Когда речь идет о цветном изображении ночного неба с помощью монохромной камеры, обычно подразумевается использование цветных фильтров. Существует два основных набора цветовых фильтров, которые обычно используются с монохромными датчиками: LRGB и узкая полоса.
LRGB Imaging
Стандартное цветное изображение, или «широкополосное» изображение, использует фильтры LRGB или Luminance + RGB. Монохромные датчики нефильтрованы и, как таковые, чувствительны как к инфракрасному, так и к ультрафиолетовому излучению (очень чувствительны к инфракрасному излучению с длиной волны почти до 1000 нм). Для максимальной детализации используется фильтр L или яркости, чтобы захватывать детали с высоким разрешением и высоким SNR по всему визуальному спектру, при этом блокируя ИК и УФ. Затем широкополосные каналы для красного, зеленого и синего захватываются отдельно, а затем объединяются в полноцветное изображение.
Это отдельное приобретение L из RGB и использование L-фильтра в целом важно по нескольким причинам. Во-первых, получить хорошее SNR в астрофотографии очень сложно. В противном случае нефильтрованная экспозиция собирает намного больше света, чем любой цветной фильтр. Блокирование ИК также важно, так как ИК фокусируется не так, как видимый спектр, и может вызвать вздутие живота. Таким образом, L-фильтр обычно используется там, где выполняется большая часть вашего времени экспозиции, чтобы собрать как можно больше данных с высоким SNR или как можно больше «времени интегрирования». После сбора L можно собрать намного более короткое время интеграции для каналов R, G и B для последующей комбинации с L-изображением с высоким SNR.
Типичное время интеграции с LRGB может составлять от нескольких часов до целых десяти или двадцати часов данных L с использованием субтипов от трех минут до десяти минут (для вашего среднего диапазона f / 4-f / 7). Собираются дополнительные 10 сабов по пять-десять минут каждый для каналов RGB. Для данных RGB не требуется одинаковое время интеграции, и они могут быть более шумными. Человеческий глаз менее чувствителен к пространственному разрешению в цвете, поэтому к каналам RGB можно применить интенсивный NR, в то время как для канала L требуется более тщательный NR и усиление, чтобы выявить все детали.
Узкополосная визуализация
Альтернативой LRGB-изображениям является узкая полоса или NB-изображение. Для получения изображений LRGB обычно требуется очень темное небо, чтобы быть эффективным. Некоторые современные фильтры высокого класса, такие как Astrodon E-серии Gen II, предпринимают некоторые попытки заблокировать первичные источники светового загрязнения (а именно, полосы испарения натрия под низким давлением) в каналах R и G, но поскольку LRGB - это широкополосная визуализация, Вы не можете ничего сделать с загрязнением света. Для достижения наилучших результатов вам нужно найти темное место, где выбросы наверху составляют около 20 величин / квадратная угловая секунда или темнее (20-22,5 мг / кв. Дюйм) обычно считаются хорошим темным участком и обычно в 25-45 раз темнее, чем в среднем в пригороде или городское небо.)
Для борьбы с световым загрязнением при съемке из пригородных или городских районов, узкополосная съемка с монохромными датчиками является еще одним вариантом. Узкополосная визуализация использует фильтры, которые блокируют все, кроме узкой полосы вокруг очень специфического излучения, такого как Альфа Водорода, или Кислород III, или Сера II. Ширина полосы составляет от 15 нм до 3 нм. Чем уже полоса пропускания, тем выше обычно будет ваш контраст, поскольку все больше и больше рассеянного света, не выходящего из этой конкретной полосы излучения, будет блокироваться.
Три основных полосы - те, о которых я упоминал, и еще одна распространенная для получения изображений планетарной туманности:
- Сера II (SII): 672,4 нм, темно-красный
- Водород Альфа (Ха): 656,3 нм, красный
- Азот II: 658,4 нм, красный
- Кислород III (OIII): 500,7, голубой (сине-зеленый)
- Водород бета (Hb): 486,1 нм, синий
Достаточно широкий фильтр Ха (полоса пропускания 5-6 нм) обычно также собирает NII, однако можно получить отдельные фильтры NII, если вам действительно нравится изображение планетарной туманности. Водородная бета - это то же излучение, что и водородная альфа, только диммер, поэтому, если вы хотите учесть ее, вы можете повторно использовать данные Ха для Hb.
Узкополосная визуализация может использоваться независимо или в сочетании с LRGB. Обычной практикой является сбор данных Ha и L, объединение двух данных для лучшей контрастности и детализации в канал сверхяркости, а иногда смешивание небольшого количества Ha в красный канал. Можно использовать исключительно узкополосные фильтры, а два (Ha / OII) или три (SII / Ha / OIII) канала можно использовать для синтеза различных смесей, которые выделяют разные детали. Некоторые сканеры просто собирают альфа-канал Hydrogen и делают изображения в оттенках серого. Узкополосная визуализация предоставляет множество возможностей.
Из-за узкой полосы пропускания узкополосные фильтры позволяют получать изображения с сильно освещенных участков. Узкая полоса пропускания также требует гораздо более длительных выдержек. В тех случаях, когда LRGB часто можно выполнить всего за пять минут на подпрограмму, а может быть, даже и при достаточно быстром объеме, для узкополосных изображений обычно требуется не менее 20 минут, а часто 30, 45, 90 минут или более, в зависимости от канала и поверхностная яркость отображаемого объекта. Это, как правило, требует более точного оборудования. Выдержка в течение 20 минут может быть проблемой, для более длительной выдержки обычно требуется достаточное количество навыков.
Выбор фильтров
На рынке представлено относительно широкое разнообразие фильтров различных ценовых классов и совместимости с камерами. Существует два основных типа монохромных камер: специально сконструированные моно-ПЗС-камеры и мододированные «разложенные» зеркальные камеры. Моно-ПЗС-камеры имеют больше доступных фильтров и обычно используют 1,25 "резьбовые фильтры или 2" резьбовые фильтры. ПЗС-камеры поставляются с датчиками самых разных размеров, и в некоторых более крупных датчиках могут использоваться установленные или не установленные фильтры диаметром 31, 52 или 65 мм. Зеркальные камеры часто являются более сложными. Некоторые компании, такие как Astrodon, предлагают «зажимы», которые представляют собой держатели фильтров, которые можно вставлять в стандартную зеркальную камеру Canon APS-C и использовать либо со стандартными объективами EF (объективы EF-S НЕ могут использоваться), либо с T -adapter. Вы также можете найти T-резьбовые фильтры, которые можно навинчивать на конец T-образного адаптера или в T-образное кольцо.
Есть несколько ключевых брендов. Orion и Celestron предлагают ряд базовых фильтров, однако они, как правило, довольно дешевые и довольно дешевые. В этом классе также есть ряд других производителей. В большинстве случаев это будут фильтры начального уровня, за исключением пары фильтров Orion LP. Astronomik поставляет несколько фильтров в виде ввинчивания и закрепления для изображений LRGB и NB, как с зеркальными, так и с ПЗС-матрицами. Они на шаг впереди, так же как и некоторые из фильтров более высокого класса, о которых я буду упоминать во многих случаях, однако некоторые из их фильтров не самого лучшего качества. Следующим шагом станут Custom Scientific и Baader, которые производят фильтры LRGB и NB хорошего качества. Фильтры CS и Baader часто имеют более широкую полосу пропускания (для фильтров NB) и, как правило, не являются парфокальными (поэтому переключение с одного фильтра на другой требует перефокусировки), однако они экономически эффективны. Верхняя часть линейных фильтров - Astrodon, LRGB-фильтры E-серии Gen II и их узкополосные 3-нм фильтры. Фильтры Astrodon - это, по сути, лучшие деньги, которые они могут купить, они отфильтровывают некоторые LP для фильтров LRGB, они являются фокусными для всех фильтров, они предлагают самый узкий полосовой диапазон для фильтров NB (таким образом, самый высокий контраст) ... и они поставляются соответствующий ценник.
Использование фильтров с моно CCD
Чтобы использовать фильтры с ПЗС-матрицей, вам обычно требуется какое-то колесо фильтра. Есть несколько колес фильтра. Некоторые являются общими, некоторые предназначены для работы с конкретной маркой или маркой CCD-камер. Фильтрующие колеса можно найти в 5-позиционном, 7-позиционном, 8-позиционном и 9/10-позиционном (например, в случае с фильтрующими колесами FLI Centerline, которые довольно уникальны в своей работе).
Если вы просто выполняете работу LRGB или просто NB, подойдет 5-позиционное колесо фильтра. Если вы хотите сделать LRGB и пару узкополосных фильтров, подойдет 7-позиционная. Для полной составляющей LRGB и NB вам необходимо 8-позиционное колесо фильтра. Дополнительная позиция либо «очищена», либо заблокирована для съемки темных тонов (для ПЗС-камер без затвора).
На таких сайтах, как OptCorp .
, вы можете найти большинство необходимого оборудования для обработки изображений с фильтрами и моно-ПЗС-камерой.