Организация научно-исследовательской деятельности учащихся в процессе астрономических наблюдений

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.

Краткое описание предназначения программного обеспечения для обработки и калибровки астрофотографий

В этом пункте не рассмотрено программное обеспечение, которое идет в пакете с камерой, но т.к. с помощью этих программных средств можно осуществлять удаленное управление камерой, каталогизацию и обработку снимков, то настоятельно рекомендуется его изучить.

Stellarium - 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.

DeepSkyStacker - 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.

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

За частую при астрофотосъемке используют удаленное управление камерой, используя интерфейсный кабель USB для подключения фотоаппарата к ПК.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Перед практической работой необходимо освоить Stellarium. Затем осуществить поиск объекта для наблюдения с помощью программы-планетария, и с помощью этой же программы определить время наблюдения выбранного объекта.

Необходимо помнить, что серии калибровочных снимков должны быть выполнены в одинаковом количестве и RAW-формате.

1. Поставьте камеру на телескоп.

2. Опираясь на определенные в ходе прошлой лабораторной работы оптимальные характеристики параметров съемки подготовить фотоаппарат.

3. Сделать несколько пробных снимков с различными значениями выдержки: 8 с., 15 с. и 30 с. По мере необходимости осуществить корректировку параметров съемки и телескопа.

4. Удостоверьтесь, что установка полностью соответствует тому, чтобы сделать корректные снимки. На этом этапе все параметры телескопа и фотокамеры необходимо зафиксировать и ни в коем случае не изменять.

5. Отснимите серию flat-кадров, направив телескоп в зенит на сумеречное небо. (Для получения более пригодных к дальнейшей работе flat-кадров можно опираться на показания, которые отражает гистограмма на видоискателе. В этом случае гистограмма должна заполниться на половину - это означает, что на снимке не будет ни пересвета ни недосвета. Также желательно чтобы не было звезд и облаков).

6. Отснимите серию light-кадров.

7. Отснимите серию dark-кадров.

8. Отснимите серию bias-кадров.

9. Выполните каталогизацию отснятых серий снимков, пометив кадры калибровочными флагами для удобства обращения к ним.

10. Запустите на ПК программу DeepSkyStacker и загрузите серии снимков в одноименные директории (В DeepSkyStacker light-кадры помечены как «кадры изображения»).

11. Калибровка снимков (желательно использовать журналирование для возможности возвращения на необходимый этап калибровки и по мере необходимости изменить параметры):

a) Выполните регистрацию light-кадров

b) Выделив снимки всех серий выполните подсчет смещений

c) Выполните серийное сложение

12. Результирующий снимок можно обработать по цветовому и световому диапазону внутри программы, используя кривые и инструменты регулировки цвета.

13. Сохраните полученное изображение на жесткий диск ПК.

14. Используя любой привычный для вас графический редактор можете выполнить обработку полученного изображения небесного объекта.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что ограничивает время экспозиции и каково решение данной проблемы?

2. В чем заключается калибровка снимков?

3. Назовите серии снимков, которые вы делали в ходе исследования и объясните для компенсации каких погрешностей они служат.

4. Каковы оптимальные условия съемки flat-кадров и как вы думаете, каким образом можно еще получить flat-кадры?

5. В чем заключается регистрация и сложение снимков?

6. Обоснуйте преимущества RAW-формата, опираясь на процесс обработки снимков.

7. По какой причине желательно использовать на камере спусковой механизм затвора?

8. Кадры звезд, туманностей и планет получают на одних и тех же параметрах съемки? Ответ обоснуйте.

Размещено на Allbest.ru