Oglejte si zgornjo zbirko slik. Vse so astrofotografije različnih umetnih satelitov visoke ločljivosti, ki jih je posnel priznani astrofotograf Thierry Legault z uporabo enega od svojih 10-palčnih teleskopov in preproste spletne kamere. Slike so bile izostrene in povečane, tako da je enostavno videti majhne strukture na satelitih, kot so antene ali sončne celice.
Kot ta, ki je zagotovo Soyuz, s sončnimi paneli na vsaki strani:
Je lahko ta predmet vesoljsko plovilo Sojuz? Zasluge: Thierry Legault
To so zelo čudovite slike....
… razen s Thierryjem ne govoriva resnice.
Te slike sonesatelitov, vendar so vse slike zvezdeVega.
To, kar ste pravkar videli, je primer tega, kar Legault imenuje 'slaba astrofotografija', besedna zveza, ki jo Legault uporablja v poklon Philu Plaitu in njegovim Blog Bad Astronomy. V bistvu to pomeni, da vas lahko zaradi artefaktov slik ali prekomerne obdelave – namerno ali nenamerno – zavede, da vidite nekaj, česar v resnici ni.
'V kateri koli surovi sliki je šum in če to sliko obdelate premočno, se pojavi šum in nekaj obdelave lahko spremeni hrup v nekaj, kar je videti kot detajl - vendar to ni detajl,' je dejal Legault.
Tako kot slike, ki so bile predstavljene kot Bigfoot na Marsu, ali celo zamegljene slike domnevnih NLP-jev, so lahko astrofotografije včasih videti kot nekaj, kar niso.
»Mnogi ljudje se ne zavedajo, da slika ni realnost – je preobrazba resničnosti,« je povedal Legault za Universe Today, »in vsaka slika, ki je posneta v težkih pogojih ali blizu meja ločljivosti teleskopa, je slika manjša. in manj zanesljiva ali vse manj odraža realnost.'
Veliko stvari lahko povzroči težave pri astrofotografiji:
- atmosferske turbulence, ki lahko popači slike in celo ustvari napačne podrobnosti ali povzroči, da resnične izginejo
- neizogibno tresenje teleskopa zaradi ročnega sledenja, zlasti pri satelitskem slikanju
- šum, sprememba svetlosti ali barve na slikah zaradi senzorja in vezja digitalnega fotoaparata ali uklon svetlobe od teleskopa
Tem težavam se je morda težko izogniti, odvisno od vaše opreme in ravni spretnosti. Kaj naj torej naredi astrofotograf?
'Rešitev za te težave je previdnost pri obdelavi,' je pojasnil Legault. 'Pogosto sem rekel, da najboljša, najbolj usposobljena oseba pri obdelavi slik ni tista, ki pozna vse možnosti obdelave, ampak oseba, ki ve, kdaj je treba sliko ustaviti.'
Prekomerna obdelava
Prekomerna obdelava, kot so večkratne operacije glajenja, izostritve in povečave ali preoblikovanja plasti in kombinacije v Photoshopu, lahko ustvari napačne podrobnosti na slikah.
Težave z vodilno sliko v tem članku vseh »satelitov« – strukture in različne barve, ki jih vidite – so v glavnem posledica atmosferske turbulence in šuma na neobdelanih slikah, v kombinaciji z učinki barvnega senzorja v fotoaparatu.
Atmosferska turbulenca
Pomislite, kako ko s prostim očesom gledate zvezdo, ki je nizko na obzorju, vidite utripajoče in včasih celo spreminjanje barve, tako da lahko atmosferska turbulenca zagotovo vpliva na barve.
Zvezda Vega znova, serija slik, združenih v animacijo: zdi se, da je med letom satelit, ki prikazuje različne velikosti in navidezno rotacijo. Ampak ni. Zasluge: Thierry Legault.
'Ko zvezdo opazujete skozi teleskop pri veliki povečavi, lahko postane še bolj popačena,' je dejal Legault. 'Imate konice, popačenja in spremembe v obliki, zvezda, ki naj bi bila točka ali disk, pa se na žalost zaradi turbulence spremeni v nekaj, kar je popolnoma popačeno in ima lahko številne oblike.'
Težave z opremo
Poleg tega, je dejal Legault, lahko kombinacija popačenj z učinkom barvnih senzorjev v kameri, imenovanih Bayerjev senzor, povzroči dodatne težave.
'Za senzor imate slikovne pike po skupinah po štiri: eno rdečo, eno modro in dve zeleni v kvadratu,' je dejal Legault, 'in zlahka si predstavljate, da če je predmet zelo majhen, kot je zelo majhna zvezda, svetloba lahko pade na rdečo slikovno piko, nato pa slika lahko postane rdeča. Potem je podoba zvezde popačena in imate nekaj konic, ki padejo na piksel druge barve.'
In potem obdelava naredi ostalo, preoblikuje turbulenco in artefakte kamere v podrobnosti, ki so morda videti resnične, je dejal Legault.
Legault se je spomnil amaterja, ki je pred nekaj leti objavil sliko Saturnove lune Titan.
'Slika je vsebovala površinske podrobnosti in oster rob diska,' je dejal, 'in je bila videti precej prepričljiva. Toda vsi vemo, da je Titan prekrit z neprozorno in enotno atmosfero, površinskih podrobnosti pa ni mogoče videti. Podrobnosti so bile pravzaprav le artefakti, ustvarjeni zaradi šuma ali drugih napak na sliki s prekomerno obdelavo slike slabe ločljivosti z večkratnimi operacijami povečanja, pomanjševanja, izostritve in glajenja.
Kaj naj počne ljubiteljski astrofotograf?
Torej, ko se danes vse več ljudi ukvarja z astrofotografijo, kako se lahko prepričajo, da je to, za kar mislijo, da vidijo, resnično?
'Obstajajo rešitve, kot je kombinacija neobdelanih slik,' je dejal Legault. 'Ko združite 10 ali 20 ali 100 neobdelanih slik, lahko zmanjšate šum in slika je bolj zanesljiva in manj popačena zaradi turbulence.'
Oglejte si na primer spodnje slike vesoljskega čolna Discovery. Dve levi sliki sta zaporedni posamezni sliki, obdelani z glajenjem (zmanjšanje šuma), izostritvijo (valčki) in povečani 3-krat.
Odkritje vesoljskega shuttlea, posnetega v orbiti. Zasluge in avtorske pravice: Thierry Legault
Zdi se, da prva in druga slika, čeprav zamegljeni, prikazujeta veliko zelo majhnih podrobnosti. Toda ko jih primerjamo skupaj ali s kombinacijo 27 najboljših slik serije (na desni), so končno pogoste le večje strukture.
»Svetla črta z oznako A ni resnična, gre za artefakt, ki ga je verjetno povzročila turbulenca,« je dejal Legault, »in če bi šlo za sliko vesoljske postaje, posneto med EVA, bi morda lahko trdil, da je ta detajl astronavt, ampak bi se motil. Dvojna temna točka z oznako B bi lahko vzela za okna na vrhu pilotske kabine Discoverja. Vendar ni resnično; če bi šlo za podobo vesoljske postaje, bi lahko trdil, da gre za okna Kupole, vendar bi se spet motil. V C sta dve vzporedni črti vrat tovornega prostora skupni obema slikama, vendar primerjava s pravo sliko, ki vsebuje le resnične podrobnosti, kaže, da niso resnične in da so verjetno artefakt obdelave.
Ena od pomanjkljivosti barvnih senzorjev je, da je na sliki več šuma, zato je slika manj zanesljiva kot pri črno-belih senzorjih. To je razlog, da kamere globokega neba pogosto uporabljajo črno-bele senzorje. In tako za slikanje satelitov, kot je Mednarodna vesoljska postaja, Legault uporablja črno-belo kamero.
'Je bolj zanesljiv in ne potrebujete barvne kamere, ker je vesoljska postaja brezbarvna, razen sončnih kolektorjev,' je dejal Legault. »Poleg tega je enobarvni senzor veliko bolj občutljiv na svetlobo, 3- ali 4-krat. Bolj občutljiv pomeni, da imate manj hrupa.'
Logični nasvet
Legaultov glavni nasvet je, da bodite logični glede tega, kar vidite na neobdelanih in obdelanih slikah.
'Gledeti morate na celotno podobo, na doslednost celotne slike in ne le na eno podrobnost,' je dejal. »Če posnamem sliko, za katero pravim, da ima podrobnosti na Jupitrovih satelitih in na isti sliki ne vidim niti velike rdeče lise na Jupitru, ne deluje – to ni mogoče. Slika mora imeti celotno konsistentnost in vključevati podrobnosti predmeta, ki je večji od tistega, ki nas zanima. Torej, če vidimo sliko, kjer naj bi nekdo imel astronavta in modul vesoljske postaje ter večji modul ni viden ali je popolnoma popačen, obstaja težava.'
7. marca 2011 je robotska roka na space shuttle Discovery uporabljena za zadnji pregled zaščitnih ploščic pred pristankom na misiji STS-133. Avtorske pravice in avtorske pravice: Thierry Legault
Še en nasvet je, da svojo sliko primerjate z drugo sliko, ki jo je posnel nekdo drug – drug amaterski astrofotograf, profesionalec ali celo vesoljska agencija.
'Če imate na primer fotografijo vesoljskega shuttlea ali vesoljske postaje, jo lahko primerjate s pravo fotografijo in vidite, ali so tam vse podrobnosti,' je dejal Legault.
In če imate še vedno vprašanja o tem, kaj vidite na svojih slikah, Legault tudi predlaga, da svoje slike objavite na forumih o astronomiji, da boste lahko dobili analizo in vpogled drugih amaterskih astrofotografov.
'Torej obstajajo rešitve za zagotovitev, da so podrobnosti resnične podrobnosti,' je dejal Legault, 'in ko se boste navadili opazovati neobdelane slike in obdelane slike, bo postalo lažje razumeti, ali je vse resnično, ali je le del resničen. ali če skoraj nič ni resnično.«
Toda Legaultov glavni nasvet je, da svojih slik ne obdelujte preveč. 'Mnogi amaterji posnamejo neverjetne, ostre slike in uporabljajo nežno in razumno obdelavo, tako da ni nobenih artefaktov.'
Za več informacij in nasvetov Thierryja Legaulta glejte njegovo spletno mesto , predvsem pa tehnične strani. Legault je za marčevsko številko Sky & Telescope napisal podroben članek o tem, kako slikati Mednarodno vesoljsko postajo.
Lahko tudi berete naš članek o Legaultovi astrofotografiji, objavljen 1. marca 2012.