Организация научно-исследовательской деятельности учащихся в процессе астрономических наблюдений

Калибровка снимка - это удаление шумов и искажений, возникающих при длительной выдержке, при определенной чувствительности, при определенной температуре, окружающей камеру, среды. Возникновение других шумов обусловлено неравномерностью протекающих процессов на самой матрице фотоаппарата, в частности, момент считывания с ПЗС информации. Эти шумы содержит в себе обычный снимок звездного неба, который называется «лайтом» (от английского «Light»). И дальнейшая задача заключается в сведении значений этих шумов к минимуму. Для этого необходимо отснять несколько, различных по своим целям, серий фотографий.

Съемка серии лайтов заключается в том, чтобы сделать несколько снимков одной и той же области звездного неба. Автоматизировать процесс можно с помощью режима интервальной съемки. Необходимо брать в расчет вращение неба, а, следовательно, направление камеры надо будет периодически корректировать, что очень легко делать, имея часовой привод к монтировке.

Дарки (от английского «Dark») - это кадры, снятые при той же температуре, в ту же ночь, в том же количестве и с теми же параметрами экспозиции, что и лайты, но уже с закрытой крышкой объектива. Эти кадры несут в себе информацию о шумах, возникающих во время выставленного значения экспозиции снимка.

Отсняв дарки и лайты, не снимая крышку с объектива, необходимо сделать серию снимков в режиме самой короткой выдержки, количеством такую же, как серия лайтов. Такие кадры называются биасами или офсетами (от английского «Offset/bias») и содержат в себе информацию о шумах считывания информации с ПЗС матрицы.

Из-за того, что каждая пара матрица/объектив имеет собственное распределение яркости по снимку, то возникает явление частичного ограничения наклонных пучков света диафрагмами или оправой оптической системы. Результат такого явления - это снижение яркости изображения к краям поля зрения системы, или попросту виньетирование. Компенсация подобного шума решается серией снимков с нормально экспонированным кадром. Для этого нужно направить фотоаппарат на сумеречное небо, или на ровный лист бумаги и сделать серию снимков в количестве равной серии лайтов. Сделать это можно до или после съемки, но основные параметры съемки - чувствительность, фокусировка и диафрагма должны быть теми же, что и при съемке лайтов. Нельзя перефокусировать объектив и отсоединять камеру после съемки лайтов, до тех пор, пока не будут отсняты калибровочные флэт-кадры (от английского «Flat»), потому что задача этих снимков минимизировать шумы самой оптической системы. Так же, используя флэты можно избавиться от помех, которые привносит в кадр пыль, попавшая на объектив.

Следующим действием после отснятия четырех серий калибровочных кадров будет каталогизация. Полученные калибровочные кадры желательно сохранить на локальном диске с действующей операционной системой, обязательно пометив кадры калибровочными флагами. Названия директорий, как и флагов, лучше писать латинскими буквами. Это немаловажный аспект при работе в программах по сложению изображений.

Следующий этап - это калибровка. В программу загружаются поочередно - лайты, дарки, офсеты и флэты. После чего программа автоматически обрабатывает снимки и создает «мастер-кадры», то есть серия снимков приводится к одному калибровочному кадру. В дальнейшем эти кадры используются для обработки лайтов. Процесс калибровки довольно длителен по времени и зависит от объема серий кадров. Желательно сохранение серии уже откалиброванных снимков, на случай каких-либо неполадок. Процесс обработки трудоемок и содержит множество ступеней, поэтому всегда необходимо иметь возможность переделать что-либо с интересующего этапа, а не с самого начала.

Далее идет регистрация объектов. С каждым последующим снимком лайтов, звезды смещались по кадру, а также и вращалось само поле зрения. Звезды не просто движутся слева на право, но еще заходят и восходят. Программа проанализирует поочередно отснятые кадры и найдет в них соответствия. Затем повернет снимки на необходимый угол и при необходимости произведет трансформацию кадров для успешного сложения в дальнейшем.

Заключительным этапом является сложение снимков. Программа предоставит финальный кадр путем сложения откалиброванных снимков и снимков регистрации. Для проверки успешной регистрации объектов, в начале, можно запустить обычное арифметическое сложение, которое происходит довольно быстро и предоставит возможность, не затрачивая лишнего времени, при необходимости вернуться на этап регистрации, если вдруг при сложении звезды не совпали друг с другом, а стали двойными или тройными.

В большинстве современных программ этапы калибровки, регистрации и сложения выполняются автоматически без сохранения промежуточных результатов работы алгоритма обработки. Но для лучшего понимания процесса работы алгоритма, необходимо ознакомиться с каждым из этапов.

Полученный в финале кадр может быть слишком ярким или же излишне затемненным. Для решения этой проблемы в калибровочной программе есть функция логарифмизации, которая приведет вид фотографии к приближенно привычному для человеческого зрения. В большинстве случаев после логарифмизации теряется привычная человеческому глазу контрастность, так как динамический диапазон изображения довольно широк. В этом случае нужно сохранить фотографию в PNG, PSD или TIFF формате и в дальнейшем обработать по своему вкусу с помощью графического редактора [12].

2.7 Дополнительные сведения

Чтобы делать снимки с много большей экспозицией и на более длинных фокусных расстояниях, для изучения объектов дальнего космоса, алгоритм действий и список задействованного оборудования будет немного иным. При съемке на фокусных расстояниях около трехсот миллиметров, а это необходимый фокус для регистрации галактик, звездных скоплений и туманностей, выдержку необходимо сократить до трех-четырех секунд для того, чтобы изображение не смазывалось. Тогда, для того чтобы собрать экспозицию хотя бы в пять минут, чего в большинстве случаев и так недостаточно, понадобится около ста фотографий с трех-четырехсекундной выдержкой в RAW-формате. А если к серии из лайтов прибавить так же по сто дарков, оффсетов, флетов и умножить на не малый объем RAW-файла, то возникает вопрос об увеличении выдержки при съемке на длинных фокусных расстояниях. Ведь в этом случае гораздо проще и быстрее будет сложить пять кадров с минутной экспозицией, чем сто кадров с экспозицией в три секунды.

Из-за собственного осевого вращения Земли возникает видимое движение звезд, и в северном полушарии движение светил происходит вокруг находящегося возле Полярной звезды северного полюса мира. Для подобных съемок необходима экваториальная монтировка, которая автоматически будет перемещать камеру за видимым движением звезд, по окружностям, параллельным небесному экватору. Восход звезд в северном полушарии в своем видимом движении по небу происходит на востоке, затем звезды кульминирует на юге и заходят на западе. Так же часть звезд, находящихся близко к полюсу мира, являются незаходящими, а часть - невосходящими в соответствии с рисунком 1.

Звездные треки на небесной сфере:

Рисунок 1 - изображение звездных треков

Наклонить свою ось под углом расположения полюса мира над горизонтом заданной географической широты позволяет экваториальная монтировка. Следовательно, вращение закрепленного фотоаппарата будет осуществляться, как и видимое движение звезд - параллельно небесному экватору.

Экваториальные монтировки бывают моторизированными и не моторизированными. Что бы сделать астрофотографию нужна монтировка, моторизированная с часовым приводом, как минимум на ось Прямого восхождения, по которой происходит вращение вслед за звездным небом. В идеале конечно лучше, чтоб был так же мотор и на ось склонения. Помимо автоматизации процесса астрофотосъемки, некоторые монтировки имеют возможность удаленного управления, что так же может пригодиться в дальнейших наблюдениях.

Также стоит уделить внимание грузоподъемности монтировки. Если просто снимать на фотоаппарат с широкоугольным объективом, то монтировка может быть легкой и небольшой. Но если планируется использование телескопа или телеобъектива, то естественно монтировка должна быть более тяжелой [16].

2.8 Калибровка экваториальной монтировки

Грубая установка полярной оси.

Как мы знаем, все небесные тела движутся по окружностям с центром в полюсе мира, северном или южном. Поэтому, если мы хотим сопровождать небесные тела длительное время, нам необходимо, что бы труба вращалась вокруг оси, которая параллельной прямой, соединяющей северный и южный небесный полюс. Такая ось называется полярной. Если ее вращать со скоростью один оборот за двадцать три часа пятьдесят шесть минут - это звездная скорость, то наблюдаемое небесное тело можно будет наблюдать до тех пор, пока оно будет над горизонтом.

Помимо полярной оси, экваториальная монтировка имеет ось склонения, которая в идеале строго перпендикулярна полярной оси. А уже к оси склонений непосредственно прикреплена труба телескопа. Для того, чтобы навести телескоп на объект, используют обе оси. Вращая полярную ось выставляют прямое восхождение, а вращая ось склонения - устанавливают склонение объекта.

Первый шаг по настройке полярной оси - это грубо установить ее в направлении на полюс мира (в северном полушарии - северный). Для этого монтировку нужно выставить по азимуту. Что бы сделать это, достаточно выставить ее по компасу или по полярной звезде так, чтобы полярная ось смотрела где-то в направлении на север. После этого можно установить примерную высоту полярной оси.

Существенно уточнить положение полярной оси для целей астрофотографии можно при наличии искателя полюса. Это небольшая трубка с увеличением 2х-5х. Если взглянуть в окуляр этой трубки, можно увидеть в простейшем случае то, что изображено на картинке. Дело в том, что Полярная звезда находится хоть и близко к полюсу миру, но все-таки между нею и полюсом мира около полградуса. Поэтому, перед настройкой на полюс необходимо сначала настроить положение кружочка для полярной звезды. По случайному совпадению вторая по яркости звезда в созвездии малой медведицы имеет прямое восхождение почти на двенадцать часов большее. Благодаря этому, можно выставить изображение кружка полярной в направлении на эту, довольно яркую звезду.

Метод дрейфа.

Этот метод, позволяет, пусть и за довольно длительное время, добиться очень высокой точности установки. Мы исходим из того, что планируем заниматься астрофотографией, а это значит у нас есть камера, которая может снимать объекты через телескоп или оцифровывать и отображать на экране положение звёзд в реальном режиме времени.

Корректировка оси по высоте.

Скорректируем положение полярной оси по высоте. Для этого необходимо выбрать близкую к точке востока звезду на высоте от пятнадцати до двадцати градусов над горизонтом (ниже уже будет сказываться атмосферная рефракция) и наведем телескоп на нее, таким образом, чтобы звезда попала условно в центр кадра. Теперь включаем часовой механизм (работу двигателя по оси прямого восхождения) для компенсации движения звёзд.

По прошествии некоторого времени, которое зависит от погрешности установки полярной оси, мы увидим, что звезда переместилась вверх или вниз по экрану. Если звезда поднялась вверх, то полярную ось необходимо опустить. Если звезда опустилась, то полярную ось надо поднять. Можно выбрать звезду и на западе, но в этом случае действия должны быть обратными: поднялась звезда на экране - поднимаем ось, опустилась звезда на экране - опускаем ось.

Примерный угол, на который нужно поднять ось равен:

, (1)

x - смещение в угловых секундах, а r выражается в градусах;

где t - время в минутах.

Например, если за минуту звезда уползла вверх на тридцать угловых секунд, значит ошибка в высоте полярной оси около двух градусов. После корректировки можно повторить этот пункт.

Корректировка оси по азимуту.

Скорректируем положение полярной оси по азимуту. Для этого нужно выбрать какую-либо звезду, поближе к небесному экватору и находящуюся примерно в южном направлении. Наведем телескоп теперь на эту звезду, что бы она попала условно в центр экрана. Теперь включаем работу часового механизма по оси прямого восхождения и наблюдаем за звездой.

Если звезда опускается вниз, значит северный конец полярной оси смещен к западу и его необходимо винтами тонкой регулировки сместить в сторону востока (то есть повернуть монтировку по часовой стрелке). Если звезда уползает вверх, значит наоборот - северную часть монтировки надо сместить к западу (против часовой стрелки).

Примерный угол поворота можно оценить по приближенной формуле:

астрономический наблюдение эксперимент

, (2)

где r - ошибка положения полярной оси в градусах.

x - смещение в угловых секундах;

f - широта места наблюдения в градусах;

Если у нас широта местности пятьдесят градусов, то высота небесного экватора равна сорок градусов. При смещении звезды на пятнадцать угловых секунд за минуту имеем ошибку, равную полтора градуса. Этот пункт можно повторить несколько раз для увеличения точности калибровки [15].

2.9 Описание аппаратной и программных баз

Для постановки эксперимента мы использовали телескоп-апохроматТАЛ-125, который имеет следующие характеристики:

- Диаметр объектива - 125 мм;

- фокусное расстояние - 940 мм;

- относительное отверстие - 1:7,5;

- разрешающая способность - 1,3 угловых секунды;

- предельная звездная величина - 12,0;

- монтировка - экваториальная с электроприводом;

- фокусировочный узел - Крейфорд, 1,25''; 2''.

Для фотосъемки использовалась камера Canon 600D:

- тип матрицы - CMOS;

- размер матрицы - APS-C (22,3мм на 14,9 мм);

- количество мегапикселей - 18,7 (~ 18 эффективных);

- формат файлов - RAW, JPEG;

- максимальный размер снимка - 5184 на 3456 пикселей;

- ISO - 100-12800;

- выдержка - 30-1/4000 секунд;

Удаленное управление камерой, обработка и калибровка выполнялись на персональном компьютере, который имеет следующие характеристики:

- процессор - AMD Phenom II X4 970 Processor 3.5 ГГц;

- оперативная память - 8 Гб;

- видеоадаптер - NVIDIA GeForce GTX 550Ti;

- монитор - LG 24M38A-B;

- дисплей - 1920 х 1080 пикселов;

- монитор - LG 27MP58VQ-W;

- дисплей - 1920 х 1080 пикселов;

- операционная система - Windows 10 (1703) х64;

Программное обеспечение:

Stellarium 0.15.2 - программа является настольным планетарием, который в реальном времени показывает реалистичное 3D изображение звездного неба. Приложение с высочайшей степенью реализма воспроизводит картины, которые мы можем увидеть невооруженным глазом, а также в объектив бинокля или небольшого телескопа. Приложение является великолепным учебным пособием и его можно рекомендовать родителям, желающим познакомить своих детей с основами астрономии, и всем, кто любит смотреть в звездное небо. Простой и удобный интерфейс сможет без особых усилий освоить даже ребенок.

Stellarium обеспечивает визуализацию более 120 000 звезд, зарегистрированных в каталоге Hipparcos, а также других объектов открытого космоса по каталогу Messier. Среди наиболее интересных возможностей продукта - функция управления временем, генерирование расположения звезд, наблюдаемого из любой точки земного шара, фотореалистичные ландшафты, имитация атмосферных оптических явлений, отображение сеток координат, добавление подписей для всех объектов, а также поиск объектов, воспроизведение орбит и траекторий движения планет и выделение созвездий соединительными линиями.

Программа находится в свободном доступе с полным функционалом возможностей и русифицирована.

Минимальные системные требования:

- операционная система - Linux/Unix, Windows 7 и выше, OS X 10.8.5 и выше;

- видеоадаптер - 3D видеокарта с поддержкой OpenGL 3.0 и GLSL 1.3;

- оперативная память - 512 Мб;

- необходимое свободное место на жестком диске - 250 Мб.

Рекомендуемые системные требования:

- операционная система - Linux/Unix, Windows 7 и выше, OS X 10.8.5 и выше;

- видеоадаптер - 3D видеокарта с поддержкой OpenGL 3.3;

- оперативная память - более 1 Гб;

- необходимое свободное место на жестком диске - 1,5 Гб.

EOS Utility - это программа с помощью которой мы осуществляли удаленное управление камерой, используя интерфейсный кабель USB, входящий в комплект поставки. Приложение включено в начальное установочное ПО для камеры EOS.

Системные требования:

- операционная система - Windows XP и выше, Mac OS X 10.5-10.6;

- требования к ПК - порт USB в качестве стандартного оснащения, NET Framework 4.5 и выше;

- процессор - Pentium 1,3 ГГц и выше;

- оперативная память - не менее 2 Гб;

- интерфейс - Hi-Speed USB;

- Дисплей - Разрешение экрана: 1024 х 768 пикселов или выше. Качество цветопередачи: 16 бит или выше.

DeepSkyStacker 3.3.2 - программа, предназначенная для обработки снимков ночного неба. Имея разные снимки звезд, а именно, так называемые Light frames, dark frames, offset/bias frames и flat frames, можно выполнить калибровку конечной фотографии.

Системные требования:

- операционная система - Windows 7 и выше;

- процессор - Pentium III с частотой 800 ГГц и выше;

- оперативная память - 256 Мб и выше;

- необходимое свободное место на жестком диске - 15 Мб;

- дисплей - разрешение экрана: 1024 х 768 пикселов или выше;

Adobe Photoshop CS6 - многофункциональный графический редактор для работы с цифровыми изображениями. В рамках исследования использовались функции регулировки уровней, кривых, экспозиции, соотношения яркость/контрастность и цветовой тон/насыщенность. В зависимости от требований к результату и поставленной цели исследования можно расширить используемый инструментарий и дать волю творческим данным ребенка.

Системные требования для Windows:

- процессор - Intel Pentium 4 или AMD Athlon 64 с частотой 2 ГГц или более мощный;

- операционная система - Microsoft Windows 7 с пакетом обновления SP 1, Windows 8, 8.1,10;

- оперативная память - 1 Гб;

- необходимое свободное место на жестком диске - 2,5 Гб для установки; дополнительное свободное пространство, необходимое для установки (не устанавливается на съемные устройства хранения на базе флэш-памяти);

- дисплей - разрешение монитора 1024 x 768;

- видеоадаптер - видеокарта с поддержкой OpenGL 2.0, 16-разрядных цветов, 512 Мб видеопамяти (рекомендуется 1 Гб);

Системные требования для MAC OS:

- процессор - многоядерный процессор Intel с поддержкой 64-разрядных вычислений;

- операционная система - Mac OS X версий 10.7, 10.8, или 10.9;

- оперативная память - 1 Гб оперативной памяти;

- необходимое свободное место на жестком диске - 3,2 Гб для установки; дополнительное свободное пространство, необходимое для установки (не устанавливается на диск, для которого используется файловая система, чувствительная к регистру, или на съемные устройства хранения на базе флэш-памяти)

- дисплей - монитор с разрешением 1024 x 768 (рекомендуется 1280 x 800);

- видеокарта - с поддержкой OpenGL 2.0, 16-разрядных цветов, 512 Мб видеопамяти (рекомендуется 1 Гб);

Для активации программного обеспечения, подтверждения регистрации в программе и доступа к онлайн-услугам требуется интернет-соединение и регистрация. Эта программа с проприетарной лицензией, а значит, если нужен аналог с лицензией GNU GPL, который так же имеет необходимый функционал для обработки астрономических фотографий, то можно воспользоваться программой GIMP.

GIMP.

Системные требования:

- операционная система - Windows XP и выше;

- процессор - Pentium IV с частотой от 700 МГц;

- оперативная память - 512 Мб и выше;

- необходимое свободное место на жестком диске - 100 Мб;

- дисплей - 24-bit цветной дисплей с разрешением экрана от 1024 x 768 пикселов и выше;

Так же можно воспользоваться более профессиональной программой Maxim DL. Это мощный инструмент для астрономических исследований любой направленности. В этой программе есть множество интерфейсов взаимодействия с обширным количеством фотокамер. Имеется возможность удаленного управления процессом съемки, а также мощный инструментарий для калибровки и обработки полученных снимков. Maxim DL совмещает в себе функционал всех программ, кроме Stellarium, описанных выше.

Рекомендуемые системные требования:

- процессор - Intel Pentium 4 или AMD Athlon 64 с частотой 2 ГГц или более мощный;

- операционная система - Microsoft Windows 7 с пакетом обновления SP 1, Windows 8, 8.1,10;

- оперативная память - 1 Гб и выше;

- дисплей - разрешение монитора 1024 x 768;

Видеоадаптер - видеокарта с поддержкой OpenGL 2.0, 16-разрядных цветов, 512 Мб видеопамяти (рекомендуется 1 Гб);

Что важно - Maxim DL имеет проприетарную лицензию, а также не русифицированный интерфейс.

Вывод по главе 2

Изучив программное обеспечение, необходимое для проведения научно-исследовательской работы по астрономии, мы пришли к выводу, что в школе целесообразнее использовать комплекс программного обеспечения, а не Maxim DL или какую-либо другую программу подобного плана, так как тот же Maxim DL - это программа более профессионального уровня и требует более углубленных знаний в области астрономии и ИКТ, а также непосредственного опыта работы в подобной программной среде. Пользовательский интерфейс взаимодействия с программой так же сложен в освоении и поэтому на начальном этапе освоения астрофотографии мы рекомендуем использовать программный комплекс, описанный в пункте 2.9, либо программное обеспечение с аналогичным функционалом и схожим по простоте пользовательским интерфейсом.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день астрономия не является обязательным предметом в Российских школах. Но нельзя сказать, что астрономия в школах не изучается вовсе. Нет урока «астрономия». Вопросы астрономии рассматриваются в «Окружающем мире» - начальная школа, «Природоведение» - пятый класс, «Физическая география», «физика», но это всего лишь отдельные вопросы, а у ученика необходимо создать целостное представление о космическом мире. Это возможно, когда ребенок имеет закрепленную базу знаний по физике и математике, в следствии чего астрономию, как отдельный предмет, целесообразнее вводить в старших классах.

В ходе исследования были разработаны лабораторные работы, направленные именно на старшеклассников, и они уникальны тем, что в ходе их выполнения, учащиеся знакомятся не только с астрофотографией, но и с программным обеспечением для калибровки и обработки снимков. Получают знания и навыки, которые могут в последствии применить не только в астрономии, но и в других областях включая искусство.

Смысл и цели первой работы заключается в объяснении ученикам принципа работы ПЗС-матрицы, которая используется в фотоаппаратах. Понимание процессов, протекающих на фотоэлементе и в основной конструкции системы дает более четкое представление о калибровке и методах съемки тех или иных объектов космического пространства, оптимальные алгоритмы поиска и изучения которых зависят по большему счету от понимания самого процесса фотосъемки на микроуровне. Также сюда включено изучение основных настроек фотокамеры.

Смысл второй лабораторной работы заключается в процессе обработки полученных фотографий применяя стандартные алгоритмы обработки и калибровки. А также эта лабораторная работа подразумевает знакомство с программной базой, с помощью которой будет производиться калибровка, и выполнение различных задач поиска и изучения.

Предложенные лабораторные работы направленны на активизацию исследовательской деятельности у учащихся и имеют большой потенциал в расширении и дополнении, но мы так же считаем, что их внедрение в общий курс предмета весьма затруднителен ввиду того, что подготовка аппаратной базы требует больших денежных вложений, а финансирование школ может быть недостаточным на данном этапе развития государственной экономики. Также, выполнение этих работ целесообразнее не на уроке, а в рамках элективного курса, ввиду того, что практическая часть не может быть однозначно определена отводимым на нее временем.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бакулин, П. И. Курс общей астрономии / П.И. Бакулин, Э.В. Кононович, В.И. Мороз; под общ. ред. М.М. Дагаева. - 4-е изд., испр. - М.: Физматлит: главная редакция.: 1977. - 544 с.

2. Воронцов-Вельяминов, Б.А. Мир небесных тел. Числа и фигуры: детская энциклопедия / Б.А. Воронцов-Вельяминов, А.И. Маркушевич; под общ. ред. А.И. Маркушевича. - М.: Педагогика, 1972. - 479с.

3. Гуревич, М.М. Фотометрия: Теория, методы и приборы / М.М Гуревич. - Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 268с.

4. Кулагин, С.В. Оптико-механические приборы / С.В Кулагин, А.С Гоменюк, В.Н Дикарев, В.Е Зубарев, Е.Н Лебедев, Г.М Мосягин. - М.: Машиностроение, 1984. - 346с.

5. Михайлов, А.А. Курс астрофизики и звездной астрономии / A.А. Михайлов. - М.: Наука, 1973. - 608с.

6. Мартынов, Д.Я. Курс практической астрофоизики / Д.Я Мартынов. - М.: Наука, 1977. - 544с.

7. Пшеничер, Б.Г. Внеурочная работа по астрономии: книга для учителя / Б.Г. Пшеничер, С.С. Войнов; под общ. ред. В.А. Обменина. - М.: Просвещение, 1989. - 208с.

8. Пресс, Ф.П. Фоточувствительные приборы с зарядовой связью / Ф.П Пресс. - М.: Радио и связь, 1991. - 264с.

9. Сапожников, Р.А. Теоретическая фотометрия / Р.А Сапожников. - Л.: Энергия, 1977. - 268с.

10. Григорьева, Ж.В. Организация исследовательской деятельности учащихся по физике / Ж.В. Григорьева // Молодой ученый, Физика. - 2013. - №12. - С. 35-37.

11. Астрономические наблюдения [Электрон. ресурс]. - Режим доступа:http://yunc.org/Астрономические_наблюдения. - 04.01.2017.

12. Коробейник, А. Основы астрофотографии [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: https://alika2010.wordpress.com/2012/07/02. - 06.01.2017.

13. Точка зрения: нужна ли астрономия в школе [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: https://postnauka.ru/talks/27962. - 06.01.2017.

14. Особенности изучения основных разделов астрономии [Электрон. ресурс]. - Режим доступа:http://www.astronet.ru/db/msg/1177040/chapter1_4.ht-ml. - 08.01.2017.

15. Установка полярной оси методом дрейфа: Записки звездочета [Электрон. ресурс]. - Режим доступа:http://terry.kiev.ua/ustanovka-polyarnoj-osi-metodom-drejfa. - 08.01.2017.

16. Использование и настройка экваториальной монтировки [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://astropils.lv/index.php?topic=63.0. - 08.01.2017.

17. Шаров, Ф. Астрономия для начинающих - Телескоп [Электрон. ресурс]. - Режим доступа:http://blog.astronomypage.ru/tag/настройка-телескопа. - 09.01.2017.

18. Притчи, которые развивают душу [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://atseva.livejournal.com/1730.html. - 07.01.2017.

19. Шеленберг, В. Принципы работы и устройство приемников света на ПЗС [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://www.startcopy.net/notes/ccd.shtml. - 12.01.2017.

20. Самая яркая звезда на небе [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://v-kosmose.com/samaya-yarkaya-zvezda-na-nebe. - 07.01.2017.

21. Лысенко, В.Е., Иванов, А.Л. Учебно-методический инфокоммуникационный комплекс по астрофизике [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: https://www.scienceforum.ru/2013/17/5059. - 21.01.2017.

22. Пичугина, Л.Н. Лабораторные работы по астрономии средствами MS OFFICE [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://www.astronet.ru/db/msg/1197730/34.html. - 21.01.2017.

23. Жучков, Р. Я., Типикина Е. Н. Астрофотография в задачах: учебное пособие [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://dspace.kpfu.ru/xmlui/bitstream/handle/net/110338/sbornik_010317_kfu_fin.pdf?sequence=1. - 21.01.2017.

24. Карташов, Е. Основы съемки [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: https://photo-monster.ru/books/read/ruchnoy-rejim-syemki.html. - 21.01.2017.

25. Курушин, Г. Выбор выдержки. Советы для начинающих [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: https://photo-monster.ru/lessons/read/vyibor-vyiderjki-sovetyi-dlya-nachinayuschih.html. - 22.01.2017.

26. Экспозиция в деталях: выдержка, диафрагма, ISO [Электрон. ресурс]. - Режим доступа: http://focused.ru/articles/beginners/exposure. - 22.01.2017.



ПРИЛОЖЕНИЕ А

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ПЗС И ОСНОВЫ АСТРОФОТОГРАФИИ

Цель работы: изучить устройство, принцип действия и назначение ПЗС-матрицы. Получить навык работы с зеркальными фотокамерами.

Оборудование: зеркальная фотокамера, штатив для камеры, телескоп с переходником (Т-кольцом) для фотокамеры, экваториальная монтировка с часовым механизмом.

ВВЕДЕНИЕ

ПЗС - приборы с зарядовой связью. Этот термин образован от английского «Charge-Coupled Devices» (CCD).

В настоящее время ПЗС имеют очень широкий круг применения в различных оптоэлектронных устройствах для регистрации изображения (видеокамеры, сканеры, цифровые камеры и т. д.).

С момента создания ПЗС совершили переворот в наблюдательной астрономии, позволив заглянуть в глубины Вселенной дальше чем когда-либо и установить новые стандарты точности и достоверности получаемых данных.

Пиксел - элемент, принимающий свет и преобразующий его в электрические заряды. Действие ПЗС можно описать следующим образом: каждый светочувствительный элемент - пиксель, работает как копилка для электронов. Электроны возникают в пикселях под действием света, пришедшего от источника. В течение заданного интервала времени каждый пиксель постепенно заполняется электронами пропорционально количеству попавшего в него света. По окончании этого времени накопленные каждым пикселем электрические заряды по очереди передаются на выход прибора и измеряются. Происходит это за счет определенной структуры кристалла, где размещаются светочувствительные элементы, и электрической схемы управления. Пикселов в ПЗС-приемнике очень много, от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч и даже миллионов. Размеры пикселов одинаковы и могут представлять собой площадку от нескольких единиц до десятков микрон. Пиксели могут быть выстроены в один ряд, или же заполнять ровными рядами участок поверхности. В первом случае приемник называется ПЗС-линейкой (рис. 1а), а во втором приемник называют матрицей (рис. 1б).

а) б)

Рис. 1. Расположение светоприемных элементов в:

а) ПЗС-линейке, б) ПЗС-матрице

Физика процесса на ПЗС

В основе работы ПЗС лежит принцип зарядовой связи, который использует два известных положения электростатики:

1) Одноименные заряды отталкиваются;

2) Заряды стремятся расположится там, где их потенциальная энергия минимальна.

Для упрощения объяснения процесса представим просто электрод, отделенный от кремния слоем диэлектрика, а для определенности будем считать, что полупроводник - p-типа. Такой тип полупроводников имеет в равновесных условиях концентрацию дырок на несколько порядков большую, чем концентрация электронов. Дырка - заряд, обратный заряду электрона (положительный заряд). Если на такой электрод подать положительный потенциал, то создаваемое им электрическое поле, проникая в кремний сквозь диэлектрик, отталкивает подвижные дырки, в следствии чего возникает обедненная область - некоторый объем кремния, свободный от основных носителей заряда (в полупроводниках p-типа основными носителями заряда являются дырки). При параметрах полупроводниковых подложек, которые типичны для ПЗС, глубина обедненной области составляет около 5 мкм. Электроны, возникшие здесь под действием света, притянутся к электроду и будут падать в потенциальную яму. При этом электроны по мере накопления в яме частично нейтрализуют электрическое поле, создаваемое в полупроводнике затвором, и в конечном итоге могут полностью его скомпенсировать, так что все электрическое поле будет падать только на диэлектрике, и все вернется в исходное состояние - за исключением того, что на границе раздела все-таки образуется тонкий слой электронов (рис. 2).

Рис. 2. Образование потенциальной ямы при приложении напряжения к электроду

1 - дырки, 2 - проводник, 3 - диэлектрик, 4 - полупроводник, 5 - потенциальная яма с фотоэлектронами.

Пусть рядом с электродом будет расположен еще один электрод, на который так же подан положительный потенциал, но уже больший по величине (рис. 3). Если электроды расположены достаточно близко, то их потенциальные ямы объединяются, и электроны, находящиеся в одной потенциальной яме, перемещаются в соседнюю, если она «глубже».

Рис. 3. Перекрытие двух близко расположенных потенциальных ям

Теперь мы понимаем, что, имея цепочку электродов можно, подавая на них соответствующие управляющие напряжения, передавать заряд вдоль такой структуры. ПЗС обладают свойством самосканирования - для управления цепочкой электродов любой длины достаточно всего трех тактовых шин (Шина - проводник электрического тока, соединяющий однотипные элементы. Тактовая шина - проводник по которому передается смещенное по фазе напряжение): передающая, принимающая и изолирующая, которая разделяет пары принимающих и передающих шин (рис. 4).

Рис. 4. Простейший трехфазный ПЗС-регистр

Заряд в каждой потенциальной яме разный.

Тактовые диаграммы работы такого регистра показаны на рис. 5.

Рис. 5. Тактовые диаграммы работы трехфазного ПЗС-регистра

Видно, что для нормальной работы подобного регистра в каждый момент времени, по крайней мере, на одной тактовой шине должен присутствовать высокий потенциал, и, по крайней мере, на одной - низкий потенциал. При повышении потенциала на одной шине и понижении его на другой (предыдущей) происходит одновременная передача всех зарядов под соседние электроды, и за полный цикл (один такт на каждой фазной шине) происходит передача (сдвиг) зарядов на один элемент регистра.

Для локализации зарядов в поперечном направлении формируются стоп-каналы - узкие полоски с повышенной концентрацией основной легирующей примеси, идущие вдоль канала переноса (рис. 6). От концентрации легирующей примеси зависит пороговое напряжение - напряжении на электроде, при котором под ним образуется объединенная область. Чем больше концентрация примеси, тем выше пороговое напряжение.

Рис. 6. Вид на регистр сверху.

До экспонирования - происходит сброс всех зарядов образовавшихся ранее, что приводит все элементы в идентичное состояние (сброс зарядов обычно осуществляется определенной комбинацией напряжений, которую подают на электроды). Затем, подавая комбинацию напряжений на электроды, создается потенциальная яма, в которой могут накапливаться электроны, образовавшиеся в пикселе матрицы в результате воздействия света при экспонировании. Чем интенсивнее световой поток, тем больше накапливается электронов в потенциальной яме. Следовательно, итоговый заряд пикселя становится выше.

После экспонирования, посредством последовательных изменений напряжения на электродах, в каждом пикселе и рядом с ним формируется распределение потенциалов, которое приводит к перетеканию заряда в заданном направлении, к выходным элементам матрицы. Далее считанный сигнал обрабатывается и в результате мы получаем фотографию.

Блуминг (от англ. Bloom - цветок) в ПЗС - эффект «растекания» избыточного заряда от пересвеченных областей матрицы в соседние ячейки (рис. 7). Основной причиной возникновения этого эффекта является ограниченная емкость потенциальной ямы. Уже давно существуют специальные антиблуминговые цепи, который отводят избыточный заряд из ячеек. Однако, отвод электронов по мере заполнения потенциальной ямы приводит к нелинейности характеристики ПЗС, затрудняет измерения и уменьшает их точность. В астрофотографии применяются ПЗС без антиблуминговых цепей, или же антиблуминговая цепь попросту отключается (если фотоаппарат позволяет ручное управление процессом съемки). Делается это по причине того, что вся собранная на матрицу информация очень важна для дальнейшей обработки снимка.

Рис. 7. Блуминг

Основные настройки зеркальной фотокамеры

В этом пункте описаны только основные настройки, которые необходимы для астрофотографии. Набор этих настроек и режимов съемки имеет у себя на вооружении любая полупрофессиональная фотокамера.

Любая полупрофессиональная фотокамера имеет следующие функции отстройки режима съемки:

1) Ручной режим съемки.

Этот режим позволяет фотографу полностью контролировать все настройки камеры, поэтому, чтобы использовать его максимально эффективно, нужно иметь базовые знания о том, что такое экспозиция и как взаимосвязаны в ней три параметра: выдержка, диафрагма и ISO. Ручной режим присутствует во всех зеркальных фотокамерах, камерах со сменной оптикой, а также в некоторых продвинутых моделях компактных фотоаппаратов. Каждый из этих параметров в ручном режиме можно регулировать независимо друг от друга. Ручной режим предоставляет максимальную гибкость в управлении камерой. Освоив работу с камерой в ручном режиме - можете считать себя почти профессиональным фотографом! Только не зацикливайтесь на этом режиме - нужно уметь грамотно использовать и полуавтоматические режимы, такие как приоритет выдержки, приоритет диафрагмы, программный режим.

Когда же оправдано использование ручного режима? Тогда, когда полуавтоматические режимы могут давать ошибку или их использование может испортить фотографию. В частности, в астрофотографии используется преимущественно ручной режим фотосъемки. Если же вы собираетесь делать художественное астрофото, то можно поэкспериментировать с полуавтоматикой, приоритетным и программным режимами.

Если вы снимаете город в так называемый "синий час", то автоматика камеры при замере экспозиции посчитает кадр слишком темным, то есть установит такие значения выдержки и диафрагмы, чтобы получить нормально экспонированный, с точки зрения зашитого в нее алгоритма, кадр. Для вас же это неприемлемо, так как необходим именно темный кадр. Подбирать компенсацию экспозиции для полуавтоматических режимов - дело тоже хлопотное.

2) RAW-формат изображений - формат с широким динамическим диапазоном.

Все камеры профессионально и полупрофессионального класса дают возможность снимать в формате RAW. RAW файл обладает относительно большим динамическим диапазоном, и работая с таким файлом в графическом редакторе, при отстройке уровней кривых и инструментами регулировки света, можно достаточно кардинальным образом получить больше звезд на снимке и заглушить светимость неба. То есть использование RAW формата позволяет извлечь больше полезной информации из фотографии. Так же RAW формат съемки лучше использовать для создания калибровочных кадров, чтобы учесть, как можно больше информации о шумах и искажениях. В таком файле содержится абсолютно вся информация, которую получает ПЗС-матрица.

3) Выдержка - интервал времени, в течение которого свет экспонирует участок ПЗС-матрицы.

Матрица способны накапливать свет, который на неё падает. Следовательно, с большим таймингом выдержки мы с можем увидеть звезд больше, чем их видно невооруженным глазом. Относительно этого параметра фотосъемки есть несколько важных моментов. Во-первых, это ограничение максимальной выдержки зеркальной фотокамеры на аппаратном уровне. Для большинства зеркальных фотоаппаратов максимальная выдержка не более тридцати секунд. Чтобы увеличить время выдержки, что иногда необходимо, используют пульт дистанционного управления. Пульт так же исключает вибрации камеры и смаз в первые секунды экспозиции, которые возникают при касании в момент спуска затвора. Во-вторых, время выдержки ограничено вращением Земли. В течении суток звезды восходят и заходят и следует принять за правило, что чем больше фокусное расстояние, тем меньшую выдержку нужно ставить. Например, через восемнадцатимиллиметровый объектив выдержку можно ставить около тридцати секунд, а через пятидесятимиллиметровый уже не более двадцати секунд.

4) ISO - это параметр, указывающий на уровень чувствительности к свету ее светоулавливающего элемента (ПЗС-матрицы).

Задача астронома при фотографировании небесных объектов - собрать как можно больше света. При высоком уровне чувствительности возникает большой уровень цифрового шума и уменьшается динамический диапазон результирующего изображения. Для исследования тусклых звезд нужны высокие параметры чувствительности, но в этом случае яркие звезды попросту начнут выгорать и исследовать их уже не получится. Поэтому в отстройке данного параметра необходим баланс и изначально поставленная цель изучения тех или иных объектов. Современные фотокамеры дают возможность изменять чувствительность до 800-1600 ISO. Необходимо помнить, что увеличение параметра чувствительности равнозначно по яркости увеличению в два раза выдержки съемки. Так же нужно отключить шумоподавитель, поскольку некоторые звезды он может воспринять как шум, а также использование шумоподавления необходимо отключать при создании калибровочных кадров, которые служат для постобработки фотографии.

5) Диафрагма - это круглое окошко из нескольких лепестков, которое регулирует поток света, падающий на матрицу.

Чем больше отношение диаметра входного отверстия к фокусному расстоянию, тем больше звезд сможет уловить объектив фотокамеры. Астрофотография предполагает работу с точечными источниками света - звездами, и они должны оставаться таковыми на снимке. Наиболее качественную фотографию объективы дают на диафрагмах, выставленных в диапазон от f-stop 5,6 до 11. Если в фотографию планируется включить элементы пейзажа, то это даст необходимую глубину резкости. Однако для большинства целей достаточно прижать диафрагму на чуть-чуть по сравнению с полностью открытой. Необходимо помнить, что каждая ступень диафрагмы равнозначна увеличению или уменьшению выдержки в два раза по количеству накопленного света.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Практическая часть выполняется в вечернее время. Место для проведения опыта лучше выбирать с возможностью внешнего освещения некоторых наземных объектов (Здание, растительность, панорама на освещенный населенный пункт и т.д.), либо взять с собой фонари для подсветки.

Серии фотографий желательно делать одинаковыми по количеству снимков, а также помечать на каких параметрах съемки производилась серия. В ручном режиме съемки любую автоматизацию и шумоподавление необходимо отключать.

1. Закрепите камеру на штативе

2. Фотографирование объектов на дефолтных настройках параметров камеры (формат для изображений JPEG):

a) Выставьте настройки камеры по умолчанию (включите автоматизацию процесса съемки, если она не выставлена).

b) Сделайте несколько снимков подсвеченной области таким образом, чтобы около половины площади на видоискателе занимала подсвеченная область, а другую половину занимала темная область.

c) Поэкспериментируйте с ракурсом съемки и приоритетом подсвеченной области.

d) Сохраните полученные снимки.

3. Фотографирование объектов в ручном режиме съемки (формат для изображений JPEG):

a) Переключите камеру в режим приоритета диафрагмы.

b) Выставьте нужную диафрагму, руководствуясь тем, на какой диафрагме объектив дает максимальную резкость, а также необходимой глубиной резкости. (После установки нужного диафрагменного значения, фотоаппарат автоматически выставит значение выдержки, которое необходимо запомнить).

c) Переключите камеру в ручной режим и выставьте такое же значение диафрагмы, а значение выдержки, которое предложил фотоаппарат на предыдущем пункте выполнения работы, укорачиваем на 2-3 ступени (т.е. в 4-8 раз).

d) Сделайте несколько снимков таким же образом, как в пункте 2.b. При необходимости корректируйте значение выдержки.

e) Поэкспериментируйте с значениями ISO, выдержки и диафрагмы.

f) Сохраните полученные снимки.

4. Поставьте камеру на телескоп (по необходимости, с помощью преподавателя откалибруйте телескоп, т.к. после прикрепления камеры балансировка установки изменится, что может отрицательно сказаться на дальнейших этапах работы).

5. Фотографирование космических объектов на дефолтных настройках параметров камеры (формат для изображений RAW):

a) Выставьте настройки камеры по умолчанию (включите автоматизацию процесса съемки, если она не выставлена).

b) Сделайте несколько снимков звездного неба.

c) Измените формат изображения на JPEG.

d) Сохраните полученные снимки.

6. Фотографирование звездного неба в ручном режиме съемки (формат для изображений RAW):

a) Переключите камеру в ручной режим съемки.

b) Поэкспериментируйте во время съемки звездного неба с значениями ISO, выдержки и диафрагмы.

c) Сохраните полученные снимки.

d) Уточните у преподавателя оптимальные характеристики параметров съемки звездного неба для данного телескопа и сделайте серию снимков с этими параметрами.

7. Фотографирование звездного неба на длительных выдержках (формат для изображений RAW):

a) Выставьте значение диафрагмы на максимум.

b) Выставьте значение ISO на 800.

c) Включите часовой механизм.

d) Сделайте снимок на минимально возможной выдержке.

e) Сделайте снимки с значениями выдержки 2 с, 4 с, 8 с, 15 с, 30 с.

f) Поэкспериментируйте с значениями чувствительности при тех же выдержках.

g) Сохраните полученные снимки.

8. После съемки сохраните полученные серии снимков на ПК. Проанализируйте их и сделайте выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое ПЗС и где они применяются?

2. Что лежит в принципе работы ПЗС?

3. Какова физика процесса, протекающего на ПЗС-матрице?

4. Какое количество тактовых шин необходимо и достаточно для управления цепочкой электродов.?

5. Какой элемент необходим на регистре для локализации зарядов в поперечном направлении?

6. Что такое блуминг? Объясните физику появления данного эффекта и назовите примеры.

7. Назовите основные настройки зеркальных фотокамер и дайте им краткую характеристику.

8. Чем отличается съемка в формате JPEG от съемки в RAW? Дополните свой ответ приводя в пример снимки, которые вы сделали в ходе наблюдения.

9. Чем отличается ручной режим съемки от остальных?

10. Какой режим съемки более приемлем для астрофотографии? Обоснуйте ответ опираясь на результаты наблюдения.

11. Как вы думаете, для чего в пункте 7 мы выставляли диафрагменное значение на максимум?

12. Для чего нам был необходим часовой механизм?

13. Что вы наблюдали на снимках при длительных выдержках с выключенным часовым механизмом и чем это объясняется?

14. Исходя из результатов исследования назовите оптимальные параметры съемки наземных и небесных объектов.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

КАЛИБРОВКА И ОБРАБОТКА АСТРОФОТОГРАФИЙ

Цель работы: освоить программную базу, с помощью которой производится калибровка и обработка астрономических фотографий.

Оборудование: зеркальная фотокамера, телескоп с переходником (Т-кольцом) для фотокамеры, экваториальная монтировка с часовым механизмом, ПК с необходимым программным обеспечением.

ВВЕДЕНИЕ

Как мы уже выше выяснили на практике, больше света накапливается на матрице при более длительной экспозиции, что позволяет зарегистрировать больше светил. Однако экспозицию ограничивает не только вращение звездного неба, но и цифровой шум. При длительных экспозициях сильно падает соотношение сигнал/шум. Решением данной проблемы является объединение некоторого количества снимков, с меньшим значением экспозиции, в один. К примеру, двадцать снимков с экспозицией одна минута вполне соответствуют одному снимку с экспозицией в двадцать минут. Следовательно, снимки с меньшей выдержкой при помощи специального программного обеспечения можно объединять в один, с суммарной экспозицией до нескольких часов и без значительных потерь в качестве. В этом случае ограничением выступают технические характеристики компьютера и длительный процесс сложения снимков. Так же не стоит забывать и о том, что при наложении слоев суммируется не только полезный сигнал, но и шум, и поэтому финальный снимок не будет отличаться качеством от одиночного кадра. Что бы добиться оптимального результата необходима калибровка снимка.

КАЛИБРОВКА И ОБРАБОТКА СНИМКОВ

Калибровка снимка - это удаление шумов и искажений, возникающих при длительной выдержке, при определенной чувствительности, при определенной температуре, окружающей камеру, среды. Возникновение других шумов обусловлено неравномерностью протекающих процессов на самой матрице фотоаппарата, в частности, момент считывания с ПЗС информации. Эти шумы содержит в себе обычный снимок звездного неба, который называется «лайтом» (от английского «Light»). И дальнейшая задача заключается в сведении значений этих шумов к минимуму. Для этого необходимо отснять несколько, различных по своим целям, серий фотографий.

Съемка серии лайтов заключается в том, чтобы сделать несколько снимков одной и той же области звездного неба. Автоматизировать процесс можно с помощью режима интервальной съемки. Необходимо брать в расчет вращение неба, а, следовательно, направление камеры надо будет периодически корректировать, что очень легко делать, имея часовой привод к монтировке.

Дарки (от английского «Dark») - это кадры, снятые при той же температуре, в ту же ночь, в том же количестве и с теми же параметрами экспозиции, что и лайты, но уже с закрытой крышкой объектива. Эти кадры несут в себе информацию о шумах, возникающих во время выставленного значения экспозиции снимка.

Отсняв дарки и лайты, не снимая крышку с объектива, необходимо сделать серию снимков в режиме самой короткой выдержки, количеством такую же, как серия лайтов. Такие кадры называются биасами или офсетами (от английского «Offset/bias») и содержат в себе информацию о шумах считывания информации с ПЗС матрицы.

Из-за того, что каждая пара матрица/объектив имеет собственное распределение яркости по снимку, то возникает явление частичного ограничения наклонных пучков света диафрагмами или оправой оптической системы. Результат такого явления - это снижение яркости изображения к краям поля зрения системы, или попросту виньетирование. Компенсация подобного шума решается серией снимков с нормально экспонированным кадром. Для этого нужно направить фотоаппарат на сумеречное небо, или на ровный лист бумаги и сделать серию снимков в количестве равной серии лайтов. Сделать это можно до или после съемки, но основные параметры съемки - чувствительность, фокусировка и диафрагма должны быть теми же, что и при съемке лайтов. Нельзя перефокусировать объектив и отсоединять камеру после съемки лайтов, до тех пор, пока не будут отсняты калибровочные флэт-кадры (от английского «Flat»), потому что задача этих снимков минимизировать шумы самой оптической системы. Так же, используя флэты можно избавиться от помех, которые привносит в кадр пыль, попавшая на объектив.

Следующим действием после отснятия четырех серий калибровочных кадров будет каталогизация. Полученные калибровочные кадры желательно сохранить на локальном диске с действующей операционной системой, обязательно пометив кадры калибровочными флагами. Названия директорий, как и флагов, лучше писать латинскими буквами. Это немаловажный аспект при работе в программах по сложению изображений.

Следующий этап - это калибровка. В программу загружаются поочередно - лайты, дарки, офсеты и флэты. После чего программа автоматически обрабатывает снимки и создает «мастер-кадры», то есть серия снимков приводится к одному калибровочному кадру. В дальнейшем эти кадры используются для обработки лайтов. Процесс калибровки довольно длителен по времени и зависит от объема серий кадров. Желательно сохранение серии уже откалиброванных снимков, на случай каких-либо неполадок. Процесс обработки трудоемок и содержит множество ступеней, поэтому всегда необходимо иметь возможность переделать что-либо с интересующего этапа, а не с самого начала.

...