Путь чайника в астрофото. Часть 3 — Туманность Ориона (M42)
Привет geektimes! В предыдущей части «записок астрочайника» рассказывалось о съемке Юпитера, теперь пора перейти к более сложным объектам более дальнего космоса. Для примера возьмем самый известный и яркий объект, туманность Ориона M42. Как написано в Википедии, M42 находится на расстоянии около 1344 световых лет от Земли и имеет 33 световых года в поперечнике. Это самая яркая туманность, которая на темном (не городском) небе должна быть видна даже невооруженным глазом.
Если кто не знает созвездие и туманность Ориона, подсказка в виде картинки из Stellarium: 
Подробности съемки под катом.
Как говорилось в первой части, в идеале для астрофото туманностей нужна экваториальная монтировка, обеспечивающая возможность длинных выдержек, хотя бы в 1 минуту. В моем случае монтировка альт-азимутальная, к тому же съемка ведется при открытой двери балкона, что весьма плохо в плане мешающих потоков воздуха. Но тем интереснее получить результат.
Общий принцип съемки остается неизменным — необходимо накопить большое количество кадров, после чего складывая их, получаем фотографию с заметно лучшим соотношением сигнал/шум чем в отдельном кадре.
Исходные данные: ролик из 1000 кадров, экспозицией 0.4с каждый. Экспозиция была подобрана экспериментально: при меньшей кадры слишком темные, при большей картинка слишком портится от турбулентности воздуха.
Чтобы было понятно с каким «материалом» приходится иметь дело, несколько фрагментов из отдельных кадров (да простят меня астрономы за подобное издевательство над звездным небом): 
Также это отличная иллюстрация того, почему не стоит снимать зимой с открытой дверью балкона (к сожалению балкон небольшой, и телескоп вместе с наблюдателем на нем не помещаются). Впрочем наша задача, даже с этого получить с этого что-то приличное.
Помимо оригинального ролика, был также снят так называемый «темновой кадр» (Dark Frame) — небольшой ролик с теми же параметрами съемки, но с закрытой крышкой телескопа. Благодаря этому, программа может вычесть шумы камеры из исходных кадров.
Суммарный размер несжатого AVI из 1000 кадров — около 2ГБайт. Приступаем к обработке.
1. Стабилизация кадров и сортировка снимков
Для этого используем ту же программу PIPP (Planetary Imaging PreProcessor), что и для съемки планет. M42 не планета, но в нашем случае от программы требуется лишь выровнять кадры и сохранить их на диске. Открываем в программе исходный видеоролик и dark frame.
Активируем в программе следующие опции:
— Debayer monochrome frames
— Frame stabilization mode: surface
— Enable quality estimation, 20%
— Output: PNG
PNG выбран потому, что в случае такого «исходника», отбирать файлы приходится вручную, автоматический алгоритм не справляется. После примерно 10 минут обработки на Core i3, программа создает 200 png-файлов, которые надо отобрать вручную. Принцип отбора понятен — удалить размытые или искаженные кадры, например из вышеприведенного примера можно оставить только правый верхний. Конечный результат: из 200 кадров было оставлено 55, т.е. из исходного ролика в 1000 кадров осталось чуть более 5%.
Склейка
Следующий этап — склейка изображений. Для этого пользуемся программой Deep Sky Stacker. Открываем в ней сохраненные на предыдущем шаге снимки.
Запускаем сложение, программа выбирает и совмещает кадры, результат уже заметно лучше, хотя и требует доработки: 
С помощью кривых «Освещенность» корректируем яркость темных и светлых участков: 
Заключительная корректировка в Фотошопе: «кривые» для более контрастной картинки, кадрирование и убирание шума.
Более-менее окончательный результат: 
Это конечно не шедевр астрономической фотографии, но как можно видеть, даже в таких условиях, с балкона в городе, можно получить вполне интересные результаты.
