Фактично датчики з кришталевою гранею всього кілька міліметрів вистачає для того, щоб з розумною фокусною відстанню повністю зафіксувати планету. Кількість пікселів також не має значення, вистачить простого VGA-розділення з 640x480 пікселями! Важливіше те, що камера здатна записувати 10, 20, 30 або навіть більше кадрів на секунду відеофайлом. Оптимальними пристроями для фотографування планет є веб-камери (webcam) та дигітальні відеокамери (не камкордери).
Планети нашої Сонячної системи на небі порівняно малі, але яскраві об'єкти. Тому техніка зйомки значно відрізняється від довгострокових витримок для темних об'єктів глибокого космосу. Цей знімок є фотомонтажем.
Частина 14: Фотографування планет з веб-камерою
Крім Землі, навколо Сонця обертаються ще сім планет. Починаючи від Сонця, порядок наступний: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун. Отже, Меркурій та Венера є внутрішніми планетами, іх орбітальний радіус менше, ніж у Землі. Всі інші планети знаходяться далі від Сонця, ніж Земля.
Завдяки своєй яскравості, планети Меркурій до Сатурна нескладно впізнати на небі. Проте важливо знати, в якому сузір'ї вони знаходяться в даний момент. Термін "планета" походить від давньогрецького слова "planetes", що означає "блукаючий". Звідси також походить термін "блукаві зірки" для планет, оскільки через їх рух навколо Сонця вони не завжди знаходяться в одному сузір'ї, а рухаються через всі зодіакальні знаки з течією часу.
Через це неможливо вказати на щорічно повторювані часи видимості, оскільки швидкість їх руху залежить від періоду обертання планет навколо Сонця. І він, згідно з третім законом Кеплера, залежить від відстані від Сонця: чим ближче планета до Сонця, тим коротший її період обертання. У той час як Меркурій витрачає всього близько 88 днів на завершення "марксів", далекий від Сонця Сатурн потребує для цього приблизно 29,5 року!
Щоб дізнатися про поточні позиції та видимість планет, існує кілька способів. Один з них - астрономічний щорічник, наприклад "Himmelsjahr" від видавництва Kosmos. Він виходить щороку та описує видимість планет для кожного місяця. Інший варіант - онлайн-портал, наприклад www.calsky.de.
Також можна використовувати програмне забезпечення планетарію, наприклад "Guide" (www.projectpluto.com) або безкоштовне програмне забезпечення "Cartes du Ciel" (http://www.stargazing.net/astropc/).
Дуже рідкий вид відкрився у вечірній час 30 квітня 2002 року, коли всі п'ять видимих окою планет були видимі одночасно на західному небі.
Загалом, шанси на видимість внутрішніх та зовнішніх планет відрізняються. "Внутрішні" (Меркурій та Венера) обертаються навколо Сонця всередині орбіти Землі, тобто ми дивимося ззовні на орбіту. Це має за наслідок те, що ці планети завжди знаходяться у відносній близькості до Сонця і віддаляються від нього лише на максимальний кутовий відстань. Для Меркурія ця максимальна відстань становить 28 градусів, для Венери - навіть 48 градусів. Положення, в якому ця максимальна кутова відстань досягається, називається "Улонгацією". У східній улонгації внутрішні планети видно на вечірньому небі після заходу Сонця, у західній улонгації - на ранковому небі до сходу Сонця. За рахунок освітлення внутрішні планети в телескопі з великим збільшенням мають фазу, схожу на ті, що у Місяця. Інші екстремальні положення відбуваються, коли внутрішні планети знаходяться за Сонцем ("верхня кон'юнктура") або між Сонцем і Землею ("нижня кон'юнктура"). Фактично, в разі нижньої кон'юнктури може статися так, що Меркурій або Венера будуть видні як темний диск перед Сонцем, що відбувається дуже рідко через великі кути відхилення їх орбітальної площини відносно орбітальної площини Землі.
Зовсім інакша ситуація з зовнішніми планетами. Їх орбітальний радіус більше, ніж у Землі, тому вони, з точки зору Землі, перебувають у певні моменти в опозиції до Сонця. Тоді їх дуже добре можна спостерігати, оскільки вони заходять під час заходу Сонця та сходять під час сходу Сонця, тобто весь вечір можна їх спостерігати на небосхилі.
Також вони дуже близькі до Землі, тобто їх видимий розмір у телескопі та їх яскравість досягають максимальних значень. Це оптимальне положення називається "опозиція". Протилежність - "кон'юнктура", коли вони, мовби, за Сонцем і неспостережні.
Схематичне зображення важливих планетарних конфігурацій. У центрі Сонце, Земля (1) зображена як синя планета. Для зовнішньої планети (червона) позиція опозиції (3) забезпечує особливо вигідні умови для спостереження, тоді як в положенні кон'юнктури (2) вона неспостережна. Внутрішня планета (зелена) найкраще бачиться, коли вона перебуває в максимальній улонгації (6), тоді її кутове відхилення від Сонця особливо велике. В "верхній кан'юнктури" (4) її не видно, в "нижній кан'юнктури" (5) лише у разі перетину прямо перед сонячним диском відбувається так званий "транзит".
Планети з Землі виглядають як маленькі дисківки через їхню велику віддаленість, їхній видимий діаметр вказується в багатохугольних секундах ("Abkürzung"). Градус поділений на 60 дугових хвилин, а кожна дугова хвилина - на 60 багатохугольних секунд. Повний місяць здається нам під кутом приблизно пів градуса, що відповідає 30 дуговим хвилинам або 1800 багатохугольним секундам. Жодна планета не досягає більше 63 багатохугольних секунд. Іще порівняння: Монета в один євро на відстані 240 метрів здається нам під кутом 20 багатохугольних секунд. Це відповідає приблизно значенню для глобуса планети Сатурн!
Дуже важко відобразити такі маленькі об'єкти чітко, можливо навіть з видимими деталями поверхні, фотографічно. Треба не тільки дуже довгі фокусні відстані. Найбільш важке в цьому завданні - компенсація втрати різкості, яку викликають турбуленції в земній атмосфері та які астрономи називають "Seeing", які також відповідають за сцинтиляцію (мерехтіння) зірок.
Той, хто будь-коли дивився на планету при великому збільшенні в телескоп, знає це явище: час від часу зображення стає чітким, потім знову розмитим і
Фотографія планет також варта уваги навіть з відносно малими телескопами. Тут понад 30-річний рефрактор з відкриттям всього 75 міліметрів і без моторної системи слідування був обладнаний відеокамерою DMK-Firewire:
Знімки планет Сатурн (зліва) і Венера, отримані за допомогою показаного вище обладнання.
Перед тим як говорити про техніку зйомки, спочатку представимо всі планети окремо.
Меркурій - найближча до Сонця планета і не має місяців. Її видимий розмір на небі становить лише трохи менше 5 до максимум 12". Хоча Меркурій не має атмосфери, і ми можемо дивитися на його поверхню, але деталі поверхні все-таки мало помітні, вони можуть бути лише більшими, темніше окресленими областями. Тому метою фотографічних знімків буде зафіксувати його змінну фазу.
Два знімки планети Меркурій від 18 червня 2005 року (зліва) і 15 квітня 2003 року. Видно фазу планети та слабо намічені поверхневі структури. У обох випадках використовувалася веб-камера Philips ToUCam 740K як камера, зліва 8-дюймовий рефрактор і справа 10-дюймовий Максутов-Кассегреєвський телескоп як оптика для знімання.
7 травня 2003 року відбувся транзит Меркурія: найближча до Сонця планета перетнула перед ним як маленьке пляма (стрілка).
Ускладнюється тим, що Меркурій завжди перебуває відносно близько від Сонця і може віддалятися від нього максимум на 28 градусів. Це означає, що його можна побачити лише приблизно за годину після заходу Сонця або за годину перед сходом сонця в горизонтальному положенні. Альтернативою є спроба знайти його на денному небі, при цьому потрібна екстремальна обережність, щоб не потрапити у поле зору сонце.
Під час нижньої кон’юнкції іноді відбувається те, що планету можна побачити як темну точку перед сонячним диском. Тоді потрібно вжити всі заходи, про які йдетьс у частині 6 цієї серії підручників („Уважно при знімках від сонця“). Наступні транзити Меркурія, які можна спостерігати з Європи, відбудуться 9 травня 2016 року, 11 листопада 2019 року та 13 листопада 2032 року.
Меркурій у цифрах:
Діаметр: 4878 км
Середня відстань до Сонця: 57,9 мільйонів км
Період обертання навколо Сонця: 88 днів
Кут нахилу орбіти до орбіти Землі: 7 градусів
Відстань від Землі: від 80 до 220 мільйонів км
Кількість місяців: 0
Середня густина: 5,4 г/см³
Венера також є внутрішньою планетою і має фази. Її поверхня ніколи не видно з Землі, оскільки Венера покрита густим закритим хмарним покривом. Проте цей покрив відбиває багато сонячного світла, тому Венера після Сонця та Місяця є третім яскравим світилом на небі і навіть кидає тінь у темних регіонах! Завдяки своїй яскравості її можна спостерігати часом навіть очима під час яскравого дня. Її видимий розмір коливається від 10“ („повна Венера“) до 63“ (нижня кон’юнкція). Не варто очікувати структури на хмарному покриві, якщо ви не спостерігаєте в ультрафіолетовому світлі, для чого потрібні дзеркальний телескоп, спеціальний фільтр та УФ-чутлива камера.
Фази планети Венера. Зліва „повна Венера“ біля свого верхнього краю, справа вузька сичуга Венери біля нижньої кон’юнкції.
Після 1882 року, 8 червня 2004 року відбувся транзит Венери. Під час нижньої кон’юнкції вона мандрувала як темна точка перед Сонцем - вражаючий вид! Транзит тривав понад шість годин.
Спостерігати Венеру набагато легше, ніж Меркурія, оскільки з Землі її максимально можна віддалити від Сонця на 48 градусів. Якщо вона одночасно посідає північне положення в зодіакальному колі відносно Сонця, то час спостереження може становити до 4,5 годин після заходу або перед сходом сонця. В народі Венера називається „Вечірнім химерним“, або „Ранковою зіркою“.
Також Венера час від часу під час нижньої кон’юнкції перетинає Сонце як чорний плямочок, це називається „Венерин транзит“ або „венерин транзит“. Транзити Венери відбуваються рідше, ніж ті Меркурія. Вони відбуваються в циклі 243 роки. Після транзиту через 8 років відбувається наступний, після нього через 121,5 років, знову через 8 і 105,5 років. Остання подібна подія відбулася після 121,5 років 8 червня 2004 року. Наступний транзит Венери станеться 6 червня 2012 року, проте в Центральній Європі можна буде спостерігати лише закінчення після сходу сонця. Потім наступатимуть періоди очікування до 11 грудня 2117 року та 8 грудня 2125 року.
Венера у цифрах:
Діаметр: 12104 км
Середня відстань від Сонця:108,2 мільйона км
Період обертання навколо Сонця: 224,7 днів
Кут нахилу орбіти до орбіти Землі: близько 3,5 градуса
Відстань від Землі: від 38,8 до 260,9 мільйона км
Кількість місяців: 0
Середня густина: 5,25 г/см³
Земля буде тут наведена лише для порівняльних цифр:
Земля у цифрах:
Діаметр: 12742 км
Середня відстань від Сонця: 149,6 мільйона км
Період обертання навколо Сонця: 365,25 днів
Кут нахилу орбіти до орбіти Землі: 0 градусів
Кількість місяців: 1
Середня густина: 5,5 г/см³
Марс обертається навколо Сонця на відносно сильно еліптичній орбіті за межами Землі. Хоча він має атмосферу, вона дуже слабо виражена, тому деталі на його поверхні розрізняються. У благоприятних періодах виділяються відносно невеликі телескопи полярні капи зі змерзнутого вуглекислого газу та водного льоду, чиї збільшення взимку та розтапляння влітку можна спостерігати. Поверхня Марса має червонувато-помаранчевий колір, що пов'язано з наявністю оксиду заліза та обумовило Марсу призвіще „Червона планета“. При високому збільшенні також видно темні області, які стійкі та називаються континентами, а також мають назви. Завдяки цим структурам можна спостерігати обертання Марсового глобусу в телескопі.
Три різні перспективи планети Марс. Ліве зображення було зроблено 19 грудня 2007 року, середнє 14 жовтня 2005 року, а праве 22 серпня 2003 року. Всі три були виготовлені за допомогою 10-дюймового телескопа Максутова-Кассегрея, два ліві за допомогою відеокамери DMK та кольорового фільтру, праве за допомогою веб-камери Philips ToUCam 740K.
Відстань від Марса до Землі підлягає значним коливанням, тому його видимий розмір коливається від мінімуму 4“ до максимуму 25“. Однак навіть під час його оп
Вже навіть з невеликими телескопами та відносно короткими фокусними відстанями можна спостерігати чотири галілейських супутника Юпітера. Якщо зробити кілька знімків з інтервалом в години або дні, можна спостерігати їх обертання навколо планети.
Юпітер на небі після Сонця, Місяця та Венери - четверте за яскравістю світило. Лише в рідкісних випадках Марс перевершує його яскравістю. Його видимий діаметр коливається між 30" і 50". Відома його відшліфованість, яка виникає через величезну швидкість обертання менше, ніж за десять годин: полюсний діаметр значно менший за діаметр на екваторі. Чітко видно його чотири найбільших супутники, які названі "галілейськими місяцями" на честь їх відкривача, ім'я якіх Ганімед, Каллісто, Європа і Іо. З плином годин та днів можна стежити за їх рухом навколо Юпітера. Навіть в середніх телескопах видно, коли один з супутників кидає свою тінь на хмари Юпітера або зникає у тіні планети.
Як і для всіх зовнішніх планет, позиція опозиції є найбільш вигідним часом для спостереження за Юпітером. Це відбувається кожні 399 днів, тоді відстань Земля-Юпітер мінімальна, видимий діаметр досягає максимального, а яскравість - найбільшої. Проте не обов'язково користуватися самою ніччю опозиції, так як умови видимості дуже добрі за кілька тижнів до та після цього моменту.
Дані про Юпітер:
Діаметр: 139548 км
Середнє відстань від Сонця: 779 мільйонів км
Період обертання навколо Сонця: 11,9 років
Кут нахилу орбіти до орбіти Землі: 1,3 градусів
Відстань від Землі: 558-967 мільйонів км
Кількість супутників: 63
Середня густина: 1,3 г/см³
Нептун обертається останнім планетою у Сонячній системі навколо Сонця на середній відстані в 4,5 мільярда кілометрів. Тому він проявляється тільки як слабке світло і був відкритий лише у 1846 році за допомогою телескопа. Для оберту навколо Сонця він потребує 165,5 років, так що він майже щороку досягає свого положення опозиції, а саме через кожні 367,5 днів.
Але навіть тоді видимий діаметр планети всього лише 2,3", що недостатньо для розпізнавання деталей його газової атмосфери. Проте варто спробувати фотографічно передати його найбільший місяць під назвою Тритон.
Нептун - найяскравіший об'єкт на цьому зображенні з 17 вересня 2003 року. Справа знизу від планети можна побачити його найяскравіший місяць - Тритон. Знову ж таки, для зйомки використовувалась оптика телескопа Максутов-Кассегрена 10 дюймів.
Нептун у числах:
Діаметр: 44730 км
Середня відстань від Сонця: 4500 мільйонів км
Час обертання навколо Сонця: 165,5 років
Кут нахилу орбіти до орбіти Землі: приблизно 1,75 градуса
Відстань від Землі: 4300 до 4683 мільйонів км
Кількість супутників: 13
Середня щільність: 1,7 г/см³
Техніка зйомки
Як вже зазначалося, техніка зйомки планет відрізняється зовсім від тих, що обговорювалися в попередніх уроках серії "Астро- та небесної фотографії". Потрібна камера, здатна за короткий час знімати якнайбільше зображень, при цьому розмір матриці цілком не має значення. Великі матриці навіть зводяться до недоліку, оскільки йдеться лише про крихітне планетне диск та велику область навколо, яка в основному складається з чорного неба, що лише зростає обсяги даних, які потрібно зберігати, і ускладнює подальшу обробку зображень.
Виявляється, що сенсори з розмірами сторін кількох міліметрів абсолютно вистачають, щоб з відповідними фокусними відстанями зняти планету повністю. Навіть кількість пікселів не має значення, достатньо простого VGA-розширення з 640х480 пікселів! Важливіше все ж функціональність камери, здатної записувати 10, 20, 30 чи навіть більше зображень за секунду у відеофайл. Ідеальні пристрої для зйомки планет - це веб-камери (вебкамери) та цифрові відеокамерні модулі (не камкордери).
Моделі веб-камер Philips ToUCam 740K (зліва) та їхні наступники до SPC 900 NC (праворуч) зараз можна знайти лише вживаними. Вони мають справжній СCD-сенсор замість зазвичай використовуваного CMOS-сенсора, що є вигідним у планетній фотографії.
Веб-камера є найбільш доступним рішенням і разом з необхідним обладнанням коштує трошки більше 100 євро. Варто використовувати моделі з справжнім СCD-сенсором замість CMOS-сенсора. На жаль, компанія Philips, яка досі пропонувала таку модель, припинила виробництво та тепер пропонує виключно пристрої з CMOS-сенсором. Якщо у вас є можливість придбати вживану веб-камеру "Philips ToUCam Pro II PCVC 840 K" або "Philips ToUCam SPC 900 NC", це буде хороший вибір, оскільки обидві моделі мають СCD-сенсор.
Модуль відеокамери DMK 21AF04, що передає зображення через інтерфейс Firewire на комп'ютер. Для отримання кольорових планетних знімків з нього також встановлюється кольоровий фільтрований диск з червоним, зеленим і синім фільтром:
Якщо ви віддаєте перевагу новій камері, єдиним варіантом є "Celestron NexImage CCD камера" (Посилання), внутрішня конструкція якої відповідає вебкамері, але вона вже поставляється готовою для підключення до телескопа.
У випадку вказаних продуктів Philips, об'єктив веб-камери потрібно видалити і замінити адаптером для труб віддаленості 1,25 дюйма, так що камеру можна встановити в рейковій головці замість окуляра. Якщо це лінзовий телескоп, може бути корисним використання інфрачервоного / ультрафіолетового фільтра для попередження розмиття.
Для астрономічних цілей веб-камера вимагає фільтр для фільтрації УФ-/ІЧ-випромінювання (зліва, зокрема важливо для рефракторів) та адаптер веб-камери (в середині).
За допомогою килима видаліть об'єктив Philips SPC 900 NC, він не потрібен для планетної фотографії:
Замість відсутнього об'єктива встановіть адаптер для веб-камери у гніздо об'єктива, щоб зможливити установку камери в окулярну головку труби.
Адаптер вебкамери з діаметром 1,25 дюйма встановлюється замість окуляра в окулярну головку.
Так як веб-камери не призначені для максимальної якості окремих знімків, а для створення неперервного відеопотоку, покращенням буде використання цифрового відео-модуля. З його допомогою вдається отримати некомпресовані окремі кадри у знятих відео, але це також коштує значно дорожче. Рекомендованим виробником таких відео-модулів є компанія ImagingSource (Посилання).
Зйомка відео планет
Спочатку слід визначити оптимальну фокусну відстань, яка залежить від можливостей телескопа (тобто його діаметру) та розміру пікселів камери. Зазвичай сенсори веб-камер мають пікселі з розмірами сторін близько п'ять тисячних міліметра. Найкраща фокусна відстань досягається, коли співвідношення діаметру телескопа до фокусної відстані приблизно 1:20, де можна виражати наближено.
Тобто, фокусна відстань повинна становити приблизно 20 разів більше діаметру. Якщо вона коротша, теоретична відображувальна здатність телескопа не може бути використана. Якщо вона довша, планетарний диск лише збільшується та стає тьмянішим, інформація про деталі не стає більш помітною. Особливо трагічною в останньому випадку є те, що час витримки для окремих знімків недоцільно збільшується, і стає складніше використовувати моменти з малою турбулентністю повітря для чітких окремих зображень.
Приклад: Якщо використовується телескоп з діаметром 150 міліметрів, оптимальна фокусна відстань складе 150 мм * 20 = 3000 мм, тобто 3 метри. Якщо первинна фокусна відстань менша, її можна збільшити за допомогою лінзи Barlow, яка закріплюється між телескопом та камерою, до досягнення потрібного значення.
Точна формула для ідеального співвідношення діаметра складається з ділення діаметра пікселя на константу 0,00028. Приклад: Пікселі вашої камери мають сторону завдовжки 4 тисячі долом. міліметра (= 0,004 мм). 0,004 поділене на 0,00028 дає наближено число 14, тобто співвідношення, яке необхідно створити, повинно бути приблизно 1:14.
Телескоп зараз вирівнюється на планету й дивляться через окуляр. За допомогою ручного тонкого руху монтажу планета високогрудно приноситься в центр зображення. Потім окуляр виймається і заміняється вебкамерою. У програмному забезпеченні для управління камерою слід вибрати великий час витримки та високе підсилення зображення (часто позначається як "Приріст"), щоб в цей час ще дуже нечітке зображення планети було видимо на екрані комп'ютера. Відео, зняте камерою, можна переглядати в режимі реального часу на екрані, щоб фокусувати не було великою проблемою. Чим більше зображення стає чіткіше, тим яскравіше воно стає, тому час витримки та підсилення повинні бути поступово зменшені, щоб уникнути переелюстрування.
Перш ніж зберегти відео планети, обов'язково вимкніть звуковий сигнал камери, щоб аудіодані не витрачали коштовну пропускну здатність.
Скріншоти програмного забезпечення "Philips VRecord", яке поставляється з вебкамерою Philips ToUCam 740K. Зліва видно планету Марс після заміни окуляра вебкамерою; зображення ще повністю нечітке. В центрі - стан після фокусування, причому зображення ще сильно переелюстроване. Справа налаштовані експозиція та баланс білого.
Коли планету вже можна бачити чітко на екрані, переходимо до докладної настройки. Важливо знайти гарний баланс між часом витримки окремих зображень з одного боку та електронним підсиленням з іншого боку. Обов'язково вимкніть автоматичну експозицію камери, щоб мати змогу самостійно вказати всі параметри. Короткі часи витримки полегшують "заморожування" моментів з малою турбулентністю повітря, високе підсилення зображення, з іншого боку, призводить до вираженого шуму на отриманих знімках. Залежно від яскравості планети та умов спостереження з турбулентністю повітря слід знайти компроміс. У будь-якому випадку слід уникати переелюстрування, оскільки воно призводить до того, що деякі пікселі стають насиченими та інформація про зображення втрачається назавжди. Також не рекомендується сильне недорозміщення, оскільки співвідношення сигнал/шум стає менш вигідним. 
У програмному забезпеченні драйвера вебкамери слід вимкнути запис звуку ("Заглушення"). Вигляд відповідного вікна діалогу може відрізнятися залежно від моделі камери.
Важливо вимкнути автоматичне регулювання балансу білого та експозиції на камері Philips ToUCam 740K. Після цього можна налаштувати кольорові регулятори (вгорі) та регулятори для часу витримки та підсилення (внизу) вручну.
Регулятор зображення камери Philips ToUCam 740K. Також тут слід вимкнути повністю автоматичне налаштування. Далі слід вручну налаштувати частоту кадрів, яскравість та контраст, поки зображення планети виглядає якомога природніше.
Наступний крок - встановлення балансу білого. У цьому цілком один або два кольорові регулятори, які ви майже так довго встановлюєте, поки колір на екрані відображує наближено видиме враження в окулярі.
Останнім є вибір частоти кадрів. У вебкамер встановіть не більше 30 кадрів на секунду, оскільки тоді дуже сильно стискатимуться зображення, щоб передати обсяг даних на комп'ютер, що, у свою чергу, впливає на якість зображення. Десять або двадцять кадрів на секунду є достатніми.
Тепер реєструйте відео та, найкраще, оберіть формат AVI. Обмежте тривалість вашого відео максимум 4-5 хвилин, щоб створюваний файл не був надто великим, що ускладнює подальшу обробку. Краще записуйте кілька коротших відео поспіль з різними налаштуваннями. У випадку планет, чий рельєф змінюється внаслідок обертання планети, довжина відео не повинна перевищувати чотирьох хвилин. Це стосується Марса та Юпітера.
Обробка відео
Після завершення зйомки вам доступний відеофайл, який показує планету. Через повітряні турбулентності всі індивідуальні зображення в ньому не рівномірно чіткі. Тому наступним кроком потрібно відібрати чіткі зображення та доправити їх до відповідно рівних, щоб потім об'єднати їх у зображення зі середньою обчисленою значенню суми. Об'єднання суми необхідне для зменшення зернистості зображення, що забезпечує можливість подальшого підвищення чіткості знімку планети.
Відбір найдостріших окремих кадрів є великою працею, якщо ви врахуєте, що 4-хвилинне відео планети з 10 кадрами на секунду складається з 2400 окремих знімків! На щастя, цей крок не потрібно виконувати вручну, а можна вчинити за допомогою спеціальних програм, які доступні як безкоштовне програмне забезпечення в Інтернеті. Два такі програми слід згадати:
GIOTTO (http://www.videoastronomy.org/giotto.htm) та
Registax (http://www.astronomie.be/registax/).
Далі буде представлено методику роботи з програмним забезпеченням „GIOTTO“. Ви можете повторити кроки, якщо завантажите програму і встановите її, як це описано на вказаному веб-сайті. Додатково завантажте файл-практику „MarsDemo.zip“, який вміщує відео „MarsDemo.avi“, розпаковане. Відео складається лише з 100 окремих відображень планети Марс, знятої 22 серпня 2003 р. за допомогою телескопа діаметром 10 дюймів та веб-камери Philips.
Найкраще подивитися відео спочатку за допомогою медіаплеєра. Потім ви побачите, що якість зображення коливається через повітряні турбулентності. Ось дві окремі кадри з відео, які показують особливо нечітке та досить чітке зображення:
Два окремих кадри з відео-практики „MarsDemo.avi“. Зліва показано невідомний кадр зображення через повітряні турбулентності, праворуч - значно чіткіше.
Після запуску GIOTTO (версія 2.12) з'являється такий вікно:
Початковий екран безкоштовної програми „GIOTTO“. Доступні чотири вікна зображень (Буфер A – D).
Виберіть команду Налаштування зображень/Автоматичне налагодження зображень… Після цього з'явиться ця діалогове вікно:
Програма GIOTTO: У семи кроках відео планети перетворюються в готове окреме зображення.
Далі ви повинні працювати поетапно та виконати пункти від 1 до 7. Почнемо з того, що програмі необхідно знати джерело вихідних зображень. Тому клацніть на кнопку Джерело вихідних зображень… Виберіть Усі окремі зображення у файлі AVI та Цифрова камера/веб-камера/сканер/ККД-камера (неміжперетворена) та підтвердіть вибір за допомогою Прийняти:
Програма GIOTTO: Вибір джерела вихідних зображень.
Пункт 2 (Попередня обробка вихідних зображень перед наложенням?) можна пропустити (за необхідності зніміть прапорець з вибіркового вікна) і перейти до пункту 3 (Який метод центрування?). Задайте метод, який GIOTTO повинен застосувати для точного накладання зображень планет. Виберіть Пошук центра яскравості (яскраві об'єкти), після чого клацніть на кнопку Метод центрування…:
Програма GIOTTO: Вибір методу центрування. Вибір „Пошук центра яскравості“ зазвичай надає кращі результати, ніж „Центрування образу планети“.
У пункті 4 з назвою „Субпіксельна точність“ клацніть на кнопку Суперроздільність… та виберіть відповідну вже серед діалогового вікна двічі більше роздільності (половина пікселя) та наступне Обрізання мотиву, розмір зображення залишається незмінним. Ці установки змушують GIOTTO збільшити всі окремі зображення у два рази перед наложенням, що підвищує точність накладання.
Програма GIOTTO: Після вибору „двічі більше роздільності“ GIOTTO може працювати з субпіксельною точністю.
Звернімося до пункту 5, контроль якості відображення „Сортування вихідних зображень“. Натисніть на кнопку Параметри сортування…, щоб вказати, який відсоток зображень використовувати, а скільки відкинути. Оскільки у відео-практиці всього 100 окремих кадрів, ми хочемо використати 70 відсотків зображень, що встановлюється за допомогою регулятора Коефіцієнт використання. Додатково важливо визначити вагу чіткості та дисторсії з допомогою регулятора Чіткість/Дисторсія. Виберіть 70% Чіткість та 30% Дисторсія.
Програма GIOTTO: Вага чіткості та дисторсії, а також ставлення кількості використання повинні бути доправлені в залежності від властивостей відео планети. Корисні поради надають кнопки в блоку „Практичні рекомендації“.
Залежно від особливостей надісланого відео може виникнути потреба змінити ці значення. Відео, зняте в умовах турбулентності, містить лише декілька чітких окремих кадрів, тому коефіцієнт використання повинен бути радикально зменшений. Якщо повітряна турбулентність також викликала багато спотворених зображень планет, за дисторсію слід віддати більше пріоритету, витрачаючи менше часу на чіткість. Якщо клікнути на кнопки під „Практичні рекомендації“, регулятори перейдуть на позиції, запропоновані у відповідному діалоговому вікні.
Продовжуємо з пунктом 6: Яким чином отримати результат?. Клацніть на кнопку Налаштування результатів… відкриває відповідний діалог, де слід вибрати Середнє значення. Середнє значення означає арифметичний середній розрахунок виділених та центрованих кадрів:
Програма GIOTTO: Після відбору найдостріших окремих кадрів та вирівнювання планетарні зображення підлягають усерединні.
Пункт 7 може бути пропущений, тому тепер необхідно натиснути кнопку Вперед.... Якщо вона виявляється недоступною, натискання кнопки Використати попередні налаштування може вирішити проблему.
Після запуску процедури програма спершу вимагатиме вибрати відео-файл (у нашому випадку «MarsDemo.avi») та далі деякий час займатиметься обчисленнями, під час яких прогрес буде показано у відсотках.
Програма GIOTTO: Вибір відео планети.
Програма GIOTTO: Обробка відео займає певний час, в залежності від кількості оброблюваних окремих кадрів. Програма GIOTTO під час цього надає повідомлення про стан (стрілки).
Після виконаної роботи результат з'являється у вікні "Буфер A зі сумовим зображенням".
Програма GIOTTO: Відображення сумового зображення.
Спочатку це зображення виглядає менш чітким, ніж окреме чітке зображення з відео, але електронний шум на ньому значно менший. Це дозволяє нам застосувати фільтри роздрібнення. Ми хочемо спробувати це і обрати у GIOTTO команду Редагувати/Роздрібнення та фільтрація... У з'являємому діалоговому вікні будь ласка оберіть вкладку Лише роздрібнення, встановіть параметри, які видно на наступному зображенні, та оберіть Цільовий як Буфер B.. Вікно попереднього перегляду зображення оновлюватиметься тільки після значного часу очікування, потрібного для розрахунку попереднього зображення.
Програма GIOTTO: Налаштування післяроздрібнення сумового зображення вимагає чутливого керування багатьма параметрами, щоб уникнути перезагострювання, яке призводить до небажаних артефактів. Попереднє зображення спрощує цю роботу значно.
За допомогою кнопки Редагувати ви запускаєте процедуру роздрібнення, результат якої після цього відображається у вікні "Буфер B".
Програма GIOTTO: Показ схарненого сумового зображення в Буфері B.
Перед збереженням переконайтеся, що параметри графічних форматів вірні. Для цього у GIOTTO оберіть команду Файл/Графічні формати... та встановіть у розділі TIFF опції Некомпрессовано та 16 біт:
Програма GIOTTO: Налаштування графічних форматів. Тільки TIFF та FITS працюють без втрат, що є важливим, якщо фото планети має бути подальша обробка іншим програмним забезпеченням.
За допомогою команди Файл/Зображення зберегти... ви можете окремо зберегти зміст чотирьох вікон файлів, найкраще у форматі без втрат (наприклад, TIFF).
Програма GIOTTO: Збереження схарненого сумового зображення у форматі TIFF.
За бажанням або за необхідності ви можете відкрити таке зображення у форматі TIFF за допомогою іншої програми для обробляення зображень, щоб зробити кінцеві етапи обробки.
Готова фотографія Марсу з вправного файлу „MarsDemo.avi“, після того як в Adobe Photoshop було внесено незначні корекції орієнтації, градації та колірності.
Трубка 10-дюймового касегрен-телескопа Максутова, з якою багато з фотографій планет цього покрокового посібника були зроблені. Для порівняння розмірів показано Canon EOS 1D:
Примітка власноруч: Усі використані зразки зображень були створені шляхом описаних у посібнику методів.
Єдиний виняток: Титульне зображення є фотомонтажем зі створених самостійно планетних знімків.
Продовження у розділі 15: „Калібрування: Зйомка світлового та темнового зображень“
