Najlepsze filtry do EAA w zanieczyszczonym świetlnie niebie: co faktycznie pokazały testy z krótkimi ekspozycjami

Wstęp

Astronomia wspomagana elektronicznie, czyli EAA, wykorzystuje kamerę do przesyłania obrazu na żywo z teleskopu na podłączony ekran. Ma realne przewagi nad obserwacją przez okular: obraz jest ostry dla wszystkich, okulary korekcyjne nie mają znaczenia, świetnie sprawdza się u bardzo młodych, starszych i niepełnosprawnych obserwatorów, a w większości obiektów głębokiego kosmosu dostarcza kolorowe obrazy o znacznie większej ilości detali. Po około 90 wydarzeniach EAA zorganizowanych w ciągu jednego roku wciąż powracało jedno pytanie: które filtry dają najlepsze rezultaty dla danego typu obiektu przy obserwacjach z miejsca zanieczyszczonego światłem?

Dlaczego filtry mają znaczenie w EAA

Sesje EAA dzielą się zasadniczo na dwie grupy obiektów: szerokopasmowe, takie jak galaktyki, gromady otwarte i gromady kuliste, oraz wąskopasmowe, takie jak mgławice planetarne i emisyjne. Celem było sprawdzenie, jak filtry wypadają przy krótkich ekspozycjach — takich, jakie stosuje się w sesjach EAA na żywo — a nie przy długim stackingu astrofotograficznym.

Ważne zastrzeżenie obowiązuje w całym tekście. To nie jest porada dla astrofotografii głębokiego kosmosu, gdzie wiele stackowanych ekspozycji zbiera znacznie więcej całkowitego światła i daje zupełnie inne zachowanie filtrów. Przy pojedynczych krótkich ekspozycjach wyniki były zaskakujące.

Konfiguracja testowa

Użyto dwóch konfiguracji teleskopowych. Pierwszą był Celestron C9.25 Edge HD SCT z Hyperstarem przy f/2.2 i kamerą ZWO 183MC Pro, używany z podwórka o klasie bortle 7 przy Księżycu w szóstej dobie. Cztery dni później zastosowano refraktor Tech 140 f/7 z reduktorem ogniskowej Apex L przy f/4.6 i kamerą ZWO 2600MC Pro, przy Księżycu w dziesiątej dobie. Oba zestawy prowadzone były na montażu AM5, zwykle rozpoczynając ekspozycje, gdy prowadzenie było lepsze niż 0,5 sekundy łuku, i zawsze lepsze niż jedna sekunda łuku.

Cele obejmowały M13, M51, M27 i NGC 7000 na Celestronie, a także M11, M101, M31 i gromadę Wild Duck Cluster na refraktorze. Proces był prosty: przeostrzenie dla każdego filtra, odczekanie na stabilne prowadzenie i wykonanie jednej klatki 60-sekundowej na szybszym układzie lub jednej 120-sekundowej na wolniejszym. Nie wykonano żadnych klatek kalibracyjnych.

Cele szerokopasmowe: bez filtra, L-Pro czy Antlia

Porównano trzy warunki na galaktykach, gromadach kulistych i gromadach otwartych: brak filtra, Optolong L-Pro oraz Antlia RGB Tri-Band Ultra filter. L-Pro jest reklamowany jako zapewniający lepszą równowagę barw i tłumienie zanieczyszczenia światłem przy galaktykach, mgławicach refleksyjnych i gromadach kulistych, natomiast Antlia Tri-Band RGB Ultra jest kierowany do kamer OSC fotografujących te same kategorie, z doskonałym tłumieniem hal i użytecznością aż do układów f/2.

Zaskoczeniem było to, że oba szerokopasmowe filtry mgławicowe tłumiły zbyt dużo światła przy krótkich ekspozycjach, nawet przy obecności Księżyca. Na obiektach szerokopasmowych w warunkach EAA brak filtra dawał dokładnie takie same rezultaty jak L-Pro czy Antlia.

Cele mgławicowe: L-Enhance vs NBZ

Dla mgławic planetarnych i emisyjnych dodano do porównania jeszcze dwa dwupasmowe filtry: Optolong L-Enhance, dwupasmowy filtr zaprojektowany dla kolorowych kamer CMOS DSLR i monochromatycznych CCD, oraz IDAS NBZ, który zwiększa kontrast wodoru alfa i tlenu III, jednocześnie uwzględniając przesunięcie widmowe filtra w szybkich układach optycznych.

L-Enhance dobrze spisał się zarówno przy mgławicach planetarnych, jak i emisyjnych. NBZ był wyraźnie lepszy przy mgławicy planetarnej M27, ale tłumił zbyt dużo światła od Mgławicy Ameryki Północnej, co czyniło go mniej skutecznym niż L-Enhance przy mgławicach emisyjnych w krótkich ekspozycjach.

NBZ pozostaje znakomitym filtrem, gdy zebrano wystarczający czas całkowania, ale przy szybkich ekspozycjach w stylu EAA błyszczy najbardziej na jasnych mgławicach planetarnych. Praktyczna uwaga: L-Pro i L-Enhance zaprojektowano tak, by pracowały w tym samym lub bardzo zbliżonym punkcie ostrości, więc przełączanie między celami szerokopasmowymi a wąskopasmowymi oszczędza czas na przeostrzanie.

Narzędzia post-processingu, które zdecydowały o wynikach

Nawet przy pojedynczych klatkach post-processing miał znaczenie. AstroFlat Pro zajął się usuwaniem gradientów i tworzeniem flatów zaraz po początkowym stretchu, zastępując klatki kalibracyjne w niemal każdym opublikowanym zdjęciu. Następnie porównano dwie wtyczki do redukcji szumu i wyostrzania: Topaz DeNoise AI oraz NoiseXterminator od RC Astro.

NoiseXterminator dawał w tym teście generalnie lepsze rezultaty redukcji szumu i wyostrzania, choć użyto jednego, stałego ustawienia, a Topaz nadal wypada zauważalnie lepiej przy redukcji szumu w fotografii Słońca. Wyniki mogą się różnić przy innych zbiorach danych.

Wskazówki zakupowe

Przy EAA z miejsca zanieczyszczonego światłem najprostszy wniosek się sprawdza: obiekty szerokopasmowe nie potrzebują filtra, a L-Enhance to bardziej uniwersalny wybór dwupasmowy dla mgławic, podczas gdy NBZ warto zarezerwować do jasnych mgławic planetarnych lub dłuższego całkowania. Połączenie L-Pro z L-Enhance to sprytny zestaw, ponieważ wspólny punkt ostrości przyspiesza zmianę filtrów podczas sesji na żywo. Po stronie oprogramowania NoiseXterminator zasłużył sobie na miejsce w pracy z głębokim kosmosem, a Topaz DeNoise AI pozostaje lepszą opcją dla zdjęć Słońca.

Podsumowanie

Krótkie ekspozycje zmieniają matematykę filtrów. Filtry, które odmieniają stackowaną astrofotografię, mogą osłabiać pojedynczą klatkę 60-sekundową, a zwycięską konfiguracją okazała się tu para L-Pro i L-Enhance o zgodnej ostrości, AstroFlat Pro do gradientów i NoiseXterminator do czyszczenia obrazu. Dopasuj filtr do swojego stylu ekspozycji, a nie tylko do marketingu.