Пользователь
0,0
рейтинг
29 июня 2014 в 22:27

Полевые испытания астротрекера

В предыдущем посте я рассказал как можно сделать астротрекер за два вечера. Настало время проверить его работу и сделать первые выводы.

Вот пример фото, сделанного с его помощью:



Вчера выдалась первая удачная ночь с ясным небом. Я собрался и поехал на дачу в 15 км от Днепропетровска. Расстояние не достаточное для исключения засветки от города, но для первых экспериментов вполне подходящее.

После предварительных балконных испытаний я внес два существенных изменения в прошивку контролера. Первое — при включении питания двигатель сразу начинает вращаться. Это позволяет просто включать-выключать питание для запуска двигателя. И второе — изменил направление вращения двигателя. Всю электронику я спрятал в черную коробку и старался в нее не лазить в процессе съемки чтобы не засвечивать глаза лишний раз.

На месте я начал с попытки сориентировать ось вращения трекера на Полярную завезду. Это оказалось самой большой проблемой за весь вечер.

Во-первых, у меня не было никакого прицела. Приходилось смотреть вдоль дверного навеса используя угол между ним и МДФ как прицел. Но это очень и очень неудобно, т.к. не получается держать в фокусе и его и Полярную звезду.



Во-вторых, моя штативная головка не предназначена для очень точной наводки на объект. На ней совершенно нет никаких элементов для того чтобы совершать очень точные и небольшие вращения. Те ручки, что на ней есть очень короткие, рычаг у них небольшой. А когда на астротрекер я повесил вторую штативную голову и камеру с объективом, то получилось что на основную головку стал действовать очень большой груз с большим рычагом, что сделало какое-нибудь точное наведение в принципе невозможным.

Получается, что нужно придумать какой-то механизм для точного наведения трекера на полюс не используя штативную головку. Также нужно предусмотреть прицел.

Первичную настройку я выполнил с помощью гироскопа в телефоне. Я выставил угол наклона 49.2 градуса и на глаз навел трекер в сторону полюса.

Далее я пользовался именно этим способом, т.к. ничего более точного без изменения конструкции сделать не получится.

Также в ходе опытов выяснилось, что жесткость конструкции вызывает ряд вопросов. После срабатывания затвора при фокусном расстоянии 200мм возникают микроколебания (даже с предварительно поднятым зеркалом). Я обходил это закрывая обзор объективу рукой на пару первых и последних секунд выдержки.

Первые тестовые снимки я сделал с выключенным мотором и потом — с включенным. Разница оказалась существенной:


F/4, ISO 320, 75mm, 79 sec.

Здесь слева статичный кадр, справа — с астротрекером. Это угол фотографии, масштаб 1:1. Tamron 28-75/2.8 рисует по углам как-то не очень красиво.

А вот этот кадр целиком:


Чуть ниже центра кадра — Полярная звезда.

Далее решил попробовать более длинную выдержку на широком угле и уже не в районе полюса где вращение минимальное а в стороне. Результат меня впечатлил:


28mm, f/4, ISO 320, 149 sec.

Набираюсь смелости и делаю еще более длительную выдержку. Делаю один за одним 2 кадра (212 и 260 секунд, f/3.5, ISO 320, 28 mm). Немного поигрался с ними в редакторе и склеил чтобы уменьшить шумы и повысить яркость. Камера смотрела почти вертикально вверх, так что в объектив, к счастью, не попадали никакие блики от соседей.



О да! Это то, ради чего все затевалось. Огромные россыпи звезд, виден млечный путь, хорошая проработка деталей, нет треков. Я доволен.

Что ж, мне и этого мало. Перехожу к 70-200/2.8. Приходится заново юстировать наводку трекера на полюс. В этот раз совсем трудно. Вес у камеры с линзой большой. Точность прицела еще меньше чем в предыдущем опыте.

В процессе тестирования становится понятно, что о выдержках длиннее 60 секунд пока что прийдется забыть — вылазят треки. Но на выдержке в минуту все выглядит не так уж и плохо. Также приходится подымать ISO до 1600, чтобы получилась хорошая экспозиция.


200mm, F/3.3, ISO 1600, 64sec.

Вот фрагмент в масштабе 1:1


Далее я начал экспериментировать с настройкой на полярную звезду. Также почти полностью «закрыл» половинки трекера, чтобы уменьшить болтания шпильки. В процессе экспериментов получилось сделать несколько снимков знаменитой галактики Андромеда (M31). Найти ее на небе новичку оказалось не просто. Но помогла программа SkEye в телефоне. Саму галактику я глазами так и не видел. Наводился сугубо по вторичным признакам. Но один раз найдя ее на небе потом было уже легко.

Получился такой кадр:


63 sec, 200mm, f/3.2, ISO 1600

Вот фрагмент в масштабе 1:1:



После обрезки, сложения трех кадров, цветокоррекции и капельки уличной магии получилась картинка из начала поста:



Что ж, неплохо как для первого раза.

10 советов новичкам таким как я
1. Одевайтесь гораздо теплее, чем днем. Хоть сейчас и лето, но ночью температура падает до +12 (а то и ниже). Сидеть долго и неподвижно очень холодно. Я одел зимнюю пуховую куртку, шапку и перчатки и все равно замерз под конец. Ушел спать в 3 утра по большей мере именно потому что замерз.
2. Термос с чаем и печеньки. Must have.
3. Возьмите с собой раскладной стол и белую скатерть. Мне очень было удобно все разложить на нем. В темноте на белой скатерти видны контуры предметов так что более удобно находить на нем то, что нужно.
4. Удобное кресло. Сидеть прийдется долго. Лучше чтобы было удобно. Я использовал пляжный раскладной кресло-шезлонг.
5. Запасные аккумуляторы, флешки, камера.
6. Ночью выпадает роса. Прикрывайте технику и приборы тряпками пока не пользуетесь. Периодически проверяйте оптику. Возьмите микрофибру протирать влагу.
7. Ночью одному немного страшно. Реагируешь на любой шорох. Мне кажется будет лучше, если кто-то будет рядом.
8. Включите в камере предварительный подъем зеркала. Используйте спусковой тросик.
9. Старайтесь не передвигаться возле штатива пока идет выдержка. Никаких прыжков, ударов, вибраций, громкой музыки.
10. Следите за ногами. Не зацепитесь за штатив. Легко сбить юстировку на Полярную звезду.

11. Бонусный бесплатный совет только для тех, кто открыл спойлер.
Можно использовать угловой видоискатель. Вот такой:



В нем есть режим двукратного увеличения картинки из видоискателя, что очень повышает видимость звезд глазом при визировании.


Итак, подводя итоги можно сказать, что астротрекер действительно работает. Его точности достаточно для работы даже с объективом 200мм и камерами 21MPx. Однако конструкция требует существенной доработки для повышения качества наведения на полюс без использования головки фотоштатива.

С помощью астротрекера любой желающий может приобщиться к астрофотографии. Это не требует существенных капиталовложений (при условии наличии камеры, шататива и желания), это весело и познавательно.

P.S. Хотя кого я обманываю. Пока я ждал каждый кадр длительностью в несколько минут, меня одолевала тоска зеленая. Нужно было взять с собой и телескоп.
@kuzmuk
карма
56,0
рейтинг 0,0
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (59)

  • +14
    Как много мы не видим этими желейными шариками в наших черепах! Хочу нормальные глаза и астротрекер в мышцы шеи. Извините, крик души.
    • +34
      Эти желейные шарики способны регистрировать отдельные фотоны света, а их динамический диапазон в сотни раз выше лучшей фотопленки или матрицы. Не думаю, что вам действительно стоит менять их на жалкое убогое подобие их же самих в исполнении человека.
      • +6
        Я убежден, что этого мало и глаза собраны из тысячи эволюционных костылей: xkcd.com/1080/large/
        Мы даже не можем читать одну страницу обычного печатного текста, не двигая глазами, а вся красота из «впечатляющего» диапазона длин волн 380-780 нм рисуется, по большей части, мозгом, по информации, восстановленной благодаря саккадам.
        Наш зрительный аппарат есть куда улучшать, если и не сейчас — то обязательно когда-то.
        • 0
          Так чтение только двигая глазами это как раз костыль на стороне мозга, а не глаза.
          • +2
            Глаза. Я в своих статьях писал, что это из-за неравномерности пикселей на сетчатке. Их максимум в оптическом центре — в макуле. А периферия частично в расфокусе и с меньшим количеством светочувствительных элементов.
            • +1
              Речь про то, что если вам прямо сейчас дать глаз, плотность «пикселей» у которого одинакова по всей поверхности, от этого ничего не изменится — мозг должен уметь обрабатывать такой объем информации. А он этого делать не умеет и вряд ли когда-то сумеет, тут нужен апгрейд не глаза, а зрительного центра мозга.
              • 0
                Ну это уже производные вещи. Вообще мозг очень гибкая структура.
                З.Ы. Прочитал вначале как «если вам прямо сейчас дать в глаз»
        • +1
          Про страницу обычного печатного текста вы несколько неправы. Всё требует сноровки и тренировки, люди читающие со скоростью > 25тыс знаков в минуту используют как раз чтение всей страницы глядя её в центр.
        • +3
          Ну вот когда хоть кто-нибудь сделает что-то лучше глаза по динамическому диапазону и углу зрения, работающее по 70 лет, тогда и поговорим. А то пока даже самые крутые фотоаппараты не очень впечатляют.
    • +13
      «Я хочу видеть гамма-лучи, слышать рентгеновские лучи и чувствовать запах темной материи»?
  • +4
    Очень круто!
    Не думал что можно вот так сфотографировать галактику на 200мм.
    Шикарная работа, продолжайте в том же духе!
    • +5
      Галактика M31 отлично снимается даже на 50мм :) Она же здоровая, по длинной оси в 6 раз больше Луны, по короткой — вдвое.

      Главное, чтобы небо было чистым. Вот такое в ~40 км. от Москвы уже можно вытянуть (50мм f/2.8, сложение около 30 снимков с выдержкой в 30 сек, ISO 1600).

      • 0
        Да, я уже почитал как её искать и каких она размеров, осталось дождаться чистого неба.
        Буду ещё очень благодарен, если подскажете чем склеиваете снимки и с подвижного или стационарного штатива сделана фотография выше?
        • +2
          Фото выше сделано с подвижной монтировки (фотоаппарат вешался параллельно с телескопом). Пример максимума, который удалось вытянуть с неподвижного штатива в теме ниже.

          Продвинутые астрофотолюбители чаще предпочитают склеивать фото в Iris, но я пользуюсь простеньким DeepSkyStacker'ом.
  • +1
    Чтобы убрать вибрации от срабатывания затвора можно попробовать www.magiclantern.fm На Хабре эта штука упоминалась неоднократно. Там одна из фич есть — захват кадра без срабатывания затвора, в режиме визирования. Могу ошибаться, но если интересно — попробуйте, оно как раз для Canon.
    • +2
      кстати, вот пример с использованием той фичи www.youtube.com/watch?v=d7zaRWJekaI
    • +1
      Нда, кенон славится альтернативными прошивками :). Думал такое возможно только для компактов.
    • 0
      Без срабатывания затвора оно снимает только в разрешении экранчика. Это что-то ~570px (по крайней мере на Canon 550D).

      Другое дело, что серия может сниматься с предварительным подъёмом зеркала (поднимает, ждёт пару секунд, открывает затвор, экспозиция, и новый цикл). В таком режиме и нужно снимать :)

      При ручном спуске в отсутствии пульта (хотя китайский на Али стоит $2.5..$3) Magic Lanter позволяет производить снимок или по хлопку в ладоши (любой резкий звук, порог настраивается) или по срабатыванию датчика приближения (провёл рукой перед фотоаппаратом — снимок сделан).

      Вообще, Magic Lanter — первый друг астрофотографа на Canon :) Ну а Canon из-за подобных фишек — лучший производитель зеркалок для астрофото.
      • 0
        Ни в коем разе. Я уж не помню как именно фича называется, пробовал пару раз когда только установил ML. Суть в том что при поднятом зеркале грабится матрица, причём грабится долго, «посекторно». Лично проверял. В итоге получаются именно кадры в полном разрешении, зеркало не опускается. Народ в итоге без проблем с этой фичей 4K ролики снимает таймлапсовые. Пример выше уже приводил, вот ещё один www.youtube.com/watch?v=vn-0Jl4z2d8
        • 0
          Увы, механика Canon такая, что для взведения затвора нужно поднимать зеркало. По крайней мере вплоть по мой 550D так было, как в более новых — не в курсе. И у меня в «бесшумном» режиме можно снимать только ~5xx пиксельные экранные фотки.



          Хм. На видео на YouTube упоминается именно 550D. Но я там не вижу упоминания съёмки без опускания зеркала. Можно как-то уточнить этот вопрос? Где-то кто-то писал конкретно про съёмку без опускания зеркала в высоком разрешении?

          Ещё вопрос — а в чём проблема «долгого сканирования» матрицы? Штатно 550D может снимать 3.7 полных кадра в секунду.
          • 0
            Говорится не о съёмке без опускания поднятия зеркала, а без работа затвора вообще, как мыльницы многие, как телефоны, электронный затвор иногда называется, камера же видео может снимать не щёлкая затвором, вот также может и фотки.
            • 0
              Кстати, а значении тогда затвор вообще, если можно отдельные кадры дергать? Я просто недопонимаю.
              • +2
                Во первых, зеркало, которое направляет лучи из объектива в видоискатель.
                Во вторых, чем дольше работаем матрица в активном режиме, тем больше она нагревается и тем больше на ней шумов.
                Причин может быть и больше, но эти первые, которые приходят в голову
              • +3
                Выдержку можно меньше поставить. Матрицу пока всю опросишь — пройдет время, чем больше разрешение — тем больше время. Этого хватает на 30 кадров/сек для видео, иногда даже для 60 хватает, но вот 1/200 уже не сделать. А шторкой быстро туда-сюда дернул, а потом считывай хоть в 10 раз дольше времени кадра.
                • 0
                  Спасибо. Так очень понятно.
  • 0
    Нет ли фотографии всей конструкции в сборе (штатив, трекер и камера)?
    • 0
      на видео видно по ссылке в первом предложении
    • +5
      Сейчас конструкция выгляди так:


      Тут добавился прицел. Сейчас тестирую его.
  • +1
    На первых двух фото на 75мм видно что звёзды двоятся, думаю что-то не так с тамроном или бликует фильтр какой защитный?
    Если камера 5Д2, то смело ставить 3200-6400 ISO, но собирать потом из 30- 40 кадров.
    Ну и все-же на минуте выдержки звезды уже вылазят за 2-4 пикселя.
    Опять таки может попробовать на 30-40 сек и 3200-6400 ISO и сшивать более 30 кадров?

    • +1
      Я специально старался ставить минимальное ISO и длинную выдержку что бы проверить трекер. ISO 320 всего лишь в два раза больше чем «физическое» на матрице. Шумы должны быть в пределах разумного.

      Tamron — плохой объектив. Очень. Но другого ширика у меня пока нет. Можно будет попробовать еще на 50/1.8 поснимать. Там картинка должа быть звенящая.
      • 0
        Ну для меня 50/1.8 на открытой мыльноват.
        Для астрофото придется на стоп-два прикрывать.

        Идеально конечно прикрутить вебкамеру к 70-200 и померять периодику более точно.
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    А можно ли такое сделать неподвижной видеокамерой и цифровой обработкой?
    • 0
      Засветка контуров объектов при их движении.
    • +3
      Можно сделать подобное (но хуже) неподвижной зеркалкой. Выдержки максимальные на широком угле будут секунд до 30 для снятия полей или секунд до 4..6 на среднем угле для рассматривания деталей. M31 можно вытянуть с неподвижного штатива, но куда хуже чем с подвижного, конечно:



      Это сложение 93 кадров по 6 сек. на ISO3200. f=50мм, f/2.8. Правда, делалось в прибрежном городке при внешнем уличном освещении.
  • +4
    Спасибо за отличнейшие фоновые картинки для рабочего стола! :)
    • +9
      — Ребята! Я придумал, как сделать чистый термоядерный синтез в штучке размером в батарейку! Представляете, нагрев чего угодно сто лет подряд до 200С!
      — Отлично, теперь мне не придется постоянно выключать утюг.
  • –5
    Оставлю это тут. iloveastronomy.ru/stati/zvezdy-glazami-sovy/
    Учитывая, что в астрономии еще не все находится в рамках моего понимания, задался вопросом почему мы не видим глазами то, что я увидил на фотках автора и немного по гуглив нашел достаточно понятное объяснение. Надеюсь пригодится.
  • 0
    Теперь нужно снять timelapse работы аппарата. ^_^
  • 0
    Картинка изначально имела такую насыщенность в цвете? Или пришлось что-то корректировать/докрашивать?
    • 0
      Нет, картинка не оригинал. Проявил в RAW по вкусу + Curves + немного шаманства в редакторе.
  • 0
    Вот это круть! Спасибо!
  • 0
    Красивые снимки, особенно галактики. Меня в свое время астрофотография отпугнула чрезмерной сложностью «проявки» равов для получения достойного результата; Джим собственно об этом сам говорит:
    Q: My Goodness, you're anal. Do you really go through all of this for each image?
    A: Yes. Astrophotography is one of the most difficult flavors of photography there is, and there are a whole lot of things that can go wrong. So, I try to minimize the chances of blowing it, since even the non-anal version of setup, acquisition, and processing takes a ton of time.
    У вас какой-то аналогичный workflow или нечто попроще?
    • 0
      У меня все очень просто. Я снимал без флетов, дарков и т.п. Проявил снимки по вкусу в Lightroom и потом наложил в редакторе в стопку с прозрачностью 0.5.

      Больше внимания я уделил именно ведению звезд и попыткам понять как ведет себя трекер. Что в нем не так и как получать стабильный результат.
  • 0
    А вы знаете ваша статья навела меня на одну идею, умный телескоп для обучения детей (да и не только) астрономии. Который зная свои джи-пи-эс координаты и время суток сможет сам настраиваться на звезды и вести их. Возможно и фотографировать галактики или то что нельзя увидеть без выдержки.
    • 0
      Мне кажется, что в вашем случае лучше подойдет какой-нибудь виртуальный планетарий типа стеллариума.
    • +1
      Поздравляю, вы только что изобрели GoTo
      :-)
  • 0
    А почему съемки были не на максимальных дифарагмах? Бленды использовались?
    Я вот сделал себе из черной матовой бумаги бленду длинной полметра-качество получшало.
    • 0
      Использовались стандартные бленды что идут в комплекте с объективами.
      На широком угле бленда почти бесполезна т.к. будет или закрывать часть кадра или не будет работать.
      Тамрон рисует плохо на открытых диафрагмах. 70-200/2.8 судя по тестам в интернете на звездах дает лучший результат на диафрагме 3.2.
  • 0
    Возможно, получившийся смаз можно исправить обработкой, тем более, что он всего лишь в единицы-десятки пикселей. Кажется, где-то на Хабре даже упоминался софт для этого, но не могу найти, к сожалению.
    • 0
      Проблема не только в неэстетичности смазанных звёзд, а и в том, чтобы копить сигнал в одной ячейке, а не размазывать его по десятку пикселов.
      Поэтому и диафрагмируют немного оптику, чтобы кружок звезды был меньше и гидирование придумывают.
  • 0
    В качестве искателя полюса удобно применить зеленую лазерную указку.
    Просто приложить её параллельно дверной петле.
    • 0
      Не все так просто. Дверная петля под нагрузкой начала сильно люфтить. И понять где там ось очень сложно теперь. Видимо, нужно ставить 2 петли.
  • 0
    А почему именно МДФ? Есть же проверенная временем механика полярных монтировок телескопов. Т.к. здесь точное сопровождение не нужно, достаточно будет подобрать любую пару шестеренок из старого будильника, а раму из полипропиленовых труб сварить…
    • 0
      В первом посте было написано почему МДФ.
      У вас есть фото конструкции о которой идет речь?
  • 0
    Круто, не знал, что такое можно делать на обычной зеркалке. У меня есть телескоп рефрактор 80мм, но кроме планет и луны через него смотреть нечего, поэтому быстро надоел. А тут можно и галактики, туманности, да и просто скопления с млечным путём снимать — неиссякаемое пространство для исследований!

    Вы меня побудили тоже дип скаями заняться. Только вот фотика нет. Какой можно купить более-менее бюджетно из современного ассортимента, но и чтоб не деньги на ветер?

    (Мне даже с трекером проще: у телескопа экваториальная монтировка, мне нужно лишь приспособить шаговик на одну ось. Это avr и один вечер работы...)
    • 0
      Любая (даже 1100d подойдет) зеркалка от Canon. Немного подробнее писала тут: habrahabr.ru/post/226429/
  • 0
    Красивые фотки получились )

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.