Astrofotografia bez sprzętu

Dwadzieścia lat temu, by sfotografować gwiazdę, potrzebny był teleskop, montaż śledzący, chłodzona kamera CCD i laptop. Najtańszy zestaw, który dawał cokolwiek wartego pokazania, kosztował tysiące dolarów i wymagał nauczenia się sporej dawki prawdziwej astronomii. Mniej więcej około 2020 roku wszystko to się zmieniło. Współczesny smartfon, oparty o płot w umiarkowanie ciemnym miejscu, potrafi uchwycić obraz Drogi Mlecznej, który w latach 90. wymagałby małego obserwatorium.

To nie przesada. Telefon, który nosisz właśnie teraz, jeśli to mniej więcej iPhone albo Google Pixel z ostatnich czterech, pięciu lat, ma aparat zdolny do prawdziwej astrofotografii. Możliwości są ograniczone w porównaniu z profesjonalnym sprzętem, ale tak dalece wykraczają poza cokolwiek, co amator mógł zrobić trzydzieści lat temu, że warto wiedzieć, co jest możliwe.

Co działa

Gwiazdy i gwiazdozbiory są łatwe. Długie naświetlanie nawet kilkusekundowe, telefonem na statywie, uchwyci setki gwiazd na klatkę, znacznie więcej, niż widzisz nieuzbrojonym okiem. Droga Mleczna pod ciemnym niebem jest osiągalna przy 15-sekundowym naświetlaniu nowszym telefonem, bez problemu. Ślady gwiazd — te długie, zakrzywione smugi, które widzisz na zdjęciach robionych przez godzinę — są łatwe, jeśli złożysz wiele krótkich naświetleń.

Księżyc fotografuje się pięknie. Pełnia jest tak jasna, że można ją sfotografować przy normalnych dziennych ustawieniach i wychwycić prawdziwe szczegóły powierzchni: kratery, ciemne morza, jasny układ promieni wokół Tycho. Telefon z obiektywem z zoomem poradzi sobie z tym bez żadnego sprzętu poza samym telefonem.

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna pokazuje się jako jasna smuga przecinająca długie naświetlenie podczas przelotu. Zorza, gdy jest silna, dobrze wychodzi przy naświetlaniu 3–5 sekund.

Co nie działa

Wszystko, co drobne — planety, galaktyki, słabe mgławice — jest trudne albo niemożliwe bez teleskopu. Nie zobaczysz pierścieni Saturna ani pasów Jowisza na zdjęciu z telefonu. Galaktyka Andromedy pojawi się na długim naświetleniu, ale jako mała plamka, a nie spektakularna spirala, którą widzisz na publikowanych zdjęciach. Planety wychodzą jako jasne kropki, a nie jako małe tarcze. Barwy gwiazd przeważnie wychodzą jako biel ze względu na charakterystykę matrycy.

Granica oddzielająca „łatwe z telefonu” od „trzeba teleskopu” przebiega mniej więcej tak: wszystko, co dla ludzkiego oka wygląda jak punkt światła, da się sfotografować; wszystko, co wymaga powiększenia, by zobaczyć strukturę, nie.

Technika

Liczą się trzy rzeczy. Twój telefon musi mieć ręczną kontrolę nad ekspozycją, musi trwać absolutnie nieruchomo przez kilka sekund i musi ustawić ostrość na nieskończoność.

Większość współczesnych telefonów ma ręczny tryb aparatu lub tryb „pro”. Poszukaj go. Ustawienia na początek: ISO między 800 a 3200 (wyższe oznacza większą czułość, ale więcej szumu), migawka między 10 a 30 sekund, ostrość ręczna na nieskończoność i balans bieli około 3500–4000 kelwinów, by uniknąć pomarańczowego nalotu, jaki daje automatyczny balans przy słabym świetle.

Nowsze iPhone’y mają wbudowany Tryb nocny, który włącza się automatycznie przy słabym świetle. Trzymaj telefon nieruchomo, gdy pojawi się odliczanie. Nie jest tak dobry jak ręczna kontrola, ale wystarcza do swobodnych zdjęć z obserwacji nieba.

Nowsze Pixele mają coś lepszego: tryb astrofotografii włącza się wewnątrz Night Sight, gdy telefon wykryje, że stoi na statywie i celuje w ciemne niebo. Telefon wykonuje 15 osobnych 16-sekundowych naświetleń i składa je wewnętrznie, dając w sumie 4-minutowe naświetlenie o niskim szumie. Wyniki, zwłaszcza pod ciemnym niebem, są naprawdę imponujące.

Dla telefonów z Androidem, które mają tryb ręczny, lecz nie mają automatycznego trybu astro, sztuczka jest taka sama jak w ręcznym podejściu na iPhonie — ustaw ISO, ustaw migawkę, zogniskuj na nieskończoność i polegaj na statywie.

Stabilność

To część niepodlegająca negocjacjom. Telefon, który poruszy się choćby o milimetr podczas 20-sekundowego naświetlania, da rozmazane gwiazdy. Bezwzględnie potrzebujesz statywu albo stabilnej powierzchni. Tani statyw do telefonu kosztuje jakieś piętnaście dolarów i to najlepiej wydane pieniądze, jeśli chcesz potraktować to poważnie.

Bez statywu oparcie telefonu o ścianę albo o kamień sprawdza się w razie konieczności, ale trzeba uważać, by obiektyw aparatu miał czysty widok na niebo i nie był przechylony. Aparaty w większości telefonów nie znajdują się w geometrycznym środku telefonu, więc położenie telefonu płasko na plecach nie zawsze działa tak, jak można by się spodziewać.

Poza tym: używaj 3-sekundowego samowyzwalacza zamiast naciskać spust bezpośrednio. Samo dotknięcie ekranu sprawia, że telefon na chwilę się chwieje, a powstałe drgnięcie jest widoczne na 15-sekundowym naświetleniu. Samowyzwalacz całkowicie to eliminuje.

Reguła 500

Jeśli naświetlanie jest zbyt długie, gwiazdy zaczynają się rozciągać — zamieniają się w krótkie łuki zamiast punktów — bo Ziemia obraca się w trakcie naświetlania. Tradycyjna reguła ustalania maksymalnego czasu naświetlania to reguła 500: podziel 500 przez ogniskową obiektywu w przeliczeniu na format 35 mm, by otrzymać maksymalny czas naświetlania w sekundach.

Dla szerokiego obiektywu telefonu (około 25 mm w przeliczeniu) wychodzi mniej więcej 20 sekund. Dla teleobiektywu telefonu (75 mm) to około 7 sekund. Powyżej tych wartości zobaczysz wyraźne ślady gwiazd. W ich granicach dostaniesz punktowe gwiazdy.

Niektórzy stosują regułę 300 dla bardziej rygorystycznych wyników na matrycach o wysokiej rozdzielczości. Telefony są wyrozumiałe i reguła 500 sprawdza się przy swobodnych zdjęciach.

Składanie, sztuczka na oszustwo

Prawdziwa magia, jeśli chcesz jakości zbliżonej do tej, którą osiągają amatorzy o znacznie droższym sprzęcie, to składanie. Zasada: wykonaj wiele krótkich naświetleń tego samego fragmentu nieba, a potem za pomocą oprogramowania nałóż je na siebie i zsumuj. Sygnał (prawdziwe gwiazdy) sumuje się liniowo, podczas gdy szum (losowość matrycy) sumuje się jak pierwiastek kwadratowy. Wynik złożenia 20 naświetleń po 20 sekund jest bliższy pojedynczemu 400-sekundowemu naświetleniu niż 20-sekundowemu, przy znacznie mniejszym szumie.

Darmowe oprogramowanie wykonuje całą ciężką pracę. DeepSkyStacker na Windows, Siril wieloplatformowy albo Sequator do prostszego nakładania. Zrób 20–50 naświetleń tego samego fragmentu nieba, wrzuć je i pozwól programowi działać. Gdy po raz pierwszy zobaczysz złożony wynik, zastanowisz się, jak ten sam telefon mógł dać tak różne obrazy.

Tryb astro w Pixelu robi to wewnętrznie, dlatego wyniki z Pixela wyglądają tak dobrze — wykonuje 4 minuty składania automatycznie, w aplikacji aparatu, bez twojej wiedzy.

Ostatnia rada

Aparat nie potrzebuje twoich oczu przystosowanych do ciemności. Ale ty tak. Po 20 czy 30 minutach na dworze bez patrzenia na żadne białe światło widzisz znacznie więcej szczegółów nieba niż w minucie zero, co oznacza, że lepiej komponujesz zdjęcia, bo naprawdę wiesz, co jest w kadrze. Warto na to poczekać.