Как фотографировать звездное небо и что для этого понадобится

Вот такие фото Млечного Пути вполне сможете сделать и вы. Фото: Константин Григорьев.

Камера Sony A6300; объектив Samyang 12 mm F/2.0 NCS; ISO 3200, 20 с, диафрагма F4.0. Панорама из двух горизонтальных кадров

Немного об астрофотографии в целом

Астрофотография — один из самых технически сложных разделов фотографии. Снимать приходится очень тусклые объекты, которые зачастую даже в телескоп выглядят мутными белесыми пятнами. А значит, речь идет о длинных выдержках, светосильных объективах, дорогостоящем оборудовании и методе «сложения» фотографий.

Сразу оговоримся, что все направление астрофотографии можно условно разделить на три больших ветви:

• пейзажная астрофотография — съемка звездных полей (Млечного Пути и созвездий целиком) с элементами земного пейзажа на широкоугольный объектив;

• планетная астрофотография — съемка Луны и планет, а также их спутников;

• Deep-sky-фотография (или просто дипскай) — съемка объектов дальнего (глубокого) космоса: галактик, звездных скоплений, туманностей.

Каждое из направлений самобытно и требует особого набора оборудования. Приобрести сразу универсальный набор техники, который позволит вам снять и Млечный Путь над морем, и водородные туманности, не получится. Но начинать свой путь в астрофотографии мы советуем именно с «пейзажки» как самого доступного и простого направления. Остальное придет с опытом и, конечно, с деньгами.

Направления астрофотографии

Ночное небо богато интересными объектами, которые можно не только наблюдать, но и фотографировать. Причем для любых условий кое-что найдется. Конечно, для действительно качественных фотографий лучше иметь возможность выехать подальше от города, жилья, света — туда, где горизонт не закрыт лесом, горами и другими объектами. Но в целом фотографировать можно даже с балкона в городе. Другое дело, что в последнем случае вам будут доступны только наиболее яркие объекты — Луна, планеты Солнечной системы, некоторые туманности — а для сбора необходимой суммы снимков, которые «складываются» при съемке дипская, потребуется больше времени.

Поговорим немного об особенностях каждого направления, оборудовании, которое для него необходимо, и методике съемки.

Пейзажная астрофотосъемка

Особенность этого направления в том, что для него потребуется минимум оборудования: только фотоаппарат, объектив и штатив — даже телескоп ни к чему. Важно, чтобы фотоаппарат был с ручными настройками выдержки, светочувствительности, фокусировки — лучше полнокадровый, то есть с размером матрицы 36×24 мм. Но если у вас уже имеется «кроп» (фотоаппарат с уменьшенной матрицей — около 22×15 мм) со сменными объективами и ручными настройками, для начала сгодится и такой.

Объектив для пейзажной астрофотосъемки должен быть светосильным и широкоугольным. Светосила позволит собрать на матрицу максимум света без увеличения значения ISO, чтобы минимизировать шумы, ну, а широкий угол объектива дает возможность не только поместить в кадр земной пейзаж, но и увеличить выдержку без потери качества изображения. Желательные параметры: фокусное расстояние в пределах 12−24 мм, а светосила (диафрагма) от f/1.8 до f/4.0.

В астрофотографии есть «правило 500» — формула расчета максимально возможной выдержки, на которой звезды не будут превращаться в черточки, а будут выглядеть как точки с неподвижного штатива. Для этого надо разделить 500 на фокусное расстояние объектива, через который вы фотографируете. То есть, снимая на объектив 50 мм, можно поставить на фотоаппарате максимальную выдержку 10 секунд. А используя «ширик» 18 мм — 27 секунд (такая выдержка позволяет хорошо «проработать» звездное небо, запечатлев даже неяркие и невидимые невооруженным глазом объекты). Чем меньше фокусное расстояние и больше светосила, тем большую выдержку вы можете использовать, а значит, получить более качественное изображение, — учитывайте это, выбирая объектив.

Что касается штатива, то тут стоит обратить внимание на металлические модели с грузоподъемностью от 5 килограммов. Чтобы избежать «шевеленки» при нажатии на кнопку пуска фотоаппарата, нелишним будет пульт дистанционного управления.

Как снимать

Алгоритм пейзажной астрофотосъемки прост:

1. Выберите место съемки подальше от городской засветки, иначе будет слишком много «паразитного» света, который на длинной выдержке испортит кадр. Если уехать столь далеко проблематично, расположитесь спиной к засветке: городу, предприятию, трассе.

2. Установите штатив и фотоаппарат, наведите на участок неба, который планируете снимать. Желательно, чтобы в кадр попадали и земные объекты: гора, дерево, дом.

3. Для фотографирования звездного неба сфокусируйтесь на бесконечность и выставьте выдержку в соответствии с вышеприведенным правилом 500. Максимально откройте диафрагму, ISO установите на 3200.

4. Сделайте пробный снимок. Для фотографирования используйте пульт управления, чтобы избежать «шевеленки».

5. По результатам пробника скорректируйте настройки: если звезды начинают растягиваться в черточки, сократите выдержку; для увеличения резкости — прикройте диафрагму; недостаток света скорректируйте увеличением ISO. Между двумя последними параметрами необходимо найти компромисс, чтобы была достаточная резкость и освещенность, но при этом не вылезали шумы.

6. После получения результата, который вас устроит, отдельным кадром сфотографируйте объекты на переднем плане. Здесь выдержку надо сократить, а диафрагму прикрыть, чтобы объекты были в фокусе и хорошо проработаны.

Что касается баланса белого, то его надо подобрать экспериментальным путем или же скорректировать потом, при обработке, что возможно, если снимать в формате RAW. Объекты переднего и заднего планов также объединяются в одно фото при обработке.

Метеор Персеид на фоне полярного сияния. Фото: Константин Григорьев.

Камера Sony A6300; объектив Samyang 12mm/2.0 NCS CS; ISO 2000, 25 с.

Оборудование для пейзажного астрофото

Перейдем к конкретике и приведем два примера наборов оборудования для пейзажной астрофотографии. Пусть будет условно максимальный (ведь ничего максимального в астрофото нет — всегда найдется, что улучшить) и минимальный.

Минимальный набор:

1. Фотоаппарат Nikon Z5 в комплекте с зум-объективом Nikkor Z 24−50mm f/4−6.3. Откровенно говоря, это не самый лучший объектив для астрофото и по фокусному расстоянию, и по светосиле, но он идет в комплекте — а мы говорим о минимальном наборе аксессуаров. Кроме того, фотоаппарат полнокадровый, что увеличивает возможную выдержку.

2. Штатив Raylab Pro 75. Легкий, из алюминиевого сплава, он достаточно надежен, удобен и компактен.

3. Беспроводной пульт дистанционного управления для фотоаппарата. Нужно выбирать тот, что подходит для конкретной модели, хотя обычно они довольно универсальны. Альтернативой пульту ДУ может стать функция автоспуска на фотокамере.

В качестве альтернативы фотоаппарату можно рассматривать модель Sony Alpha A7 — легкую полнокадровую беззеркальную камеру с хорошей автономностью (до 710 снимков) и отличным качеством изображения даже на высоких значений ISO. Она также идет в комплекте с зум-объективом, правда, его фокусные расстояния 28−70 мм несколько выходят за желаемые пределы. Так что лучше вместе с ним, если есть возможность, приобрести объектив Samyang AF 18 mm f/2.8.

Итого: минимальный набор для пейзажной астрофотосъемки обойдется в 135 000−150 000 рублей.

Пример сетапа для пейзажной астрофотографии. Фото: Константин Григорьев

Условно максимальный набор:

1. Фотоаппарат Nikon D850 — отличный вариант с 45-мегапиксельной матрицей и минимальным уровнем шумов, позволяет делать сверхдетализированные фотоснимки, при этом универсален и может использоваться и для пейзажного астрофото, и для deep-sky-фотографии, и для портретной или макросъемки — с соответствующими объективами (приобретаются отдельно). Альтернативой может стать Canon EOS 5D Mark IV, примерно такой же по цене и общему набору функций, но с разрешением всего 30 МП.

2. Объектив Samyang 14 mm f/2.8. Отличный вариант для своей ценовой категории, правда, с определенными (и неизбежными для своей стоимости) проблемами — хроматическими аберрациями и виньетированием. Их придется исправлять при последующей обработке изображения. Ну и еще при покупке стоит учитывать, что объектив полностью мануальный. Впрочем, для астрофотографии это не принципиально. К сожалению, что-то лишенное всех этих недостатков, например, Sigma 14 mm f/1.8 DG HSM обойдется в 140 000 рублей.

3. Штатив. Вполне достаточной для астрофотографии будет, например, модель Benro MeFoto RoadTrip BMRTATTN.

Конечно, к этому набору всегда можно добавить что-то еще, ведь максимальный он условно. Стоимость его составит от 250 000 до 350 000 рублей в зависимости от того, на каком объективе вы решите остановиться.

Все вышеперечисленные объективы выпускаются под разные байонеты, то есть в зависимости от марки фотоаппарата — Nikon, Canon или Sony — вы сможете подобрать свой вариант.

Планетная астрофотография

Для съемки Луны и планет Солнечной системы (сфотографировать планеты, вращающиеся вокруг других звезд, даже ближайших, современное любительское оборудование не позволяет) понадобится куда более солидный минимальный набор: телескоп, автоматизированная монтировка с ведением, астрокамера (что-то типа веб-камеры — подробности ниже) и ноутбук или компьютер со специализированным софтом.

Принцип съемки здесь несколько иной: астрокамера вставляется в телескоп вместо окуляра — через переходник или без него — в зависимости от конструкции телескопа и самой камеры — и подключается к ноутбуку, с которого осуществляется управление наведением и самой съемкой. Несмотря на несколько обманчивое название «планетной астрофотографии» здесь снимается видео, и потом в программе полученная запись разбивается на отдельные кадры, неудачные (размытые и с шумами) удаляются, а удачные — «складываются» в итоговое изображение для получения максимального количества деталей.

Съемка Солнца тоже относится к планетной. Благодаря высокой яркости объекта многого можно добиться одиночным кадром — «сложение» здесь не применяется. Но опять же из-за яркости наблюдения съемка Солнца может осуществляться только со специальным фильтром (и ни в коем случае без него).

Протуберанцы Солнца. Фото: Владимир Корой

Солнечный телескоп Coronado SolarMax II c линзой Барлоу Celestron Omni 2x; камера Canon 1100D; cофт: Canon Eos planetmovie Recorder, Pipp, Autostakkert, Registax 6, FastStone. 1158 кадров

Для планетной фотографии можно использовать телескопы с любой оптической схемой:

• Зеркальные (рефлекторы системы Ньютона). Их главный плюс — самая доступная цена за апертуру, минус — громоздкость: с трубой длиной в метр-полтора не особо поездишь, да и монтировка для такого телескопа требуется соответствующая. Для планетной астрофотографии стоит присмотреться к моделям Sky-Watcher BK с диаметром объектива от 250 мм. Их стоимость начинается со 120 000 рублей.

• Линзовые (рефракторы). Самые простые в эксплуатации, но модели с большой апертурой дороги, а кроме того сильно страдают сферическими и хроматическими аберрациями. Поэтому получить фотографии высокого разрешения и качества будет непросто. Впрочем, если вы делаете первые шаги, не желаете особенно напрягаться и ищете универсальный инструмент, то смотри́те в сторону небольших рефракторов: Sky Watcher 1001 или Sky Watcher 1201. За примерно те же деньги (120 000−130 000 рублей) можно приобрести такую модель уже на монтировке EQ5, к которой можно подключить привод, превратив ее в автоматизированную (с ведением).

• Зеркально-линзовые или катадиоптрики (система Максутова — Кассегрена). Главный плюс таких телескопов — в их мобильности. Они примерно в 2−3 раза короче аналогичных по апертуре Ньютонов. Модели Celestron C8, C9.25, C11, C14 отлично себя зарекомендовали именно для съемки планет. Стоимость также начинается от 120 000 рублей.

Что касается астрокамеры, то обратите внимание на модели бренда ZWO. В зависимости от разрешения, скорости съемки и других параметров их стоимость может находится в диапазоне от 10 000−15 000 рублей за модель ZWO ASI 120 (недорогая цветная астрокамера с частотой съемки 60 кадров в секунду и разрешением 1280×960) до 55 000−95 000 рублей за ZWO ASI 294MM — одну из лучших астрокамер, сочетающую высокую чувствительность и скорость съемки (выпускается как в цветном, так и в черно-белом вариантах).

Отдельно следует сказать про монтировку с ведением, то есть автоматизированную. Ее отличие от обычной состоит в наличии моторчика, который компенсирует суточное вращение Земли. Он поворачивает телескоп или фотоаппарат, установленный на монтировке, вслед за движением Луны, планет или звезд по небосклону. При этом — в зависимости от сложности конструкции монтировки — скорость вращения может регулироваться и корректироваться извне при помощи специальных программ, оборудования и наблюдателя. Для телескопов от 200 мм и можно порекомендовать модель EQ6, для телескопов менее 200 мм — EQ5 или HEQ5 (речь, конечно, об автоматизированных монтировках с приводом). В полной комплектации EQ6 обойдется примерно в 370 000 рублей, а модель помладше — в 245 000 рублей. Если у вас телескоп уже с монтировкой, то к ней можно отдельно приобрести механизированный привод по цене 40 000−80 000 рублей — в зависимости от модели.

Так как и визуальное наблюдение, и фотографирование планет особенно сильно зависит от атмосферных условий, желательно использовать дополнительные аксессуары:

• Линзу Барлоу — окулярную насадку, в несколько раз увеличивающую кратность получаемого изображения. В зависимости от конкретной планеты и условий наблюдения используются 2- и 3-кратные линзы Барлоу. Хотя визуально линза не придает изображению дополнительных деталей, она позволяет сделать изображение планеты более крупным, что облегчает обработку и позволяет получить более качественное итоговое изображение.

• Атмосферный корректор дисперсии — насадку с системой линз, корректирующую влияние атмосферной дисперсии, то есть «размазывания» изображения в разных цветовых каналах. Без корректора диск планеты будет как бы «разделяться» на разные цвета (что связано с разным углом преломления разных длин волны в земной атмосфере). Из-за этого на фото (да и при визуальных наблюдениях, пусть и в меньшем масштабе) вы получите голубой ореол сверху планеты и красный — снизу.

Затраты на корректор атмосферной дисперсии составят около 10 000 рублей и примерно столько же на линзу Барлоу (в зависимости от кратности, качества и посадочного диаметра окуляра). Нелишним будет хотя бы минимальный набор светофильтров — еще 3 000−5 000 рублей. Для монохромных астрокамер задачу съемки существенно упростит колесо фильтров, позволяющее менять их автоматически — плюс еще 15 000−30 000 рублей. Ну, и всякая мелочь типа проводов, USB-хаба и т. д.

Юпитер и Сатурн. Фото: Виталий Круглянских

Телескоп Sky-Watcher BKP2001; астрокамера ZWO 224 MC; линза Барлоу Celestron Omni 2x; софт ZWO Asicap, PIPP, Autostakkert, Registax. 50% из 4000 кадров.

Итого, по самым скромным подсчетам получается от 250 000−300 000 рублей — в меньшую сумму едва ли получится уложиться. При этом считаем, что компьютер или ноутбук у вас в наличии. В противном случае придется потратиться еще и на него.

Фотография объектов дальнего космоса

Такая съемка — самое сложное и затратное (и в плане финансов, и в плане времени) направление астрофотографии. Здесь также используется способ суммирования фотографий — ведь чтобы собрать достаточно света от удаленных галактик, скоплений и туманностей, требуется порой несколько часов экспозиции. А чтобы их получить, необходимо соответствующее оборудование.

• Телескоп с апертурой от 150 мм. Чем больше будет диаметр объектива и чем более светосильным сам инструмент, тем больше света от удаленных и тусклых объектов удастся собрать, а значит, изображение будет более детализированным, ярким, качественным. Угловые размеры объектов дальнего космоса довольно большие, а потому даже на относительно небольшие (по апертуре) телескопы можно получить фото приемлемого качества. Пожалуй, 150 мм — это необходимый минимум, больше — лучше. Все, о чем мы говорили в предыдущем разделе, подойдет и для фотографирования объектов дальнего космоса.

• Экваториальная монтировка с электроприводом. Вполне достаточно будет моделей, упомянутых в разделе про планетную астрофотографию. В крайнем случае можно использовать и альт-азимутальную модель — если такая монтировка есть, а денег на новую — нет. Но о длинных выдержках — свыше 30 секунд — почти наверняка можно будет забыть.

• Фотоаппарат или астрокамера. Подойдет и специализированная астрокамера, и обычный зеркальный фотоаппарат. Если для пейзажной астрофотографии выбор полноматричного фотоаппарата обусловлен широким полем зрения и возможностью добиться длинных выдержек с неподвижного штатива, то для фотографии объектов далекого космоса это не принципиально, так как съемка осуществляется на длинном фокусе, то есть объективами с большим фокусным расстоянием — обычно 200 мм и более, — а результат съемки — это сумма сотен фотографий. Так что кропнутая зеркалка, как называют неполнокадровые зеркальные фотоаппараты, — вполне приемлемый вариант. Подойдет даже вариант начального уровня, например, Canon EOS 2000D. Если же есть возможность потратить на фотоаппарат большую сумму, обратите внимание на полнокадровую беззеркальную модель Sony Alpha A7 II — как более универсальную, но при этом достаточно компактную и простую. Что касается специализированных астрокамер, то тут понадобятся более продвинутые модели все того же бренда ZWO: ASI 183MC (от 65 000 рублей), ASI 2600MC Pro (от 160 000 рублей), ASI 6200MC Pro (от 320 000 рублей) — смотрите по своему бюджету.

• Гид — небольшой вспомогательный телескоп, применяемый для точного позиционирования по небесным объектам — той самой вышеупомянутой коррекции монтировки с ведением. Он также уже есть у вас, если ваш телескоп оборудован оптическим искателем. Если же нет, то можно приобрести или искатель, или небольшой полноценный телескоп-рефрактор. Основные требования: минимальное количество оптики, светосила около f/5, апертура 50−60 мм, прочный фокусер или его полное отсутствие, чтобы избежать «подвижек» гидирующей камеры.

• Камера для гидирования — небольшая камера, которая отслеживает положение гидируемого объекта — какой-нибудь яркой звезды, по которой осуществляются позиционирование и корректировка. В качестве нее используется астрокамера для планетного фото. Можно взять ту, что уже есть в наличии. Если есть возможность выкроить лишние 15 000−30 000 рублей, то лучше приобрести монохромную модель все той же линейки ZWO ASI.

• Флэтбокс — приспособление, используемое для компенсации различных неприятных «артефактов»: пыли на матрице, виньетирования (падения яркости к краям кадра), проблем с линзами.

• Компьютер или ноутбук. Если вы снимаете дома или, например, на даче, то вполне можно обойтись и компьютером. Главное, чтобы хватало длины многочисленных проводов — от монтировки, камер, гида. На природе же понадобится ноутбук — достаточно современный и производительный, чтобы справляться со всем этим «хозяйством», программами и драйверами для оборудования.

• Разнообразные аксессуары. Для съемки на природе понадобится бленда, защищающая от росы и запотевания, а в холодное время года — специальный гибкий обогрев, что-то типа элемента теплого пола. А еще USB-хаб для коммутации, аккумуляторы и пауэрбанк, переходник на «прикуриватель», чтобы запитаться от автомобиля, красный фонарик, чтобы не создавать засветки, светофильтры, повышающие контрастность изображения. Добавьте сюда флэтбокс (5 000 рублей; нужен для получения калибровочных кадров, которые используются при обработке астроснимков), провода-кабели, светофильтры и ноутбук. Скорее всего, это у вас тоже уже есть, если вы собирали сетап для планетной астрофотографии.

Туманность «Розетка» (NGC 2237) — при съемке таких водородных туманностей и необходимо удалять ИК-фильтр из зеркалки. Фото: Артём Укропов

Телескоп William Optics Redcat 71; гид William Optics UniGuide 50 с камерой ZWO ASI174MM; камера ZWO ASI2600MM Pro; фильтры Antlia 3nm Narrowband H-alpha 2″, Antlia 3nm Narrowband Oxygen III 2″, Astronomik H-alpha CCD 6nm, Astronomik OIII CCD 6nm; монтировка Celestron CGEM II; принадлежности ZWO ASIAIR Plus, ZWO EFW 5×2″; cофт: Adobe Photoshop, Pleiades Astrophoto PixInsight

Итоговый набор оборудования для съемки DSO (без компьютера или ноутбука) обойдется где-то в 350 000−400 000 рублей. Впрочем, как говорят увлеченные астрофотографы, это только начало. В погоне за качеством и возможностями бюджет вполне может вырасти и в несколько раз.

Программы для обработки астрофото

Как и оборудование, программы для астрофотографии вызывают у астрономов-любителей массу споров: кто-то предпочитает одни, кто-то другое. Все опять же приходит с опытом и основывается на выборе имеющегося оборудования и личных предпочтениях. Вот небольшой набор бесплатного и условно-бесплатного софта различного назначения:

— Планетарии — для ознакомления с небом (что можно увидеть в конкретное время из конкретной точки местности), печати карт и отождествления слабых объектов:

• StarCalc;
• SkyChart;
• Stellarium.

— Планировщики — для планирования наблюдений, просмотра и поиска астрономических событий, печати карт:

• CNebulaX;
• Astroplanner;
• Eye&Telescope.

— Автоматизация наблюдений — для управления камерами, монтировками, автогидирования и съемки:

• ASCOM;
• APT;
• CCDciel;
• Audella;
• INDI.

— Обработка изображений — для просмотра, отбора и отбраковки кадров, их постобработки, коррекции, «сложения» и т. д.:

• ImPPG;
• DeepSkyStacker;
• RegiStax;
• AutoStakkert!;
• TheGimp.

К сожалению, российского (или хотя бы переводного) софта для астрофотографии крайне мало. А освоить многие из вышеперечисленных программ интуитивно довольно сложно. Тут вам в помощь «Астрофорум», где всегда полно знающих людей, готовых помочь.

Иногда потрясающих результатов в съемке объектов дальнего космоса можно добиться и одиночным кадром. На фото галактики М33 и М31. Фото: Владимир Корой

Телескоп Sky-Watcher BKP2001EQ5; камера Canon 1100D; одиночный кадр: выдержка 40 с, ISO 3200

Резюме

Как видите, астрофотография — дело, конечно, дорогое, но интересное и в общем-то доступное. При условии, что какой-никакой опыт в фото у вас уже имеется и есть что-то из оборудования, для начала вполне можно вложиться и в скромные (для этого направления) 130 000 рублей. Зато если втянетесь, у ваших близких еще долго не будет проблем с подарками на всевозможные праздники, вот хотя бы на приближающийся Новый год.