Когда человек начинает заниматься астрофото, то встает вопрос выбора камеры. В статье будут рассмотрены три основных варианта.
- Фотоаппарат
- Цветная астрокамера
- Монохромная астрокамера
Разберемся в некоторых деталях. Чтобы получить цветное изображение, достаточно иметь три компонента - красный, синий и зеленый. Комбинации яркости этих компонентов позволяет получить любой цвет из цветового пространства RGB. Так работают все телевизоры, мониторы, экраны мобильников и прочие подобные устройства.
Как это делается в цветных камерах? Все матрицы на всех камерах являются монохромными. Цветные камеры отличаются тем, что у них перед матрицей стоит специальный сложный фильтр - маска Байера (или фильтр Байера). Именно он и позволяет разделить падающий на матрицу световой поток на три цветовых компоненты.
Четыре смежных пикселя (2x2) отвечают за один цветной пиксель. Маска Байера может быть разной:
За один цветной пиксель отвечают целых четыре монохромных! Обычно, зеленый повторяется в маске дважды. Наш глаз наиболее чувствителен к зеленому, а наличие двух зеленых пикселей позволяет запечатлеть эту компоненту с меньшими искажениями.
Цветные камеры имеют перед матрицей специальные фильтры, за счет чего и получается цветное изображение.
Легко понять, что при одинаковых сенсорах у монохромной камеры разрешение в два раза больше. Ведь у цветной камеры на один цветной пиксель тратится 2x2 монохромных пикселя.
При одинаковых сенсорах монохромные камеры имеют большее разрешение.
Для получения цветных изображений на монохромной камере придется использовать фильтры. Часть кадров делается через красный фильтр, часть через зеленый, часть через синий. Сложение этих кадров и дает цветное изображение. Многим это кажется дополнительной трудностью, но, на самом деле, это не отнимает много сил.
Зачем вообще нужны монохромные камеры, если на цветной камере кадр получается сразу в цвете? Дело в том, что в астрофото часто используются узкополосные фильтры. Например, фильтры, выделяющие линию H-альфа. Это линия излучения водорода - основной источник света от водородных облаков. Длина волны 656,28 нм - красная часть спектра ближе к инфракрасной. Если мы поставим такой фильтр перед цветной камерой, то из-за маски Байера фиксировать свет будут только "красные" пиксели, а остальные 3/4 матрицы не будут задействованы. Если же узкополосный фильтр ставится перед монохромной матрицей, то все пиксели фиксируют свет. Получается, что в такой ситуации монохромная камера значительно эффективнее. Бывают dual-фильтры, которые пропускают линии Ha + Oiii или Sii + Oiii. На цветной камере в красном канале будет запечатлен водород или сера, а кислород уйдет в зеленый канал. В этом случае эффективность цветной камеры будет уже ближе к монохромной.
Монохромные камеры эффективны при использовании узкополосных фильтров.
Рассмотрим ситуацию, когда фотографируются водородные облака на обычный фотоаппарат. Из-за маски Байера задействована только четверть всех пикселей. Но в фотоаппаратах перед матрицей есть еще два фильтра, блокирующие инфракрасную и ультрафиолетовую части спектра. Линия H-альфа находится близко в инфракрасному диапазону. Значит, ИК-фильтр дополнительно снизит яркость линии H-альфа, и на съемку водородных облаков вы потратите гораздо больше времени. Такие фильтры можно удалить. Для этого потребуется или отнести фотоаппарат в мастерскую и договориться о нештатной модификации или иметь очень прямые руки и сделать это самостоятельно.
Обычный фотоаппарат имеет дополнительный ИК-фильтр, который значительно снижает яркость водородных облаков.
Кстати, после удаления ИК-фильтра пользоваться фотоаппаратом как обычным уже не получится. В фотографии есть целое направление, где съемка производится на такие камеры. Выглядит очень своеобразно.
Для любителей астрофото выпускают фотоаппараты с уже модифицированными ИК-фильтрами. Тут уже ничего не придется самостоятельно переделывать. Можно посмотреть в эту сторону. Примером такого аппарата является Canon EOS Ra.
Есть еще одно отличие фотоаппаратов от астрокамер. На многих моделях астрокамер есть система охлаждения матрицы (см. охлаждение матрицы). В астрофото это очень важный момент, т.к. позволяет снизить тепловой шум матрицы и более точно исключить из кадров шумовые паттерны матрицы (см. обработка исходников). На фотоаппаратах такой полезной опции нет.
Подведем небольшой итог.
- Если вы желаете попробовать свои силы в астрофото, то подойдет обычный фотоаппарат.
- Вы можете модифицировать свой фотоаппарат (удалить ИК-фильтр) и увеличить эффективность съемки. Старые фотоаппараты стоят немного - можно попробовать.
- Лучший вариант - астрокамера с охлаждением, но это не дешевый девайс.
- Если хотите фотографировать с узкополосными фильтрами, то монохромная камера эффективнее.
PS: Есть еще пара нюансов при выборе между цветной и монохромной камерами. Представьте, что вы решили всю ночь фотографировать один объект в цвете. Если камера цветная, то это будет непрерывная серия снимков. Если монохромная, то сначала с одним фильтром, потом со вторым, далее с третьим. Получается, что разными фильтрами вы будете снимать объект в разное время ночи. Небо не идеальное - почти всегда есть засветка. Сама засветка неравномерна. Объект двигается по небосводу - разная высота объекта. Получается, что условия съемки для разных фильтров разные. Это плохо для конечного результата. Сами фильтры должны быть качественными. Например, я использую недорогие фильтры Optolong. И заметил, что синий фильтр дает бОльшее размытие ярких звезд, что на конечном кадре приводит к синим ореолам. В общем, цветные камеры более просты в использовании.
Темного вам неба!
