Ako vzniká fotografia hlbokého vesmíru?

Autor: Milan Hutera | 13.5.2021 o 10:30 | Karma článku: 5,86 | Prečítané:  1631x

V dnešnom pokračovaní série článkov o fotografovaní hlbokého vesmíru si ukážeme, ako rýchlo a jednoducho odfotiť dvojicu krásnych galaxií v súhvezdí Veľkej medvedice.

Dvojica galaxií Messier 81 (Bodeho galaxia) a Messier 82 (galaxia Cigara) je zrejme najfotografovanejšou kompozíciou na nočnej oblohe v priebehu jarných mesiacov, ktoré sa označujú aj ako „Sezóna Galaxií“. Obe galaxie sú vizuálne blízko pri sebe a sú vhodné aj pre menšie prístroje, hoci sú od nás vzdialené približne 12 miliónov svetelných rokov. Ich domovom je súhvezdie Veľkej medvedice, ktoré na našej oblohe nezapadá počas celého roka. V jarných mesiacoch sa nachádza vysoko na oblohe a je v ideálnej pozícii na fotografovanie.

Messier 81 (vľavo) je veľká špirálovitá galaxia. Jej priemer je približne 90 000 svetelných rokov a vo svojom dobre viditeľnom jadre ukrýva supermasívnu čiernu dieru. Vizuálne menšou, no nemenej zaujímavou je galaxia Messier 82. Galaxia Cigara, alebo „galaxia s výbuchom“ doslova hmýri aktivitou. V jej vnútri dochádza k oveľa rapídnejšiemu vzniku hviezd, ako je tomu v prípade „štandardných galaxii“. Galaxiu zrejme vidíme zboku a preto jediným dominantným prvkom je obrovský červený „výbuch“ hmoty v jej centrálnej časti. Práve ten predstavuje pre astrofotografov výzvu. Zachytiť ho v celej svojej kráse vyžaduje použitie špeciálneho filtra Hydrogen-alpha a ideálne aj oveľa citlivejšieho fotoaparátu, akým je štandardná zrkadlovka. Ešte väčšou výzvou je zachytenie tmavých hmlovín, ktoré sa nachádzajú v okolí oboch galaxií. Mne sa to síce čiastočne podarilo, no kvalita týchto tmavých štruktúr vôbec nebola hodná prezentovania. Dvojica galaxií pre rok 2021 po zhruba ôsmich hodinách exponovania vyzerá v mojom stvárnení takto.

Čo všetko ale musíme urobiť, aby sme takúto fotografiu získali? Táto populárna kompozícia patrí podľa môjho názoru medzi tie jednoduchšie a predstavuje ideálneho kandidáta na vysvetlenie prakticky celého postupu astrofotografie. Napísal som, že to bude rýchle a jednoduché? Samozrejme, žartoval som... Tak ako celý proces tvorby tejto fotografie, aj tento článok bude zrejme na dlhšie čítanie.

Plánovanie

Naše prvé kroky začínajú vo fantastickom planetáriovom softvéri Stellarium, ktorý použijeme na prvotné naplánovanie fotenia. Stellarium by mal byť súčasťou povinnej výbavy každého nadšenca astronómie. Jeho výhodou je okrem vizuálnej stránky aj slovenská lokalizácia a cenovka 0 EUR. Po nastavení modulu Okuláre, do ktorého vložíme parametre nášho ďalekohľadu (priemer, ohnisková dĺžka) a fotoaparátu (veľkosť pixelov, rozmery výstupnej fotografie) získame veľmi presnú predstavu, aký „pohľad“ počas nášho fotenia môžeme získať. Vidíme, že na to, aby sa obe galaxie zmestili do našej kompozície, musí byť jej stred kúsok za hranicami galaxie M81 (súradnice stredu kompozície vo forme „RA a DEC“ vidíme v ľavom dolnom rohu červeného štvorca) a že uhol pod ktorým budeme fotiť je +/- 90 stupňov. Toto je dôležitý údaj, ktorý nám poslúži neskôr.

Fotenie

Na fotenie našej kompozície použijeme neskorigovaný Newtonovský reflektor s ohniskovou dĺžkou 1000mm a archaickú zrkadlovku Canon 40D. Už tieto dve informácie nám naznačujú, že cenu za technickú kvalitu fotografie určite nezískame. Každý Newtonovský ďalekohľad trpí optickou chybou zvanou koma. V praxi sa prejavuje tak, že hviezda nevyzerá ako kruh, ale ako malá kométa. Čím ďalej od stredu kompozície sa nachádzame, tým je to horšie. Žiaľ, korektor, ktorý túto chybu výrazným spôsobom opravuje, je prakticky od Vianoc nedostupný. No a fotenie fotografií pozostávajúcich z väčšinou veľmi tmavých plôch zasa nerobí dobre fotoaparátu, ktorý bol verejnosti predstavený v roku 2007. Tu platí - čím novší senzor, tým lepšie sa vysporiada s podexpozíciou, šumom a teplom. Aby som neskĺzol do príliš dlhého opisu fotografických prístrojov, tak len skonštatujem, že obyčajná a ešte k tomu stará zrkadlovka je bezkonkurenčne to najhoršie, čím môžete takýto typ fotografie vykonávať.

Vo svojom prvom článku som napísal, že najdôležitejší kus hardvéru, ktorý sa používa v astrofotografii, je paralaktická montáž. Toto zariadenie je po zosynchronizovaní som zemskou osou schopné sledovať pohyb oblohy tak, že body v našom zornom poli zostanú počas dlhých hodín na rovnakom mieste. Dosiahneme to tak, že montáž nasmerujeme čo najpresnejšie na hviezdu Polárka. Keďže aj o tejto základnej úlohe by sa dal napísať obsiahly článok, predpokladajme, že sa nám to pomocou najrôznejších pomôcok podarilo.

Montáž, ktorú na fotenie použijeme, je staršia verzia Skywatcher EQ6. Ide o veľmi populárneho „pracanta“ ktorý spoľahlivo odnesie aj väčšiu záťaž. Kvôli svojej veľkosti a hmotnosti ale nie je príliš vhodná na prenášanie kamsi do prírody. Montáž síce disponuje ručným ovládačom Synscan, ktorý má vo svojej databáze desiatky tisíc vesmírnych objektov, no keďže sme v 21. storočí a budeme chcieť použiť niektoré z pokročilejších funkcií, na ovládanie použijeme prepojenie s počítačom pomocou špeciálneho USB kábla a voľne dostupného softvéru EQMod. Ten simuluje uvedený ručný ovládač a okrem toho ponúka množstvo viac či menej podstatných vylepšení, ktoré teoreticky dokážu uľahčiť našu cestu za výslednou fotografiou.

Druhou najdôležitejšou súčasťou výbavy je systém navádzania alebo guider. Ten pozostáva z druhého, zvyčajne menšieho ďalekohľadu a z kamery, ktorá sleduje pohyb vybranej hviezdy a do montáže posiela korekčné impulzy. „Vybraná hviezda nám uteká, tak na tejto osi zrýchli. Tu zasa spomaľ.“ Keďže aj montáž je ľudský výrobok s určitou nepresnosťou a ide o mechanický prístroj, ktorý má svoj aktuálny technický stav, tieto korekcie sú v prípade dlhých expozícií nevyhnutné. Samotné impulzy je možné posielať z kamery priamo do montáže. Opäť ale skonštatujem, že sme v 21. storočí a chceme použiť nielen kvalitnejšie prepojenie, ale aj niektoré funkcie kľúčové pre astrofotografiu. Program PHD2 Guiding („Push Here Dummy“ alebo „Tuto to zapni, ty trkvas“) nám tieto funkcie spoľahlivo sprostredkuje. Takto vyzerá v akcii.

Zelený kríž a štvorec úplne vľavo nám ukazuje, ktorú z viditeľných hviezd si softvér vybral na navádzanie. V pravej časti vidíme niektoré doplnkové informácie o hviezde a navádzaní. No a v spodnej časti na modro-červenom grafe vidíme, aké korekcie boli počas navádzania potrebné. Našim cieľom je, aby korekcie boli čo najmenšie a nediali sa príliš často. K tomuto stavu nám zhruba od Vianoc napomáha absolútne revolučná funkcia (najmä pre staršie montáže), ktorá na navádzanie využíva viacero hviezd (Multi Star Guiding). V našom poli sú to tie zakrúžkované a využívajú sa na analýzu „vlnenia atmosféry“ a iných sprievodných javov, ktoré navádzanie ovplyvňujú.

Vďaka Multi Star Guidingu sa mi podarilo významne zlepšiť navádzanie a výrazne urýchliť vykonanie kľúčovej funkcie, ktorou je Dithering. Príkaz Dither vidíme zhruba v strede modro-červeného grafu. Ide o cielené pohnutie ďalekohľadu o niekoľko pixelov, ktoré sa vykoná po ukončení expozície a zabezpečí to, aby sa šum z nášho fotoaparátu nenachádzal vždy na tom istom mieste. Týmto cieleným pohybom vždy v náhodnom smere a následným spriemerovaním nazbieraných dát dosiahneme výrazné zníženie šumu na našej výslednej fotografii. Keďže v úplných začiatkoch a prvých fotografických pokusoch sme žiaden Guiding ani Dithering nepoužívali, môžem povedať, že rozdiel v kvalite fotiek je dramatický. Ako ale PHD2 vie, kedy má príkaz Dither vykonať? Nemôže sa stať, že našu 5-minútovú expozíciu pokazí po troch alebo štyroch minútach? Do hry vstupuje akvizičný softvér, ktorý prostredníctvom astronomickej platformy ASCOM komunikuje s pripojeným hardvérom a softvérom a celý proces fotografovania riadi.

Na výber máme z niekoľkých akvizičných softvérov. V poslednej dobe je populárny graficky veľmi prívetivý softvér N.I.N.A., no zatiaľ som do praxe nestihol aplikovať. Viac skúseností mám so softvérom Astrophotography Tool, ktorý použijeme aj pri tejto demonštrácii.

Pomocou akvizičného softvéru ovládame nielen fotoaparát, guider a montáž, ale aj rôzne iné pomocné zariadenia. Veľmi výrazne si môžeme pomôcť napríklad fokusérom, ktorým dokážeme veľmi presne zaostriť náš ďalekohľad. Zaostrovanie si dokonca môžeme zautomatizovať a programu prikázať, aby tvar a veľkosť našich hviezd pravidelne kontroloval a podľa potreby zaostrenie skorigoval. V prípade, že chceme fotiť cez filtre, nám zasa poslúži filtrové koleso. V programe môžeme nastaviť plány pre jednotlivé filtre a po skončení každého z nich program vyšle signál do filtrového kolesa aby sa filter vymenil za iný a fotenie môže bez nášho zásahu pokračovať. Ovládať môžeme aj rotátor, ktorý zasa kontroluje natočenie našej kompozície. V našom prípade budeme používať obyčajnú zrkadlovku výhradne s filtrom Baader Neodymium Moon & Skyglow a natočenie budeme kontrolovať sami, pretože rotátor je síce praktická vec, no ako takmer všetko príslušenstvo v astrofotografii stojí rádovo v stovkách eur. A tie je momentálne potrebné našetriť na podstatnejšie veci :).

Konečne by sme mohli začať fotiť, nemyslíte? Vráťme sa teda na úplný začiatok, kedy sme identifikovali súradnice stredu našej kompozície, ktorý sa nezhodoval s pozíciou galaxie M81 a uhol jej natočenia. Akvizičnému softvéru môžeme prikázať, aby si tieto údaje načítal do nášho vlastného objektu, ktorý som pomenoval M81-M82 a montáži prikážeme, aby sa na uvedené súradnice vydala. Na to, aby sme sa aspoň približne dostali k požadovaným súradniciam je potrebné, aby program EQMod zosúladený s niektorými významnými bodmi na oblohe. Po anglicky sa tento proces označuje ako „Star Alignment“. V prípade, že svoju výbavu vyťahujete z garáže, je „Star Alignment“ potrebné vykonať pred každým pozorovaním či fotením. Po nastavení súradníc na galaxiu M81 a vyfotení krátkej expozície vidíme, že galaxia v podobe malej šmuhy sa nenachádza vo vyznačenej elipse, ale kúsok nižšie, zhruba na „4. hodine“.

Keďže sme v 21. storočí a fotenie chceme robiť sofistikovane pomocou počítača, využijeme silu a možnosti procesu s názvom Plate Solving. Ak je správne nastavený a funguje, pomocou tohto procesu sa dokážeme pohodlne dostať na akékoľvek súradnice na oblohe. Žiadne dlhé hádanie, pozeranie sa do hľadáčika a podobne. Pomocou fotografie dokážeme „vyriešiť“, kam sa vlastne naša technika pozerá, zosynchronizovať aktuálne súradnice s planetáriovým softvérom a prikázať montáži, aby sa vydala tam, kam sme od začiatku chceli. Plate Solving nás zároveň informuje, že uhol natočenia je 88,6 stupňa, čo je prijateľne blízko požadovaných 90 stupňov.

Montáž už vie, kde sa nachádza, môžeme zadať naše cieľové súradnice. Keďže sme boli poblíž nášho cieľa, dostať sa na želané miesto a následné overenie pozície cez ďalšiu krátku fotografiu je pomerne rýchle. V našom zornom poli už vidíme dve šmuhy, naznačený stred a slávnostný status „Success!“

Krása Plate Solvingu spočíva aj v tom, že súradnice a natočenie si vieme zistiť aj pri fotografii, ktorú sme urobili pred mesiacom, rokom alebo aj dávnejšie. Kedykoľvek teda vieme doplniť nové dáta do našich starších projektov.

Konečne sme na želaných súradniciach a pod viac menej správnym uhlom a môžeme začať s fotením. Aj s fotením to ale nebude úplne jednoduché a počas neho budeme musieť nafotiť viacero typov fotografii.

Fotografie samotného objektu sa nazývajú „lights“ alebo fotografie svetla. Tých chceme mať prirodzene čo najviac. Skratky, obzvlášť pri použití starej a nekvalitnej fototechniky, neexistujú. Mojim pôvodným cieľom bolo nafotiť celkovo 4 až 5 hodín expozícií. Nakoniec sa mi podarilo počas niekoľkých večerov zachytiť až 8 hodín. Prvý večer som fotil 3-minútové expozície. Počas ďalších som expozičný čas zvýšil na 5 minút. Takto vyzerá jedna trojminútová fotografia v akvizičnom softvéri.

Druhý typ fotografií sa volá „darks“ alebo tmavé expozície. Pri nich je potrebné zachovať rovnaký expozičný čas a teplotu ako pri fotografiách svetla. No a keďže sa volajú „darks“, tak ich fotíme so zakrytým ďalekohľadom. Ich úlohou je korigovať rôzne neduhy ako farebný šum, šum spôsobený teplom, rôzne nepekné pásy a podobne. Tu naráža kosa na kameň. Pri zrkadlovke totiž neexistuje osvedčený spôsob, ako udržať rovnakú teplotu ako pri fotografiách svetla. Špecializované astrokamery disponujú chladiacim systémom, ktorým nielen schladíme senzor do mínusových teplôt aj počas letných mesiacov ale vďaka tomuto systému nemusíme pravidelne fotiť ani sériu tmavých expozícií. Stačí si vytvoriť „knižnicu“ tmavých expozícií pri konkrétnej teplote a na korekciu používať tú.

Tretí typ fotografií má názov „bias“. Tie vytvoríme veľmi jednoducho použitím najrýchlejšieho času, akým náš fotoaparát dokáže fotiť. Pri zrkadlovke to môže byť 1/4000 alebo 1/8000 sekundy. Ich úlohou je zachytenie šumu, ktorý sa na fotografiách vyskytuje bez ohľadu na expozičný čas. Taktiež sa používajú na kalibráciu posledného typu fotografií, ktorá sa vola „flats“. Tie majú za úlohu korigovať vignetáciu (tmavé rohy) našej výslednej fotografie a zachytiť prachové časti, ktoré sa v ďalekohľade môžu nachádzať a odstrániť ich. Samotný proces tvorby „flat“ fotografií môže byť pomerne komplikovaný a pokiaľ nie sú dobre nafotené, môžu spôsobiť viac škody ako úžitku. Pomerne používaným spôsobom pre začiatočníkov je prekrytie ďalekohľadu bielou látkou a namierenie ďalekohľadu na nie príliš jasnú rannú oblohu.

Kalibrácia, registrácia, integrácia

Máme nafotené desiatky fotografií svetla, pridali sme sadu tmavých expozícií, skúsili sme nafotiť obávané „flat“ fotografie a rýchlo a jednoducho pridali niekoľko desiatok „bias“ fotografií. Čo s tým ďalej? Nasleduje proces kalibrácie, registrácie a integrácie, ktorý možno znie hrozivejšie ako v skutočnosti je. Aj tu sa dá stráviť niekoľko hodín hľadaním najlepšieho riešenia, ale teraz si len v krátkosti povieme, čo jednotlivé slová znamenajú. Kalibrácia je proces, kedy sa na naše svetelné dáta aplikujú tmavé dáta, flat a bias fotografie. Registrácia je zasa proces, kedy sa body na našich svetelných dátach nastavia na rovnaké súradnice. Keďže v procese akvizície sme medzi jednotlivými expozíciami cielene hýbali ďalekohľadom prostredníctvom funkcie Dithering, bez registrácie by sme s najväčšou pravdepodobnosťou vyrobili iba akúsi abstraktnú fotku plnú bodiek a šmúh. Nakoniec prostredníctvom integrácie spojíme všetky dáta do jednej fotografie, s ktorou môžeme ďalej pracovať. Fotografie sa kombinujú priemerovaním a k tomu sa, chtiac nechtiac, pridáva nejaký algoritmus na „vynechanie nežiaducich pixelov“. Keďže nad našimi hlavami nám toho lieta pomerne dosť - či už nočné lety lietadiel, alebo pomerne veľké množstvo satelitov, často sa stane, že našu niekoľko minútovú expozíciu čosi „naruší“. Každého by určite zamrzelo, keby musel každý večer vynechať niekoľko desiatok minút expozícii kvôli neželaným rušivým javom. Tieto algoritmy zvyčajne fungujú veľmi dobre. Puristi sa ale zhodujú na tom, že signál, ktorý takouto kombináciou dosiahneme, nie je až taký kvalitný, ako obyčajným priemerovaním.

Poslednú vec, ktorú pri integrácii spomeniem, je funkcia Drizzle. Tá bola vyvinutá pre Hubblov vesmírny ďalekohľad a má zaručiť to, aby sa z kruhov nestali štvorce. Tak ako každý fotoaparát, aj Hubblov terajší fotoaparát Wide Field Camera 3, používa štvorcové pixely a jeho primárne zrkadlo má takú veľkú rozlišovaciu schopnosť, že z malých kruhových hviezd by sa veľmi pravdepodobne stali štvorce. Na korekciu sa použijú dáta získané Ditheringom a prechody medzi jednotlivými pixelmi sa zjemnia. Pridruženou vlastnosťou je zväčšenie rozmerov výstupnej fotografie. Nám síce v prípade použitia obyčajného Newtonovho ďalekohľadu, ktorého výroba stála rádovo v jednotkách až desiatkach dolárov hranaté hviezdy nehrozia, no pri aktivovaní dvojnásobného Drizzle algoritmu máme razom z 10 megapixelovej fotky 36 megapixelovú fotku. To síce nepoteší vás hardvér, keďže čas na integráciu a následný procesing sa výrazne predĺži, no zároveň máme trochu väčšiu voľnosť pri oreze fotografie a ak chceme náš finálny výtvor vidieť na papieri, tak aj pri tlačení.

Všetky tieto funkcie a nastavenia poskytujú prakticky všetky špecializované programy. Najdostupnejším a vzhľadom na svoju relatívnu jednoduchosť je asi aj najpoužívanejším programom je Deep Sky Stacker. Výstupom kalibrácie, registrácie a integrácie je.... na prvý pohľad absolútna čierňava v podobe tzv. lineárneho súboru.

Post-processing

Konečne sme sa dopracovali k jednému súboru ktorý ale vzhľadom na špecifickú „interpretáciu“ dát vyzerá všelijako len nie tak, ako sme si predstavovali. Nasleduje teda samotný post-procesing, pri ktorom môžeme využiť viaceré prístupy a programy. Pracovať s astrofotografiami sa dá prakticky v každom grafickom editori - či už v Photoshope, GIMP-e alebo Affinity Photo. A hoci pre tieto programy existujú postupy, návody a pluginy, osobne považujem ich použitie na hlavnú editáciu za prežitok. Vrhnime sa teda do vôd špecializovaných astro programov. Veľmi zaujímavou voľbou môže byť program SiriL. Tak ako v prípade Deep Sky Stacker-u ide o voľne dostupný program a napriek tomu, že je v štádiu Beta, ponúka pomerne veľké množstvo funkcií, známych zo zlatého štandardu astroprogramov – Pixinsight. Vrátane tých najdôležitejších, ku ktorým sa o chvíľu dostaneme.

Ak ste sa niekedy zamýšľali nad tým, čo sa asi mohlo nájsť vo vraku lietajúceho taniera v americkom Rosswelle, tak zdrojový kód k programu Pixinsight tam bol určite. Tento program vzhľadom na svoje UI, celkovú neprívetivosť, náročnosť a názvy funkcií celkom určite nepochádza z tohto sveta. Konvolúcia, dekonvolúcia, multiškálová lineárna transformácia, multiškálová mediánová transformácia, morfologická transformácia... ovládanie pomocou trojuholníka, štvorca alebo krúžku (...). K tomu kvantá nastavení, ktorých význam nerozlúštite, ani keby ste veľmi chceli. Najčastejšia odpoveď vo video alebo písaných tutoriáloch je „zmeňte tieto dve nastavenia a ostatné nechajte tak“. Jedna z funkcií sa volá „Larson-Sekanina“. V desiatkach písaných či video návodoch som túto funkciu nezazrel ani raz. Podľa môjho skromného názoru to boli mená dvoch ľudí, ktorých mali mimozemšťania na svojej púti po našej planéte uniesť, len nešťastnou náhodou to zapikovali do púšte v Novom Mexiku predtým, ako ich stihli nájsť. Našlo sa vo vraku, implementovalo sa...

Keďže na spracovanie našich dát môžeme použiť rôzne programy a spôsoby, ako danú operáciu uskutočniť, sa môžu odlišovať, ďalej budem uvádzať iba všeobecný opis toho, čo som v tom-ktorom kroku urobil a výsledok, ktorý sa aplikovaním danej funkcie dosiahol.

Vráťme sa k nášmu súboru, na ktorom vidíme v podstate úplnú tmu s pár oranžovo-červenými bodmi. Programy na kalibráciu, registráciu a integráciu nám vytvoria lineárny súbor, ktorého dáta sú „naskladané“ úplne v ľavej, najtmavšej časti histogramu. Všetky špecializované programy na úpravu astronomických fotografií preto disponujú náhľadom, ktorý z nášho súboru vymláti absolútne maximum a často ide za hranicu toho, kam budeme histogram „naťahovať“ my. Po zapnutí náhľadu náš súbor vyzerá úplne otrasne.

Ak by sme hľadali funkciu, ktorá je v postprocessingu astrofotografie tá najdôležitejšia, tak okrem samotného „natiahnutia“ histogramu je to extrakcia pozadia. Či chceme, či nechceme, počas fotenia zachytíme aj neželaný signál. Najnenávidenejším je, samozrejme, svetelné znečistenie, ktoré očami ani nemusíme vnímať, no počas dlhých hodín exponovania sa nám ho nazbiera požehnane. Ďalším negatívnym javom môže byť napríklad žiara samotnej atmosféry, ktorá môže vzniknúť aj prirodzeným spôsobom. Úlohou extrakcie pozadia je vytvoriť model, ktorý sa následne z našich dát „odčíta“. Ten vytvoríme tak, že do našej fotografie umiestnime body tam, kde vieme, že sa nachádza pozadie a nie objekt, ktorý fotografujeme. Prístupov k modelovaniu je niekoľko – buď veľmi veľa malých bodov, alebo málo veľkých bodov.  Nastavení je toľko, že by poľahky vystačili na samostatný článok. V našom prípade máme dva jasne definované objekty, takže náš model vytvoríme takto:

A to nechcené, čo sa z našej fotografie „odčítalo“, vyzerá takto:

Výsledok po extrakcii pozadia je ale stále hrozný.

Ďalej pokračujeme postupom, ktorý sa súhrnne nazýva farebná kalibrácia a ktorou odstránime výrazný žltý nádych nášho súboru. Na to nám celkom dobre poslúži fotometrická kalibrácia. Princíp spočíva v tom, že v príslušnom module, ktorý túto kalibráciu obsluhuje, si zadáme jeden z objektov, ktorý sa nachádza v našej kompozícii. Ďalej zadáme údaje o ohniskovej dĺžke nášho ďalekohľadu a veľkosť pixelov použitého fotoaparátu. Kalibrácii môžeme ďalej určiť, či má bielu farbu určovať podľa typu galaxie, hviezdy a podobne. Keďže na našej kompozícii sa nachádzajú špirálové alebo eliptické galaxie, zadáme niektorú z týchto možností. Modul si následne stiahne potrebné údaje z niektorého z dostupných serverov a dosiahnutý výsledok sa už pomaly začína podobať na niečo použiteľné. Naša fotografia síce stále vyzerá otrasne, nesmieme ale zabúdať na to, že sme v náhľadovom režime, ktorý tlačí najmä tmavé oblasti do absurdných výšok a v skutočnosti to vôbec nevyzerá až tak zle.

V tomto momente by sme sa mali pokúsiť o dekonvolúciu. Tento strašidelný názov v sebe ukrýva v podstate veľmi cielené doostrenie našej fotografie. Tým, že v priebehu dlhého fotenia dochádza k vlneniu atmosféry, drobným zmenám v optickom systéme pri zmene vonkajšej teploty a po vyfotení všetky súbory „spriemerujeme“, veľmi ľahko sa môže stať, že dôjde k viditeľnému „zjemneniu“ detailov. Stále sa nachádzame v začiatočných fázach post-processingu a zatiaľ sme neurobili príliš veľa takých krokov, ktoré by týmto detailom mohli ublížiť. Výraz „mali by sme sa pokúsiť“ som nepoužil len tak. Na toto cielené doostrenie potrebujeme súbor, ktorý znázorňuje „priemernú hviezdu“ na našej fotografii a sústavu masiek, ktorá má za úlohu chrániť hviezdy a pozadie, aby sme príliš nezvýrazňovali šum a iné nežiaduce štruktúry. Podrobný opis tejto komplikovanej funkcie by opäť vyšiel na samostatný článok. Aj ja ako relatívny začiatočník, som sa počas zostavovania tohto článku čo-to nového dozvedel. No a ako to pri astrofotografii býva, aplikácia naučeného na ďalšej sade dát vôbec nefungovala tak, ako na predchádzajúcej, takže v podstate nie som o nič múdrejší. Preto len ukážem porovnanie detailov pred a po. Na prvý pohľad je to iba minimálne, no aj tak viditeľné zlepšenie.

Na malom náhľade dekonvolúcie už vidíme oveľa prijateľnejšie znázornenie vesmírneho pozadia. Tiež vidíme aj to, že na našej fotografii je síce jemný, no pomerne dobre viditeľný šum. Nasleduje teda redukcia šumu o ktorej by sa dali napísať nielen články, ale rovno celé knihy. Preto iba zdôrazním, že kľúčové slovo je „redukcia“, nie „odstránenie“. Príliš agresívne „odstraňovanie“ šumu môže spôsobiť nielen „umelohmotný“ vzhľad pozadia, ale veľmi ľahko môže odstrániť aj detaily, ktoré sme prácne zachytávali a v predchádzajúcom kroku doostrovali.

Nasleduje samotná transformácia histogramu alebo „natiahnutie“ fotografie. Pri tomto kroku sa súbor mení z lineárneho na nelineárny v ktorom už klasicky fungujú tmavé tóny, stredné tóny, svetlé tóny, biela farba a podobne. Takto vyzerá náš súbor po prvotnom „natiahnutí“.

Transformáciu histogramu je dobré robiť postupne vo fázach, aby sme to neprehnali s kontrastom a a príliš nestmavili pozadie. Po dodatočných korekciách a transformáciách sa dopracujeme približne k tomuto výsledku.

V tomto momente by sme mohli vyhlásiť post-procesing za ukončený, no nášmu snaženiu predsa niečo chýba. Nasledujú teda „kozmetické úpravy“. Ak si vygooglite fotografiu Bodeho galaxie z Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu a porovnáte ju s našou, tak našej jednoznačne chýbajú farby. Platí to aj o viac krát spomínanom „výbuchu“ v galaxii Cigara. Poďme sa teda pohrať so saturáciou našej už takmer dokončenej fotografie. Pri kozmetických úpravách je dobré zameriavať sa na konkrétnu časť fotografie. Napríklad pri saturácii veľmi nechceme zasahovať do farby pozadia, aby sme mu neprivodili príliš silný farebný nádych. Ochránime ho maskovaním. Takto vyzerá maska, ktorá chráni pozadie a umožňuje nám robiť úpravy na galaxiách a hviezdach. Tvorba masiek je mimoriadne dôležitá a vyrobiť kvalitnú masku je často umenie.

Masku môžeme, samozrejme, použiť aj na zosvetlenie či stmavenie vybraných častí, zvýšenie kontrastu, odstránenie alebo naopak pridanie farebného nádychu a podobne. Poslednou úpravou je „zjemnenie“ hviezd. Na našich dátach síce vidíme hviezdy rozdielnej veľkosti, no prechody medzi tmavým pozadím a svetlými jadrami hviezd sú pomerne drsné. Pomocou funkcie teda pristúpime k jemnej úprave. Opäť platí, že menej je viac. Po aplikácii „kozmetických úprav“ sme už naozaj v cieľovej rovinke nášho malého, krutého maratónu.

Poslednú vec, ktorú môžeme urobiť je, že našu fotografiu prenesieme do používateľsky oveľa prívetivejších editorov, ako je napríklad Photoshop alebo Lightroom. Pomocou menších lokálnych úprav a mierneho zvýšenia kontrastu sme sa dostali na úplný záver a k hotovej fotografii, ktorú ste videli už na začiatku tohto blogu.

Ak ste sa bez psychickej ujmy dopracovali až sem, tak vám srdečne blahoželám! Verím, že týmto dlhočizným textom som aspoň trochu poodhalil komplikovaný no zároveň fascinujúci technický aspekt astrofotorafie. Hovorí sa, že aj cesta môže byť cieľ. Viem si celkom dobre predstaviť, že mnoho ľudí sa venuje astrofotografii aj preto, aby sa potešili z dobre fungujúcej techniky a riešení, ktoré na strastiplnej ceste za výslednou fotografiou ponúka. To zatiaľ môj prípad nie je, keďže na konci každej cesty ma čakajú iba nekvalitné dáta s nepeknými hviezdami.

V ďalšom blogu, hádam oveľa kratšom a menej technickom, sa pozrieme na pomaly končiacu Sezónu Galaxií. Najvzdialenejším a v kontexte toho, čo znázorňuje aj najbizarnejším objektom bude galaxia vzdialená viac ako 50 miliónov svetelných rokov. Uhádnete, ktorá to je? :).

Páčil sa Vám tento článok? Pridajte si blogera medzi obľúbených a my Vám pošleme email keď napíše ďalší článok
Pridaj k obľúbeným

Už ste čítali?