Czy astrofotografia to fotomontaż? Nie brakuje takich opinii na portalach społecznościowych. Można przeczytać, że astrofotografia to „jeden wielki montaż”, że niebo na zdjęciu jest podrasowane i w rzeczywistości tak ono nie wygląda. Ile w tym prawdy?
Co my widzimy, co widzi aparat
Żeby odpowiedzieć na zarzut, że astrofotografia to fotomontaż, ustalmy punkt odniesienia. Jeżeli jest nim to, co widzi nasze oko, to można z grubsza się zgodzić, że “niebo tak nie wygląda”. Jeżeli za cel postawimy sobie rejestrację znajdujących się na niebie zjawisk, to sytuacja wygląda inaczej. Warto też sobie uświadomić, że ludzkie oczy nie są przystosowane do nocnych obserwacji nieba, z czym z kolei znacznie lepiej radzi sobie matryca aparatu.
Nasze oko ewolucyjnie przystosowane zostało do rejestracji szczegółowego i ostrego obrazu, głównie w warunkach dziennego oświetlenia. Widzimy wtedy kolory, za co odpowiedzialne są czopki, które analogicznie jak piksele ma matrycy aparatu, występują w trzech odmianach i rejestrują podstawowe składowe koloru: czerwony, zielony, niebieski. Pomijając kwestię wad wzroku, za ostrość odpowiada „zaprogramowany” krótki czas ekspozycji, bez możliwości jego wydłużenia, no bo przecież zawsze musimy widzieć wyraźnie, a naszych oczu nie umocujemy na statywie. Niestety, przy niewystarczającym oświetleniu, czopki nie są w stanie funkcjonować i całkowicie się wyłączają. I w tym momencie zapyta pewnie ktoś, dlaczego mimo wszystko w nocy nie jesteśmy całkowicie pozbawieni wzroku? Otóż w nocy uaktywniają się w oku pręciki, kolejny rodzaj detektorów. Nie dość, że jest ich kilkadziesiąt razy więcej, co wszystkich rodzajów czopków, to jeszcze każdy z nich jest około sto razy bardziej czuły na natężenie światła, niestety monochromatycznego. Pręciki są analogią pikseli na matrycy monochromatycznej, bardzo przydatnej w astrofotografii, ale z reguły stosowanej w połączeniu z filtrami barwnymi. W słabym świetle przestajemy więc widzieć kolory – nie dlatego jednak, że ich nie ma, ale dlatego, że przestają działać “kolorowe” czopki, a obraz rejestrują monochromatyczne pręciki.
Uzbroić oko
Mimo braku rozróżniania kolorów w nocy potrafimy określić kształty i odległości, a na niebie zobaczyć najjaśniejsze obiekty, takie jak odbijające w naszą stronę światło słoneczne obiekty naszego Układu Słonecznego, gwiazdy znajdujące się w naszej Galaktyce oraz ich zagęszczenie w okolicy dysku naszej Galaktyki. Już jednak obserwacja gołym okiem mgławic, gromad, innych galaktyk, czyli ogólnie obiektów głębokiego nieba, poza kilkoma wyjątkami, raczej nie jest możliwa. Co zatem możemy zrobić?
W przypadku obserwacji optycznych, możemy nasze oko uzbroić. Wbrew pozorom przyrządy optyczne nie przybliżają nam obserwowanych obiektów, ale niczym lejek pozwalają nam wtłoczyć do oka o wiele więcej światła z wybranego zakresu kątowego nieba. Im większa średnica soczewki, czy lustra w teleskopie, tym więcej światła zarejestrują nasze pręciki, ale wraz ze wzrostem apertury teleskopu, jego cena rośnie… kosmicznie. Sprzęt za rozsądne pieniądze nie pozwala wprawdzie zobaczyć chociażby kolorów większości obiektów głębokiego nieba, niemniej całkiem nieźle obserwować możemy struktury obiektów oraz co jaśniejsze obszary, czego nieuzbrojone oko nie ma szans dojrzeć.
Kolory nadal musimy pozostawić technologii, a dokładnie detektorom, które umożliwiają poprzez wydłużony czas ekspozycji zarejestrować znacznie więcej światła niż nasze oko, nawet uzbrojone w amatorski teleskop. Czy zatem kolorowa astrofotografia to fotomontaż? Zarejestrowane w ten sposób kolory na nocnym niebie faktycznie tam były, a barwne fotografie galaktyk nie były malowane. Nikt nie musiał dorabiać kolorów w procesie obróbki – wymagały one jedynie odpowiednich środków dla rejestracji.
Kręcimy się pod niebem
Nasza planeta krąży wokół własnej osi i, jak zapewne każdy wie, pełny obrót trwa około 24 godziny, dzięki czemu doba składa się z dnia i nocy. Za dnia jesteśmy w stanie zaobserwować jak Słońce wędruje sobie po niebie od wschodu do zachodu, choć oczywiście to nie Słońce, a my jesteśmy w ruchu. W nocy możemy także zaobserwować skutki ruchu obrotowego, poprzez ciągle zmieniające się pozycje gwiazd i innych obiektów. Patrząc się w kierunku osi obrotu, którą mniej więcej wyznacza gwiazda Polaris, czyli w kierunku północnym, widzimy jak wschodnia część nieba przesuwa się w górę, a coraz to kolejne obszary nieba wschodzą ponad horyzont, a zachodnie niebo kieruje się ku horyzontowi. Mając aparat i statyw oraz odpowiednio dużo czasu, możemy także zarejestrować ruch obrotowy Ziemi, czego efektem są zaliczane do astrofotografii tzw. startrailsy:
Czy możemy zatem bezkarnie wydłużać sobie czas ekspozycji, żeby zarejestrować jak najwięcej światła? Owszem możemy, ale uzyskamy takie zdjęcia, jak powyżej, czyli gwiazdy nie będą punktami, a fragmentami okręgów. Jeśli jednak chcemy naświetlać długo, a jednocześnie uzyskać gwiazdy jako punkty, możemy umocować aparat na dedykowanym urządzeniu, które będzie nam przesuwało aparat z prędkością odpowiadającą prędkości obrotu Ziemi wokół własnej osi.
Co jednak z pierwszym planem? Oczywiście będzie on rozmazany. Ze względu na stały ruch aparatu wszystko, co statyczne, będzie na zdjęciu poruszone. I tu dochodzimy do sedna. Chcąc wykonać astrofotografię krajobrazową, musimy osobno zarejestrować niebo (przy włączonym silniku rotującym aparat), a osobno statyczny pierwszy plan (po wyłączeniu silnika). Efekt końcowy musi być kompozycją obydwu zdjęć, jeżeli zależy nam na punktowych gwiazdach na niebie i ostrym pierwszym planie. Czy taka astrofotografia to fotomontaż? Owszem, łączymy zdjęcia, ale wszystkie zostały wykonane w tym samym miejscu i czasie.
Astrofotografia z nieruchomym aparatem
Istnieje jeszcze technika oparta na tzw. regule 600, która umożliwia wykonanie astrofotografii krajobrazowej bez użycia wyżej wymienionego rotatora. Mocując aparat na statywie, dobieramy czas ekspozycji tak, aby na każdej klatce zachować punktowość gwiazd. Reguła 600 mówi, że dla aparatu pełnoklatkowego dzielimy 600 przez ogniskową obiektywu, uzyskując maksymalny czas naświetlania, przy którym gwiazdy nadal będą punktami. Przykładowo dla obiektywu 15 mm możemy uzyskać czas ok. 40 sekund, ale dla 35mm już tylko ok. 17 sekund. Reguła powstała dawno temu, dzisiaj matryce oferują znacznie większe rozdzielczości, co za tym idzie zmniejszyła się wielkość piksela, co powoduje, że czasy ten należy znacznie skrócić, na przykład dzieląc 400 przez ogniskową obiektywu. Stosując tą regułę, niezależnie przyjmiemy współczynnik 600 czy 400, czas naświetlania nie będzie bardzo długi. Aby więc uzyskać na zdjęciu odpowiedni poziom szczegółowości, musimy wykonać znacznie więcej takich zdjęć, a potem je uśrednić, wcześniej wyrównując każdą klatkę tak, aby wszystkie gwiazdy znajdowały się w tym samym miejscu na każdym zdjęciu. Spokojnie, takie wyrównywanie i uśrednianie zdjęć wykonuje za nas specjalizowane oprogramowanie, co jednak dzieje się z pierwszym planem?
Pierwszy plan ładnie wzmocnimy, jeżeli uśrednimy klatki bez uprzedniego ich wyrównywania pod względem pozornego ruchu gwiazd. Wtedy dół naszej scenerii będzie ostry, a takie uśrednianie będzie ekwiwalentem dłuższego czasu naświetlania. Na niebie jednak zobaczymy wówczas gwiezdne smugi (startrails). Dlatego koniecznie należy osobno poskładać te same klatki z wyrównaniem na gwiazdy, a osobno poskładać pierwszy plan, a następnie wykonać połączenie obu połówek kadrów, podobnie jak to miało miejsce z zastosowaniem rotatora.
Czy tak zrobiona astrofotografia to fotomontaż? Owszem, znowu łączymy zdjęcia, każde z nich wykorzystując dwa razy – osobno do składania gwiazd, osobno do krajobrazu. W żaden inny sposób nie uzyskamy jednak satysfakcjonującego efektu. Co więcej, łączymy zdjęcia wykonane tej samej scenerii, tej samej nocy, z tymi samymi gwiazdami i krajobrazem poniżej. Jest to możliwie najwierniejsze odwzorowanie tego, co jest widoczne na niebie i co da się zarejestrować z wykorzystaniem dostępnych dziś technologii. W mojej ocenie krzywdzącym jest nazywać tą czynność fotomontażem.
Rotacja aparatu czy reguła 600?
Pozostaje jeszcze do wyjaśnienia kwestia , która technika lepsza: rotacja aparatu czy zastosowanie reguły 600? Przewrotnie odpowiem, że to zależy. Przy szerszych obiektywach reguła 600 umożliwi nam zarejestrowanie odpowiedniej szczegółowości nieba przy względnie niewielkiej liczbie zdjęć. Przy stosowaniu węższych obiektywów reguła 600 wymusi stosowanie krótkich czasów naświetlania, a krótkość pojedynczej ekspozycji trzeba będzie zrekompensować ich liczbą. Może się pojawić konieczność wykonania nawet kilka tysięcy zdjęć, aby uzyskać odpowiednio długi sumaryczny czas naświetlania. Dla porównania poniższe zdjęcie wykonane zostało z użyciem rotatora i sumarycznym czasem naświetlania nieba ok. 45 minut, przy pojedynczej klatce naświetlanej przez 1,5 minuty:
Czasami technikę determinuje otoczenie naszego kadru. Poniższe zdjęcie wykonane zostało na umocowanym na sztywno aparacie czyli bez rotarora, gdyż w okolicy lotniska nie mogłem użyć lasera do zorientowania osi obrotu rotatora w kierunku północy. Zdecydowałem się zatem o wykonania około 120 klatek z czasem naświetlania pojedynczej klatki około 25 sekund, uzyskując porównywalny sumaryczny czas naświetlania, jak w przypadku wyżej zaprezentowanego zdjęcia:
Czy astrofotografia to fotomontaż?
Do szczegółowego omówienia techniki astrofotografii wrócę w następnych artykułach, ważne jednak, aby na wstępie wyjaśnić dlaczego niektóre osądy dotyczące fotografowania gwiazd są krzywdzące. Techniki składania fotografii gwiazd z wielu, czasem nawet kilkuset ujęć, to nie oszustwo, ale konieczność wynikająca z praw fizyki i ograniczeń sprzętu. Owszem, piękne ujęcia galaktyk nie powstają od jednego wciśnięcia spustu migawki, ale też nieuczciwe byłoby twierdzenie, że astrofotografia to fotomontaż. Udane fotografowanie nocnego nieba wymaga nie tylko wiedzy i sprzętu, ale też otwartego umysłu.
Jeśli chcesz pod moim okiem poćwiczyć różne techniki fototografowania nocnego nieba, zapraszam na warsztaty z astrofotografii na Teneryfie!
Zobacz także moją rozmowę na temat astrofotografii na Teneryfie. Może zainteresować Cię także instrukcja składania zdjęć gwiazd za pomocą darmowego programu Sequator, a także poradnik fotografowania startrails.
napisz komentarz