Tutorial Deepsky Astrofotografie: Deel 2 Techniek

Locatie

In deel 1 vertelde ik al dat de beste plek om te beginnen met deepsky astrofotografie gewoon in je achtertuin is. Zet je statief met camera op een plek in je tuin waar je een mooi vrij uitzicht hebt op de nachtelijke hemel en zorg dat het statief op een stevige ondergrond staat. Nu alles klaar staat moeten we de camera instellen, maar hoe gaan we te werk? Welke ISO, sluitertijd en diafragma moeten we instellen?

Het verhaal hieronder gaat over het gebruik van een gewone digitale (spiegelreflex) camera. De specifieke astrocamera’s werken wat anders en zijn dan ook meer iets voor als je wat verder bent in deze tak van fotografie.

Basis instellingen camera

Over de basisinstellingen in de camera zie: Tutorial nachtfotografie deel 2: de techniek en instellingen. Het meeste wat hierin beschreven staat geldt namelijk ook voor de instelling van de camera bij astrofotografie.

Scherpstellen

Scherpstellen in de nacht kan lastig zijn, aangezien de autofocus en belichtingsmeter altijd wel iets licht nodig hebben om goed te kunnen werken. Scherpstellen op de maan is een mogelijkheid, maar wat als de maan er niet is, want je wilt eigenlijk fotograferen wanneer het zo donker mogelijk is. Tevens moet je dan niet vergeten de autofocus weer op manueel te zetten. Daarom gaan we dit ook handmatig doen.
Richt op een heldere ster. Zet live-view aan en vergroot maximaal. Zorg nu dat de ster in het schermpje zo klein mogelijk is, dan is deze scherp.
Kom ook nu hierna niet meer aan de scherpstelring, anders kun je weer opnieuw scherpstellen.

Een andere manier van scherpstellen is met behulp van het Bathinov filter. Zeker een aanrader om nauwkeurig scherp te stellen.
Zie voor meer informatie: Het Bathinov filter

Compositie

Stel je wilt het Andromeda stelsel (M31) vastleggen (weet je nog de foto van deel 1?), dan zorg je dat je deze mooi in het midden van je beeld plaatst. Alleen, hoe doe je dat als je deze niet kan zien met je blote oog?

Met een beetje kennis van de hemellichamen kun je je al beter oriënteren aan de hemel. Zo is het altijd handig om te weten waar Polaris (Poolster) is, dan weet je in ieder geval waar het Noorden zich bevindt. De Poolster gebruik je ook wanneer je gebruik gaat maken van een volgtracker, aangezien je deze op de Poolster moet uitlijnen.
Met behulp van een sky app kun je uitzoeken waar het Andromeda stelsel zich bevindt aan de hemel. Dan is het richten met je lens op het object. De juiste positie kun je vinden door gebruik te maken van sterhoppen, wat betekent dat je van ster naar ster “hopt” naar het object.
Met een lens van bijvoorbeeld 135mm is het makkelijker om je te orienteren dan bv met een 300mm of 400mm lens. Door het iets bredere gezichtsveld heb je wat meer sterren in beeld. Begin je met deze tak van sport dan is het zelfs aan te raden is om met een groothoek- of standaardlens te beginnen.

Als je de lens op het object hebt gericht, dan is het handig om een paar testfoto’s te maken om te kijken of het object mooi in beeld staat. Zo niet, dan kun je dit nog bijstellen.

Maak testfoto’s door een hele hoge ISO te kiezen (bijvoorbeeld ISO 6400 of hoger), waardoor je een kortere sluitertijd krijgt. Je wilt namelijk alleen even snel controleren of het object goed in beeld staat, dus ruis is niet van belang hier.

Regel van 400

Aangezien de aarde draait en de sterren stilstaan, krijg je bij lange sluitertijden dat de sterren in plaats van puntjes streepjes gaan worden. Met de regel van 400 (of de NPF-regel) kun je de maximale sluitertijd bereken bij de gebruikte brandpuntsafstand, voordat de sterren streepjes gaan vormen.
Zie voor uitleg hierover: Tutorial nachtfotografie deel 2: de techniek en instellingen

Let op: de berekening van de maximale sluitertijd is natuurlijk alleen van belang als je niet werkt met een volgtracker. Want juist een volgtracker zorgt ervoor dat je geen kast hebt van de draaiing van de aarde. Niet voor niets dan bijna alle deepsky fotografen al heel snel investeren in een volgtracker.

Belichting

Nu we weten wat de maximale sluitertijd is voor de lens die gebruikt wordt, kunnen we de camera verder gaan instellen. We willen nu zoveel mogelijk licht (data) op de sensor laten vallen, dus diafragma vol open (= kleinste getal). Voor de ISO kunnen we beginnen met 800. Ga niet lager dan ISO 800, anders krijg je bijna geen sterren op de foto.

Zorg er voor dat de foto niet overbelicht wordt. Kijk hiervoor altijd naar het histogram. Probeer te zorgen dat het histogram op ca. 1/3 van links staat. Het is een beetje spelen met de instellingen. Doe dit instellen aan de hand van het maken van een aantal testfoto’s.

Bij gebruik van een anti-lichtvervuilingsfilter zul je de ISO nog hoger moeten zetten of de sluitertijd langer. Immers, je filtert een deel van het licht weg en dus komt er minder licht op de sensor dan zonder filter. Kijk met het aanpassen van de sluitertijd wel uit want deze blijft begrenst vanwege de gebruikte lens (regel van 400).

Je snapt nu wel het belang en meerwaarde van een volgtracker. Omdat je sluitertijd begrenst is en je geen ISO van 100.000 wil gebruiken zit de draaiing van de aarde (via de 400 regel) je danig in de weg..

Klaar om te fotograferen

Gebruik de (draad)remote om te fotograferen, eventueel stel je de camera nog in op 2sec zelfontspanner. Dit om trillingen te voorkomen.

Nu hoor ik je denken, ja ik heb de belichting goed ingesteld, maar mijn object zie ik vaag in beeld, lang niet zo mooi als al die andere deepsky foto’s. Dit is niet erg, want nu komt de truc bij deepsky astrofotografie: we gaan héél veel foto’s van het object maken. Deze foto’s gaan we samenvoegen (stacken) in een softwareprogramma, om tot een totaal beeld te komen. Hoe meer foto’s je maakt van hetzelfde object hoe meer informatie je verzamelt en die totale verzameling zorgt middels nabewerking voor de spectaculaire beelden.

Een voorbeeld: bij sommige objecten is een totale belichtingstijd van 6-8uur een gemiddelde. Hoe meer data je hebt van een object, des te meer haal je er aan detail uit in de nabewerking.

Voor het Andromeda stelsel krijg je met een uur aan data al een mooi resultaat, maar doe er nog een uurtje of twee aan data erbij dan is er nog meer detail uit te halen. Je kan dus nooit teveel foto’s maken. Kijk maar naar de voorbeeld foto’s hieronder:

Kalibratie frames

Kalibratieframes zijn foto’s die je met een bepaalde instelling maakt om in de nabewerking vignettering, vuil/stof op de lens, hot/cold pixels en willekeurige/statische ruis te verwijderen. Dat zijn dus extra foto’s die je, naast de ‘normale’ foto’s, erbij kunt maken en die dan nodig zijn voor de nabewerking. Al deze kalibratieframes worden per soort ook samengevoegd tijdens de nabewerking. Als je net begint met astrofotografie mag je deze kalibratieframes ook eerst weglaten.

• Darkframes (Een soort van ruisreductie achteraf)

Darkframes maak je om in de nabewerking de willekeurige ruis en statische ruis geproduceerd door de sensor te verwijderen uit de opname. Deze wordt ook gebruikt in combinatie met de flatframes om hot/cold pixels te verwijderen. Je maakt de darkframes direct na je normale opnames van het object, maar dan met de dop op de lens en eventueel een doek erover om geen vals licht binnen te laten glippen. De instellingen blijven gelijk, dus zelfde ISO, diafragma, sluitertijd en temperatuur. Gemiddeld worden er 50 foto’s aangeraden, ik maak er altijd 33.

• Flatframes
  Flatframes verwijderen de vignettering en stof/vuil op de lens in de nabewerking. Wordt ook gebruikt in combinatie met de Darkframes om hot/cold pixels te verwijderen. Ze worden gemaakt net voor of na de normale opname van het object, zo voorkom je dat stof/vuil verschuift.
  Stel de ISO in op 400 of lager en een sluitertijd van 0,5-2,5sec. Diafragma blijft gelijk als de opname van het object. Span nu een wit T-shirt(zonder ribbels) dubbel over de lens en verlicht door het T-shirt de lens met een LED-panel of zoals ik met een tablet. Zo krijg je een egale achtergrond. Zorg dat het histogram op ca. 1/3 van rechts zit. Dit zijn lastige frames om te maken. Hiervan maak ik ook 33 opnames.

• Biasframes
  Deze foto’s verwijderen de uitleesruis van de pixels op de sensor. De camera heeft een bepaald uitleesruis bij het lezen van de waarde per pixel(Bias). Op foto’s te zien als een soort van ruitjespatroon. De foto’s kunnen snel en op een willekeurig tijdstip gemaakt worden. Doe de dop op de lens en dek evt af met een doek tegen vals licht. Gebruik de snelste sluitertijd die de camera heeft, dezelfde ISO en diafragma als de opname van het target. Een aantal van 50 opnames of meer heeft de voorkeur, dit creëert een nauwkeurig ruisprofiel van het bias-signaal.

• Badpixelmap

Een badpixel map bestaat uit het samenvoegen van de darkframes en de flatframes. Door deze beide frames samen te voegen krijg je een frame met hot en cold pixels, de badpixelmap.

• Cold pixels: Deze pixels zijn defect en reageren erg slecht op inkomende fotonen (en / of de donkere stroom van uw sensor). Deze worden gedetecteerd met flat frames .
• Hot Pixels: Deze pixels reageren erg sterk op inkomende fotonen (en / of op de donkere stroom van je sensor). Deze worden gedetecteerd met donkere frames .

Nu we weten hoe we de camera moeten instellen (zie deel 1), hoe we een object zoeken aan de hemel en we er opnames van hebben gemaakt plus eventuele kalibratieframes, moeten we deze gaan samenvoegen (stacken) en nabewerken om uiteindelijk tot een prachtige opname te komen. Hoe dit in zijn werk gaat zal ik vertellen in het derde en laatste deel van deze tutorial.