацию по значению ISO сложно. Все зависит от выбранного числа диафрагмы, оставшейся яркости ночного неба и ландшафта на переднем плане, а также от времени экспозиции отдельных кадров. При числе диафрагмы 1:2,8, хорошем темном местоположении в ясную ночь, далеко от земных источников света, ISO 400 при времени экспозиции 60 секунд может быть хорошим ориентиром. Если начальное число диафрагмы меньше (примерно 1:4,0), следует выбрать ISO 800. Однако, если условия не оптимальны, то есть небо освещено полной Луной или земным рассеянным светом, возможно, лучше переключиться на ISO 200 или даже ISO 100.
Настройка значения ISO 400 на Canon EOS 450D.
Баланс белого
Автоматический баланс белого (AWB или AUTO) может привести к различным цветовым результатам для отдельных снимков. Поэтому лучше установить вручную режим Дневного света (символ: Солнце).
Настройка баланса белого на Canon EOS 450D на Дневной свет (5200 Кельвин).
Подавление шума
Все функции, которые обеспечивают подавление шума после съемки, например Подавление шума при длительной экспозиции, должны быть выключены для серийных съемок. Иначе камера потребует слишком много времени на обработку после каждого кадра, и паузы между отдельными кадрами станут слишком долгими. Это также касается установки Подавление шума при высоком ISO в новых моделях камер Canon EOS.
Отключение подавления шума для длительных экспозиций. Выберите «Отключить», а не «Автоматически».
Программа экспозиции
Подходит только ручная настройка (M). Установите время экспозиции на нужное значение (например, 30 для 30 полных секунд) или на B или BULB для произвольно длинных времен экспозиции, которые затем управляются таймером.
Настройка ручного управления экспозицией («M») на колесе управления Canon EOS 450D.
Диафрагма
Начните с диафрагмы 1:2,8. Если используемый объектив светосильнее, закройте диафрагму на 1:2,8. Если эта диафрагма недоступна для более тусклых объективов, установите максимальное отверстие диафрагмы (то есть наименьшее числовое значение диафрагмы).
Настройка диафрагмы 1:2,8 (стрелка). Множество других важных настроек отображаются на экране Canon EOS 450D.
Блокировка зеркала
Эта настройка предназначена для предотвращения размытия из-за хода зеркала камеры в некоторых случаях. Для серийной съемки она недоступна и должна быть установлена в положение Отключить.
Блокировка зеркала остается отключенной для техники с длинными экспозициями.
3. Создание снимков
Важно сначала найти подходящее место. Оно должно быть удалено от «светового смога» крупных городов, но также предлагать привлекательный передний план. Фотографировать следует не только звездное небо, но и одновременно включать в кадр ландшафт, дерево или здание. Это не только создает уютную атмосферу, но и позволяет будущему наблюдателю сделать сравнение размеров.
Отсутствие Луны не обязательно для записи следа звезд. Иногда охранное светило Луны может сделать передний план видимым. Также небо приобретает легко голубоватый оттенок из-за луны, что может быть довольно привлекательным. Полнолуние, однако, было бы чрезмерным, потому что светлая Луна заставляет использовать слишком короткие экспозиции для избежания переосвещения. Кроме того, при полнолунии практически невозможно захватить следы слабо светящихся звезд, если небо слишком освещено.
Затем дайте вашей камере с объективом остыть до температуры ночи, чтобы в течение серии снимков не произошло смещение фокусной точки из-за градиента температуры. Следующее испытание - найти лучшую фокусную точку на позицию "Бесконечность". Как лучше всего справиться с этим, было уже объяснено в первой части этого руководства («Настраивая атмосферные снимки на рассвете»).
Классическим является направление в северный полюс, чтобы в кадре был небесный полюс, вокруг которого вращаются звезды. Это предполагает, что вы определили Полярную звезду и зафиксировали ее на снимке.
Очень популярными являются такие снимки следа, на которых виден небесный полюс, то есть точка вращения. Не видите Полярную звезду? Верно, потому что этот снимок был сделан в Намибии, то есть на южном полушарии Земли. Там нет светлой звезды рядом с полюсом.
Тот, кто нашел созвездие Большой Вагон (слева на снимке), получил хороший указатель на Полярную звезду: если вы продлите его задний край примерно в пять раз (желтая стрелка), вы наткнетесь на Полярную звезду (обведена). Та, в свою очередь, является концом древка Малого Вагона. Линия, проведенная вертикально вниз от Полярной звезды, показывает на север.
Теперь важно, работаете ли вы с простым проводным пультом или подключили программируемый таймер. Я хотел бы объяснить оба метода:
Проводной пульт
Чтобы с помощью простого проводного пульта, кнопка которого может быть заблокирована, выполнить серию фотоснимков автоматически, установите камеру вручную на 30 или (по возможности) на 60 секунд экспозиции. Не используйте настройку B для BULB. Теперь измените режим работы камеры на серийная съемка, это функция серийной съемки, в которой камера делает снимки, пока зажата кнопка съемки. Чтобы начать серию, нажмите и заблокируйте кнопку съемки проводного пульта. Чтобы завершить серию, разблокируйте кнопку съемки.
Программируемый таймер
В отличие от простого проводного пульта дистанционного управления, программируемый таймер предоставляет больше комфорта и свободы при выборе времени экспозиции. На примере "Пульт дистанционного управления Canon Timer Remote Controller TC-80N3" я покажу, как можно программировать серию съемок. Каждая отдельная экспозиция должна длиться 60 секунд, а между снимками должна быть как можно короче пауза. Первая запись SELF остается на базовой настройке "00:00:00". Установите интервал INT на одну секунду ("00:00:01"), экспозицию на длительное время LONG на одну минуту ("00:01:00") и количество кадров в серии (FRAMES) всегда на максимальное значение 99. Даже если вы хотите сделать меньше снимков, оставьте это значение на 99, потому что прерывание серии не проблема, в отличие от непрерывного продолжения завершенной серии, что может быть сложно. Камера может находиться в режиме работы Серийная съемка или Одиночное изображение, а время экспозиции должно быть установлено на B для BULB. Нажатием кнопки START/STOP вы запускаете свою серию. Даже для преждевременного завершения нажмите эту кнопку, а не кнопку срабатывания таймера!
Настройки "Canon Timer Remote Controller TC-80N3", как описано в тексте. Нажав кнопку START/STOP (стрелка), будет запущена серия из 99 отдельных снимков. Каждое изображение будет экспонироваться в течение одной минуты, а между изображениями будет вставлена пауза в одну секунду.
Совет: Некоторые новые камеры поставляются в комплекте с программным обеспечением, позволяющим создавать программные серии съемок. Например, все камеры Canon EOS, начиная с моделей 1000D, 450D, 40D, 5D Mark II, 1D Mark III и 1Ds Mark III, поставляются с программным обеспечением "EOS Utility", которое устанавливается на компьютере, таком как ноутбук, и затем взаимодействует с камерой через поставляемый USB-кабель.
Хотя тогда отпадает необходимость в проводном пульте дистанционного управления или таймере, но при этом нужно брать с собой ноутбук на место съемки.
Программирование серии съемок с помощью программного обеспечения управления камерой "EOS-Utility" от Canon. Нажатие кнопки с изображением секундомера (правая стрелка) открывает показанный слева диалоговое окно. Укажите желаемое время экспозиции в разделе "Долгая выдержка", в данном примере - одна минута. После этого важно добавить к этому значению минимум три секунды и ввести полученный результат в раздел "Интервальная таймерная съемка". Если добавить меньше трех секунд, возможно, камера иногда пропустит съемку! Это значение, скорее всего, зависит от типа камеры и скорости использованной карты памяти. Лучше всего проводить "сухие тренировки" с камерой днем.
Это фото показывает, что происходит, если паузы между отдельными снимками слишком долгие. Тогда следы движения перерываются и имеют пропуски.
Прежде чем начать, рекомендуется выполнить одну пробную экспозицию с окончательными настройками и внимательно оценить ее на дисплее камеры. Особое внимание следует уделить композиции изображения, резкости и корректности экспозиции. Обратите внимание, чтобы передние объекты не были переэкспонированы, что можно определить по полностью насыщенным участкам изображения.
Когда серия экспозиций уже запущена, придется "держать кулачки", чтобы не поднялись облака, не пролетели слишком много самолетов, оставивших свои световые следы, и чтобы вы случайно не ударили в штатив.
4. Обработка изображения
В результате ночной серии съемок теперь имеется большое или меньшее количество отдельных фотографий, которые теперь должны быть объединены в одно изображение со следами движения. Предпосылка для этого - камера не должна была двигаться во время съемки. То есть изображения, за исключением звезд, должны быть абсолютно одинаковыми.
Чтобы понять последующие шаги, лучше всего вначале использовать примерные фотографии, прилагаемые к этому руководству как "рабочий материал". Это десять изображений с названиями файлов StarTrails01.jpg до StarTrails10.jpg, которые были сняты в порядке их номеров.
Откройте сразу все десять изображений в Photoshop и переключитесь на первое изображение серии с помощью команды Окно>StarTrails01.jpg. Чтобы не перезаписать его по ошибке, сделайте копию с помощью команды Изображение>Дублировать и введите новое имя в поле Как:, например, "StarTrailsГотово". Подтвердите с помощью ОК.
Photoshop теперь создает новый файл изображения с именем "StarTrailsГотово", который будет служить нам в качестве рабочего материала. Теперь все остальные девять фото должны быть скопированы как отдельные слои в это изображение.
Для этого переключитесь на второе изображение серии с помощью Окно>StarTrails02.jpg. Теперь вам понадобится Палитра слоев, которую, если она сейчас скрыта, можно отобразить нажатием клавиши F7. В ней вы увидите единственный слой этого изображения с именем "Фон". Щелкните правой кнопкой мыши на слове "Фон" и выберите в появившемся контекстном меню команду Дублировать слой.... Появится диалоговое окно, в котором в качестве Цели выберите "Документ" "StarTrailsГотово". Подтвердите, нажав ОК, и копия этого изображения появится как новый слой в файле "StarTrailsГотово".
Было активировано фото "StarTrails02.jpg". Справа видна палитра слоев и контекстное меню после щелчка правой кнопкой мыши на слое "Фон". Нужна команда "Дублировать слой" (стрелка).
Точно таким же образом, как описано в предыдущем абзаце, проделайте это с остальными изображениями "StarTrails03.jpg" до "StarTrails10.jpg". Затем выберите команду Окно>StarTrailsГотово, чтобы вернуться к рабочему файлу и увидеть предварительный результат своей работы. Этот файл теперь состоит из 10 слоев.
На рабочем файле "StarTrailsГотово", состоящем из десяти слоев. В палитре слоев (справа) отображаются слои. На данный момент виден только верхний слой.
Итак, вот хитрость: Все слои, за исключением нижнего с именем "Фон", должны быть переведены в режим наложения Осветление вместо Обычный. Для этого необходимо по очереди щелкнуть (и таким образом активировать) каждый из девяти слоев. Затем, помимо параметра Обычный, раскройте список режимов наложения и выберите Осветление.
В конце соберите все слои в один при помощи команды Слой>Объединить слои на фоновый слой. Сохраните результат в формате PSD: Файл>Сохранить как…, Формат: Photoshop (*.PSD; *.PDD).
Если ваша серия состоит из более чем десяти изображений, закройте все файлы, кроме только что сохраненного, чтобы освободить оперативную память, и откройте следующие десять изображений из серии. С ними действуйте так же, как описано выше. Таким образом можно обрабатывать большое количество отдельных изображений, не достигая недостатка памяти.
Совет: Слои также можно перемещать из одного изображения в другое с помощью Drag&Drop, т.е. перетаскивания мышью, что требует некоторой практики.
Когда все отдельные изображения были добавлены, режим наложения установлен на Осветление и все слои объединены на фоновый слой, вы достигнете цели. По необходимости можно вносить последние корректировки с помощью стандартных средств, таких как коррекция баланса цветов, яркости или контраста.
Совет: В качестве альтернативы Photoshop можно использовать небольшую программу «Startrails», версия 1.1 которой доступна на веб-сайте www.startrails.de бесплатно.
Снимок экрана бесплатной программы Startrails. Стрелка указывает на кнопку, с помощью которой создается след от звезд после открытия всех отдельных изображений (левая колонка).
5. Примеры съемок
Следы звезд над обсерваторией «Gemini South» в Чили. Было использовано 100 отдельных снимков по одной минуте экспозиции при диафрагме 1:2.8, ISO 800 и объективе 35 мм. Южный полюс небес находится чуть вне левого края изображения.
Также на этом снимке обсерватории Вельцхайм возле Штутгарта северный (небесный) полюс не изображен. Сделан он был с использованием Canon EOS 20D с фокусным расстоянием 10 мм, отверстием 4 и ISO 800. Смонтировано 68 единичных экспозиций по 60 секунд экспозиции.
Восход звездного скопления «Плеяды», также известного как Семисторождение. Для создания такого фото полезно иметь представление о небесном своде, потому что тогда вы знаете, где и когда появятся Плеяды. Серию съемок, разумеется, нужно начать до их появления. Использовался телевиктор 200 мм с диафрагмой 1:2.8. Фото сделано в 2006 году в Иране.
Это изображение еще один пример того, что небесный полюс не обязательно должен быть показан. Сосредоточьтесь на эффективном переднем плане, например, на красивом пейзаже.
Ну что ж, Большая Медведица (которая тут показана, чтобы ее лучше узнать) стоит на голове? Объяснение простое: Это фото было сделано в Намибии, на Южном полушарии Земли. Там звезды Большой Медведицы восходят на север, не достигая большой высоты и быстро заходят.
Съемка следов в сторону юга: Некоторые звезды там поднимаются над горизонтом лишь на короткое время.
Примечание от редакции:
Все использованные фотографии были сделаны способом, описанным в уроке. Ни в коем случае дополнительные элементы фотографий - например, передние объекты - не были добавлены из других снимков.
