Astrofotoğrafçılık: Aydınlık, Karanlık, Düz ve Sıfır Çekim Teknikleri

Yıldızlar çok çok sönük ışık kaynakları olduğundan, onları görünür kılabilmek için olabildiğince fazla foton toplamamız gerekir. Bu iyi bir takip sistemiyle uzun pozlama yaparak mümkün olsa da, çekim yaptığımız kameranın da teknik sınırları vardır. Örneğin kamera çok çalıştıkça giderek ısınır ve ısınması görüntüde gürültü dediğimiz bir takım bozulmaların ortaya çıkmasına sebep olur, bu da görüntü kalitesini hayli bozar. Bunun yanında kameranın optik sisteminden kaynaklı kusurlar olabilir, ışık içerisinde homojen dağılmıyor olabilir. Bunun gibi birçok sorun, görüntü kalitesini ciddi anlamda düşürür. Fakat buna alternatif çözümler üretebiliyoruz. Başarılı bir astrofotoğraf oluşturmanın en temel işlemlerini bu yazıda ele alacağız. Aynı zamanda bu işlemleri bilimsel çalışmalarda da kullanmakta olduğumuzu belirtmeliyim.

Aydınlık Çekim

Astrofotoğrafçılık aydınlık kare ile başlar. Çektiğimiz nesneyi barındıran ham görüntüdür. Uzun pozlama yaparak belirli bir ISO ve diyafram değerinde elde edilir. Ham veri olduğu için beraberinde gelen kusurları da barındırır. Biz bu kusurları görüntüden çıkartarak daha temiz bir görüntü elde etmeyi amaçlarız. Bu kusurlar üç temel kareyle ham görüntüden çıkarılır; karanlık(dark), düz(flat) ve sıfır(bias).

Orion bulutsusunun, kamera ile doğrudan çekildiğinde elde edilen ham aydınlık görüntüsü
Orion bulutsusunun, kamera ile doğrudan çekildiğinde elde edilen ham aydınlık görüntüsü

Yukarıdaki fotoğrafta, teleskoptan çekilen Orion bulutsusu fotoğrafına dikkatle bakın. Detaylar oldukça az ve görüntüde hoş olmayan bir parlaklık dağılımı var. Bunun gibi birçok aydınlık kareyi birleştirip; kara, düz ve sıfır akımları bu görüntüden çıkarıp sonucumuzu elde edeceğiz. Ana görüntüden ne kadar farklı olduğunu görünce şaşıracaksınız.

Kara Akım – Karanlık (Dark) Çekim

Kullandığımız kamera aslında bir alıcıdır. Sensörü üzerine düşen ışığı ölçer ve dijital olarak bu değerlere bağlı bir fotoğraf oluşturur. Fakat alıcımız olan kamera kendi yapısından ötürü de sahte değerler üretebilir. Bu, özellikle sıcaklığına bağlı olarak oluşur. Fotoğrafta istenmeyen noktalarda gerçek değerleri vermeyen, görüntüde istemediğimiz “gürültü” adını verdiğimiz noktalar oluşturur. Bu noktalardan ötürü o bölgeden gelen ışığı elde edememiş oluruz. Sıcaklık ne kadar fazlaysa gürültü diye bahsettiğimiz bu karanlık akım da o kadar fazla olur. Dolayısıyla bilimsel çalışmalarda gerçek değerleri elde edebilmek, kara akımın o bölgeden gelen ışığı yok etmesini engelleyebilmek adına, alıcıyı soğutmaya çalışırız. Bu işlem için sıklıkla sıvı azot kullanılır, fakat amatör astronomide bu kadarına ihtiyacımız yok.

Kara akımı nasıl yok edebiliriz? Bunun için yazılımları kullanmamız gerekiyor, basit bir hile yaparak görüntüden bu bozuklukları çıkarmamız mümkün. Eğer çektiğimiz görüntüde, görüntüyle beraber kara akım da bulunuyorsa, görüntü olmadan çektiğimizde sadece kara akım olan bir görüntü elde ederiz. Yani alıcının önünü bir şeyle kapatarak (kameranın objektifini kapatarak) aynı pozlama değerinde çekimler yaparız. Böylece yalnızca gürültüyü ve bunların nerelerde olduklarını gösteren bir görüntü elde ederiz. Yazılım sayesinde gerçek görüntüden bu kara akımı çıkardığımızda da temiz bir görüntü elde etmiş oluruz.

Biz kapağı kapatarak aynı pozlama ve ISO değerinde yaptığımız bu çekimlerle elde ettiğimiz karelere karanlık (dark) kareler diyoruz.

Aşağıda farklı modellerde karanlık akımların karşılaştırılması yapılmış. Görüntüde gördükleriniz yıldız değil, gürültüdür. Aslında burada neden Canon EOS 550D modelinin daha çok tercih edildiğini de görmüş oluyoruz. 1100D’nin gürültüsü çok daha az olsa da, 550D çözünürlük fazlalığı ve ürettiği gürültünün azlığı bakımından karşılaştırıldığında çok daha başarılı.

astrophoto dark image 2
Canon EOS modelleri arasında gürültü karşılaştırması. Her kara fotoğraf ISO 1600’de 5 dakika pozlamayla elde edilmiştir. Kaynak: http://dslrmodifications.com/T3review/T3review.html

Düz(Flat) Çekimler

Çektiğimiz fotoğraflarda optik yapıdan ve buna bağlı durumlardan kaynaklı eşit aydınlanmama durumu oluşur. Özellikle fotoğrafın orta bölümü daha parlakken kenar kısımları daha karanlık olur. Ayrıca merceğin önüne gelen toz tanecikleri de odağın dışında kaldıklarından fotoğrafta koyu, benekli bölgeler varmış gibi bir görüntü oluşmasına sebep olur. Biz bunları yok etmek ve elde ettiğimiz fotoğrafı gerçek haline daha da yakınlaştırmak için düz(flat) çekimler yaparız. Yine karanlık çekimlerdeki gibi bu elde ettiğimiz düz kareleri, elde ettiğimiz görüntüden yazılım aracılığıyla çıkararak daha temiz bir görüntü elde ederiz.

Bu çekimler için homojen aydınlatılmış bir yüzey gereklidir. Çünkü amacımız temiz bir görüntü üzerindeki kusurları bulmak. Bu sebeple ya bir ışık kutusu ya da gün doğum veya batımında gökyüzünün bir görüntüsünü alarak (siyah-beyaz) düz(flat) çekimler elde eder ve bunları da görüntüden çıkarırız. Burada dikkat edilmesi gereken durum, çekilen fotoğrafta histogramın 1/3 – 2/3’lük kısmının aydınlanmış olmasıdır. Bunu gözle de anlamak mümkün. Bir ışık kutusu yerine, bilgisayar ekranında(oldukça temiz olmalı) beyaz bir sayfa açarak kameranızla o bölgeyi çekebilirsiniz. Doğru pozlama değerinde histogramın 1/3-2/3’lük bir alanı aydınlanacaktır. Az önce temelinde de anlattığımız gibi, görüntüde göreceğiniz şey tümden beyaz bir ekran değil, ortası parlak kenarları koyu bir ekran olacaktır. Bu görüntüye ulaştığınızda düz kareleriniz hazır demektir.

Aşağıdaki fotoğrafta sağda orijinal fotoğraf, solda ise düz kareleri çekilip çıkarılmış fotoğraf görülüyor. Dikkatle inceleyecek olursanız orta kısım parlak olduğu gibi etrafında da bir halka var. Ayrıca görüntüde bir noktada merceğe toz gelmesinden ötürü oluşan siyah bölge görülüyor.

Solda düz karesi alınıp çıkarılmış fotoğraf, sağda ham hali
Solda düz karesi alınıp çıkarılmış fotoğraf, sağda ham hali

Aşağıdaki fotoğrafta örnek bir düz kare görülüyor. Eğer çektiğiniz görüntü buna benzer değil, çok karanlık veya tamamen aydınlıksa pozlama süresiyle oynayarak bu görüntüyü elde etmeye çalışın.

Örnek bir düz(flat) kare
Örnek bir düz(flat) kare

Düz(flat) kareler için pozlama değeri histogramdan ayarlanırken en önemli noktalardan birisi de odağın bozulmaması ve kameranın hareket ettirilmemesidir. Çünkü bu, görüntüdeki kusurların da fotoğrafın başka bölgelerine kaymasına sebep olur ki bu da istemediğimiz bir şeydir.

Sıfır(Bias) Kareler

Kameramızdaki çipin yapısından ötürü çektiğimiz fotoğraflarda piksellerin okunma değerleri farklı farklı olur. Biz bu okunma değerini ölçüp normal haline indirgemek için sıfır(bias) görüntüler çekeriz. Bu kareleri elde etmek için olabildiğinde az pozlama süresinde (1/4000 gibi), kapak kapalıyken çekim yaparız.

Örnek bir sıfır (bias) kare
Örnek bir sıfır (bias) kare

Sonuç

Yazının başındaki Orion bulutsusunun işlenmiş hali
Yazının başındaki Orion bulutsusunun işlenmiş hali

Bu görüntü, ister inanın ister inanmayın, yazının başındaki fotoğraf karesinden elde edildi. Görüntüde biraz kırpma (crop) bulunuyor, fakat bulutsunun görünmeyen tüm detaylarının göründüğü ve görüntünün çok daha harika bir hale geldiği kesinlikle tartışılmaz bir gerçek. Bu işlemi DeepSkyStacker ya da PixInsight gibi yazılımlar kullanarak uygulayabilirsiniz. İşin ustalık kısmının, bu görüntüyü işlemek olduğunu belirtmeliyiz. Eğer bu görüntüyü benim yerime, daha uzmanı olan birisi işleseydi, eminim çok daha güzel bir görüntü elde edebilirdi. Eh bu da işin ustalığından kaynaklanan bir faktör!

Ögetay Kayalı

Kapak Görseli: Michael Goh <www.astrophotobear.com>

Ögetay Kayalı

Astronom. Özel ilgi alanı teorik kozmoloji, özellikle Einstein'ın görelilik kuramının modifiye edilmesi (modified gravity) üzerine uğraşıyor. Bunların yanında ender bulduğu zaman aralıklarında kafasına esince programlama, 3B modelleme, makineler, tasarım, fotoğrafçılık, resim ve satranç ile de ilgileniyor.

Ögetay Kayalı 120 makale yazdıÖgetay Kayalı tarafından yazılan tüm makaleleri gör