Konu: Yıldızlar ve gökyüzü

Önemli:

Aşağıdaki bilgilerin çoğunu bizzat denemiş olmakla birlikte bilgi / imla yanlışlarım olabilir. Yanlış olsun, olmasın uygulama sorumluluğu size aittir.


DSLR ile Astrofotoğrafçılık


Bu yazı, 2014 yılı itibariyle şimdiye kadar bu konuda edindiğim tecrübeleri mümkün olduğunca geniş bir özet halinde sunmak ve çoğumuzun farkında bile olmadığı bu güzelliklere ilgi duyulmasına katkı sağlamak maksadıyla yazılmıştır.


“Gündüz” fotoğrafçılığı ilgili bilgilerimizin bir kısmı astrofotoğrafçılıkta birebir geçerli değildir. Özelde hedefim bu gibi farkları ortaya koymak.


GEREKLİLER


* Temel fotoğrafçılık bilgisi
* Herhangi bir dijital kamera (DSLR olması şart değil)
* Tripod v.b. sabit platform (“izleyici” veya “takip mekanizması” ve saire şimdilik konu dışı)
* Bilgisayar (tercihen x86 veya x64 PC)

* Mümkün olduğunca ışık kirliliğinden uzak bir konum
* İlgi ve sabır




Yukarıdaki kısa liste DSLR sahiplerinin muhtemelen fazlasıyla sahip oldukları malzemelerdir.
Anlatmak istediğim konular herhangi bir dijital makine için geçerli olabilir ancak genel anlatım DSLR temelli olacaktır.



Gökyüzünü tanıyalım:


Gündüz, sadece Güneş' i ve bazen Ay' ı hatta bazen Venüs' ü görebilirken gece, gökyüzü sayısız gökcismini görebilmemizi sağlar. Büyük şehirlerde yaşayanların çıplak gözle görebilecekleri cisim sayısı ışık ve hava kirliliği yüzünden çok sınırlıdır. Nerede yaşıyor olursanız olun eğer gece göğe baktığınızda gördükleriniz ilginizi çekiyorsa, görebileceklerinizin çok çok daha fazla olduğunu bilin.


Bilgisayar teknolojisinin gelişimi sayesinde programlar gök cisimlerini simüle edebiliyor. Bu programlardan belki de en kullanışlısı “Stellarium”dur. Programı kurup bulunduğunuz konumu ayarladığınız takdirde size bulunduğunuz konumdan görülebilecek gökyüzü manzarasını gösterecektir.

Hemen gökyüzüne bakarsanız büyük ihtimal programdaki görüntüyü bulamayacaksınız. Moralinizi bozmayın, zaman içinde program size yetmez hale bile gelecektir.

Ay ve bir kaç derin uzay cismini (DSO, Deep Sky Object) saymazsak çıplak gözle sadece renkli noktacıklar görünecektir. Elbette gezegenler ve uydularını hariç tutarak diyebilirim ki kullandığınız lens, teleskop ne olursa olsun yıldızları aslında oldukları biçimde (güneş benzeri, küre) göremezsiniz . Yıldızlar birbirlerine göre çok çok yavaş konum değiştirirler. Yüzlerce yıl önce yaşamış bir insanla sizin gördüğünüz yıldızlar arasında neredeyse hiç fark yoktur. Öte yandan zaman zaman kuyruklu yıldızlar, süpernovalar, meteor yağmurları gibi sürprizler olabilir. Bunlardan sadece süpernovalar tarihte çıplak gözle görülüp çağın uygarlıkları tarafından kayıt altına alınmıştır.

Uzun zaman boyunca insanlar gök cisimlerine isimler vermişler, gruplandırmışlar. Yıldızları ise “takımyıldızlar” olarak gruplamışlar. Kültürel farklılıklar olmakla birelikte çoğu insan “Orion” (Avcı), “Ursa Major” (Büyük Ayı veya Kepçe) takımyıldızlarını bilir, tanıyabilir. Bu sınırlı sayıdaki (88) takımyıldızları tanımak zamanla gördüğünüz şeyin ne olduğunu, yıl içinde bulunduğunuz zamanı, nereye baktığınızı ve dolayısıyla aradağınız cismi nerede bulabileceğinizi anlamanızı sağlar.

Gökyüzündeki herhangi bir ışık kaynağının parlaklığı “kadir” adında bir birimle belirtilir (ing. magnitude). Kadir, cisimler parlaklaştıkça azalır hatta eksiye iner. Kadir logaritmik bir ölçüdür. Yani aralarında 5 kadir fark olan iki cisimden parlağı sönüğünden 100 kat daha parlaktır. “İnsan, çıplak gözle en fazla 6. kadirden cisimleri görebillir” genel kabul görmüş bir saptamadır.





Şimdi gelelim fotoğraf makinesinin farkına:
Fotoğraf makinelerinde bildiğiniz gibi bir dizi ayar bulunur. Bu ayarlar sayesinde gözümüzle göremediğimiz zayıflıktaki ışık kaynaklarını sensör vasıtasıyla algılayabiliriz. Örneğin ışık kirliliğinin yoğun olduğu balkonumdan çıplak gözle en çok 3. kadire kadar yıldızları görebilirken azami poz süresi sadece 8 saniye olan eski bir makineyle 8. kadire kadar yıldızları görebilmiştim. Bu, benim daha iyi bir makineyle görebileceklerimi hayal etmemi sağladı.


Nasıl bir makineye ihtiyaç var?


Her ne kadar özel bir gövde / lens gerekmese de asgari müşterekler şunlar:


* Yeterince hassas sensör
* Uzun poz süresi (DSLR'larda “bulb” mode sayesinde herhangi bir sınırlama yok)
* Sonsuza ayarlanabilen lens
* El değmeden çekim yapabilme (otomatik veya kumanda kullanarak)
* Uzun süre dayanabilen batarya veya AC adaptörüyle kullanabilme


Bundan sonrasını tamamen DSLR üzerinden anlatmaya çalışacağım;


Lens seçimi konusuna girmek istemediğimden doğrudan Canon APS-C gövdelerin standart kit lensi olan Canon 18-55 mm takılı bir makinada “yapılması gerekenler”le başlayayım.



Lens üstünde -varsa- IS ve AF yi kapatılıp MF moduna ayarlanmalı.

Varsa takılı filtreler sökülmeli. Sökülmezse iç yansımalar yüzünden tuhaf “şekiller” görebilirsiniz. Özellikle UV filtreyi sökmeyi unuttuğunuzu farketmek uzun bir gecenin sonunda çok canınızı sıkabilir.

Yine varsa yuvarlak parasoley takılmalı. Özellikle ışık kirliliğinden muzdarip olanlara bir parça fayda sağlar. Bununla beraber “yaprak parasoley?” derseniz buna verecek kesin bir cevabım yok çünkü denemedim.




Ve nihayet makinemizi tripoda sabitledik. İlk seçmemiz gerekenlerden biri odak uzaklığıdır (elbette prime lensler bu konunun dışındadır). Kaç milimetrede olduğunuzu öğrenmek için çekim yapıp EXIF bilgilerinden odak uzaklığını öğrenmek dışında ara değerler için net bir çözüm yok maalesef. Genellikle zoom halkasını başa veya sona dayamak mevcut lense göre nispeten kesin bir odak uzaklığı ayarlayabilmemizi sağlar.


Odak uzaklığını çeşitli faktörlere göre seçebiliriz. Bu konuda başlıca bilinmesi gerekenler:




Büyük odak uzaklığı (fazla zoom, dar açı):


+ Daha karanlık zemine sebep olur. Bu elbette kontrastı arttırdığı için iyi bir şeydir.
+ Lensin genelde daha ortası kullanılır, bu yüzden bozulmalar daha azdır.
+ Daha dar açı, detayları ortaya çıkarabilir.


- Daralan açı geniş alanların topluca görüntülenmesine izin vermez
- Yakınlaştırma azami kabul edilebilir poz süresini kısaltır.


Yukarıdaki avantaj ve dezavantajları daha geniş açı için tam aksidir. Odak uzaklığının seçimi tecrübe, hedef, varsa takip mekanizması v.s. gibi faktörlerle belirlenir. Unutulmaması gereken temel nokta odak uzaklığını her set çekim için sabit tutmaktır.

Meseleyi daha iyi anlayabilmek için bir örnek:
Kit lensimizin azami ayarı olan 55 mmde APS-C sensörümüze yaklaşık ~15 derece dikey, ~23 derece yatay bir alanı düşürür. Ay gibi bir hedef ise yaklaşık 0,5 derece çapında bir alan kaplar. Ayın kraterler, dağlar gibi detaylarını görebilmek “bu lensle mümkün değil” denebilir. Ancak mesela Orion takımyıldızının en bilinen iki üyesi Rigel ve Betelgeuse yıldızları arasındaki açı yaklaşık 18,6 derecedir. Bu durumda, 55mm uzunlamasına kullanıldığında yeterlidir.


Yeni başlayanlar mümkün olan en geniş alan (en düşük odak uzaklığı, örneğimizde 18mm) ile başlayabilirler. Bu şekilde muhtemelen belli başlı takım yıldızlardan birkaçını görebilirsiniz. Yine geniş açı, poz süresi ve odak hatalarını daha az görünür kılacaktır. Öte yandan doğrudan 55mm kullanmak ışık kirliliğinin olumsuz etkilerini daha az hissetmenizi sağlar. Elbette ara değerleri de seçmek mümkündür.






Odaklama (Focusing)


 Doğru odaklama her zaman önemlidir ancak yıldızların sadece bir kaç piksellik alan kapladığını düşünürseniz çok küçük bir kaymanın bile yıldızlarınızı sönük, “bokeh”vari disklere çevireceğini görürsünüz.


Odaklama başlı başına bir konu. Belli başlı yöntemler:


Yöntem 0
Odak halkasındaki -varsa- sonsuz işaretini kullanmaktır. Malumunuz, en basit, hızlı ama muhtemelen en güvenilmez olanıdır. Bununla birlikte aşağıdaki yöntemlerden biriyle odaklama sağlayıp o noktayı bir bant vb ile sabitlemek veya kendi “sonsuz” işaretimizi hassas bir şekilde belirtmek (follow focus gibi) bilahare kullanımlarda işimize yarayabilir.


Yöntem 1
AF yardımıyla yeterince uzak ve yeterince parlak bir cisme (uzaktaki bir sokak lambası, Ay, yeterince parlaksa Jüpiter v.s.) çevirdiğimiz makine odaklamayı sağlayabilir. İşlem tamamlandığında MF moduna getirmeliyiz ki tekrar odaklanmaya çalışıp ayarımızı bozmasın.


Yöntem 2
MF seçilir. Önce iso max değerine alınır, diyafram en açık haline (18-55'in 18mm sinde f/3,5) getirilir, poz süresi 30 saniyeye (1/30 değil!) ayarlanır.
Nispeten parlak bir hedef seçilip liveview açılarak ekrana zoom yapılır. Makine ekranına alternatif olarak PC, tablet v.s. daha geniş bir ekran kolaylık sağlar.
Elle en iyi görüntü (yıldızlar nokta) olana kadar odak (focus) halkası çevirilir.


Yöntem 3
 Deneme çekimleri yapılarak çıkan sonuca göre yeniden ayarlanır. Hedefin sonsuzda olması ve lenslerin sonsuzun biraz ilerisine ayarlanabilmesi işi zorlaştırır. Yani birbirinin aynı bozuk sonucu veren 2 ayardan biri “front” diğeri “back” fokus olabilir.




“Maske” kullanımı gibi başka bir yöntem daha var. Buradaki maske filtreye benzer şekilde lensin önüne sabitlenip odak yukarıdaki “Yöntem 2” paragrafındaki gibi ayarlanmaya çalışılır. Meraklısı “bahtinov mask”, “y mask” “hartman mask” terimlerini arayabilir.


Unutulmaması gereken bir nokta; kit lensimizde her odak uzaklığını (zoom) değiştirdiğimizde netliğin tekrar ayarlanması gerekir.

Diyafram: İşte başta belirttiğim üzere gündüz fotoğrafçılığından farklı olarak ışık düşük olmasına rağmen diyafram genellikle kısılır. Sebebi kısık diyaframda lensten kaynaklı sorunların daha az hissedilmesidir. Renksel sapınç (Chromatic Aberration), koma (coma), küresel sapınç (Spherical Aberration), kenar kararması (vignetting) gibi sorunlar azalır. Ne kadar kısılması gerektiği bir bakıma kişisel tercihlere bağlıdır. Benim kit lens için kişisel tercihim genelde f/8'dir.

Bir farka daha dikkat çekmek istiyorum. Genelde gündüz fotoğrafları piksel piksel incelenmez. Ancak gece, ışık kaynakları hem noktasal hem de yüksek kontraslı olduklarından piksel bazında kalite detayları görebilmemizi sağlar. Bunun belki de bir istisnası “diffraction spikes” denilen ve lenslerde diyafram bıçaklarının sebep olduğu görüntüdür. Bazıları bundan hoşlanmaz, yapay bulurken, bazıları da -en azından düşük dozlarda- güzel olduğunu düşünür. İşin aslı, diyaframı kısacağımız için istemesek bile karşılaşabileceğimiz bir durumdur bu.


ISO ayarlarında genel tavsiye mümkün olan en küçük ISO değerinin seçilmesidir. Bu değerin ne olacağı elbette sizin tercihiniz olmakla beraber “Auto” dan özellikle kaçınılmalıdır. Eğer hangi değeri seçeceğinize karar vermekte zorlanıyorsanız geri kalan tüm ayarlar ve kadraj aynı olmak kaydıyla farklı ISO değerlerinde aldığınız sonuçlara göre karar verebilirsiniz.

Poz süresi dünyanın kendi etrafındaki dönüşü yüzünden -eğer yıldız izi (star trail) çekmeyecekseniz- sınırlı tutulmalıdır. Bu sınır kesin bir değer değildir. Hatta gökyüzünün hangi tarafını hedeflediğinize göre değişir. Genel olarak [500 / odak uzaklığı] saniye, FullFrame sensörler için yeterli sayılır. 1,6 çarpanlı makinelerde 400 hatta 300 / odak uzalığı tercih edilebilir. Örneğin 600D gövde ve 18mm objektif için 300/18=16,7 sn değeri bulunur. Buna en yakın ayarlanabilen değerler (13,15 hatta 20) seçilebilir. Önemli olan yıldızların mümkün olduğunca nokta şeklinde görünmelerini sağlamaktır.


Beyaz ayarı hayati olmamakla birlikte ışık kirliliğinden muzdarip olanlar “tungsten” ayarını deneyebilirler. Gri/turuncu bir zemin yerine mavimsi bir zemin daha hoş olabilir.


Elbette mümkün olduğunca RAW çekmelisiniz. Bununla birlikte yüksek kalite JPG ve RAW arasında -en azından yeni başlayan biri için- muazzam bir fark olmayacaktır.


Yukarıdaki tüm ayarlar ve makinenin konumu her bir set çekim için sabit tutulmalıdır. Aksi halde birleştirme işlemi imkansız hale gelebilir.


Çekimden önce, eğer kumanda kullanmıyorsanız gecikmeli çekimi ayarlamalısınız. Sağlam bir tripod kurulumunda ve geniş açılı bir lensle 2 saniye yeterli olmakla birlikte 10 saniye gecikme titreşimlerin sönümlenmesini garanti eder . Magic Lantern kurduysanız veya zaman ayarlı kumandanız varsa seri çekim de yapabilirsiniz. Her ne kadar tek kare yeterli olabilirse de birden fazla karenin bilgisayarda birleştirilmesi sonucun kalitesini arttıracaktır. Bunun için gerek şart mümkün olduğunca ayarları ve konumu hiç bozmadan kare çekmektir. Elbette otomatik seri çekim yerine -gecikmeli çekim unutulmadan- tek tek kareler almak da mümkündür. İlk bir kaç kareyi inceleyerek ayarları dolayısıyla sonucu iyleştirmek iyi bir fikir olacaktır.






Birleştirme (Post Processing)
Öncelikle, birleştireceğiniz karelerin aşırı pozlanmış görünmesi sizi rahatsız etmesin. O yüzden “olmamış” diyerek hemen silmeye kalkmayın.Doğru odaklanmış ve kadrajı düzgün her kare işinize yarayabilir.
Çektiğimiz kareleri bilgisayarımıza aktardıktan sonra DeepSkyStacker programı yardımıyla birleştirebiliriz. Bu program, hepsi yaklaşık aynı kadraja sahip karelerimizi hizalayıp belirli parametrelere göre üst üste bindirebilmektedir. RAW desteği için programın son beta sürümü denenmelidir.

Mümkün olduğunca birleştirilecek karelerin kadrajında bina, ağaç, uçak v.s. yeryüzüne ait görüntüler olmasın. Böyle karelerin programın otomatik hizalama fonksiyonunu sapıttırdığını farkettim.
Birleştirilmiş olan görüntü kaydedilip başka herhangi bir programda ince ayarlar yapılabilir. Ayrıca arşivinizde duran, aynı kadraj ve ayarlarda ama farklı zamanlarda alınmış görüntülerle birleştirmek mümkün.

Özellikle yabancı diliniz iyiyse programın kullanımı ve detaylı ayarları için kaynak sıkıntısı yaşamayacağınızı varsayıyorum. Programda bahsedilen “dark”, “flat” ve “ofset” karelerin sadece ikisini (dark ve offset) denemiştim. Görüntü kalitesi üzerinde etkilerinin olduğunu biliyorum ancak -bendeki karelerin çok iyi olmamasından olsa gerek- pek fark görmediğimi söyleyebilirim. Kısaca bana göre olmasa da olurlar.


Muhtemelen öntanımlı (default) ayarlarla kullanmak işinizi görecektir.
Programı açtıktan sonra yapılacak işlemler:


“Open picture files”a tıklayıp birleştireceğiniz kareleri listeye ekleyin.
“Check all” a tıklayıp listedeki kareleri seçili hale getirin.
“Stack checked pictures”a tıklayın.

Gelen pencerede ayarlarınızı kontrol edin, değiştirmek istediğiniz ayara tıklayın:
Stacking Mode: Standard (intersection veya mosaic de yapılabilir)
Alignment Method: Automatic
Stacking....Method: Median (Average veya -Maximum hariç- diğerleri de denenebilir)
Ayarları değiştirdiğiniz sekmeli pencerenin “Cosmetic” tabında “Detect and clean remaining Hot Pixels” kutucuğunun seçili olmasına dikkat edin.


Ayarlar tamamsa “Ok” diyerek işlemleri başlatın. Program önce eklediğiniz kareleri inceleyecek, nirengi noktalarını belirleyip onlara göre kareleri birleştirecek. Resim sayınıza ve bilgisayarınızın gücüne göre değişen bir sürede işlemleri tamamlayıp ham sonucu size gösterecek.


Birleştirmenin tamamlanmasından sonra program penceresinin altındaki “Luminance” ayarlarıyla oynayarak kontrastı ve detayları arttırabilirsiniz. Renkler kaybolduysa “Saturation” sekmesinden -20 arası bir değer vermek işe yarar.

Sonucu TIFF şeklinde kaydettikten sonra resmin üzerinde herhangi başka bir programla ayar yapabilirsiniz.







Ve sonrası...
Bir süre sonra kullandığınız lens, tripod ve hatta sensör (evet, DSLR makineler yerine bu işe özel kameralar kullanılıyor) yetersiz gelmeye başlayabilir. Ancak merak etmeyin, o hale gelebilmişseniz zaten ilginiz ve bilginiz “daha iyisi için ne yapmalıyım?” sorunuzun cevabını da bildiğinizi gösterir.


Başlarda söylemem gerekirdi belki; eğer ay çekimi yapmayacaksanız ondan özellikle kaçınmalısınız. Ay çok güçlü bir ışık kaynağı olduğundan doğrudan kadraja girmese bile sonucu etkileyebilir. Henüz doğmadığı veya battığı yani gözükmediği saatler daha uygundur. Ayrıca zaman zaman Jüpiter ve Venüs'ün de Ay kadar olmasa bile olumsuz etkileri olabilir.
Genelde kışın yaza göre daha avantajlıdır. Uzun geceler ve soğuk hava hem sensör gürültüsü hem de sıcak hava kaynaklı görüntü bozulmaları (serabı düşünün) sorunlarını azaltır. Meraklı insanların dışarıda olmaması da ayrıca bir artıdır bana göre.


Konum konusunda diyebileceğim tek şey ne kadar kuru ve yüksek bir memleketteyseniz o kadar şanslı olduğunuzdur. Işık kirliği ise gökyüzüne meraklı insanların en büyük dertlerinden biridir. Hele ışık kirliliği yaşanmayan bir konumdaysanız yıldızlara ilgi duymanız kaçınılmaz.


Son not:
Resim ve kaynak ekleme konusunda tembellik edip sizden google araması yapmanızı isteyeceğim :P

"Astrofotoğrafçılık" biraz fazla iddialı oldu. Bu işin uzmanı forumdaşlar; elbette siz benden çok daha fazla bilgi ve tecrübeye sahipsiniz. Lütfen abartılı ifadelerimi ve sürçi lisanımı affediniz.

Ek ve açıklama:
uzun zamandır çeşitli sebeplerle çekim yapmamıştım. Evvelki gece izleyici (tracker) hızını test etmek maksatlı kısa bir çekim yaptım:
m10 & m12 @70mm (fisyon) | AstroBin

motorun konumunu değiştirdiğim için neredeyse sabit tripod gibi ayarlamam gerekti bu yüzden 70mm olmasına rağmen 8 saniyeyi aşamadım.
Bu poz süresinde isoyu 1600e çıkarmak zorunda kaldım ve bu mesafede kullanabileceğim en geniş diyafram olan f/4 ü seçtim.
Seri çekim için "magiclantern"i kullandım
Eklediğim görüntü 8 saniyelik 25 adet raw pozun deepskystacker ile birleştirilmesinden oluşmuştur.
Büyük halini dikkatle incelerseniz (resme tıkladıktan sonra en sağ üstteki simgeye tıklamalısınız) ortanın hafif altı ve onun yukarı sağ çaprazında "messier 10" (m10) ve "messier 12" (m12) küresel kümelerini görebilirsiniz. Bunlar binlerce yıldızın toplandığı "küresel küme" (globular cluster) denen cisimlerdir. Aslında görünür çapları çok küçük olduğu için (<30 açı saniyesi!) teleskoplar için çok daha iyi hedeflerdir.

Ek2:
Nihayet tripod üzerinde, başka hiç bir donanım kullanmadan bir örneğim daha oldu:

Resimdeki galaksi, Samanyolunun en yakın komşusu Andromeda galaksisi (m31).
18-55mm kit lens ile 55mm, f5,6, iso 1600 ve 8 saniyelik 100 poz magic lantern yardımıyla çekildi. Bütün kareler raw alındı, flat, dark v.s. kullanılmadı. DeepSkyStacker' de "intersection" modunda birleştirilip Paint.NET ile JPG ve yeniden boyutlandırma yapıldı.
Aslında 18mm ile çekim yapmayı düşünmüştüm ancak geniş açıda temiz bir kadrajım olmadığı için 55mm çekmeye mecbur kaldım.
Maalesef ışık kirliliğinin etkisini karenin alt tarafında görmek mümkün.