Astrofotografering uten utstyr

For tjue år siden krevde det å ta et bilde av en stjerne et teleskop, en sporende montering, et kjølt CCD-kamera og en bærbar PC. Det billigste oppsettet som produserte noe verdt å vise fram, kostet tusenvis av dollar og krevde at du lærte deg litt ordentlig astronomi. Rundt 2020 endret alt dette seg. En moderne smarttelefon, plassert på et gjerde på et noenlunde mørkt sted, kan fange et bilde av Melkeveien som ville krevd et lite observatorium på 1990-tallet.

Dette er ingen overdrivelse. Mobilen du bærer på akkurat nå, hvis det er omtrent de siste fire–fem årene av enten iPhone eller Google Pixel, har et kamera som er i stand til ekte astrofotografering. Mulighetene er begrenset sammenlignet med profesjonelt utstyr, men de er så langt forbi noe en amatør kunne gjøre for tretti år siden at det er verdt å vite hva som er mulig.

Hva som fungerer

Stjerner og stjernebilder er enkelt. En lang eksponering på selv noen sekunder med en mobil på stativ fanger hundrevis av stjerner per bilde, langt flere enn du kan se med det blotte øye. Melkeveien under en mørk himmel er oppnåelig med en 15-sekunders eksponering på en nyere mobil, helt uproblematisk. Stjernespor — de lange, buede strekene du ser på bilder tatt over en time — er enkle hvis du stabler mange korte eksponeringer.

Månen blir vakker på bilde. Fullmånen er så klar at du kan ta den med vanlige dagsinnstillinger og fange ekte overflatedetaljer; kratre, de mørke havene, det klare strålesystemet rundt Tycho. En mobil med zoomlinse klarer dette uten noe annet utstyr enn mobilen selv.

Den internasjonale romstasjonen dukker opp som en klar strek over lange eksponeringer under en passering. Nordlys, når det er kraftig, blir bra på bilde med en eksponering på 3 til 5 sekunder.

Hva som ikke fungerer

Alt fint — planeter, galakser, svake tåker — er vanskelig eller umulig uten teleskop. Du vil ikke se ringene til Saturn eller båndene på Jupiter på et mobilbilde. Andromedagalaksen vil dukke opp på en lang eksponering, men som en liten flekk, ikke den spektakulære spiralen du ser på publiserte bilder. Planetene dukker opp som klare prikker, ikke som små skiver. Stjernefargene kommer for det meste ut som hvite på grunn av sensoregenskaper.

Terskelen som skiller «enkelt fra en mobil» og «trenger teleskop» er omtrent: alt som ser ut som et lyspunkt for det menneskelige øye er fotograferbart; alt som krever forstørrelse for å se struktur er det ikke.

Teknikken

Tre ting betyr noe. Mobilen din trenger manuell kontroll over eksponeringen, den må holde seg helt stille i flere sekunder, og den må fokusere på uendelig.

De fleste moderne mobiler har en manuell modus eller «pro»-modus. Se etter den. Innstillingene du kan bruke som utgangspunkt: ISO mellom 800 og 3200 (høyere betyr mer følsomhet, men mer støy), lukker mellom 10 og 30 sekunder, manuelt fokus på uendelig, og hvitbalanse rundt 3500 til 4000 kelvin for å unngå det oransje skjæret du får fra automatisk balanse i svakt lys.

Nyere iPhone-er har en innebygd nattmodus som aktiveres automatisk i svakt lys. Hold mobilen stille når nedtellingen dukker opp. Den er ikke like god som manuell kontroll, men den er god nok til uformelle stjernekikkerbilder.

Nyere Pixel-er har noe bedre: astrofotograferingsmodus aktiveres inne i Night Sight når mobilen oppdager at den står på et stativ og peker mot mørk himmel. Mobilen tar 15 separate 16-sekunders eksponeringer og stabler dem internt, og produserer en total eksponering på 4 minutter med lav støy. Resultatene, særlig under mørk himmel, er virkelig imponerende.

For Android-mobiler med manuell modus og ingen automatisk astromodus er trikset det samme som den manuelle iPhone-metoden — sett ISO, sett lukker, fokuser på uendelig, og stol på stativet.

Stabilitet

Denne delen er det ikke noe slingringsmonn for. En mobil som beveger seg så lite som en millimeter under en 20-sekunders eksponering, produserer uskarpe stjerner. Du trenger absolutt et stativ eller en stabil overflate. Et billig mobilstativ koster rundt femten dollar og er de beste pengene du kan bruke hvis du vil ta dette på alvor.

Uten stativ fungerer det i en knipe å lene mobilen mot en vegg eller på en stein, men du må passe på at kameralinsen har fri sikt til himmelen og ikke er på skrå. De fleste mobilkameraer sitter ikke i det geometriske sentrum av mobilen, så det å legge mobilen flatt på ryggen fungerer ikke alltid slik du venter deg.

Dessuten: bruk en 3-sekunders selvutløser i stedet for å trykke på utløseren direkte. Bare det å berøre skjermen får mobilen til å vingle et øyeblikk, og den resulterende risten er synlig i en 15-sekunders eksponering. Selvutløseren eliminerer dette helt.

500-regelen

Hvis eksponeringen din er for lang, begynner stjernene å trekke spor — de blir til korte buer i stedet for prikker — fordi jorden roterer under eksponeringen. Den tradisjonelle regelen for å finne maksimal eksponering er 500-regelen: del 500 på brennvidden til linsen din i 35 mm-ekvivalente termer for å få maksimal eksponering i sekunder.

For en mobil-vidvinkellinse (rundt 25 mm ekvivalent) gir regnestykket omtrent 20 sekunder. For en mobil-telelinse (75 mm ekvivalent) er det rundt 7 sekunder. Utover det vil du se merkbare stjernespor. Innenfor det får du punktformede stjerner.

Noen bruker 300-regelen for strengere resultater på høyoppløselige sensorer. Mobiler er overbærende, og 500 fungerer fint for uformelle bilder.

Stabling, juksetrikset

Den virkelige magien, hvis du vil ha kvalitet nær det amatører med mye dyrere utstyr oppnår, er stabling. Prinsippet: ta mange korte eksponeringer av den samme himmelflekken, og bruk så programvare til å justere dem og legge dem sammen. Signalet (ekte stjerner) summeres lineært, mens støyen (sensortilfeldighet) summeres som en kvadratrot. Resultatet av å stable 20 eksponeringer på 20 sekunder er nærmere en enkelt 400-sekunders eksponering enn en 20-sekunders eksponering, med mye mindre støy.

Gratis programvare gjør tungløftet. DeepSkyStacker for Windows, Siril på tvers av plattformer, eller Sequator for enklere justering. Ta 20 til 50 eksponeringer av den samme himmelflekken, slipp dem inn, og la programmet kjøre. Første gang du ser et stablet resultat, vil du undre deg over hvordan den samme mobilen kunne produsere så forskjellige bilder.

Pixel-astromodusen gjør dette internt, og det er derfor Pixel-resultatene ser så bra ut — den gjør 4 minutter med stabling automatisk, i kameraappen, uten at du vet det.

Et siste tips

Kameraet trenger ikke å ha øynene dine mørketilvent. Men det gjør du. Etter 20 eller 30 minutter ute uten å se på noe hvitt lys, kan du se langt mer himmeldetalj enn du kunne i minutt null, noe som betyr at du komponerer bedre bilder fordi du faktisk vet hva som er i bildeutsnittet ditt. Verdt å vente på.