Como foram produzidas essas imagens do Fotógrafo de Astronomia do Ano?

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Olhando para o vencedor do Fotógrafo de Astronomia do Ano, estou me perguntando, como é possível produzir fotos como estas:

http://www.rmg.co.uk/whats-on/exhibitions/astronomy-photographer-of-the-year/winners-2011/special-prizes/

Refiro-me especificamente à imagem "Pessoas e espaço: vencedor". Quando o vencedor diz que usou " 525 exposições separadas " para criar a imagem, o que isso significa? Algum tutorial sobre esse fluxo de trabalho?

Suponho que esta imagem use o mesmo método:

http://www.universetoday.com/86472/are-you-the-next-astronomy-photographer-of-the-year/

Quero dizer, mesmo que esteja realmente escuro, como é possível obter tantos detalhes com apenas uma exposição sem que as estrelas comecem a seguir?

— Figaro
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Tanto quanto eu posso dizer que é uma foto composta, com as estrelas que está sendo adicionado mais tarde, mas como eu não sei as técnicas que não vai colocá-lo em uma resposta

— Dreamager

É verdade que provavelmente é uma maneira. Mesmo assim, vamos nos concentrar na parte "525 exposições separadas" e / ou criar o efeito do zero.

— Figaro

Meu palpite é que ele calculou a média de todas as exposições depois de alinhá-las, para que o início não ocorra. O primeiro plano é provavelmente uma exposição separada.

— Edgar Bonet

No tópico de evitar trilhas em estrela, consulte Como evitar trilhas em estrela sem uma montagem de rastreamento cara?

— Imre

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As "525 exposições separadas" parecem ser um erro por parte do site - o fotógrafo diz no flickr que foi uma única exposição!

— precisa saber é o seguinte

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Um pouco de pesquisa vai ao longo do caminho ...

A imagem com a figura no canto inferior direito que venceu a categoria "pessoas e espaço" não foi criada a partir de 525 exposições separadas, como afirma o artigo, mas uma única exposição relativamente curta. Do próprio fotógrafo, via flickr:

A configuração era bem simples ... Encontrei a colina em primeiro plano onde podia ficar em silhueta contra o céu noturno, coloquei a câmera no temporizador automático de 10 segundos por 30 segundos, f / 2.8, exposição ISO 6400 e depois entrei no quadro e ficou parado até ouvir o obturador fechar.

Eu suspeito que as "525 imagens" foram extraviadas e pertenceram a uma das imagens da categoria "Escopo robótico". São imagens de objetos distantes através de telescópios adequados com montagens de rastreamento. Muitas exposições são necessárias devido à escuridão da luz que chega à Terra a partir dessas estruturas distantes.

— Matt Grum
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Sinto muito, mas não acredito nele nem um pouco. Não tem como ele ter

— tirado

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@Dreamager Que motivação ele tem para mentir sobre o tempo de exposição? A menos que você esteja dizendo que ele compôs da maneira leitosa, que é uma alegação séria, sem evidências. 30 segundos em f / 2.8 é muita luz quando você a amplifica sessenta e quatro vezes (na câmera, possivelmente mais amplificação no pós).

— Matt Grum

Ter uma leitura ao redor parece factível. Eu acho que não tinha muita esperança pelo desmaio da Via Láctea aparecendo através do ruído da ISO6400. Algo para me tentar agora;)

— Dreamager

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@Dreamager Você está vendo uma imagem de 0,3 megapixel, reduzida em relação a uma imagem DSLR de 21 megapixels de quadro completo. Isso tem um impacto considerável na suavização do ruído. Você pode agrupar 70 pixels originais para produzir cada pixel de saída nessa resolução!

— Matt Grum 22/09

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@Dreamager: Não é preciso muito para obter uma fotografia decente do céu noturno em campo amplo. Com uma boa lente e câmera, as boas fotos da Via Láctea geralmente levam de 25 a 35 segundos. Se você obtém trilhas de estrelas ou não, é uma função que envolve a distância focal, e as lentes utilizadas eram de grande angular. Com 16 mm em um sensor FF, é improvável que você tenha muitas estrelas atrás de uma exposição de 40 a 45 segundos.

— jrista

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Bem, é (a primeira imagem) definitivamente uma foto composta (supondo que ele tenha empilhado como o artigo dizia ... o que acontece que ele não fez e o artigo mentiu lol) - o primeiro plano e as estrelas não são do mesmo conjunto de exposições - vamos focar apenas na parte da estrela. Use qualquer método que você queira colocar em primeiro plano e em segundo plano. Se você estiver empilhando fotos, e também houver uma paisagem nítida e clara - é um composto.

As 525 exposições separadas provavelmente foram feitas através de mosaicos, como disse o cmason, mas para astro de campo amplo como esse, também é comum usar um sistema de rastreamento como o AstroTrac e um programa de empilhamento como o DeepSkyStacker . Você fará muitas, muitas fotos da mesma área, usando uma montagem que gira na velocidade sideral para manter a mesma visão. Então, você empilhá-los juntos - acho que tipo de como empilhar várias transparências juntos. Isso facilita 'puxar' e 'empurrar' a curva ou os níveis sem aumentar muito o ruído.

Boas informações nesta pergunta também.

— rfusca
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A imagem do segundo link na pergunta é de fato uma única exposição, como nos vídeos de fotografia noturna de lapso de tempo do TimeScapes. O primeiro plano é iluminado por uma instalação de iluminação artificial.

— jrista

@ jrista Eu deveria ser mais claro - eu estava me referindo às perguntas sobre empilhamento (e ao fato de incluir uma paisagem) - o autor assumiu que a segunda era, mas aparentemente não era pertinente à sua pergunta real.

— Rfusca

Bem, a @MattGrum descobriu que o artigo tinha uma impressão errada sobre o empilhamento de imagens. Vou deixar isso para lá, pois ainda é pertinente se você quiser empilhar, mas não é exatamente como a imagem foi feita.

— Rfusca

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Em relação à imagem do segundo link, tenho certeza de que é uma única exposição. O fotógrafo, Tom Lowe, é um renomado fotógrafo noturno e de astrofotografia e possui uma série de pequenos videoclipes que eventualmente farão parte de uma produção chamada "Timescapes". Tom usa configurações de iluminação e equipamento de câmera bastante elaboradas para capturar seus vídeos com lapso de tempo e, no caso da foto que você vinculou, acredito que havia algumas luzes artificiais iluminando a árvore do primeiro plano. Nesse ponto, capturar o nível de detalhe da árvore é uma questão bastante direta, pois as exposições são longas para capturar o céu noturno. Há também casos em que objetos em primeiro plano em suas seqüências de lapso de tempo são iluminados pela lua, que geralmente está (inicialmente) atrás da câmera, perto do horizonte oposto. Isso fornece um pouco de iluminação para uma foto de longa exposição e, às vezes, parece que há iluminação artificial. Se você assistir os vídeos de amostra no site dele, a realidade da iluminação de suas cenas se tornará muito mais aparente à medida que cada sequência progride.

Em relação às imagens do primeiro link, é mais difícil dizer. Não é incomum que os astrofotógrafos façam duas exposições, uma ajustada para o céu noturno e outra ajustada para o primeiro plano, seja o que for, e misture manualmente as duas com as ferramentas de pós-processamento. O Photoshop é uma ferramenta comum quando você não está fotografando no céu noturno de longa exposição. Ferramentas mais elaboradas, como o DeepSkyStacker , são frequentemente usadas para tirar várias exposições ao rastrear o céu com um suporte de câmera de rastreamento, para reduzir o ruído e maximizar a saturação.

Com relação a 525 exposições nessa foto, não vejo como isso é razoável. Por um lado, uma pilha simples de 8 exposições "curtas" (short é um termo relativo aqui ... você precisa de pelo menos alguns segundos em uma abertura muito rápida para capturar um mínimo de detalhes no céu noturno) é geralmente mais do que o suficiente para empilhar uma foto agradável, brilhante, colorida e saturada de um objeto estelar. Se assumirmos que o fotógrafo usou uma montagem de rastreamento, a paisagem não teria permanecido estacionária, pois a câmera seguiu a Via Láctea no céu. A paisagem (assim como as silhuetas das pessoas) é bastante clara. Com uma montagem de rastreamento, realmente não haveria muita necessidade de várias exposições, certamente não 525 delas ... você poderia fazer muito menos exposições por períodos mais longos (por exemplo, 60 segundos cada), e empilhá-los para obter um resultado muito melhor. Mesmo uma única exposição de, digamos, 5 minutos na ISO 100, em uma montagem de rastreamento, produziria um resultado melhor. Os detalhes da foto no flickr afirmam que foi usada uma lente grande angular de 16-35mm (dada a câmera uma Canon 5D, provavelmente a Canon EF 16-35mm L). A distorção do barril ou da almofada de alfinetes é aparente nas bordas da foto quando a maior é visualizada no Flickr, portanto, é altamente improvável que um telescópio tenha sido usado para tirar fotos estreitas de FoV costuradas em um mosaico. Certamente é possível, embora definitivamente não seja necessário, empilhar 525 fotos para tirar uma foto assim. provavelmente a Canon EF 16-35mm L) foi usada. A distorção do barril ou da almofada de alfinetes é aparente nas bordas da foto quando a maior é visualizada no Flickr, portanto, é altamente improvável que um telescópio tenha sido usado para tirar fotos estreitas de FoV costuradas em um mosaico. Certamente é possível, embora definitivamente não seja necessário, empilhar 525 fotos para tirar uma foto assim. provavelmente a Canon EF 16-35mm L) foi usada. A distorção do barril ou da almofada de alfinetes é aparente nas bordas da foto quando a maior é visualizada no Flickr, portanto, é altamente improvável que um telescópio tenha sido usado para tirar fotos estreitas de FoV costuradas em um mosaico. Certamente é possível, embora definitivamente não seja necessário, empilhar 525 fotos para tirar uma foto assim.

— jrista
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Sim, sim ... no entanto, eu editei o último parágrafo para ser mais simples, e percebi isso enquanto estava editando.

— jrista

É definitivamente no lado alto, mas certamente não é irracional. Vi membros do meu clube astro tirar fotos a noite toda com o mesmo objeto. Isso ajuda muito a extrair objetos do espaço profundo. Definitivamente mais do que uma única exposição.

— Rfusca

Eu suspeito que é tomada em mais que um nite

— cmason

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@jrista mostra que você estava certo - eles devem ter misturado as legendas, a "imagem das pessoas e do espaço" não era de 525 exposições, era uma única exposição de 30 segundos!

— Matt Grum

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@Figaro: Um forte fator de contribuição para a quantidade de detalhes foi o corpo da câmera. A Canon 5D Mark II é um sensor de resolução muito alta com desempenho estelar de alto ISO. Eu tenho uma Canon 450D e, para uma exposição idêntica com a mesma lente exata (que eu possuo e utilizei para fotografias da Via Láctea), minha câmera exibia muito mais ruído em ISO mais baixo, com muito menos saturação. Ter o equipamento certo é realmente um bônus quando se trata de fotografar o céu. Não é realmente uma necessidade, mas é um bônus.

— jrista

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Eu só fiz algumas tentativas com algum sucesso. Eu também usei empilhador céu profundo. Usei um tripé de cabeça de bala padrão, uma Canon 7D e uma 17-55mm f / 2.8.

Há um pouco mais do que apenas empilhar as exposições feitas (quadros de luz). Passos dados: tirei 20 exposições a f / 2.8, 15 / s, ISO 1600, 17mm (mesmo isso me deu uma pequena quantidade de trilha em minhas estrelas). Imediatamente depois de tirar 15 "quadros escuros". Para fazer isso, deixe todas as configurações iguais, coloque a tampa da lente e tire as exposições. O ponto dos quadros escuros é que ele essencialmente tira uma foto do ruído da câmera, pixels quentes / pixels mortos. O Deep Sky Tracker compilará essas informações em um quadro escuro para subtrair essas informações do seu conjunto de quadros claros. É importante fazer isso logo após as exposições, enquanto o sensor ainda está na mesma temperatura, portanto, o nível de ruído é o mesmo.

Ao usar seu tripé estacionário, você não poderá tirar mais de 500 exposições, e eis o motivo: a única opção que você tem é que o DSS localize todas as estrelas em seu quadro (até diz quantas) e alinhe-as. Por fim, você tem menos estrelas do que em uma única imagem, devido à forma como as estrelas flutuam. Se houver estrelas saindo do seu quadro e novas entrando, ele não as empilha e as corta para fora da imagem final. Portanto, quanto menos quadros você conseguir, melhor por esse motivo. O que você notará no produto final é que as estrelas estão empilhadas, mas qualquer terreno for movido. Daí a necessidade de criar uma imagem composta .. uma das estrelas empilhadas e, em seguida, adicionar em primeiro plano, geralmente usando máscaras de camada no Photoshop.

Pelo que aprendi nas minhas tentativas, tenho quase certeza de que a primeira imagem foi feita com uma lente grande angular usando um tripé de rastreamento. Se estivesse parado, depois de tirar as exposições, a Via Láctea se moveria por todo o seu quadro, se não estivesse completamente fora dele e ele ficaria com pouca ou nenhuma estrela que o DSS reconheceria como sendo a mesma e empilhável .

Portanto, isso pode ser feito com um tripé padrão. Localização é a chave. Afaste-se de qualquer poluição luminosa (quero dizer TODA a distância), verifique um calendário de fases da lua e planeje-o para uma noite em que não haverá lua no céu, fique o mais largo possível, com a abertura tão aberta quanto possível e aumente seu ISO o mais alto possível. Minha próxima tentativa será a ISO 3200, talvez 6400. Existe alguma matemática que você pode usar para julgar quanto tempo pode expor sem criar trilhas em estrela. Eu não usei. Simplesmente tirei uma exposição de teste e ampliei a visualização, ajustando até encontrar uma configuração aceitável.

Experimente e divirta-se. :) ah, e não se assuste quando vir pixels vermelhos em sua tela depois de fotografar por um tempo. Você pode gastar seis mil em uma Canon 1Ds MKIII e ainda ter pixels mortos. É inevitável. ;)

Não sou especialista e certamente não descobri isso completamente. Espero que alguém responda com algumas sugestões para mim também.

-Rocco

EDIT: certifique-se de desligar o ISO alto e reduzir o ruído de exposição longa. É desnecessário usar esse método .. e leva tanto tempo para aplicá-lo quanto para tirar a exposição. Quanto menos tempo entre as exposições, menor o desvio de estrelas.

Também vale a pena notar .. DeepSkyStacker é um programa gratuito.

— Rocco
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Teoricamente, você poderia fazer isso sem rastrear usando uma ultra larga e empilhando várias noites diferentes juntas - mas provavelmente estava em um rastreador. Molduras escuras são realmente uma boa ideia. A matemática do tempo de exposição é de 600 / distância focal, acredito - como uma estimativa aproximada. A abertura da abertura fará com que até as estrelas fiquem um pouco macias, elas não parecerão "brilhar" - tente parar uma ou duas vezes. O iso alto é uma maneira, mas o iso mais baixo e mais pilhas funcionam muito bem - menos ruído e mais DR por foto.

— Rfusca 22/09

Rfusca .. não pude responder do meu telefone .. irritante .. mas obrigado pela sugestão. Eu nunca teria imaginado isso. Gostaria de saber como isso funcionaria: mais quadros de luz dizem .. 40-50, ISO 640 ou 800, 15 s, f / 4 mais ou menos. Provavelmente, vou sair de novo na sexta-feira à noite devido à lua não subir até cerca de quatro horas da manhã. Definitivamente vou tentar. Definitivamente, sei o que você quer dizer com a aparência suave, mas acho que achei que isso era inevitável. Eu pensei que, quanto maior o ISO e maior a abertura, mais estrelas o sensor capta. Estou animado para experimentar isso. Algo

— Rocco

bem, há uma certa verdade em 'iso maior e abertura maior' para mais estrelas, mas realmente faz sentido para fotos únicas. Depois de começar a empilhar, você pode definir o seu ISO onde quiser, dependendo de quanto tempo você fotografará. Se você tiver a noite toda, defini-la para ISO 100 e fazer 50 fotos na ISO 100, obteria mais do que se você tivesse algumas horas fazendo 75 fotos na ISO 800 - tudo isso é um compromisso. No que diz respeito ao foco, leia aqui - astronomy.stackexchange.com/questions/180/…

— rfusca

Faz sentido. Acho que só preciso encontrar esse equilíbrio. Se for útil para o pôster original desta pergunta, tentarei algumas configurações diferentes e postarei links para os resultados. Algo que sempre me perguntei: você seria capaz de pegar um único quadro, duplicá-lo no seu computador e empilhá-los? Ou isso derrotaria o objetivo? Esses programas funcionam negando as diferenças em cada quadro em relação às estrelas que ele reconhece?

— Rocco

Se você for realmente preciso, intercale os quadros escuro e claro, pois a temperatura do sensor para sua primeira exposição será menor que a do dia 20.

— Matt Grum

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Também estou confuso com a afirmação de que são "525 exposições separadas". Parece apenas um para mim. Em um local como esse (longe da grande poluição luminosa), uma única exposição a cerca de 30s, f / 2.8 e ISO 3200 capturará facilmente tantos detalhes. Esta foto da Via Láctea no Flickr foi tirada aos 30s, f / 4 e ISO 6400 e a Via Láctea é claramente visível.

O empilhamento de várias exposições (usando software como o Photoshop ou Startrails ) geralmente é feito para criar trilhas leves, onde as estrelas formam listras no céu. Este exemplo é uma série empilhada de 126 quadros.

Porém, não sou especialista: se alguém souber como uma foto como essa pode ser montada a partir de 525 quadros, ficarei interessado em ouvir sobre isso.

— Mark Whitaker
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O empilhamento é muito comum, além de criar trilhas leves. Observe no seu exemplo do flickr da captura única, que não é bem dimensionada quando vista mesmo razoavelmente grande. Houve uma enorme quantidade de NR aplicada e uma trilha de estrelas se formou. Empilhar várias fotos permite muito mais detalhes com menos ruído e menos trilhas. Empilhar com a paisagem envolve mascarar algumas coisas próximas à paisagem e normalmente usar algo como deepskystacker.

— Rfusca 21/09

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Usando mosaicos, o que também chamamos de compostos. Nesse caso, o fotógrafo provavelmente usou a câmera com uma lente para capturar a paisagem e também tirou fotos com um telescópio. O telescópio tem um pequeno campo de visão; portanto, para obter uma imagem de "céu inteiro" de campo amplo como esta, você precisa tirar muitas fotos de cada parte do céu visível no telescópio e depois compor todas elas Photoshop para replicar todo o céu visível aos olhos.

— cmason
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Não tenho certeza se esse nível de composição seria permitido dentro das regras da competição, e você ainda precisará empilhar exposições para reduzir o ruído se estiver usando um telescópio, então aposto que as 525 exposições foram com a câmera em uma montagem de rastreamento, usando a mesma lente.

— Matt Grum