作者evanzxcv (摺一摺塞進去)
看板DSLR
標題[作品] 泛星彗星 [40D]
時間Thu Mar 28 11:55:05 2013
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技巧文解說區
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教學照片：
http://tinyurl.com/c6xh82a (疊圖前)
http://tinyurl.com/crc786f (疊圖後)
拍攝時間：2013.3.17
拍攝地點：美國波士頓
使用相機：Canon EOS 40D
使用鏡頭：Sigma AF 70-300mm f/4-5.6 DG APO macro
閃燈技巧：無
修圖技巧：天文攝影很流行的一個技巧即是「疊圖」,
亦即將同一天體拍攝多張,之後再對齊重疊起來.
一來由於地球自轉,天體的視位置會不斷移動,
如果相機/望遠鏡沒有架在自動旋轉抵銷地球自轉的「赤道儀」上,
無法長時間曝光,否則就會拉線而模糊;
二來對於黯淡的天體或者在光污染嚴重之處拍攝的天體,
單張曝光的訊噪比過低,疊圖可增加訊噪比而使細節更清晰.
C/2011 L4 (PanSTARRS) 泛星彗星在拍攝時的星等約為2.5等,
但由於距離太陽很近,必須在日落之後不久的西方低空拍攝,
受大氣層消光以及光污染的影響,彗星相對於背景天空並不明顯,
單張拍攝(ISO1600 300mm F/5.6 3.2秒)雖有彗星樣子但細節不多且雜訊重.
故利用慢速連拍模式和快門線連拍40張後進行疊圖.
原本欲以DeepSkyStacker軟體自動對齊星點疊圖,
然而彗星位於亮星少的秋季星空,畫面中除彗星外僅有三顆黯淡的六等星,
星點數過少,因此屢次嘗試自動疊圖皆以失敗告終.
後以Photoshop土法煉鋼,手動疊圖,首先讀取幾張彗星照片,
將第二張複製後貼入第一張中、調整圖層不透明度為50%,
先用滑鼠大略拉到第一張彗星附近,再放大200%檢視以鍵盤方向鍵精細調整.
疊完後相同動作疊第三張,不同之處在於對齊時先以不透明度50%方便檢視,
對齊完成後要將第三張的圖層不透明度改為33%.
第四張、第五張則分別為25%、20%,第n張為(100/n)%.
此乃因為疊圖的目的是要將每張圖對應像素的色彩平均以達降噪效果,
(訊號張張相同、噪音張張隨機,重疊n張訊噪比可增為根號n倍)
設第n張某一像素的值為Xn,前兩張的平均,是(X1+X2)/2,
因此可以將X2疊在X1之上,並把X2不透明度調整為50%,
得到的便是X1*0.5+X2*0.5,與(X1+X2)/2相等.
當前兩張疊完後,欲將第三張疊上,並得到三張平均(X1+X2+X3)/3,
此時應把先前得到的(X1+X2)/2和新增的X3做加權平均,
亦即[(X1+X2)/2]*(2/3)+X3*(1/3) = (X1+X2+X3)/3.
因此X3的不透明度應等於1/3,也就是大約33%.其餘依此類推.
由於Photoshop圖層透明度有效位數只有兩位,
若疊太多精確度會變差,加上電腦記憶體限制,
故每疊合5張便將影像平面化後存檔,
之後把第1~5張和第6~10張的合成圖再疊起來,成為第1~10張的合成圖.
重複此步驟得到第11~20張、第21~30張、第31~40張的合成圖,
再把以上四張疊起,調整色階、曲線、白平衡(設背景天空為中性灰),
並用Noiseware做最後降噪,裁切重點部位,即得成品.
必須提到的一點是以上純粹用位移來疊合天體影像並非完美,
因為地球自轉造成的天體移動是旋轉而非平移,每幅圖的天體方向稍有不同,
因此嚴格而言每張照片對齊前必須做旋轉校正.
但由於本次拍攝彗星全程只有數分鐘,
加上天球投影在鏡頭的畫面中,是以南北兩方旋轉程度最大,
東方、西方相對旋轉速率較慢,
(看星軌攝影便知,在北半球北方是同心圓,南方是圓心在地平線以下的同心圓,
東西方星軌則接近平行升起或落下.)
所以彗星在整個拍攝過程中旋轉甚微,故可省略旋轉的步驟.
[以上詳述用Photoshop手動疊天體影像的步驟,
若以後有機會用DeepSkyStacker成功疊圖,會另發技巧文]
從教學圖兩張對比,可見疊圖後訊噪比顯著改善,
扇形彗尾也變得大而明顯,甚至可在左側依稀看見離子尾.
彗星左下兩顆六等星也更顯而易見(拉線是因為彗星相對於恆星稍有移動),
還比單張拍攝多出了兩顆星(分別為九等星、八等星).
其餘解說：在光污染嚴重的城市裡拍攝天體,最頭痛的大概就是事前尋找了.
尤其這次泛星彗星僅能在日落之後一個半小時內,暮光尚未消失前拍攝,
加上彗星四周缺乏明亮的恆星,最亮的僅有比彗星還暗的「壁宿一」(三等星),
幾乎只能對著西方接近地平的天空盲拍,再用機背LCD放大慢慢尋找.
我首先用較廣的70mm端盲拍,拍了好幾張都找不到彗星,
最後運氣好拍到一張有飛機的,在一條飛機光跡底下找到彗星,
縮至全圖顯示後可推得彗星在畫面中大概位置,立刻拉到300mm端開始連拍.
以我拍攝天體的經驗,300mm端3.2秒是極限,曝光再久就會拉線了.
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成品分享區
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作品連結：
http://tinyurl.com/bs6os3j http://tinyurl.com/bn2sr2q
作品說明：另外拍了數張帶入地景的彗星照片.
泛星彗星亮度遠不如先前預測的0等甚至-4等星,拍起來自然就是小小一顆,
我手中也沒有超過300mm的鏡頭或望遠鏡,
又沒時間長途跋涉,到光污染較少的地方拍攝,實在拍不出多壯觀的畫面.
但肉眼(勉強)可見的彗星畢竟還是難得一見的重大天象,
而且在房間裡就可以透過窗戶拍攝,當然要把握機會!
這也是我生平第二次拍攝彗星(第一次是鹿林,泛星比鹿林大多了!).
希望年底的C/2012 S1 (ISON)能夠更亮...
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5F：推 gwofeng:阿嘶~~ 03/28 19:05
6F：推 asdfgh30324:波士頓的觀測條件還是比台灣好太多了orz 03/28 20:20
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11F：推 oecgoat:很用心！怒推破10！ 03/29 08:29
12F：推 JCC:台灣北部那幾天天氣都不行啊 03/29 11:03
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