Якщо ви коли-небудь були зачаровані фотографіями Чумацького Шляху в Інтернеті та задавалися питанням, чи можете ви зробити щось подібне на свій телефон , коротка відповідь – так… але з деякими застереженнями. Гарна новина полягає в тому, що сучасні смартфони можуть записувати нічне небо та виконувати астрофотографію способами, які були немислимими ще кілька років тому; погана новина полягає в тому, що існують неминучі фізичні обмеження , і важливо розуміти, що можливо, а що ні.
Цей посібник зібрав та систематизував усе, що вам потрібно знати, щоб займатися астрофотографією за допомогою телефону : від того, які фотографії є реалістичними, переваг і недоліків використання мобільного телефону порівняно зі спеціальною камерою, як крок за кроком налаштувати камеру, які аксесуари та програми варто використовувати, і навіть як обробляти та складати зображення, щоб отримати від них максимум користі. Це не чарівна формула, але з невеликим терпінням, практикою та технікою ви можете отримати фотографії Чумацького Шляху, метеорних потоків та нічного неба, які більш ніж гідні соціальних мереж.
Чи справді можливо робити астрофотографію за допомогою мобільного телефону?
Питання на мільйон доларів полягає в тому, чи можна фотографувати зірки, Чумацький Шлях або навіть туманності за допомогою телефону. Технічно так, хоча з дуже чітким обмеженням: смартфон ідеально підходить як інструмент для початківців та для ширококутної фотографії (широке небо, сузір'я, Чумацький Шлях, базовий вид на Місяць), але він не може конкурувати зі спеціалізованими камерами для зйомки планет, малих галактик або слабких туманностей.
В останні роки найбільший крок вперед відбувся завдяки програмному забезпеченню та обчислювальній обробці : нічні режими, автоматичне накладання, алгоритми шумозаглушення… Це дозволяє телефону робити кілька фотографій поспіль та об’єднувати їх у яскраве та чисте зображення простим натисканням кнопки спуску затвора. Незважаючи на це, реальність така, що сенсор все ще в десятки разів менший, ніж у повнокадрової камери , і це обмежує те, що ви зможете зняти.
Переваги астрофотографії зі смартфоном
Одна з найбільших переваг мобільного телефону — його надзвичайна портативність : ваш телефон важить близько 200-250 грамів, тоді як типова бездзеркальна камера зі світлосильним об’єктивом і штативом легко важить від 2 до 5 кілограмів. Для поїздок, походів, подорожей та віддалених місць носити з собою лише смартфон і міні-штатив — це розкіш.
Ще однією очевидною перевагою є практично нульова вартість придбання : якщо у вас вже є смартфон середнього або високого класу , вам не потрібно робити великі початкові інвестиції. Багато просунутих програм для камер та планування є безкоштовними або дуже недорогими, тоді як повний комплект для астрофотографії (камера, об'єктив, кріплення) може коштувати тисячі євро.
Робочий процес також працює на вашу користь: за допомогою мобільного пристрою ви отримуєте миттєву обробку та обмін фотографіями . Ви можете знімати, коригувати фотографію в самому додатку або в програмі для редагування, а також завантажувати її в соціальні мережі або ділитися з друзями за лічені секунди, без необхідності використовувати комп’ютер, якщо не хочете.
Вбудовані нічні режими багатьох пристроїв є ще однією важливою перевагою. Такі пристрої, як новітні iPhone, лінійка Pixel від Google та різні моделі від Samsung, Xiaomi та інших виробників, інтегрують спеціальні режими нічної зйомки або астрофотографії , які автоматично поєднують кілька довгих експозицій, коригують розмиття руху та зменшують шум, не вимагаючи від вас нічого, окрім як утримувати телефон у рівновазі.
Зрештою, деякі сучасні смартфони виконують об'єднання фотографій у реальному часі, навіть якщо ви вважаєте, що це одне фото. Це означає, що без будь-яких технічних знань телефон вже використовує класичні методи астрофотографії (кілька кадрів, зменшення шуму шляхом усереднення) для покращення кінцевого результату.
Обмеження та недоліки, які слід враховувати
Найбільше обмеження пов'язане з фізичним розміром сенсора . Типовий повнокадровий сенсор має розміри приблизно 36 x 24 мм; сенсор смартфона — приблизно 6 x 4 мм, а це означає, що світлочутлива площа в десятки разів менша. Оскільки кількість зібраного світла пропорційна площі, сенсор мобільного телефону захоплює набагато менше світла за той самий час експозиції, що змушує вас збільшувати ISO або збільшувати експозицію, що призводить до збільшення шуму та ризику появи світлових слідів.
Крім того, камера мобільного телефону має фіксовану діафрагму та незмінні об'єктиви . У той час як традиційна камера дозволяє використовувати дуже світлосильні об'єктиви, спеціально розроблені для фотографування нічного неба (наприклад, 14 мм f/1.8), смартфон обмежений своїм основним або ширококутним об'єктивом, зазвичай від f/1.5 до f/2.0. Ви не можете експериментувати з різними фокусними відстанями або діафрагмами для точного налаштування експозиції та поля зору.
Еквівалентна фокусна відстань основної камери багатьох телефонів становить близько 24-28 мм у повнокадровому режимі . Це досить добре працює для зйомки нічних пейзажів та широкого неба, але воно дещо вужче, ніж 14-20 мм, які зазвичай віддають перевагу астрофотографи, тому поле зору трохи вужче і охоплює менше неба за один кадр.
Знаменитий «зум» на мобільних телефонах зазвичай здебільшого цифровий , тобто він передбачає кадрування сенсора з інтерполяцією. Лише деякі телефони мають справжні оптичні телеоб'єктиви, і навіть тоді їхня продуктивність за умов слабкого освітлення поступається основному об'єктиву. Для фотографування Місяця, планет або дуже дрібних деталей у глибокому космосі смартфон не підійде, якщо ви не підключите його до телескопа.
Ще один складний момент – це шум за високого ISO . У багатьох смартфонах, щойно ви перевищуєте ISO 1600-3200, шум стає дуже помітним, із зернистістю кольору та втратою деталей. Повнокадровий фотоапарат може працювати за ISO 6400 або навіть вище з набагато чистішими результатами. Програмна обробка допомагає, але це не чудодійні ліки.
Не слід ігнорувати перегрів під час тривалих сеансів . Ланцюгова експозиція тривалістю багато секунд, нічні режими тривалістю кілька хвилин та безперервне накладання елементів призводять до нагрівання процесора та сенсора, що збільшує тепловий шум і потенційно скорочує термін служби батареї на 15-30 хвилин інтенсивного використання.
Що ми можемо розуміти під «астрофотографією» за допомогою смартфона?
Коли ми говоримо про астрофотографію за допомогою мобільного телефону, ми насправді маємо на увазі переважно ширококутне небо та спостереження з електронним забезпеченням (EAA): зйомку сузір'їв, смуги Чумацького Шляху, метеорних потоків, з'єднань планет з Місяцем та нічних пейзажів із зоряним небом.
Мобільний телефон не є ідеальним інструментом для спостереження за планетами з великою кількістю деталей, дуже слабкими туманностями або малими галактиками , хіба що ви використовуєте його як імпровізовану камеру за телескопом (афокальний дигіскопінг) і маєте реалістичні очікування. Незважаючи на це, багато астрономів-аматорів розглядають його як цікавий спосіб розпочати, задокументувати побачене та зберегти спогади про нічні спостереження без зайвих зайвих клопотів.
Вибір правильного місця та часу
Перш ніж почати шалено фотографувати, найважливіше – уникнути світлового забруднення . У межах міста або поблизу великого містечка вуличні ліхтарі та відблиски від горизонту розмивають небо, через що сенсор вашого телефону важко розрізняти зірки. В ідеалі, вам слід проїхати кілька кілометрів за межі міських районів до темних сільських зон.
Щоб знайти гарні місця, можна скористатися картами світлового забруднення, такими як lightpollutionmap.info, або альтернативами, такими як Night Earth. Ці карти показують області на основі кількості штучного освітлення, тож ви можете знайти справді темні місця, де небо дійсно виділяється.
Фаза місяця також є ключовою . Повний місяць освітлює небо, як гігантський прожектор, зменшуючи контраст Чумацького Шляху та тьмяніших зірок. Якщо ваша мета — спостереження за зірками або метеоритним потоком, спробуйте вийти на вулицю під час молодика або під час дуже тонкої фази Місяця та скористайтеся перевагою середини ночі (приблизно між 2 та 4 годинами ранку), коли зазвичай найтемніше.
У випадку метеорних потоків, таких як Персеїди у серпні , варто звернутися до астрономічного календаря, щоб дізнатися дати пікової активності та найкращий час для спостереження у вашому регіоні. За допомогою таких програм, як Stellarium, ви можете знайти радіант (точку на небі, з якої, здається, походять метеори) та спрямувати туди камеру, щоб збільшити свої шанси побачити їх.
Основні застосування: планування, зйомка та метеорологія
Ваш мобільний телефон — це не просто камера, це ще й центр планування астрономічних досліджень . Існує кілька дуже корисних програм, щоб дізнатися, що буде видно, коли і звідки.
Серед програм для планування виділяється Stellarium , доступний у мобільних версіях для Android та iOS. Він функціонує як інтерактивний планетарій: він показує вам небо в режимі реального часу, дозволяючи бачити, коли з'явиться Чумацький Шлях, положення туманності Оріона, галактики Андромеди, зоряних скупчень та інших каталогізованих об'єктів. Його безкоштовної версії зазвичай достатньо для початку роботи, а платна версія додає більше функцій та керування телескопом.
Ще один інструмент для роботи зі зорями – PhotoPills , який широко використовується в пейзажній та астрофотографії. Його модулі дозволяють бачити положення дуги Чумацького Шляху в певну дату та час, планувати зйомку заходів сонця та сходу місяця, розраховувати максимальний час експозиції, щоб уникнути зоряних слідів, і навіть використовувати доповнену реальність для попереднього перегляду нічного неба серед білого дня.
Подібною альтернативою є Planit Pro: Photo Planner , який включає 3D-переглядач топографії місцевості. Це дозволяє візуалізувати, як Чумацький Шлях виглядатиме над певною вершиною або Місяць, вирівняний з будівлею, та налаштувати ваше точне положення з дому.
Для прогнозування погоди два високо оцінені додатки – Windy та ClearOutside . Windy пропонує детальні карти хмарності, вітру, вологості та температури з різними моделями прогнозування, що ідеально підходить для того, щоб побачити, коли небо проясниться або чи наближаються проблемні високі хмари. ClearOutside, з іншого боку, розроблений спеціально для астрономії та підсумовує хмарність, місячне світло, температуру та очікувану якість неба у таблиці.
Програми камери: рідні та сторонні
Програма камери, попередньо встановлена на вашому телефоні, зазвичай містить нічний режим або режим тривалої витримки . Приділіть деякий час вдома, в темній кімнаті, щоб ознайомитися з її можливостями: чи є в ній нічний режим, астрофотографія, ручне керування ISO та часом експозиції, чи таймер.
Якщо ваш телефон не пропонує багато елементів керування, ви можете встановити розширені програми для камери , які дозволяють налаштовувати все вручну та знімати у форматі RAW. Наприклад, на iOS виділяються ProCamera та Halide, тоді як на Android є такі варіанти, як ProCam X, Manual Camera, Camera FV-5, ProShot або Open Camera, яка часто є однією з найкращих безкоштовних альтернатив.
Користувачі телефонів Pixel або ті, хто встановив модифіковану версію GCam, мають доступ до потужного режиму астрофотографії , який робить повторні експозиції до 16 секунд, внутрішньо калібрує їх та об’єднує. Це дуже зручний спосіб отримати хороші результати без використання комп’ютера, хоча ви втрачаєте частину точного контролю, який мали б, об’єднуючи кадри самостійно.
Аксесуари, які відрізняються
Аксесуар, який має найбільше значення для фотографії нічного неба, – це штатив для мобільного телефону . Неважливо, чи він маленький і дешевий: важливо, щоб він утримував телефон повністю нерухомим протягом кількох секунд. Для початку зазвичай достатньо настільного штатива або штатива з гнучкими ніжками, а багато комплектів вже містять спеціальний тримач для смартфона.
Також наполегливо рекомендується використовувати дистанційний спуск затвора через Bluetooth або, принаймні, автоспуск камери на 2-10 секунд. Це запобігає руху телефону під час натискання кнопки спуску затвора. Деякі програми навіть визначають, коли телефон стабільно встановлений на штативі, і автоматично дозволяють довший час експозиції.
Налобний ліхтар із червоним світлом – ще один простий, але корисний аксесуар: біле світло звичайного налобного ліхтаря на кілька хвилин руйнує вашу адаптацію до темряви, тоді як червоне світло дозволяє бачити ваше обладнання та навколишнє середовище, не засліплюючи вас і не погіршуючи нічний зір.
Якщо у вас вже є телескоп, ви можете розглянути можливість використання афокального адаптера для кріплення телефону до окуляра . Це недорогий спосіб спробувати базову місячну або планетарну фотографію, хоча він вимагає більше терпіння: правильного центрування телефону, уникнення віньєтування та точного налаштування фокуса. Це не найзручніше чи найякісніше рішення, але воно може створити цікаві фотографії.
На більш просунутому рівні моторизоване монтування зоряного трекера дозволяє вузлу обертатися, компенсуючи обертання Землі, тому ви можете робити набагато довші експозиції без зоряних слідів. Деякі астрономи-аматори навіть монтують свої смартфони на ці монтування та досягають дивовижних результатів широкого поля зору.
Основні налаштування: стабільність, фокус, експозиція та ISO
Перше, що вам потрібно забезпечити, це абсолютну стабільність вашого телефону . Будь-яка вібрація або тремтіння руки посилиться в кадрі тривалістю кілька секунд. Ось чому штатив і покадрова зйомка або дистанційний спуск затвора є критично важливими. Якщо у вас немає штатива, знайдіть камінь, поручні або будь-яку тверду поверхню, щоб покласти на неї телефон.
Наступний крок – зафіксувати фокус на нескінченності . У темряві автофокус виходить з ладу в пошуках контрасту та часто дає збій, що призводить до розмитих зірок, які виглядають як густі плями. Наведіть камеру на яскраву зірку, далекий маяк або далеке світло, натисніть і утримуйте область на екрані протягом кількох секунд, щоб активувати блокування фокуса. Деякі програми навіть дозволяють переміщувати повзунок ручного фокусування, щоб зафіксувати його на місці.
Для часу експозиції можна використовувати правило 500 як орієнтир, адаптований для мобільних пристроїв. Це правило вказує максимальний час у секундах, перш ніж зірки почнуть залишати сліди. На повнокадровій камері це розраховується як 500, поділене на фокусну відстань; з еквівалентом 28 мм результат становить близько 18 секунд. На практиці, з малими сенсорами та потенційними неточностями, безпечніше почати з 8-10 секунд і коригувати за потреби, щоб побачити, чи з'являться слабкі сліди.
ISO – це делікатний баланс між достатньою кількістю світла та контролем шуму . Гарною відправною точкою для багатьох мобільних телефонів є ISO 400-800, збільшуючи його, якщо зображення занадто темне. Звичайний метод полягає в тому, щоб зробити тестовий знімок, перевірити, чи видно достатньо зірок, і поступово збільшувати ISO, доки не з’являться цікаві деталі без надмірного шуму.
Найкраще встановити ручний баланс білого , щоб уникнути незвичайних кольорів. Значення близько 4000-4500 K зазвичай надає небу природного тону, без переходу в дуже холодні сині або насичені помаранчеві відтінки. Якщо ви знімаєте у форматі RAW, баланс білого можна набагато вільніше налаштувати під час постобробки.
Знімайте у форматі RAW та об’єднуйте зображення
Якщо ваш телефон підтримує цю функцію, увімкнення формату RAW/DNG – одне з найкращих рішень для астрофотографії. Файл RAW містить всю інформацію, отриману сенсором, без агресивного стиснення чи незворотної обробки, що дає вам набагато більше можливостей для підняття тіней, налаштування кольору та зменшення шуму без надмірних артефактів.
Недоліком є те, що файли RAW займають у кілька разів більше місця, ніж JPEG, тому краще переконатися, що у вас достатньо місця для зберігання, або використовувати карту microSD, якщо ваш пристрій її підтримує. Гарна стратегія — знімати у форматах RAW+JPEG, щоб мати швидку версію, готову для обміну, та іншу з максимальною якістю для серйозної обробки.
Дуже ефективний трюк для покращення якості ваших фотографій – це багаторазове накладання експозиції . Замість одного довгого кадру ви робите серію з 6, 9, 12 або більше зображень з однаковими налаштуваннями кадрування, фокусування, ISO та витримки. Потім ви об’єднуєте їх за допомогою програмного забезпечення, такого як Sequator (Windows), спеціалізованих мобільних додатків або редакторів, таких як GIMP, що зменшує шум приблизно на квадратний корінь з кількості знімків.
Наприклад, якщо поєднати дев'ять схожих кадрів, шум зменшиться приблизно до третини від того, що ви отримаєте одним знімком. Це краще розкриває тьмяніші ділянки Чумацького Шляху та надає небу чистішого вигляду, без необхідності вдаватися до надмірного згладжування, яке вбиває деталі.
Якщо ви хочете ще більше вдосконалити зображення, ви можете робити темні кадри : це фотографії, зроблені з тими ж налаштуваннями (ISO, час експозиції, температура сенсора), але з повністю закритим об'єктивом. Ці темні кадри містять лише шум сенсора, а їх віднімання під час об'єднання усуває значну частину теплового шуму та непривабливих статичних візерунків.
Основний робочий процес фотографування Чумацького Шляху за допомогою мобільного телефону
Вдома план полягає в тому, щоб підготувати програми та перевірити обладнання . Встановіть програму для планування (Stellarium, PhotoPills або подібну), програму для камери з ручним керуванням, якщо рідної програми недостатньо, і переконайтеся, що у вас заряджений телефон, невеликий штатив, червоний ліхтарик і куртка. Перевірте карти світлового забруднення та місячний календар, щоб вибрати ніч і місце з темним небом.
У полі прибувайте щонайменше за годину до запланованого часу . Це дасть вам час встановити штатив, скористатися Stellarium для орієнтації, скомпонувати кадр у напрямку центру Чумацького Шляху та зробити перші фотографії у зручний для вас час. Помістіть телефон на штатив, спрямуйте його на найтемнішу частину неба та переконайтеся, що в кадрі немає вуличних ліхтарів, автомобілів чи освітлених будинків.
Для зйомки встановіть камеру в ручний або розширений нічний режим: ISO 400-800, експозиція 8-10 секунд, фіксований баланс білого та фокус заблоковано на нескінченності . Активуйте таймер, зробіть тестовий знімок і збільште масштаб екрана, щоб перевірити, чи зірки виглядають як точки, а не як смуги. Якщо є зоряні сліди, зменште час експозиції; якщо занадто темно, трохи збільште ISO.
Коли вас задовольнить базовий результат, зробіть серію з кількох фотографій поспіль з цими налаштуваннями. Якщо у вашому додатку є інтервалометр, запрограмуйте його на зйомку кожні кілька секунд, не торкаючись телефону. Також намагайтеся не надто довго тримати пристрій між знімками, щоб уникнути його перегріву.
Повернувшись додому, перенесіть файли RAW або найкращі JPEG-файли на свій комп’ютер або планшет. У програмі для об’єднання зображень неба, такій як Sequator, виберіть зображення неба як «світлі кадри» та, за бажанням, додайте темні кадри, якщо ви їх зробили. Дозвольте програмі вирівняти зірки та усереднити кадри . Результатом буде базове зображення з набагато меншим шумом та більшою деталізацією, яке потім можна відредагувати для контрастності, насиченості, чіткості та кривих у редакторі, такому як Lightroom або подібному.
Реалістичні варіанти використання: чого можна очікувати, а чого ні
Із сучасним мобільним телефоном цілком розумно прагнути до впізнаваного фото Чумацького Шляху на тлі пейзажу, за умови, що ви звертаєте увагу на розташування, темряву та накладання. Шум все одно буде присутній, якщо значно збільшити масштаб, але для екранів та соціальних мереж результат може бути дуже вражаючим.
Що стосується Місяця , то навіть без телескопа ви можете зробити його детальні знімки за допомогою оптичного зуму, якщо ваш телефон його має, або підключивши телефон до зовнішнього телеоб'єктива. Не очікуйте результатів рівня дзеркальної фотокамери з довгофокусним телеоб'єктивом, але ви можете досить чітко побачити місячні кратери та моря, особливо якщо використовувати нічний режим та фіксувати фокус.
З планетами, такими як Юпітер чи Сатурн, все зовсім інакше: неозброєним оком на мобільному телефоні, без телескопа, вони виглядатимуть як маленькі яскраві цятки, можливо, зі слабким диском. Більш просунутий метод передбачає запис відео високої роздільної здатності та подальше об'єднання кадрів, але навіть тоді рівень деталізації буде обмеженим порівняно з тим, чого можна досягти за допомогою спеціалізованих планетарних камер.
Для слабких об'єктів глибокого космосу (туманностей, малих галактик, дуже далеких скупчень) одного лише смартфона майже завжди недостатньо. Саме тут поєднання телескопа, екваторіального монтування та спеціалізованої камери має вирішальне значення. Ви можете спробувати підключити телефон до швидкого телескопа та накопичити багато хвилин часу інтеграції, але це все одно дуже вимоглива територія.
На що звернути увагу в мобільному телефоні, якщо ви думаєте про астрофотографію
Якщо ви думаєте про придбання нового телефону та хочете, щоб він добре працював за умов слабкого освітлення, шукайте телефон із відносно великим сенсором, великою кількістю пікселів та широкою діафрагмою . Чим більший основний сенсор і чим більше світла пропускає об'єктив, тим краще телефон працюватиме, коли вам потрібно збільшити ISO.
Дуже корисно, що він включає спеціальний режим нічної або астрофотографії , який об'єднує кілька знімків, а також професійний або ручний режим, який дозволяє налаштувати ISO, час експозиції, фокус і баланс білого на ваш смак. Можливість знімати у форматах RAW/DNG майже необхідна, якщо ви хочете перейти до більш серйозної обробки зображень.
Нещодавні висококласні моделі, такі як деякі телефони Google Pixel, Samsung Galaxy S, iPhone, Xiaomi та Huawei, призначені для фотографії, продемонстрували вражаючий потенціал у темному небі, особливо в поєднанні з хорошими програмами та деякими можливостями постобробки. Однак, навіть з цими першокласними пристроями, спеціалізована система астрофотографії залишається на кілька кроків попереду з точки зору деталізації та гнучкості.
Мобільна астрофотографія — це особливо гарний, доступний та легкий спосіб вступити у цей світ: вона дозволяє вам вивчити основи експозиції, фокусування, шуму, планування неба та обробки, не купуючи обладнання на півціни фотомагазину. Якщо ви погодитеся з тим, що маленький сенсор і фіксований об'єктив явно обмежуватимуть ваші можливості, ви виявите, що простого смартфона, недорогого штатива та кількох добре підібраних програм достатньо, щоб побачити Чумацький Шлях, метеоритний потік або небо, повне сузір'їв, які, якщо дивитися на екран, нагадуватимуть вам про багато ясних ночей.