¿Qué significa producir una sola fotografía usando "525 exposiciones separadas"?

Según esta pregunta , miré este artículo y en la segunda entrada etiquetada como "Gente y espacio: ganador" hay una cita del fotógrafo que se produjo usando "525 exposiciones separadas". [*] ¿Qué implica ese proceso? ¿Cómo haría para replicar esa técnica?

[*] Está claro al leer las respuestas a esa pregunta que en este caso particular el fotógrafo de hecho no usó esta técnica. Pero sigue siendo curioso cómo podrían funcionar "525 exposiciones separadas".

Respuestas (2)

Una exposición es lo que sucede en la cámara desde el momento en que se abre el obturador hasta el momento en que se cierra.

525 exposiciones básicamente significa que esto sucedió 525 veces. Puede combinar cualquier cantidad de exposiciones y algunas cámaras tienen modos para hacerlo automáticamente por usted. Con múltiples exposiciones puede cualquiera de:

... y probablemente olvidé algunos, pero todos pueden usarse para producir imágenes con muy poca luz, aunque un soporte HDR / Exposición-Fusión de 525 sería demasiado. Tenga en cuenta que puede combinar técnicas, lo que hace que la cantidad de imágenes necesarias se multiplique.

No sé el nombre de la técnica. Pero otra posibilidad es tomar exposiciones múltiples de un lugar donde es imposible disparar sin que aparezcan personas en la imagen porque hay demasiada gente (o autos, o lo que sea). Mediante el uso de exposiciones múltiples, puede tomar fragmentos de cada exposición donde no haya personas y crear una imagen final sin personas.
¡Gracias! No conozco un nombre oficial para eso, pero entraría en composición (con enmascaramiento).
Gracias por la respuesta detallada. (¡especialmente todos los enlaces!)

Cuando se usaban películas y placas fotográficas para obtener imágenes astronómicas, era común producir una imagen final a partir de una sola exposición, que podía durar horas. Los sensores digitales no funcionan tan bien para exposiciones tan largas, pero facilitan la combinación de exposiciones cortas, lo que trae varios beneficios. Trataré de abordar ambos aspectos a continuación, aunque es un tema extenso. Señalaré que la combinación de exposiciones múltiples es una técnica común tanto en la investigación astronómica (para el análisis científico cuantitativo) como en la astrofotografía (donde el objetivo es una representación estéticamente agradable).

Me enfocaré solo en exposiciones múltiples de un solo campo (no en fusiones de tipo "panorama"), y me concentraré en fusionar exposiciones para producir imágenes que muestren detalles tenues y estrellas nítidas, no tomas de rastros de estrellas. (Los rastros de estrellas también se fotografían a menudo en exposiciones múltiples, por las razones que describo en mi primera sección, pero los beneficios que describo en mi segunda sección realmente no se aplican).

¿Por qué los sensores digitales no manejan bien las exposiciones prolongadas?

Cada píxel en una imagen producida por su cámara corresponde a un sitio de fotos en el sensor. El trabajo del fotosito es absorber fotones (partículas de luz) y convertirlos en electrones. Estos electrones se acumulan durante la exposición en proporción a la cantidad de fotones que golpean el fotosito, y luego se leen (básicamente, se cuentan) al final de la exposición, para dar el brillo de ese píxel.

Cada fotosito tiene un número máximo de electrones que puede contener, llamado "pozo completo". Una vez que un sitio de fotos llega a "totalmente bien", los fotones adicionales que caigan en ese sitio de fotos no se contarán; se dice que el sitio de fotos o el píxel están "saturados". Entonces, una desventaja de una exposición prolongada es que las estrellas más brillantes en la imagen pueden saturarse al principio de la exposición y es posible que no se registre su brillo total en comparación con los objetos más débiles. (También pueden causar artefactos como derramarse en grandes y feos "rastros de saturación" en algunos tipos de sensores).

Pero otro problema es que a lo largo de la exposición, los electrones se acumulan en todos los fotositos debido al ruido. Una fuente de ruido es la "corriente oscura", que surge de la temperatura del sensor. Los sensores de los instrumentos de investigación de los observatorios normalmente se enfrían criogénicamente, por ejemplo, con nitrógeno líquido. Esto mantiene la corriente oscura en un nivel bastante insignificante en estos instrumentos. Muchos sensores astronómicos aficionados se enfrían con hielo seco o un enfriador termoeléctrico, que no es tan frío, pero sigue siendo útil. Las DSLR ordinarias no se enfrían en absoluto y, de hecho, se calientan durante una exposición, por lo que la corriente oscura es significativa. Además de la corriente oscura, el brillo del cielo, incluso en un sitio oscuro, hace que se acumulen electrones en los fotositos.

A medida que estos recuentos de "fondo" del cielo y la corriente oscura se acumulan, la brecha entre el fondo y el pozo completo para el fotosito se estrecha, lo que reduce el "rango dinámico" entre los objetos más débiles y más brillantes que puede registrar. Eventualmente, si su exposición fuera lo suficientemente larga, cada sitio de fotos se saturaría del fondo y no tendría ningún detalle en ninguna parte.

Entonces, si las exposiciones prolongadas son malas, ¿cuáles son las buenas noticias?

La buena noticia es que con las imágenes digitales, es bastante fácil combinar un montón de exposiciones cortas en el equivalente de una exposición larga, sumando o promediando los valores de un píxel en cada exposición para producir la imagen final. Pero mientras hacemos eso, podemos aprovechar varios beneficios:

Podemos arreglar los errores de seguimiento. Como saben, el cielo nocturno parece girar sobre su cabeza cuando la Tierra gira sobre su eje. Esto significa que para una exposición prolongada, su cámara o telescopio debe seguir este movimiento aparente, y debe hacerlo con mucha precisión, para evitar que las estrellas aparezcan fuera de círculo en la imagen. Para exposiciones muy breves (~segundos), puede salirse con la suya con una cámara fija en un trípode. Para exposiciones más largas (~minutos o posiblemente más) puede usar un controlador de reloj que gira la cámara al mismo ritmo que el cielo; esto se llama seguimiento . Pero el mecanismo de reloj probablemente no tenga exactamente la velocidad correcta, y la alineación polar de la montura probablemente no sea del todo correcta, por lo que para exposiciones más largas necesitará un autoguiador (o mucha paciencia paraguía a mano). El guiado corrige errores en el seguimiento, "observando" una estrella y manteniéndola en el mismo lugar durante la exposición.

Si combina exposiciones cortas, su seguimiento o guía solo necesita ser lo suficientemente bueno para mantener las estrellas nítidas durante sus exposiciones cortas. Antes de combinar las exposiciones cortas, registras las imágenes para alinear todo de nuevo. Por lo general, esto se puede hacer automáticamente con el software.

Podemos descartar las malas exposiciones. Si un avión, un satélite o los faros de un automóvil arruinan una exposición de 30 segundos, puede desechar esa exposición de 30 segundos y usar el resto. Esto es mucho mejor que descartar una exposición de 5 horas debido a los mismos defectos.

Podemos evitar defectos del sensor y otros píxeles defectuosos. Como se indicó anteriormente, es probable que haya algún error de seguimiento o guía que signifique que debemos registrar las imágenes antes de combinarlas. Debido a estos pequeños errores, una estrella en particular probablemente caerá en un píxel diferente en diferentes exposiciones. Entonces, si nuestro sensor tiene un píxel defectuoso o una columna incorrecta , podemos promediar nuestras exposiciones de una manera que solo use los valores "buenos" y no los valores "malos". (En los telescopios que guían bien, como los telescopios de clase observatorio, el telescopio puede deliberadamente desplazarse ligeramente entre exposiciones para lograr este beneficio). píxeles y excluirlos del promedio.

¡Nuestra exposición puede ser más larga que una noche! Hasta ahora, los esfuerzos de los astrónomos para destruir el sol han sido frustrados por los secuaces desalmados de la ortodoxia. Como resultado, cada noche es solo unas 12 horas en promedio, y no todo está completamente oscuro, y cualquier objeto que estemos tratando de fotografiar puede no estar despierto todo el tiempo, dependiendo de la época del año y nuestra ubicación. . Así que combinar exposiciones nos permite tomar exposiciones en varias noches. Esto también significa que podemos planificar nuestra observación durante varias noches, para observar cada objeto durante el momento de la noche en que está más alto en el cielo, por lo que estamos mirando a través de menos aire que cuando está cerca del horizonte.