Тестирование специальных фильтров для фотосъемки астрономических объектов в городских условиях

Как известно в условиях сильной городской засветки неба, фотографирование небесных объектов глубокого космоса (главным образом туманностей и галактик), является весьма непростой задачей. Фон неба настолько сильно «забивает» свет от этих низкоконтрастных объектов, что приходится делать очень много экспозиций, но с минимальной выдержкой (ограниченной засветкой фона неба), и потом применять хитрые приёмы обработки чтоб получить результат, который все равно далёк от того, что можно получить при условии настоящего темного неба далеко за городом.

Некоторое время назад появилась возможность протестировать несколько специализированных астрономических светофильтров размера 2″ с целью определить насколько они реально помогают при съемке объектов неба (главным образом туманностей) при условии городской засветки.

В настоящее время выпускаются несколько разных типов специализированных астрономических светофильтров, которые в разной степени ослабляют фон «городского» неба, позволяя получать большую экспозицию, и увеличивают контраст между фоном неба и астрономическими объектами.

Было проведено небольшое тестирование 4-х светофильтров. Два из них — это светофильтры китайского производства, которые продаются под маркой «Solomark» на западе, аналогичные тем, что предлагаются у нас под маркой «Deepsky». Это светофильтры «Moon & Sky Glow» и «UHC». Также был протестирован светофильтр фирмы Orion — SkyGlow™ производства Японии. Помимо этого, ради интереса в тест был включен имеющийся в наличии темно красный фотографический светофильтр фирмы Schneider Kreuznach — BP 680 100

P61900021

( слева направо — >Solomark UHC, Orion Skyglow, BP 680 100 (красный), Solomark Moon & Skyglow )

Используемое для тестирования фотографическое оборудование — беззеркальный цифровой фотоаппарат Fujifilm XT-10 и объектив Carl Zeiss Planar 50/1.4 с байонетом Contax/Yashica (установленный через переходник).  Фотоаппарат с объективом был установлен на портативную астрономическую монтировку — Ioptron Sky Tracker, установленную на фотоштатив. Место тестирование  — балкон 6-го этажа дома в городе Одесса.

Cветофильтры крепились спереди объектива, через самодельную конструкцию из нескольких переходных колец (у объектива резьба под светофильтры -55мм, у светофильтров — резьба 48мм (2″), у светофильтра BP 680-100 — 58мм). В ходе тестирования выяснилось, что светофильтры UHC и Orion SkyGlow™, которые являются по конструкции интерференционными, требуют хорошей защиты от переднего бокового света, иначе светящий рядом на улице фонарь добавлял заметную неравномерную засветку фона. Пришлось использовать самодельную «бленду», изготовленную также на скорую руку тоже из нескольких переходных колец.

Было сделано по одному кадру, с 20 секундной экспозицией, при чувствительности ISO 6400 установленной на фотоаппарате. Поскольку целью тестирования было просто определить «применимость» светофильтров, не ставилась задача получить максимальное качество снимков. По этой же причине съемка проводилась при полностью открытой диафрагме объектива (f/1.4) — с целью собрать максимальное количество «света» за время экспозиции.

Объектом тестирования была выбрана область созвездия Лебедя, с водородной туманностью Северная Америка и «Бабочка» (IC 1318). Туманности визуально  светятся в красном свете — линии водорода (в идеале для съемки таких туманностей лучше использовать специальные водородные фильтры H-альфа, но на момент написания этой заметки, в наличии их не было).

Снимки (RAF файлы с фотоаппарата) были обработаны в бесплатной программе — рав — конверторе Raw Therapee, при одинаковых настройках и по сути без всякой коррекции, кроме увеличения контраста на +50 и также была увеличена экспозиция на +1 EV — при таких настройках разница в изображении, полученном с разных светофильтров была видна весьма отчетливо.

params_iso6400_20sec_50_14

Баланс белого был установлен в положение «как в Камере», на которой был выставлен баланс белого «Солнце». Далее снимки были немного уменьшены и вырезана нужная область неба.

Для начала был сделан снимок совсем без светофильтра:

XTDD9365-normal-s

Как видно, различить на нем какие либо детали туманности практически невозможно. Заметный градиент (более темная правая сторона) вызван виньетированием самого объектива, на него в данном случае можно не обращать снимание.

Далее был установлен светофильтр Solomark «Moon & Sky Glow». Это обычный стеклянный светофильтр, на просвет имеющий голубую окраску.

XTDD9364-moon&skyglow-s

На этом снимке, если присмотреться, можно уже заметить некие, но едва различимые детали туманностей. Разумеется при дальнейшей обработке это все можно заметно улучшить.

Следующим был установлен светофильтр «Solomark» UHC. Это интерференционный светофильтр, меняющий свой видимый оттенок в зависимости от угла направления взгляда — от зеленого до малинового. На просвет он зеленый.

XTDD9362-uhc-s

На снимке с ним, уже вполне отчетливо видны туманности !

Этот фильтр уже довольно сильно «режет» паразитную засветку и отчетливо добавляет контраст в изображение.

Далее был протестирован светофильтр ORION SkyGLOW.

XTDD9363-skyglow_orion-s

С ним яркость фона неба немного подросла, при также немного возросшей яркости самих туманностей. При сравнении с UHC фильтром выше, можно заметить немного меньший контраст — разницу в яркости туманностей и фона неба.

Последним был проведен эксперимент с фотографическим светофильтром :

XTDD9366-red-s

Этот фильтр погасил как фон неба, так и большинство звездных источников света. Но туманности весьма различимы. Далее это изображение можно перевести в черно-белое  и получить монохромное изображение туманностей. Таким образом, при отсутствии специальных астрономических светофильтров типа UHC и Skyglow применение красного фильтра может хоть как то спасти ситуацию 🙂

 

Дополнение. Для наглядности выкладываю гистограммы для всех вариантов:

без светофильтра

без светофильтра

Solomark Moon & Sky Glow

Solomark Moon & Sky Glow

Solomark UHC

Solomark UHC

Orion SkyGlow™

Orion SkyGlow™

red

Schneider Kreuznach BP 680-100