Jakie są przyczyny nie wykonywania superdługich ekspozycji (godzin) w astrofotografii?

Robię badania, aby dostać się do astrofotografii.

Większość samouczków zaleca wykonywanie wielokrotnych ekspozycji, a następnie układanie ich w stos.

Zastanawiam się: czy pod warunkiem, że kamera jest w systemie śledzenia, dlaczego nie pozostawić otwartej migawki tak długo, jak to możliwe?

@ Michael Clark i @ Itai udzielili dobrych odpowiedzi. Jeszcze kilka myśli z perspektywy entuzjastycznego amatora:

• Technologia śledzenia nie jest doskonała, a czasem lepiej jest pracować w ramach praktycznych ograniczeń dostępnego śledzenia, niż przesuwać go za daleko

• Bardzo długie ekspozycje mogą nie działać dobrze przy wysokim poziomie zanieczyszczenia światłem. Istnieje równowaga pomiędzy złapaniem jak największej liczby fotonów docelowych bez przesadzania z niechcianymi

• Zarządzanie ryzykiem: jeśli masz tylko jedną długą ekspozycję, można ją łatwo zniszczyć przez zgaszenie zewnętrznego światła. Wiele krótszych ekspozycji oznacza, że ​​możesz po prostu wyrzucić złe kadry

Po pierwsze dlatego, że możemy teraz.

W zależności od aparatu fotografowanie w trybie Bulb może rzeczywiście wykonywać zdjęcia od kilku minut do kilku godzin. Za pomocą kamery filmowej wykonuje się astrofotografię przy bardzo długich czasach naświetlania, a kamery te nie mają ograniczenia czasowego, ponieważ nie potrzebują zasilania do działania.

Aparat cyfrowy może być używany w ten sam sposób, ale większość bezlusterkowych limitów ekspozycji żarówki do 30 minut lub godziny, co uniemożliwia fotografowanie dłuższej ekspozycji, więc nie ma wyboru.

Większość lustrzanek cyfrowych może jednak wykonywać zdjęcia trwające ponad godzinę, dzięki czemu mogą wykonać bardzo długą ekspozycję, aby uzyskać ostateczny obraz w jednym ujęciu. Jednak użycie wielu zdjęć może być korzystne. Co najważniejsze, maksymalna jasność każdego piksela jest powiększona virtallu. W jednym ujęciu nasycone miejsce na zdjęciach zostanie prześwietlone. W przypadku wielu zdjęć możliwe jest, że nasycenie nie nastąpi, co daje oprogramowaniu większą precyzję danych do pracy. Nadmiernie upraszczające, każde podwojenie ujęć daje dodatkową precyzję i mniej więcej zakres dynamiczny. Więc zrób tylko 4 zdjęcia, uzyskasz jeszcze 2 stopnie zakresu dynamicznego w porównaniu do pojedynczej ekspozycji.

Wielokrotne ekspozycje powodują uśrednianie hałasu. Zapewni to czystsze obrazy do pracy, ale na każdym obrazie może być zastosowana programowa redukcja szumów, która jest bardziej skuteczna niż przetwarzanie dłuższej, znacznie głośniejszej ekspozycji.

Pomiar bardzo długiej ekspozycji jest raczej trudny, ale jeśli masz wiele zdjęć, możesz nie używać całego stosu ani sterować mieszaniem oprogramowania, aby uniknąć prześwietlenia, szczególnie jeśli w kompozycji znalazłeś się na pierwszym planie.

Dwie niedogodności związane z przechwytywaniem wielu obrazów są niewielkie. Jednym z nich jest to, że później będzie więcej pracy, ponieważ stos obrazu musi zostać przesłany i przetworzony przez komputer, a nie pojedynczy obraz. Drugim jest to, że mogą występować niewielkie przerwy, jeśli wykonujesz ślady gwiazd, podczas gdy aparat zajmuje trochę czasu między ujęciami (pamiętaj o wyłączeniu redukcji szumów przy długiej migawce, jeśli nie chcesz dużych przerw), które mogą zależeć od wielu rzeczy i konkretny aparat.

Główną zaletą układania w stos jest uśrednianie losowego „szumu strzału” w rozkładzie Poissona, który może stanowić problem w przypadku zdjęć w słabym świetle, takich jak astrofotografia. Kolejną zaletą układania w stos jest zastosowanie dedykowanych monochromatycznych czujników obrazowania przy jednoczesnym naprzemiennym filtrowaniu kolorów (lub wyspecjalizowanych w astronomii) filtrów nad całym czujnikiem dla każdej ekspozycji, a następnie łączenie ich na stanowisku.

Cyfrowe czujniki nagrzewają się podczas długich ekspozycji; Miałem ekspozycje tak krótkie, jak 6 minut, wykazujące bardzo widoczne zniekształcenie kolorów w rogach kadru. Pracuj mikroukładem nieprzerwanie przez wiele godzin bez specjalistycznego chłodzenia, a rezultatem będzie prawdopodobnie niepotrzebny bałagan.

Również wykonywanie długich ekspozycji pozostawia Ci możliwości oprogramowania wbudowanego w aparat. Wykonując wiele zdjęć i przetwarzając je później, możesz korzystać z oprogramowania o różnych możliwościach i priorytetach, co może dać ci lepsze zdjęcie.

Po przeczytaniu innych odpowiedzi tutaj i ogłoszeniu wydarzenia superkrwawego niebieskiego księżyca w drugim tygodniu postanowiłem spróbować eksperymentu. Wystrzeliłem księżyc podczas jednej z krótkich przerw w chmurze, kiedy nie byłem ani w pracy, ani w śnie. Strzeliłem z ręki, ponieważ był to tylko eksperyment. Mój aparat, Olympus E-520 (wydany w 2008 r.), Jest niezwykle głośny i ma 70–300 mm obiektyw o dość zwyczajnej jakości, gdy jest przesunięty do granic możliwości, ale rozmiar czujnika czterech trzecich sprawia, że ​​pole widzenia jest równoważne 600 mm.

Zrobiłem kilka zdjęć przy włączonej stabilizacji obrazu F9.0 1 / 40s iso800 300 mm.

Wybrałem około 5 i spróbowałem przetworzyć pliki za pomocą Darktable, Gimp, Siril i Hugin. Przedstawione zdjęcie ma jednokolorową ramkę bez przetwarzania szumów i złożony obraz złożony z 5 podobnych ujęć wyrównanych i połączonych, a następnie przekonwertowanych na czarno-biały i nieco wyostrzonych. W rogach czarno-białego obrazu widać, że wyrównane obrazy nie zachodzą na siebie, co ujawnia wpływ, jaki dodatkowe warstwy wywierają na szum.

Niezależnie od tego, czy po prostu uśredniłem warstwy w Gimp (chociaż wyrównanie i obrócenie warstw było prawie niemożliwe), czy użyłem Hugin lub Siril, hałas został zauważalnie zmniejszony w tle.

Bardzo długa ekspozycja jest równoważna uśrednieniu wielu krótszych ekspozycji. Kiedy wykonujesz wiele krótkich ekspozycji, zawsze masz możliwość wykonania średniej, aby imitować długą ekspozycję, jeśli chcesz. Ale udostępnia również wiele innych opcji (oprócz uśredniania).