Wie sind diese Bilder des Astronomie-Fotografen des Jahres entstanden?

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Als ich den Gewinner des Astronomie-Fotografen des Jahres sehe, frage ich mich, wie man solche Aufnahmen machen kann:

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

Insbesondere beziehe ich mich auf das Bild "People and Space: Gewinner". Was bedeutet es, wenn der Gewinner sagt, dass er " 525 separate Belichtungen " verwendet hat, um das Bild zu erstellen? Gibt es Tutorials zu diesem Workflow?

Ich nehme an, dieses Bild verwendet die gleiche Methode:

http://www.universetoday.com/86472/sind-die-nächste-astronomie-photographer-of-the-year/

Ich meine, selbst wenn es wirklich dunkel ist, wie könnte man so viele Details aus nur einer Belichtung herausholen, ohne dass Sterne anfangen zu schleppen?

Figaro
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Soweit ich das beurteilen kann, handelt es sich um ein zusammengesetztes Foto, bei dem die Sterne später hinzugefügt werden, aber da ich die Techniken nicht kenne, werde ich es nicht beantworten
Dreamager
Richtig, das ist wahrscheinlich eine Möglichkeit. Konzentrieren wir uns trotzdem auf den Teil "525 separate Belichtungen" und / oder erstellen wir den Effekt von Grund auf neu.
Figaro
Ich vermute, dass er alle Belichtungen gemittelt hat, nachdem er sie so ausgerichtet hat, dass die Starts nicht nachlaufen. Der Vordergrund ist wahrscheinlich eine separate Belichtung.
Edgar Bonet
Informationen zum Vermeiden von Sternspuren finden Sie unter Wie kann ich Sternspuren ohne eine teure Nachführhalterung vermeiden?
Imre
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Die "525 separaten Belichtungen" scheinen ein Fehler auf der Website zu sein - der Fotograf sagt auf flickr, dass es sich um eine Einzelbelichtung handelte!
Matt Grum

Antworten:

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Ein bisschen Forschung geht voran ...

Das Bild mit der Figur unten rechts, die die Kategorie "Menschen und Raum" gewann, wurde nicht aus 525 Einzelaufnahmen, wie der Artikel behauptet, erstellt, sondern aus einer einzigen, relativ kurzen Aufnahme. Vom Fotografen selbst via flickr:

Das Setup war ziemlich einfach ... Ich fand den Vordergrundhügel, wo ich mich gegen den Nachthimmel abheben konnte. Ich stellte die Kamera auf 10 Sekunden Selbstauslöser für eine Belichtung von 30 Sekunden, 1: 2,8, ISO 6400, und ging dann in den Rahmen und stand still, bis ich den Verschluss schließen hörte.

Ich vermute, dass die "525 Bilder" verlegt wurden und zu einem der Bilder aus der Kategorie "Robotic Scope" gehörten. Dies sind Bilder von weit entfernten Objekten durch geeignete Teleskope mit Tracking-Halterungen. Viele Belichtungen sind erforderlich, da das Licht von diesen entfernten Strukturen auf die Erde fällt.

Matt Grum
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Es tut mir leid, aber ich glaube ihm nicht im geringsten. Mit einer einzigen Belichtung in den 30ern hat er auf keinen Fall ein Bild von der Milchstraße so deutlich gemacht: o
Dreamager
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@Dreamager Welche Motivation muss er zur Belichtungszeit lügen? Es sei denn, Sie sagen, er hat in der Milchstraße gerechnet, was eine schwerwiegende Behauptung ohne Beweise ist. 30 Sekunden bei f / 2.8 ist viel Licht, wenn Sie es vierundsechzig Mal verstärken (in der Kamera, möglicherweise mehr Verstärkung in der Post).
Matt Grum
Es scheint machbar zu sein, etwas herumzulesen. Ich schätze, ich hatte nicht viel Hoffnung auf die Schwäche der Milchstraße, die sich durch das ISO6400-Rauschen zeigt. SOmething für mich jetzt zu versuchen;)
Dreamager
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@Dreamager Sie sehen ein 0,3-Megapixel-Bild, das von einem 21-Megapixel-DSLR-Vollbild verkleinert wurde. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die Geräuschreduzierung. Sie können 70 Originalpixel zusammenfassen, um jedes Ausgabepixel mit dieser Auflösung zu erzeugen!
Matt Grum
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@ Dreamager: Es braucht nicht viel, um ein anständiges Weitfeld-Nachthimmelfoto zu machen. Mit einem guten Objektiv und einer guten Kamera dauern gute Milchstraßenaufnahmen normalerweise 25-35 Sekunden. Ob Sie Sternspuren erhalten oder nicht, ist eine Funktion, die die Brennweite einschließt, und das verwendete Objektiv war sehr weitwinklig. Bei 16 mm auf einem FF-Sensor ist es unwahrscheinlich, dass Sie selbst nach einer Belichtung von 40-45 Sekunden viel Sterne hinter sich lassen.
jrista
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Nun, es ist (das erste Bild) definitiv ein zusammengesetztes Foto (vorausgesetzt, er hat gestapelt, wie der Artikel sagte ... was sich herausstellt, dass er es nicht getan hat und der Artikel gelogen hat, lol) - der Vordergrund und die Sterne sind nicht von der gleichen Menge Belichtungen - also konzentrieren wir uns einfach auf den Stern. Verwenden Sie eine beliebige Methode, um den Vordergrund und den Hintergrund zusammenzufügen. Wenn Sie Fotos stapeln und es auch eine klare, scharfe Landschaft gibt - es ist eine Komposition.

Die 525 getrennten Belichtungen erfolgten wahrscheinlich entweder durch Mosaike, wie es der Maurer sagte, aber für Breitfeldastro wie dieses ist es auch üblich, ein Verfolgungssystem wie AstroTrac und ein Stapelprogramm wie DeepSkyStacker zu verwenden . Sie machen viele, viele Aufnahmen des exakt gleichen Bereichs, wobei Sie ein Reittier verwenden, das sich mit der Seitengeschwindigkeit dreht, um die gleiche Sicht zu behalten. Dann Sie stapeln sie zusammen - denken Art wie zusammen mehrere Folien stapeln. Dies macht es einfacher, die Kurve oder Ebenen zu ziehen und zu schieben, ohne das Rauschen zu stark zu erhöhen.

Gute Informationen auch in dieser Frage .

rfusca
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Das Bild aus dem zweiten Link in der Frage ist in der Tat eine Einzelbelichtung, wie es aus den TimeScapes-Zeitraffer-Nachtaufnahmen hervorgeht. Der Vordergrund wird durch eine künstliche Beleuchtung beleuchtet.
jrista
@jrista Ich sollte klarer sein - ich bezog mich auf die Fragen zum Stapeln (und auf die Tatsache, dass es eine Landschaft enthielt) - der Autor nahm an, dass die zweite eine war, aber anscheinend war sie für seine eigentliche Frage nicht relevant.
RFUSCA
Nun, @MattGrum fand heraus, dass der Artikel einen Druckfehler in Bezug auf das Stapeln von Bildern hatte. Ich werde das hier aufgeben, da es immer noch relevant ist, wenn Sie stapeln möchten, aber es ist einfach nicht so, wie dieses Bild gemacht wurde.
Rfusca
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Bezüglich des Bildes aus dem zweiten Link bin ich mir ziemlich sicher, dass es sich um eine Einzelbelichtung handelt. Der Fotograf Tom Lowe ist ein bekannter Nacht- und Astrofotograf und hat eine Reihe kleiner Videoclips, die später Teil einer Produktion namens "Timescapes" sein werden.. Tom verwendet ziemlich ausgeklügelte Beleuchtungs- und Kamera-Rigging-Einstellungen, um seine Zeitraffervideos aufzunehmen, und im Fall des Fotos, das Sie verlinkt haben, gab es meines Erachtens ein paar künstliche Lichter, die den Vordergrundbaum beleuchteten. Zu diesem Zeitpunkt ist das Erfassen der Detailebene im Baum eine ziemlich schwierige Angelegenheit, da die Belichtungszeiten für die Erfassung des Nachthimmels recht lang sind. Es gibt auch Fälle, in denen Vordergrundobjekte in seinen Zeitraffersequenzen vom Mond beleuchtet werden, der sich häufig (anfangs) hinter der Kamera in der Nähe des gegenüberliegenden Horizonts befindet. Das sorgt für einiges an Beleuchtung für eine lange Belichtungszeit und sieht manchmal so aus, als gäbe es künstliches Licht. Wenn Sie sich seine Beispielvideos auf seiner Website ansehen, wird die Aktualität seiner Szenenbeleuchtung mit jedem Ablauf der Sequenz deutlicher.

Bei den Bildern aus dem ersten Link ist es schwerer zu sagen. Für Astrofotografen ist es nicht ungewöhnlich, zwei Belichtungen vorzunehmen, eine für den Nachthimmel und eine für den Vordergrund, unabhängig davon, was es sein mag, und die beiden manuell mit Nachbearbeitungswerkzeugen zu mischen. Photoshop ist ein gängiges Werkzeug, wenn Sie keine Langzeitaufnahmen am Nachthimmel machen. Anspruchsvollere Werkzeuge wie DeepSkyStacker werden häufig verwendet, wenn Sie mehrere Aufnahmen machen, während Sie den Himmel mit einer Kamera verfolgen, um Rauschen zu reduzieren und die Sättigung zu maximieren.

In Bezug auf 525 Belichtungen auf diesem einen Foto sehe ich nicht, wie vernünftig das ist. Zum einen ist ein einfacher Stapel von 8 eher "kurzen" Belichtungen (kurz ist hier ein relativer Begriff ... Sie benötigen mindestens ein paar Sekunden bei einer sehr schnellen Blende, um ein Minimum an Details am Nachthimmel einzufangen) in der Regel mehr als genug, um ein schönes, brillantes, farbenfrohes und gesättigtes Foto eines herausragenden Objekts zu stapeln. Wenn wir annehmen, dass der Fotograf eine Nachführhalterung verwendet hat, wäre die Landschaft nicht stationär geblieben, da die Kamera die Milchstraße über den Himmel verfolgt hat. Die Landschaft (sowie die Silhouetten der Menschen) ist ziemlich klar. Mit einer Nachführhalterung hätte es wirklich keinen großen Bedarf an Mehrfachbelichtungen gegeben, schon gar nicht an 525 ... Sie könnten für längere Zeiten weitaus weniger Belichtungen machen (z. B. jeweils 60 Sekunden). und stapeln Sie sie, um ein viel besseres Ergebnis zu erzielen. Sogar eine einzige Belichtung von beispielsweise 5 Minuten bei ISO 100 auf einer Nachführhalterung würde ein besseres Ergebnis liefern. Die Details des Fotos auf flickr besagen, dass ein 16-35 mm Weitwinkelobjektiv (vorausgesetzt, die Kamera war eine Canon 5D, wahrscheinlich die Canon EF 16-35 mm L) verwendet wurde. Eine Verzerrung des Zylinders oder der Kissen ist an den Rändern des Fotos erkennbar, wenn das größte auf Flickr angezeigt wird. Es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass ein Teleskop zum Aufnehmen schmaler FoV-Fotos verwendet wurde, die zu einem Mosaik zusammengefügt wurden. Es ist sicherlich möglich, aber definitiv nicht notwendig, 525 Fotos zu stapeln, um eine solche Aufnahme zu erhalten. vermutlich wurde die Canon EF 16-35mm L) verwendet. Eine Verzerrung des Zylinders oder der Kissen ist an den Rändern des Fotos erkennbar, wenn das größte auf Flickr angezeigt wird. Es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass ein Teleskop zum Aufnehmen schmaler FoV-Fotos verwendet wurde, die zu einem Mosaik zusammengefügt wurden. Es ist sicherlich möglich, aber definitiv nicht notwendig, 525 Fotos zu stapeln, um eine solche Aufnahme zu erhalten. vermutlich wurde die Canon EF 16-35mm L) verwendet. Eine Verzerrung des Zylinders oder der Kissen ist an den Rändern des Fotos erkennbar, wenn das größte auf Flickr angezeigt wird. Es ist daher sehr unwahrscheinlich, dass ein Teleskop zum Aufnehmen schmaler FoV-Fotos verwendet wurde, die zu einem Mosaik zusammengefügt wurden. Es ist sicherlich möglich, aber definitiv nicht notwendig, 525 Fotos zu stapeln, um eine solche Aufnahme zu erhalten.

jrista
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Ja, aber ich habe den letzten Absatz so bearbeitet, dass er sowieso einfacher ist.
jrista
Es ist definitiv auf der hohen Seite, aber sicherlich nicht unvernünftig. Ich habe die ganze Nacht gesehen, wie Mitglieder meines Astro-Clubs Fotos desselben Objekts gemacht haben. Es hilft am meisten beim Herausziehen von Weltraumobjekten. Auf jeden Fall mehr als eine einzige Belichtung.
RFUSCA
Ich vermute, es wird mehr als ein Nite
cmason 22.09.11
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@jrista stellt sich heraus, dass Sie Recht hatten - sie müssen die Bildunterschriften vertauscht haben, das "Menschen- und Weltraumbild" war überhaupt nicht 525 Belichtungen, es war eine einzige 30-Sekunden-Belichtung!
Matt Grum
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@Figaro: Ein wichtiger Faktor für die Detailgenauigkeit war das Kameragehäuse. Der Canon 5D Mark II ist ein sehr hochauflösender Sensor mit einer sehr guten ISO-Leistung. Ich besitze eine Canon 450D, und für eine identische Belichtung mit genau demselben Objektiv (das ich besitze und für die Milchstraßenfotografie verwende) würde meine Kamera bei niedrigerem ISO-Wert bei weit geringerer Sättigung viel mehr Rauschen aufweisen. Die richtige Ausrüstung ist wirklich ein Bonus, wenn es darum geht, den Himmel zu fotografieren. Es ist nicht wirklich eine Notwendigkeit, aber es ist ein Bonus.
jrista
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Ich habe nur ein paar Versuche mit einigem Erfolg gemacht. Ich habe auch Deep Sky Stacker benutzt. Ich habe ein Standard-Stativ mit Kugelkopf, eine Canon 7D und ein 17-55 mm 1: 2,8 verwendet.

Es steckt noch ein bisschen mehr dahinter, als nur die aufgenommenen Belichtungen zu stapeln (helle Rahmen). Schritte unternommen: Ich habe 20 Belichtungen bei f / 2.8, 15 / sec, ISO 1600, 17 mm gemacht (selbst dies gab mir eine kleine Spur auf meinen Sternen). SOFORT nachdem ich 15 "dunkle Frames" aufgenommen habe. Um dies zu tun, lassen Sie alle Einstellungen gleich, setzen den Objektivdeckel auf und nehmen dann Ihre Belichtungen auf. Der Punkt der dunklen Rahmen ist, dass sie im Wesentlichen ein Bild des Kamerarauschens aufnehmen, heiße Pixel / tote Pixel. Deep Sky Tracker kompiliert diese in einen dunklen Frame, um diese Informationen von Ihren hellen Frames zu subtrahieren. Es ist wichtig, dass Sie dies direkt nach der Belichtung tun, während der Sensor noch die gleiche Temperatur aufweist. Daher ist der Geräuschpegel derselbe.

Wenn Sie Ihr stationäres Stativ verwenden, sind Sie nicht in der Lage, mehr als 500 Aufnahmen zu machen. Die einzige Möglichkeit, die Sie haben, besteht darin, dass DSS alle Sterne in Ihrem Rahmen ausfindig macht (sogar wie viele) und ausrichtet. Letztendlich haben Sie weniger Sterne als in einem einzelnen Bild, weil die Sterne so treiben. Wenn es Sterne gibt, die aus Ihrem Bild herausdriften, und neue driften, werden diese nicht gestapelt und aus Ihrem endgültigen Bild herausgeschnitten. Also, je weniger Frames man wegbekommt, desto besser aus diesem Grund. Was Sie im Endprodukt bemerken werden, ist, dass die Sterne gestapelt sind, aber sich stattdessen jeder Vordergrund bewegt hat. Daher muss ein zusammengesetztes Bild eines der gestapelten Sterne sein und dann im Vordergrund hinzugefügt werden, normalerweise mithilfe von Ebenenmasken in Photoshop.

Nach dem, was ich bei meinen Versuchen gelernt habe, bin ich mir fast sicher, dass das erste Bild mit einem Weitwinkelobjektiv unter Verwendung eines Tracking-Stativs aufgenommen wurde. Wenn es stationär gewesen wäre, hätte sich die Milchstraße nach dem Aufnehmen seiner Belichtungen über seinen gesamten Rahmen bewegt, wenn sie nicht vollständig davon entfernt gewesen wäre, und er hätte nur wenige bis keine Sterne gehabt, die DSS als gleich und stapelbar erkannt hätte .

SO kann es mit einem Standardstativ gemacht werden. Ort ist der Schlüssel. Halten Sie sich von jeglicher Lichtverschmutzung fern (ich meine den ganzen Weg davon entfernt), prüfen Sie einen Mondphasenkalender und planen Sie eine Nacht, in der kein Mond am Himmel ist so hoch wie möglich und erhöhen Sie Ihre ISO so hoch wie möglich. Mein nächster Versuch wird ISO 3200 sein, vielleicht 6400. Mit etwas Mathe können Sie beurteilen, wie lange Sie belichten können, ohne Sternspuren zu erzeugen. Ich habe es nicht benutzt. Ich habe einfach eine Testaufnahme gemacht und dann die Vorschau vergrößert und angepasst, bis ich eine akzeptable Einstellung gefunden habe.

Probieren Sie es aus und haben Sie Spaß. :) Oh, und sei nicht beunruhigt, wenn du nach einer Weile rote Pixel auf deinem Display siehst. Sie können sechs Riesen für eine Canon 1Ds MKIII ausgeben und haben immer noch tote Pixel. Das ist unvermeidlich. ;)

Ich bin kein Experte und habe es mit Sicherheit nicht ganz herausgefunden. Ich hoffe, jemand antwortet mir auch mit ein paar Vorschlägen.

-Rocco

BEARBEITEN: Stellen Sie sicher, dass die Rauschunterdrückung für hohe ISO-Werte und Langzeitbelichtungen ausgeschaltet ist. Die Verwendung dieser Methode ist nicht erforderlich. Das Anwenden dauert genauso lange wie das Aufnehmen der Belichtung. Je kürzer die Zeit zwischen den Belichtungen ist, desto geringer ist die Sternendrift.

Auch erwähnenswert .. DeepSkyStacker ist ein kostenloses Programm.

Rocco
quelle
Theoretisch könnte man es ohne Tracking machen, indem man einen Ultra Wide verwendet und mehrere Nächte hintereinander stapelt - aber wahrscheinlich war es auf einem Tracker. Dunkle Rahmen sind in der Tat eine gute Idee. Die rechnerische Belichtungszeit beträgt meiner Meinung nach 600 / Brennweite - als grobe Schätzung. Wenn Sie Ihre Blende weit öffnen, werden selbst die Sterne ein bisschen weich, sie scheinen nicht zu "leuchten" - versuchen Sie, ein- oder zweimal anzuhalten. High Iso ist eine Möglichkeit, aber Lower Iso und More Stacks funktionieren sehr gut - weniger Rauschen und mehr DR pro Schuss.
Rfusca
Rfusca .. konnte nicht von meinem Telefon antworten .. nervig .. aber danke für den Vorschlag. Das hätte ich nie gedacht. Ich frage mich, wie das funktionieren würde: Mehr Lichtrahmen sagen ... 40-50, ISO 640 oder 800, 15 Sek., 1: 4 oder so. Ich gehe am Freitagabend höchstwahrscheinlich wieder aus, da der Mond erst gegen 4 Uhr morgens aufgeht. Ich werde es auf jeden Fall versuchen. Ich weiß auf jeden Fall, was Sie mit dem weichen Erscheinungsbild meinen, aber ich denke, das war ziemlich unvermeidlich. Ich dachte, je höher der ISO-Wert und je breiter die Blende, desto mehr Sterne nimmt der Sensor auf. Ich freue mich darauf, das auszuprobieren. Etwas
Rocco
Nun, es ist eine gewisse Wahrheit, dass "höhere ISO-Werte und eine größere Blende" für mehr Sterne gelten, aber für Einzelaufnahmen ist dies wirklich sinnvoll. Sobald Sie mit dem Stapeln beginnen, können Sie die ISO-Empfindlichkeit nach Belieben einstellen, je nachdem, wie lange Sie aufnehmen möchten. Wenn Sie die ganze Nacht über Zeit haben, können Sie mit ISO 100 und 50 Aufnahmen bei ISO 100 mehr erreichen als mit ISO 800, wenn Sie nur ein paar Stunden Zeit haben, um 75 Aufnahmen zu machen - ein Kompromiss. In Bezug auf die Fokussierung lesen Sie hier - astronomy.stackexchange.com/questions/180/…
rfusca
Macht Sinn. Ich denke, ich muss nur dieses Gleichgewicht finden. Wenn es für das Originalposter dieser Frage hilfreich wäre, versuche ich ein paar verschiedene Konfigurationen und poste Links zu den Ergebnissen. Ich habe mich oft gefragt: Könnten Sie einen einzelnen Frame aufnehmen, auf Ihrem Computer duplizieren und diese stapeln? Oder würde das den Zweck zunichte machen? Funktionieren diese Programme, indem sie die Unterschiede in jedem Frame in Bezug auf die erkannten Sterne negieren?
Rocco
Wenn Sie wirklich präzise sind, sollten Sie die dunklen und hellen Frames verschachteln, da die Sensortemperatur für Ihre erste Belichtung unter der des 20. liegt.
Matt Grum
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Ich bin auch verwirrt von der Behauptung, es handele sich um "525 Einzelaufnahmen". Es sieht aus wie nur eine für mich. An einem Ort wie diesem (abseits größerer Lichtverschmutzung) erfasst eine einzelne Belichtung bei etwa 30 s, 1: 2,8 und ISO 3200 auf einfache Weise so viele Details. Dieses Foto der Milchstraße auf Flickr wurde in den 30er Jahren mit Blende 4 und ISO 6400 aufgenommen, und die Milchstraße ist deutlich sichtbar.

Das Stapeln von Mehrfachbelichtungen (mithilfe von Software wie Photoshop oder Startrails ) erfolgt normalerweise, um Lichtspuren zu erstellen, auf denen die Sterne Streifen über den Himmel ziehen. Dieses Beispiel ist eine gestapelte Serie von 126 Bildern.

Ich bin allerdings kein Experte: Wenn jemand weiß, wie sich eine solche Aufnahme aus 525 Bildern zusammensetzen lässt, würde ich mich freuen, davon zu hören.

Mark Whitaker
quelle
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Stapeln ist neben dem Erstellen von Lichtspuren sehr verbreitet. Beachten Sie in Ihrem Beispiel auf Flickr, dass der einzelne Schuss nicht gut skaliert, wenn er auch nur einigermaßen groß angezeigt wird. Es wurde eine große Menge NR aufgetragen und es bildeten sich Sternspuren. Das Stapeln mehrerer Aufnahmen ermöglicht viel mehr Details mit weniger Rauschen und weniger Spuren. Beim Stapeln mit Landscape werden einige Objekte in der Nähe der Landscape ausgeblendet und normalerweise Deepskystacker verwendet.
RFUSCA
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Mit Mosaiken, was wir auch Composites nennen. In diesem Fall benutzte der Fotograf die Kamera höchstwahrscheinlich mit einem Objektiv, um die Landschaft einzufangen, und machte auch Aufnahmen mit einem Teleskop. Das Teleskop hat ein winziges Sichtfeld. Um ein solches Vollfeldbild zu erhalten, müssten Sie viele Aufnahmen von jedem im Teleskop sichtbaren Teil des Himmels machen und diese dann in zusammenfügen Photoshop, um den gesamten Himmel sichtbar für das Auge zu replizieren.

Lesen Sie hier mehr: http://www.robgendlerastropics.com/Article3.html

cmason
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Ich bin mir nicht sicher, ob dieses Compositing-Level im Rahmen der Wettbewerbsregeln zulässig wäre. Außerdem müssten Sie die Aufnahmen immer noch stapeln, um das Rauschen zu reduzieren, wenn Sie ein Teleskop verwenden. Ich wette, dass die 525 Aufnahmen mit der Kamera gemacht wurden auf einem Tracking-Mount mit dem gleichen Objektiv.
Matt Grum