Сравнение астрофотографических систем: DSLR, специализированная камера и умный телескоп

Недавно я провел эксперимент, используя три разные астрофотографические системы для захвата одного и того же объекта глубокого неба.

• Полноформатная беззеркальная DSLR-камера.
• Специализированная астрономическая камера с автогидированием.
• И умный телескоп, который почти все делал самостоятельно.

Целью съемки стала Туманность Трубка Слона, красивая эмиссионная туманность в созвездии Цефея.

Каждая система собрала около 2,5 часов общего времени экспозиции. Один и тот же объект, одна и та же ночь, один и тот же тип фильтра, но три совершенно разных подхода к его захвату.

После сбора всех данных я сравнил финальные изображения бок о бок. Это было не только для того, чтобы определить, какое изображение выглядит лучше, но и для более глубокого понимания того, что каждая система на самом деле может предложить. Это сравнение оказалось не таким простым, как просто DSLR против астрокамеры против умного телескопа.

Существовали значительные различия в размерах сенсоров, фокусных расстояниях, отслеживании, гидировании, автоматизации и общем рабочем процессе.

Некоторые из самых больших компромиссов стали очевидны только после полной ночи, проведенной с этими системами бок о бок в моем дворе.

DSLR-система

Первой системой, которую я использовал, была моя легкая DSLR-астрофотографическая установка.

В эту установку входило:

• Старый трекер Sky-Watcher Star Adventurer 2i
• Canon EOS Ra (астро-модифицированная) полноформатная беззеркальная камера
• Оптический фильтр Optolong L-eNhance
• Рефракторный телескоп Askar SQA55

Эта установка оставалась очень близкой к традиционной астрофотографии. Здесь не было компьютера для управления монтировкой, ни автоматического гидирования. Просто камера, небольшой рефрактор, трекер звезд и много терпения.

И, честно говоря, именно это делало данный тип установки таким приятным, но в то же время немного разочаровывающим. Чтобы найти Туманность Трубка Слона, мне пришлось вручную перемещать установку по небу, делать тестовые экспозиции, просматривать изображения на экране камеры, корректировать композицию и повторять этот процесс до тех пор, пока объект не оказывался в нужном месте.

Это ощущение было совершенно иным по сравнению с использованием современной компьютеризированной астрофотографической установки.

Я не просто вводил название объекта и позволял монтировке автоматически перемещаться к нему; я его искал. И когда вы используете узкоспектральный фильтр на тусклой туманности, этот процесс может быть сложным.

Туманность Трубка Слона не появляется на короткой тестовой экспозиции. Мне пришлось полагаться на близкие звездные узоры, слабые участки туманности и немного доверия, что я действительно направлен в правильную часть неба.

Преимущества полноформатного сенсора

Но у этой установки было одно значительное преимущество: полноформатный сенсор в Canon EOS Ra. Как многие отметили в комментариях к моему видео, это действительно астро-модифицированная камера с чувствительностью в диапазоне H-alpha.

По сравнению с камерами, использованными в других двух системах, EOS Ra обеспечивала гораздо более широкий угол обзора. Я захватывал не только саму Туманность Трубка, но и больше окружающей туманности, звездного поля и среды вокруг цели.

Этот больший сенсор полностью изменил восприятие изображения. Вместо того чтобы выглядеть как узкий крупный план туманности, изображение воспринималось как широкий портрет всей области. Это то, что можно легко упустить из виду при сравнении камер.

Компромиссы

Конечно, существовали и компромиссы.

Эта установка была полностью неавтоматизирована. Star Adventurer 2i — это очень способный трекер, но без автогидирования все зависело от точной полярной настройки, аккуратного баланса и производительности отслеживания монтировки.

Это означало, что мне приходилось быть осторожным с длиной экспозиций и внимательно следить за звездами в течение ночи. Если отслеживание начинало дрейфовать, звезды сразу же показывали это. Таким образом, хотя эта установка была легкой, портативной и относительно простой, она также требовала гораздо большего от оператора.

Я вручную находил цель, проверял изображения на экране камеры, принимал решения о композиции вручную и доверял трекеру выполнять свою работу без коррекций. Это был очень реальный, очень практический подход к астрофотографии.

Я использовал трекер Sky-Watcher Star Adventurer 2i в DSLR-астрофотографической установке.

Специализированная астрономическая камера

Вторая система, которую я использовал, была специализированной астрономической камерой, и эта установка с самого начала казалась гораздо более автоматизированной.

В эту установку входило:

• ZWO ASI585MC Air
• Рефрактор William Optics RedCat 51
• Оптический фильтр Optolong L-eXtreme
• Монтировка ZWO AM3 Harmonic Drive

Вся установка управлялась с помощью ASIAIR.

По сравнению с DSLR-установкой, опыт был совершенно другим. Вместо того, чтобы вручную искать цель, я использовал plate solving для автоматической компоновки Туманности Трубка Слона. Монтировка перемещалась к цели, ASIAIR захватывала изображение, решала звездное поле, корректировала компоновку и помещала туманность точно там, где мне нужно.

Plate solving устраняет большую часть неопределенности. Вместо того чтобы гадать, правильно ли вы направлены в нужную область неба, вы сразу же знаете. Это означает, что вы тратите гораздо меньше времени на поиски и гораздо больше на сбор полезных данных.

Преимущества автогидирования

Эта установка также использовала автогидирование, что было еще одним значительным отличием по сравнению с DSLR-установкой и умным телескопом.

С включенным автогидированием система постоянно отслеживала звезду-гид и применяла небольшие коррекции к монтировке в течение всего сеанса съемки. Это помогло сохранить звезды круглыми при более длительных экспозициях, улучшило согласованность данных и дало мне гораздо больше уверенности в том, что собранные данные действительно будут полезными.

Это одно из самых больших преимуществ специализированной астрофотографической установки. Эти системы определенно более сложные; в них больше компонентов, больше времени на настройку, больше кабелей и больше программного обеспечения, работающего вместе в течение ночи. Но как только все запущено должным образом, они становятся невероятно способными.

ZWO ASI585MC Air — это специализированная астрономическая камера, разработанная именно для астрофотографии глубокого неба. Это не дневная камера, адаптированная для ночного неба. В паре с ASIAIR, монтировкой AM3, небольшим рефактором и автогидированием вся система ощущалась очень контролируемой и предсказуемой.

ZWO ASI585MC Air включает вторичный 'гид' сенсор для улучшения точности отслеживания.

Узкий угол обзора

Здесь сравнение стало по-настоящему интересным.

Сенсор специализированной астрономической камеры значительно меньше, чем полноформатный сенсор в Canon EOS Ra, что создало гораздо более узкий угол обзора.

Туманность Трубка Слона выглядела гораздо больше в кадре, что дало мне более близкий взгляд на структуру самой туманности, но потеряло часть окружающей среды, захваченной DSLR-установкой. Это важно учитывать при сравнении финальных изображений.

Установка DSLR и специализированная астрономическая установка на самом деле не производили одно и то же композиционное изображение. Canon EOS Ra создавала широкий, полноформатный вид IC 1396, в то время как специализированная астрономическая камера естественным образом создавала более увеличенное изображение туманности.

Ни один из подходов не казался лучше или хуже; они просто производили разные стили изображений.

Установка узкоспектрального фильтра

Для этой установки я использовал фильтр Optolong L-eXtreme. Как и фильтр, использованный в DSLR-установке, это двойной узкоспектральный фильтр, предназначенный для изоляции важных эмиссионных линий туманностей, прежде всего водорода альфа и кислорода III.

Это делает его чрезвычайно полезным в условиях светового загрязнения и особенно эффективным на эмиссионных туманностях, таких как Туманность Трубка Слона.

На этом этапе сравнения специализированная астрономическая установка явно имела некоторые значительные преимущества:

• Plate solving
• Автогидирование
• Контроль специализированной астрономической камеры
• Качественная монтировка
• Рабочий процесс узкоспектральной съемки, специально разработанный для астрофотографии глубокого неба

Но она также была заметно более сложной, чем установка DSLR. В ней было больше компонентов, больше кабелей, больше программного обеспечения и больше возможностей для возникновения проблем. Это действительно был компромисс.

Установка DSLR чувствовалась легкой, простой и практичной. Специализированная астрономическая установка ощущалась технически сложной, точной и крайне контролируемой.

Третья система, которую я использовал, — это ZWO Seestar S50, и для этой сессии я запускал ее в экваториальном режиме. Это важно, потому что использование Seestar в экваториальном режиме позволяет ей отслеживать небо гораздо лучше для длительных сессий астрофотографии глубокого неба.

Из трех систем Seestar была самой компактной и автоматизированной. Это умный телескоп, что означает, что телескоп, камера, монтировка, компьютер и программное обеспечение объединены в одном небольшом пакете.

Не нужно собирать полную установку для съемки, балансировать телескоп на монтировке, подключать отдельную камеру, прикреплять направляющий телескоп или управлять коробкой управления с множеством кабелей.

Я просто установил его, выбрал цель и позволил ему начать собирать свет. Это ощущалось совершенно иначе, чем в других двух системах.

Поскольку это так, легко понять, почему умные телескопы стали так популярны. Они убирают многие барьеры, которые обычно замедляют людей, когда они начинают заниматься астрофотографией глубокого неба.

Найти цель легко. Фокусировка проще. Сложение происходит автоматически. И вы можете наблюдать, как изображение медленно строится на экране в реальном времени. Для тех, кто только начинает, этот опыт невероятно мощный.

Seestar S50 — это мощный умный телескоп с проверенной репутацией.

Разный опыт съемки

Но снова размер сенсора сыграл огромную роль в финальном изображении. Сенсор внутри Seestar S50 значительно меньше, чем полноформатный сенсор в Canon EOS Ra, и намного меньше, чем многие люди представляют, когда думают о традиционной камере для астрофотографии глубокого неба.

Это привело к гораздо более узкому углу обзора и совершенно другому масштабу изображения. Финальное изображение просто имело другой вид по сравнению с установкой DSLR. И именно в этом и заключается суть.

Seestar не пытается быть полноформатным астро-графом или полностью настроенной установкой для астрофотографии глубокого неба. Он создан как портативная, автономная, легкая в использовании система астрофотографии. И, конечно, существуют компромиссы, которые с этим связаны.

Seestar справлялся с огромным количеством процесса автоматически, но он также не обеспечивал того же уровня контроля, что и специализированная астрономическая установка. Я не использовал отдельную установку для автогидирования и не настраивал кадр так же, как с DSLR-установкой.

Seestar обрабатывал весь сеанс съемки в рамках своей собственной экосистемы, и это и является его самым большим преимуществом, и его самым большим ограничением.

Подход к узкоспектральной съемке

Для этой сессии я использовал один и тот же общий подход к фильтрам во всех трех системах: съемка с двойным узкоспектральным фильтром.

DSLR-установка использовала Optolong L-eNhance. Специализированная астрономическая установка использовала Optolong L-eXtreme. А Seestar также использовал подход с двойным узкоспектральным фильтром.

Это последовательность была важна, потому что Туманность Трубка Слона является эмиссионной туманностью, и эмиссионные туманности очень хорошо реагируют на узкоспектральную съемку, особенно в условиях светового загрязнения на заднем дворе. Таким образом, хотя камеры, сенсоры, монтировки и рабочие процессы были очень разными, тип света, который я пытался захватить, оставался очень похожим: водород-альфа и кислород-III, которые дают туманности их характерное свечение.