Astro- in nebesna fotografija: tehnika, motivi in praksa

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike.

Vsi videoposnetki vadnice Astro- in nebo fotografija: tehnika, motivi in praksa

Schematični prikaz kalibracije: Končni rezultat nastane, potem ko se od surove slike odvzame temno sliko in deli z svetlobno sliko.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike

Del 15: Kalibracija: Snemanje svetlobnih in temnih slik

Digitalno posneti astrofotografski posnetki vsebujejo surovo ne samo podatke, ki jih je dala fotografirana nebesna entiteta, temveč tudi vrsto artefaktov, torej neželenih pojavnosti. Pod "kalibracijo" se razume postopek, ki naj bi s pomočjo surovih slik osvobodil te artefakte.

Vzroki artefaktov

Najprej si oglejmo, katere komponente so odgovorne za nastanek artefaktov in kakšno vrsto neželenih informacij proizvedejo:

1. Fotoaparat

Slikovni senzorji digitalnih fotoaparatov in njihova odčitavanja elektronika povzročata več ali manj izrazit "slikovni šum", ki je še posebej dobro prepoznaven po "drobni" strukturi slik v enakomerno svetlih ali temnih površinah. Razlikujejo se med svetlobnim oz. luminančnim šumom, kjer piksli enako svetlih motivov samovoljno prevzamejo različne svetlostne vrednosti, ter barvnim šumom, pri katerem pike, ki dejansko kažejo enako obarvani motiv, rahlo odstopajo pri reprodukciji barve. Elektronski slikovni šum ima različne vzroke. Eno glavnih razlogov je tako imenovani termični šum, ki ga povzročijo procesi na senzorju, odvisni od temperature, in ki spontano v piksle prinese "polnjenje", ki se kasneje interpretira kot svetlobna informacija. Ta del šuma nastane tudi, če senzor sploh ni osvetljen, torej med "ekspozicijo" nobena svetloba ne zadene senzorja. Zato je bil izraz "šum temnega toka" oblikovan.



Količina šuma je odločilna za naslednje dejavnike:

a) Temperatura (močnejši šum pri višjih temperaturah)

b) Ekspozicijski čas (daljši ko je ekspozicijski čas, večji je šum)

c) ISO vrednost (močnejši šum pri višjih vrednostih ISO)

Tudi vrsta senzorja, programska oprema v fotoaparatu za zatiranje šuma in odčitavanje šuma, ki ga povzroča elektronika, ki po ekspoziciji meri podatke senzorja, ne smemo zanemariti. Ker pa samo fotoaparat odvisen in od fotografa ne morejo vplivati nanje, se jih ne bomo podrobneje posvečali.

Poleg šuma pri digitalnih slikovnih senzorjih opazimo posamezne pike, katerih svetlostne vrednosti močno odstopajo od tistih v okolici. Če na primer posamezna pika sploh ne reagira na padajočo svetlobo, ostane vedno črna in je poznana kot "mrtev piksel" (ang. dead pixel or cold pixel). Druge pike pa so precej občutljivejše na padajočo svetlobo kot druge, zato hitro dosežejo zelo visoke svetlostne vrednosti ali celo gredo v popolno nasičenost, nato postanejo bele.

Te nenavadne pike imenujemo "vroči piksli" (ang. hot pixel). Tako "mrteve" kot "vroče" pike so pri izdelavi senzorjev praktično neizogibne, zato je treba sprejeti določeno število teh napak. Z zastarelostnimi procesi senzorja v letih se lahko število prizadetih pik sčasoma poveča.

Del 15 - Kalibracija: zajemite slike svetlega in temnega polja.

Izsek temne slike, narejen s fotoaparatom Canon EOS 450D pri ISO 100 (levo) in ISO 1600 (desno). Čas ekspozicije je bil deset minut. Jasno je vidno, kako se celotni šum poveča pri višji ISO vrednosti. Oba izseka slike so bila osvetljena na enak način, da se šum jasno pokaže.

2. Objektiv posnetka

Noben teleskop in noben objektiv ne zagotavlja popolne slike. Bolj ko se odmaknemo od optične osi, bolj vidni postanejo napake v slikanju, imenovane aberacije. Posebej prizadeti so robovi slike. Kalibracija teh napak vendarle ne more odpraviti. Zato se želimo osredotočiti na tiste pojave, ki jih je mogoče zmesti s kalibracijo.

Prva stvar je vinjetiranje, kar pomeni zatemnitev robov slike. Vinjetiranje je posebej izrazito pri uporabi fotoobjektivov z odprtostjo z največjim premerom. Na eni strani se lahko vinjetiranje zmanjša z zapiranjem, vendar zapiranje na drugi strani tudi poveča potrebni čas osvetlitve, kar pri astrofotografijah pogosto ni zaželeno. In ker tudi teleskopske leče zaradi fizičnih razlogov na optični osi ponujajo višjo svetilnost slike kot na robovih slike, spada vinjetiranje med praktično neizogibne pojave astrofotografije. Večji kot je slikovni senzor uporabljenega fotoaparata, večja je nevarnost pojava vinjetiranja.

Del 15 - Kalibracija: Zajemite svetlobne in temne slike.

Slika ozvezdja "Velika voščenka" z lumniscentnim 50-milimetrskim objektivom in odprto zaslonko. Vinjetiranje v obliki zatemnjenih robov slike je očitno.

V skrajnem primeru svetloba ne doseže več zunanjih kotičkov senzorja, na primer, če se uporabi del z premajhnim notranjim premerom v optični poti ali če posnetkovna optika preprosto osvetljuje premajhno slikovno polje. Potem ostanejo robovi slike črni in jih kalibracija ne more več rešiti.

Drugič, prikažejo se delčki umazanije, ki so se usekali na senzor ali lečo oz. ogledalo posnetkovne optike. Skrbno čiščenje fotoaparata in optike lahko resnost pojavljanja temnih madežev na fotografiji sicer zmanjšajo, a nikoli popolnoma preprečijo. Manjša kot je razdalja delčka umazanije do senzorja, ostreje bo vidno na fotografiji. Skoraj povsem ostrim se zdijo delci, ki so se usekali neposredno na varnostno steklo pred senzorjem.

Umazanija v optični poti postane vidna v obliki temnih madežev. Tri zgornji madeži so delci, ki ležijo na senzorju. Spodnji delček prahu je precej nejasno prikazan in se nahaja na leči uporabljenega objektiva:

Del 15 - Kalibracija: Zajemanje svetlobnih in temnih slik

Na sliki Mlečne ceste na levi sem opazil nit prahu, ki je bila precej ostra in se je naselila na zaščitnem steklu senzorja. Po izvedbi funkcije čiščenja senzorja v meniju fotoaparata je nadležnež izginil (desno):

Del 15 - Kalibracija: Snemite svetlobne in temne slike.

Vgrajena funkcija čiščenja senzorja, ki jo imajo mnogi fotoaparati, poskuša s pomočjo visokofrekvenčnih vibracij zaščitnega stekla pred senzorjem "stresati" delce umazanije. To ni vedno popolnoma uspešno, vendar je koristnost te funkcije nedvomna (glejte naslednji primer slike).

Del 15 - Kalibracija: posneti svetlobne in temne slike

Fotografiranje slik za kalibracijo

Omenjene artefakte je mogoče odpraviti ali vsaj omiliti z izvedbo kalibracije slike. Za to je treba ustvariti dve vrsti kalibracijskih posnetkov:

1. Temne slike (Darkframes)

Temne slike so "osvetljene" enako dolgo kot dejanske posnetke neba. Vendar je pomembno, da senzor ne dobi svetlobe, na primer s tem, da na objektiv namestimo sprednji pokrovček!

Rezultat ni popolnoma črna slika, saj temna slika vsebuje celotni temni tok šuma. Pri tem se predpostavlja, da je ta temni tok šuma enak tistemu v posnetku neba. Takšno predpostavko je tvegano narediti, saj šum vedno vsebuje tudi statistično nepredvidljiv del. Na srečo je ta delež relativno majhen, zato je v grobem predpostavka povsem smiselna.

Izsek temne slike, posnet s Canon EOS 1000D pri ISO 1600 z desetimi minutami "osvetljevalnega" časa. Na levi nespremenjena slika, na desni rezultat po povečanju tonov z Photoshopom (ukaz Slika>Prilagajanja>Toni…)

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike

Ideja je, da se z uporabo temne slike zajame samo šumnat delež, da ga nato odštejemo od poznejšega posnetka neba. Na ta način bi moral šum izginiti ali vsaj zmanjšati. Hkrati bodo popravljeni vsi vroči piksli, ki še vsebujejo uporabne podatke, torej niso popolnoma nasičeni. Tako mrtvi piksli kot popolnoma nasičeni piksli pa se s temno sliko ne morejo "popraviti".

Da bi ustvarili "ustrezne" temne slike, morajo biti vse okoliščine, odvisne od temnega šuma, enake kot pri posnetkih neba. To pomeni, da se čas osvetlitve ne sme spremeniti samo ISO-vrednost v primerjavi s posnetki neba. Težava predstavlja temperatura senzorja, ki je pri večini fotoaparatov (na primer pri vseh digitalnih zrcalno-refleksnih fotoaparatih) neureljiva. To pomeni, da morajo temne slike nastati čim prej po posnetkih neba, torej bodisi tik pred ali takoj po njih. Ker se senzor med dolgotrajnimi časi osvetlitve segreva, izboljšuje več temnih slik, ki so bile posnete v različnih časih in kasneje povprečene, rezultat. Na primer, lahko posnamete temno sliko pred in drugo po seriji več dolgotrajnih osvetlitev.

Primer v praksi:

Želite zajeti Obročasto meglico v ozvezdju Lire z digitalnim zrcalno-refleksnim fotoaparatom. Načrtujete osem posnetkov po deset minut osvetlitvenega časa. Najprej izklopite vse na voljo sredstva za zmanjševanje šuma v meniju fotoaparata! Posebej velja za točko "Zmanjševanje hrupa pri dolgotrajnih posnetkih", saj bi sicer fotoaparat po vsakem posnetku samodejno ustvaril temno sliko z enakim "osvetlitvenim časom", kar porabi dragocen čas opazovanja. Polovico opazovalnega časa bi morali nameniti za samodejno ustvarjene temne slike.

Po izklopu te funkcije najprej posnamete temno sliko z vsemi nastavitvami, ki jih želite uporabiti tudi za posnetek neba. Sledi serija osmih desetminutnih posnetkov, ki jih sledi še ena temna slika. Za snemanje temnih slik namestite sprednji pokrovček na objektiv oziroma teleskop. Obe temni sliki bosta nato kasneje povprečeni in odštevani od vseh posnetkov neba. Tako posnetki neba kot temne slike je treba zajeti v formatu RAW, sicer kalibracija ne bo delovala.

2. Svetle slike (Flatframes)

Svetle slike nastanejo, ko fotografirate enakomerno svetlo površino. Seveda morate uporabiti enako slikovno optiko kot pri posnetkih neba.

Del 15 - Kalibracija: Posnemanje svetlobnih in temnobnih slik

Da bi dobili svetlo polje, pritrdite kos papirja pred slikovno optiko. Za zajem se papir enakomerno osvetli, na primer z baterijsko svetilko.

Pri tem nastane posnetek, ki prikazuje tako vinjetiranje kot tudi umazane delce v optični poti. Ko kasneje delite posnetke neba s svetlimi slikami, se lahko tudi teh artefaktov znebite.

Del 15 - Kalibracija: Posnamite svetlobne in temne slike

Tipična svetla slika. Vsebuje vinjetiranje (temni robovi slike) in umazane delce v optični poti (madeži).

V idealnem primeru nastanejo svetlobna polja pri čim nižji vrednosti ISO in kratkem času osvetlitve, da se ne vnese dodatnega temnega tokovnega šuma.

Praktičen primer:

Imate posnetke meglice M57 in ustrezne posnetke temne slike iz poglavja "Temne slike". Sedaj želite ustvariti še svetlobna polja. Zelo pomembno je, da se ureditev fotoaparata in optike absolutno ne sme spremeniti! Torej ne odstranite objektiva s fotoaparata ali fotoaparata s teleskopa in ne spreminjajte fokusa! Da bi bili delci umazanije upodobljeni na istem mestu senzorja kot pri nebesnih posnetkih, je celo priporočljivo, da fotoaparata niti ne dotaknete. Če je mogoče, je treba krmiljenje fotoaparata prek povezanega prenosnega računalnika zagotoviti.

Še posebej kritično je, če povezava fotoaparata s teleskopom ali njegovim izvlečkom za okular ni zelo stabilna. Sedaj je vprašanje, kje ponoči najdete enakomerno osvetljeno površino. Ena možnost je, da prednjo lečo objektiva ali teleskopa pritrdite polprozorno gradivo (npr. kos papirja), ki ga nato osvetlite z žarnico na sprednji strani. Kot vir osvetlitve je celo mogoče uporabiti bliskavico. Da bi lahko uresničili želene kratke čase osvetlitve, boste potrebovali svetlo svetilko. Kljub temu je pomembna pravilna osvetlitev svetlobnega polja. Treba je obilno osvetliti, ne da bi pri tem prišlo do prenasičenosti.

Za kontrolo lahko preverite histogram svetlobnega posnetka, katerega „podatkovni hrib“ bi moral biti na desni polovici, ne da bi dosegel desni rob. Pri stalno svetlobi lahko preprosto nastavite fotoaparat na časovni avtomatik ("Av" ali "A") in ročno nastavitev osvetlitve na vrednost "+1,5". Potem se lahko svetlobna polja ustvarijo celo s samodejnim osvetlitvenim sistemom fotoaparata. Pomembno je, da pri objektivih nastavite enako zaslonko kot za nebesne posnetke.

Povzeto naj bo omenjeno, da bi morala biti izdelava tako temnih kot svetlobnih posnetkov na tehnično najvišji ravni. Na eni strani zato, ker jih po razstavitvi ni več mogoče reproducirati, po drugi strani pa zato, ker lahko z uporabo "napačnih" kalibracijskih posnetkov rezultat poslabšate, ne izboljšate.

Izvedba kalibracije

Kalibracija je v končni fazi matematična operacija, pri kateri se iz grobnega posnetka odšteje temno polje in nato deli s svetlobnim poljem za vsak piksel. Formula torej pravi:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike

Formula za kalibracijo slike.



Vendar se ne skrbite, te računske operacije ne morate sami izvesti za mnoge milijone slikovnih pikslov vašega digitalnega fotoaparata; primerno programsko opremo bo to storila namesto vas.

Kalibracije astrofotografij s temnimi in svetlobnimi polji ni mogoče opraviti z običajnimi programi za obdelavo slik, kot je na primer Adobe Photoshop. To velja tudi in še posebej za fotografije, narejene s kolornimi kamerami, na primer digitalnim fotoaparatom z zrcalnimi odboji. Razlog za to je barvna sinteza iz surove slike: Posamezne slikovne točke snemalnega senzorja so opremljene s različnimi barvnimi filtri („Bayerjev matriks“), pri čemer se RGB barvne vrednosti za vsako slikovno točko samodejno interpolirajo ob odprtju slikovne datoteke. Kalibracija pa mora potekati, prije kot se opravi barvna sinteza!

Dokaj enostavno za uporabo je programska oprema „DeepSkyStacker“, ki jo lahko brezplačno (freeware) prenesete s spletne strani http://deepskystacker.free.fr/german/index.html. Na podlagi tega programa bom razložil postopek kalibracije.

Najprej shranim svoje nebesne posnetke ("Lightframes") skupaj s temnimi posnetki ("Darkframes") in svetlobnimi polji ("Flatframes") v mapo. V konkretnem primeru gre za sedem svetlobnih posnetkov in po en temen ter svetloben posnetek. Motiv je "Messier 57", meglica v ozvezdju Lira, ki sem jo s fotoaparatom Canon EOS 450D pri ISO 800 sedemkrat osvetlil po dve minuti. Najbolje je, da se izognete zmedi, če že imena datotek povedo, ali gre za svetlobni, temni ali svetlobni posnetek.

Korak 15 - Kalibracija: Zajem svetlih in temnih slik.

Z oznakami datotek že od samega začetka lahko ločimo med dejanskimi nebesnimi posnetki, temno sliko (Darkframe) in svetlobno sliko (Flatframe), da ne pride do zmede.

Nato zaženem program DeepSkyStacker.

Del 15 - Kalibracija: posnemite svetlobne in temne slike

Programska oprema DeepSkyStacker: Zaslon po zagonu programa.

Z zgornjimi tremi ukazi na levi strani lahko odprem svoje posnetke, pri čemer moram paziti, da ne zamenjam svetlobnih, temnih in svetlobnih posnetkov med seboj.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike

Programska oprema DeepSkyStacker: Odpri nebesne posnetke („Lightframes“) z izbiro ukaza Odpri nebesne posnetke…

Kot alternativo lahko datoteke povlečem tudi z uporabo možnosti Povleci in spusti iz Raziskovalca sistema Windows v DeepSkyStacker, vendar to delam v treh korakih, ker je vedno treba navesti, o katerem tipu datotek gre.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite slike svetlega in temnega polja.

Programska oprema DeepSkyStacker: Ko datoteke povlečete v DeepSkyStacker z možnostjo „Povleci in spusti“, vas program vpraša o tipu datotek.

Po dodajanju vseh datotek (tudi temnega in svetlobnega posnetka) v seznamu datotek vidim pregled, katere datoteke so bile uvožene. V stolpcu Vrsta še enkrat preverim, ali je dodelitev „Svetlo“, „Temno“ in „Svetlo“ pravilna.

Del 15 - Kalibracija: Posnamejte svetlobne in temne slike.

Programska oprema DeepSkyStacker: Vse potrebne datoteke so bile uvožene. Na seznamu lahko preverim, ali je izbran pravi tip datoteke (stolpec „Vrsta“, rdeči krog).

Z enim klikom na datoteko na seznamu DeepSkyStacker naloži datoteko v pomnilnik in jo prikaže v oknu slike. Ko enkrat kliknem na svetlobni okvir in počakam nekaj sekund, se prikaže slika. Premikanje sredinskega trikotnika z desne strani navzgor na levo stran povzroči svetlejši prikaz, tako da so temni robovi slike dobro vidni - posledica vignettinga.

Del 15 - Kalibracija: Snemite svetlobne in temne slike.

Programska oprema DeepSkyStacker: Prikaz posamezne slike iz seznama (spodnja rdeča puščica). Premikanje sive točke (zgornja rdeča puščica) na levo povzroči svetlejši prikaz.

Nato kliknem na "Flatframe", ki se mi prikaže po krajšem čakanju. Tudi v "Flatframeu" so dobro vidni temni robovi slike.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike.

Programska oprema DeepSkyStacker: Prikaz svetlobnega polja (spodnja puščica). Vsebuje temne robove slike, ki so posledica vignettinga, na katere kažejo zgornje štiri puščice.



Pred začetkom postopka kalibracije pazim, da so vse datoteke izbrane s kljukico v okvirčku levo od imena datoteke. Če temu ni tako, kliknem na ukaz na levi strani menijske vrstice Izberi vse.

Programska oprema DeepSkyStacker: Izberi vse uvožene datoteke:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobna in temna slike.

Nato začnem tako, da izberem Stackaj izbrane slike z rdeče označenega ukaza.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike.

Programska oprema DeepSkyStacker: Začetek postopka kalibracije z ukazom "Stackaj izbrane slike...", pri čemer izraz "stackaj" pomeni prekrivanje posameznih posnetkov.

Prikaže se pogovorno okno z opisom predvidenih avtomatskih korakov urejanja.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike.

Programska oprema DeepSkyStacker: Pogovorno okno za zagon postopka kalibracije in prekrivanja.

Ker DeepSkyStacker slike tudi samodejno poravna, torej ne prinaša identičnih fotografij v prekrivanje s premikanjem in vrtenjem v poravnavo, naj bi bili še vedno določeni programski parametri nastavljeni in preverjeni. Zato kliknem na gumb Parametri prekrivanja…; in se prikaže še eno obsežno pogovorno okno z osmimi zavihki. Ne da bi se spuščal v vse možnosti, vam bom zdaj pokazal vseh osem zavihkov z mojimi nastavitvami, ki se v veliki meri ujemajo tudi z osnovnimi nastavitvami:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite slike svetlega in temnega polja

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek "Rezultat". Tukaj je treba izbrati "Standardni način".

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Svetlo. Dobre rezultate zagotavlja način prekrivanja Kappa-Sigma-Clipping, kjer ekstremne vrednosti ne vplivajo na izračun povprečja:

Del 15 - Kalibracija: Posneti svetlobne in temne slike

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Temočno. Ker imamo na voljo samo eno temno sliko, ni pomembno, kateri način prekrivanja je tukaj izbran.

Del 15 - Kalibracija: Snemite svetlobne in temne slike

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Flat. Tudi tukaj način prekrivanja ni pomemben, saj imamo samo eno svetlo poljsko sliko.

Del 15 - Kalibracija: Snemajte svetlobne in temne slike.

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Poravnava. Metoda Avtomatsko zagotavlja natančno prekrivanje posameznih slik, kjer so zvezde izbrane kot referenčne točke. Prepoznavanje referenčnih točk je prav tako popolnoma avtomatizirano.

Del 15 - Kalibracija: Snemanje svetlobnih in temnih slik

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Vmesne slike. Za shranjevanje vmesnih rezultatov program potrebuje dovolj prostora. Zato je v nekaterih primerih smiselna izbira Začasne mape, ki ima na voljo dovolj prostega prostora.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike.

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Kozmetika. Kljub kalibraciji lahko ostanejo posamezne napake v pikslih. Programska oprema jih lahko samodejno zazna in odstrani.

Del 15 - Kalibracija: Snemanje svetlobnih in temnih slik

Parametri prekrivanja programske opreme DeepSkyStacker, zavihek Izhod. Tu lahko navedete, kaj se bo z rezultatom izračunov zgodilo.

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike

Pogovorno okno končam z OK in začnem postopek kalibracije z dodatnim klikom na OK v zgoraj prikazanem pogovornem oknu Postopki prekrivanja. Sledi zelo računsko intenzivno obdobje, ki je na mojem računalniku trajalo več kot pol ure. Medtem mi je DeepSkyStacker posredoval statusna sporočila o stanju obdelave:

Del 15 - Kalibracija: Posnamite slike svetlega in temnega polja.

Programska oprema DeepSkyStacker: Kalibracija in prekrivanje lahko traja nekaj časa. Medtem je prikazano statusno sporočilo.

Po končanem delovanju programa se rezultat prikaže v oknu slike:

Del 15 - Kalibracija: Snemite svetlobne in temne slike

Programska oprema DeepSkyStacker: Prikaz rezultatne slike po kalibriranju in združevanju.

Razen če drugače navedete, je rezultat hkrati shranjen pod imenom datoteke "Autosave.tif" v isti mapi, kjer se nahajajo obdelane datoteke. Ta slika v formatu TIF ima "barvno globino" 32 bitov na slikovno točko in barvni kanal. Za nadaljnje obdelovanje take slike v programu Adobe Photoshop potrebujete vsaj različico CS2. Če uporabljate starejšo različico, kliknite na ukaz Shrani sliko kot... v DeepSkyStackerju in izberite format datoteke TIFF slika (16 bitov/K).

Del 15 - Kalibracija: Snemanje svetlobnih in temnih slik

Programska oprema DeepSkyStacker: Okno za shranjevanje slike omogoča izbiro formata datoteke, v tem primeru TIF formata s 16 biti na slikovno točko in barvni kanal (rdeča puščica).

V nadaljevanju uporabljam Adobe Photoshop CS3, da končni dotik dodam "Autosave.tif", ki ga je ustvaril DeepSkyStacker. Brez težav jo lahko odprete in pogled v glavi datotečnega okna pokaže, da gre za 32-bitno datoteko:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetla in temna slikani.

Odpeta 32-bitna datoteka v programu Adobe Photoshop CS3. 32 bitov na slikovno točko in barvni kanal sta omenjena v naslovni vrstici okna slike (rdeča puščica).

Že prvi pogled na to sliko jasno kaže uspeh kalibracije: temni vogali slike so izginili!

Obdelava 32-bitnih fotografij v Photoshopu je močno omejena. Zato jih najprej pretvorim v format s 16 biti. Izberem ukaz Slika/Način/16-bitni kanal... in prikaže se naslednje okno za pogovor:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetlobne in temne slike

Pretvorba slike iz 32 v 16 bitov z Adobe Photoshop CS3.

Da potrdim - zaradi preprostosti, ne da bi spreminjal kakršne koli nastavitve – s OK in sedaj s 16-bitno sliko lahko uporabljate skoraj celoten niz ukazov programa Photoshop CS3.

Kar sledi, je zelo odvisno od izhodiščnega gradiva in ni mogoče posplošiti. Pri sliki Mlečne ceste sem najprej obrezal histogram na levi, da sem poglobil nebo (ukaz Slika>Nastavitve>Toniranje... ):



Premaknite črno točko (označeno z rdečo puščico) iz ničelne pozicije v desno.

Del 15 - Kalibracija: Snemanje svetlobnih in temnih slik.

Nato sem z ukazom Slika>Nastavitve>Stranice krivulje... s "upogibanjem" krivulje še dodatno potemnil nebo in osvetlil svetle motive (»S-oblika« krivulje), da sem povečal kontrast slike:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite slike svetlega in temnega polja.

S-krivulja v programu Photoshop ustvari povečanje kontrasta. Levi rdeči puščica označuje mesto, kjer je krivulja ukrivljena navzdol, desna puščica pa označuje mesto, kjer je dvignjena.

Po rahlem povečanju barvnosti (ukaz Slika>Nastavitve>Barvni ton/Nasičenost... sem bil začasno zadovoljen z rezultatom:

Del 15 - Kalibracija: Snemanje svetlih in temnih slik

Končna slika Mlečne ceste. Vse artefakte so izginile zaradi kalibracije. Galaksija v ozadju, to je IC 1296, je označena s puščico.

Zakaj ves ta trud?

Uporaba DeepSkyStackerja je prinesla naslednje prednosti glede kalibracije:

Zmanjšanje temnega šuma posameznih slik s subtrahiranjem slike temnega polja

Če si ogledamo majhen izrez posamezne slike v visoki povečavi, lahko dobro opazimo zmanjšanje šuma ter odstranitev toplih in mrtvih pikslov. Kalibracijo slike temnega polja za ta primer sem prav tako opravil z DeepSkyStackerjem:

Del 15 - Kalibracija: zajemite svetlobne in temne slike

Prilagajanje posnetka (levo) s kalibracijo slike temnega polja. Rezultat je prikazan desno: raven šuma je zmanjšana, napake pikslov so izginile. Vidimo le majhen izrez celotne slike.

Odstranitev vinjetiranja in umazanije v prenosu svetlobe

Najprej si oglejmo celotno sliko, da presodimo temne robove, ki so nastali zaradi vinjetiranja. Jasno je, da je DeepSkyStacker z uporabo slike svetlega polja popolnoma odpravil to napako:

Del 15 - Kalibracija: Snemanje svetlobnih in temnih slik.

Medtem ko je na surovi sliki (levo) vinjetiranje vidno kot temni robovi, je bila z uporabo slike svetlega polja ta artefakt odpravljen (desno).

Zdaj natančneje pogledamo, spet na majhen izrez slike, kjer je prikazana umazanija, verjetno pritrjena na senzor. Tudi ta madež je popolnoma izginil zaradi uporabe svetle bele slike:

Del 15 - Kalibracija: Posnemite svetle in temne slike.

Ob natančnem pregledu posameznih posnetkov je mogoče najti majhne temne madeže, povzročene s prahom na senzorju (skrajno levo, izrez surove slike). Enak izrez iz svetlobe polja (na sredini) kaže na ta prah, prav tako izgine skozi kalibracijo (desno).



Še nekaj nakazuje zgoraj navedena slika: Pri primerjavi posameznega surovega posnetka (levo) z rezultatom povprečenja sedmih posnetkov (desno) je opazno, da je z združevanjem več posnetkov doseženo dodatno zmanjšanje šuma. Ta postopek za boj proti šumu slike bo tema naslednjega in obenem zadnjega dela serije vodičev "Astro- in nebesne fotografije".