星空系列教程(下) 星空攝影技巧全揭祕

蜂鳥網2018-05-15 20:15:05


本篇教程是星空攝影技巧揭祕的下篇,將從以下幾方面系統講解:

(閱讀前建議先學習上篇,以確保知識的連貫性)

閱讀上篇: 星空攝影技巧全揭祕(上)

  


文中星空照片全部為作者本人拍攝,更多照片請看圖蟲個人主頁

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一. 降噪處理


由於星空拍攝的高感光度和長時間曝光,隨之而產生的噪點對畫質的影響是極大的,降噪成為星空攝影必不可少的一個環節。在多種降噪大法中,選用哪種方式最適宜,我們要先來了解噪點是如何產生以及種類和特徵才能對症下藥。


數碼相機的感光元件尺寸是影響噪點表現的重要因素之一,噪點的多少因傳感器構造以及處理器差異而不同,各品牌各種型號的相機對噪點的控制能力也不盡相同, 但噪點問題是現在所有數碼相機都沒能完全克服的問題。


數碼相機的噪點主要是指CCD/CMOS將光線作為接收信號並輸出的過程中所產生的圖像中的粗糙部分,也指圖像中不該出現的外來像素,經常由電子干擾產生,使圖像看起來就像佈滿細小的糙點。亮部接收到的信號多,信噪比高,所以噪點少,反之暗部噪點多。所以暗光環境是噪點產生的根源,使用高ISO拍攝其實並沒有真正提高相機的感光度,只是將原定的電子信號放大,同時噪點也會被放大。


噪點類型及特徵


1) 明度噪點

明度噪點呈現為顆粒狀,沒有顏色,和傳統膠片上的顆粒十分相近。


 2) 彩色噪點

彩色噪點的大小會是亮度噪點的數倍至數十倍,呈現為色斑,通常為洋紅色或綠色,由於信噪比決定了彩色噪點的多少,導致這類噪點主要存在於圖像中的暗部。


 3) 熱噪點

熱噪點呈現為帶有顏色的亮點狀,它是由於長時間曝光產生,

感光元件長時間運作,致使溫度升高,圖像就會於某個固定位置出現光點。


以上三種噪點中,明度噪點和彩色噪點均為隨機噪點,其位置和分佈皆為隨機;而熱噪點為固定噪點,相近的拍攝情況下,出現的位置是相同的。


五種常見降噪方法


1.機內降噪


機內降噪分為高ISO降噪和長曝光降噪,高ISO降噪只適用於JPEG格式,而且損失細節,對RAW格式不起作用。長曝光降噪對減少噪點有一定作用,但是拍攝時間會增加一倍。例如:打開長曝光降噪功能,30秒曝光,之後相機馬上會進行30秒降噪;如果五分鐘曝光,就意味著要再等待五分鐘降噪時間。所以如果計劃拍攝多張堆棧降噪,不可同時開啟長曝光降噪功能,否則拍攝間隔時間過長,後期圖像無法對齊。

《枯樹與銀河》由於照片中的樹從湖中一直延伸至天空,很難分離地景與銀河,多張平均值堆棧降噪不適宜這種場景,所以採用單張拍攝,機內降噪和後期插件降噪相結合,也可以得到不錯的畫質。


2. Adobe Camera Raw /Lightroom降噪


Adobe Camera Raw (ACR) 和 Lightroom 的降噪設置和參數是一致的,一般情況下,彩色噪點的參數默認設置不需要更改,明度噪點的參數不超過20,過高的參數會影響圖像的銳度和細節。


3.插件降噪

Nik Dfine, Noiseware, Topaz Denoise都是不錯的降噪插件,界面均提供了更為精細的手動選項,操作簡單,其中Nik Dfine可以免費下載使用。


4.多張平均值堆棧降噪

本文中提及的所有降噪處理中,這是一種操作複雜但是效果最好的方法,這種技術在深空攝影中早已被廣泛使用。機位不動的情況下,連續拍攝6-10張,堆棧的照片越多效果越好,但是它的效應是遞減的,前四張照片堆棧降噪後畫質大幅提升,5-6張以後的效果就沒有那麼明顯了,所以沒有必要耗費時間拍攝太多張,我通常用4-6張堆棧降噪。由於星空的相對轉動,要利用蒙版分別對天空和地面降噪,否則地面對齊後,星星就成了拉線狀。

降噪前,放大400%細節圖

 六張堆棧降噪,放大400%細節圖


5.拍攝暗場降噪

這種降噪方式主要針對長時間曝光產生的熱噪點,拍攝完成後,在同一環境,扣上鏡頭蓋,使用相同參數再拍攝一張暗場照片。拍出的照片就是一張全黑圖片,但仍會有熱噪點的的彩色亮點。利用熱噪點是固定噪點的特性, 在Photoshop中導入兩張照片,正常照片在下,暗場照片在上,然後的圖層模式選擇“差值”,就可去除熱噪點。


注意:暗場雖然只是一張全黑的照片,但必須和其它照片在同一時段同一環境拍攝,因為熱噪點的產生和拍攝環境溫度以及傳感器溫度有直接關係。


以上幾種降噪技術是我在過去幾年的拍攝中總結出比較行之有效的方法,通常會視情況結合2-3種使用以得到更好地畫質。



堆棧降噪實例


以上提及的五種降噪處理中,堆棧降噪是最有效,但也是操作最複雜的方法,需要精湛的前期拍攝和後期處理技術共同完成。為了便於更為直觀地理解,這裡用例圖列舉常規操作的主要步驟:


1.在Adobe Bridge中選擇同一機位連續拍攝的六張照片(四張-八張都可以)在工具中選擇“在Photoshop中做為圖層打開”。

         

2.在Photoshop中六張照片已做為圖層被放在一個文件中,首先要做的是對齊圖像,但是由於星空的相對運動,對齊地景後星星是拖尾的,所以先要給天空做選區,用蒙版把每一張照片的地景蓋住,這樣星空部分才可以對齊。

3.在“編輯”菜單中選擇“自動對齊圖層”。

窗口彈出,選擇默認的“自動”方式。

4.選中所有圖層,然後從“圖層”菜單中選擇“轉換為智能對象”。

這時六個圖層合併為一個智能對象圖層。

5.接下來進行堆棧降噪的核心部分,從菜單中選擇圖層-智能對象-堆棧模式-中間值,完成對天空的降噪。重複上面所有步驟對地景降噪,不同的只是在第二步中用蒙版隱藏天空部分。

6.由於堆棧過程中“對齊”圖層這一步,不能做鏡頭校正,所以降噪之前未對照片做任何修改。將降噪之後的天空和地景做為圖層放在一個文件中,合併後的常規調整與其它星空照片相同。

這裡提供星空原圖的百度雲下載鏈接供大家進行堆棧練習: 

鏈接:https://pan.baidu.com/s/1wLPcTTWA3uofPR56ktVmiw  

密碼:u2wz


二.星軌拍攝技法


拍攝星軌的原理就是由於地球的自傳,星星的位置會相對旋轉,利用長時間曝光,拍攝出星星在夜空中運動的軌跡。由於肉眼不可能看到這樣的景象,所以拍出的畫面令人感覺很神奇玄妙。


拍攝時間

首先要選擇晴朗無雲的夜晚,其次要考慮月亮的影響,儘量在沒有月亮或峨眉月前後的夜晚拍攝,月光太強會使星軌數量減少,拍出的星軌稀疏暗淡。


有一個小技巧就是精確算好月升月落時間,利用月光給地景補光。比如月升前1-2小時開始拍攝星軌,之後機位不動等月亮升起後拍攝地景;或者在月落前約半小時拍攝地景,之後機位不動拍攝星軌。


同理,機位不變前提下,也可利用日出前或日落後的藍調時段(Blue Hour)拍攝地景,再和星軌照片後期合成在一起。


拍攝方位

儘量在遠離城市光汙染的地區,雖然晴朗的夜晚在城市也可拍出星軌,但是星軌數量極為稀疏,缺乏吸引力。


拍攝方向決定了星軌的形態,如果想拍出同心圓星軌必須北半球面向正北(南半球正南)拍攝,得到以北極星為圓心的星星運動軌跡。如果不能識別北極星,用指南針找準正北(南半球正南)方向拍攝即可。面向東西方拍出的星軌呈弧線。


拍攝器材

星軌拍攝的器材要求相對較低,廣角中焦長焦鏡頭均可拍攝,超廣角鏡頭可以拍出同心圓星軌,長焦鏡頭拍出的星軌呈弧線。其它附件和拍攝銀河是大致相同的(詳見上篇),只是快門線的作用尤其重要。


拍攝銀河即使沒有快門線也可以完成拍攝,但是拍攝星軌最好使用具有編程功能的快門線。可以設定每張曝光時間,拍攝張數等,按下快門後相機會執行程序自行拍攝,直到程序結束。如果按照傳統拍攝方法單張出片必須B門拍攝,也需要快門線才能開啟B門。


拍星軌比較特殊的一個附件是防霧片,當拍攝地區比較潮溼,夜晚鏡頭長時間暴露在外容易起霧,導致拍攝失敗,拍攝前用防霧片擦拭鏡頭可在一段時間內適當防止起霧。


拍攝方法

傳統拍攝方法是單張長曝光一次成片,形成同心圓星軌要至少拍攝30分鐘左右,通常一小時以上才會好看,超長時間的曝光會帶來大量噪點,無論是打開機內降噪還是後期降噪都是難以解決的,而且有時會導致地景過曝,同時對電池的性能也是考驗。


數碼時代比較流行的方法是連續拍攝多張30秒至幾分鐘曝光的照片,後期堆棧疊加。例如計劃一小時曝光,設定單張拍攝時長5分鐘,那麼總共需要連續拍攝12張照片;每張曝光3分鐘,需要連續拍攝20張照片;每張曝光30秒,需要連續拍攝120張照片;以此類推。那麼怎樣才是單張的最佳拍攝時長呢?這個問題關係到你的電腦圖像處理速度。對於硬件配置一般的電腦,試想120張照片同時導入Photoshop計算會有怎樣的後果,不但處理速度極為緩慢,而且很有可能發生死機的情況。而一次導入12張照片則是不同的情況,一般的電腦配置都可以應付,但弊端是隻要其中一張照片拍攝出現問題,就不能連接成完整的星軌,可能會導致拍攝失敗,而且不同型號相機對於長曝光產生的熱噪點控制能力也大有不同。所以並沒有所謂的最佳拍攝時長,要根據自己的情況自行決定。


個人經常採用適合地景正常曝光的快門速度,我會先測試幾張確定構圖並得到一個最佳參數組合。具體方法是先用大光圈和高感光度短時間曝光試拍,根據拍出的圖像和直方圖調整構圖並確定所需曝光量,再調整到合適的光圈和ISO,然後根據互易率計算出實際需要的快門速度。比如試拍曝光組合ISO12800/F4/4S拍攝到的地景和天空既有充足的細節又不會過曝,把這組參數做為正常曝光參數,調整感光度和光圈為ISO400/F5.6,  根據互易率計算出曝光時間為4分鐘, 那麼我就連續拍攝15張以到達總曝光時長一小時。


注意用多張堆棧疊加拍攝方法,要關閉相機的長時間曝光降噪功能,否則由於降噪要耗費一倍時間,拍出的星軌不連貫。


光圈F2.8-F5.6之間較為常見,光圈越大拍出的星軌越明亮。ISO我通常會根據環境光情況,設置在200-800之間,低ISO拍出的畫面噪點較少,畫質乾淨。


和拍攝銀河一樣,自動對焦無法在暗光環境聚焦,需要轉換為手動對焦模式(具體方法詳見上篇)。


多種堆棧疊加法的後期處理


星軌的後期合成並不複雜,有專門的合成軟件,也有在Photoshop手動操作,這裡介紹一個簡單易學的方法。


1) 在Adobe Camera Raw 或 Lightroom對照片的明度和顏色做常規調整,包括色溫,曝光,對比度,飽和度和降噪等。 


2) 將調整應用到所有的照片上,可以用批處理以保證所有調整一致。


3) 在Photoshop中選擇文件>腳本>統計,將照片載入堆棧。


4) 堆棧模式執行“最大值”,根據照片數量和電腦的硬件配置,處理速度會有所不同,可能要等一會,完成計算後,星軌就形成了。


本文知識點,部分節選於筆者朱靜姝 (Jingshu Zhu) 的新書《追光之路》,預計今年五月底出版。


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