Навеяно постом Фотографируем небесные явления и астропейзажи в городе от engine9. Будет некоторое количество собственных снимков с пояснениями, так или иначе связанных с наблюдениями природных и астрономических явлений.
Все представленные снимки сделаны на любительскую зеркалку Canon 600D с относительно легкодоступными объективами (никакими L-ками и прочими "премиальными" стеклами не обладаю) и на сравнительно недорогой смартфон одной всем известной китайской фирмы, но при этом обладающий очень достойной для его цены камерой.
Начнем с явлений, основанных на преломлении света.
Самое простое, что можно увидеть на небе - это радуга. Как правило, наблюдается с весны по осень после сильных дождей и чаще всего возникает ближе к вечеру, когда Солнце находится сравнительно низко над горизонтом. Очень редко это явление можно увидеть утром и исключительно редко - посреди дня, потому что к восходу обычно не бывает сильных дождей, а днем Солнце находится слишком высоко на небе и радуга при таких условиях должна наблюдаться где-то под ногами (я лично всего один раз видел полуденную радугу - произошло это в конце декабря пару лет назад, как раз к зимнему солнцестоянию, но она была очень блеклая и наблюдалась в течение очень короткого времени, поэтому заснять ее не получилось). При ярком освещении, если повезет, можно увидеть двойную или даже тройную радугу, при этом каждая последующая радуга окажется бледнее предыдущей, а порядки их цветов будут чередоваться (в первой радуге нижним будет фиолетовый, во второй - красный и т. д.). Поскольку полная радуга имеет очень очень широкий размах, для полного ее охвата воспользовался приемом панорамной съемки. Снято несколько вертикальных кадров с одинаковыми настройками и с небольшим перехлестом, далее кадры сложены в PTGUI.
Полная яркая двойная радуга, Canon 600D, 18-55 IS II, панорама, сложение в PTGUI 
Также радугу можно увидеть в водопадах. Водопад Алибек, Canon 600D, Samyang 14 2.8 
...и в фонтанах. Canon 600D, Samyang 14 2.8
Гало. Природа данного явления та же, что и у радуги, только свет преломляется не в капельках воды, а в мелких ледяных кристаллах, образующихся на очень большой высоте. Чаще всего наблюдается зимой в ясный морозный день. В моем случае наоборот снимок с гало сделан летом. Поскольку света в ясный солнечный день много, очень сильно зажата диафрагма.
Гало, Canon 600D, 18-55 IS II, 18 мм, F/22, 1/320 сек Паргелий ("ложное Солнце") - один из видов гало, выглядит как светлое радужное пятно на уровне Солнца.
Паргелий, Canon 600D, 18-55 IS II, 55 мм, F/7.1, 1/320 сек Близкий родственник гало - лунная корона. Проще всего наблюдать лунной ночью с легкой облачностью. Рецепт прост: фотоаппарат ставим на неподвижную опору, прикрываем диафрагму, выдержка в несколько секунд, вуаля!
Лунная корона, Canon 600D, Samyang 14 2.8, F/8, 15 сек Световые столбы обычно наблюдаются при сильном морозе, когда в воздухе образуется взвесь мелких ледяных кристалликов, и выглядят как лучи света, направленные строго вертикально. Если одновременно видно несколько световых столбов, их также называют световым лесом. Снято на Redmi note 7, приложение DSLR Camera Pro, формат DNG, обработка в мобильной версии Lightroom.
Световые столбы, Redmi Note 7 
Как частный случай светового столба может наблюдаться солнечный столб, Redmi Note 7 Брокенский призрак (также можно встретить названия "Горный призрак" и "Глория") - тени от объектов на поверхности облаков, нередко окруженные радужными кольцами. Данное явление чаще всего можно наблюдать из самолета или на сравнительно высоких горных вершинах. Известность оно получило благодаря пику Броккен в горах Гарц в Германии, где постоянные туманы позволяют наблюдать его особенно часто. Это способствовало возникновению местной легенды, по которой и дали явлению название.
Брокенский призрак, вид из самолета, Redmi Note 7 Иризация облаков - это явление, когда радуга наблюдается в облаках, чаще всего, в перистых или слоистых. Может наблюдаться совместно с гало, как на снимке выше. В данном случае именно так и было.
В комментариях уточнили, что это, возможно, округло-горизонтальная дуга.
Округло-горизонтальная дуга, Canon 600D, 18-55 IS II, фрагмент, взятый из сферической панорамы по ссылке выше Сумеречные лучи. Это очень зрелищное явление, когда лучи Солнца пробиваются через облака или выходят из-за горизонта. Они являются видимыми благодаря тому, что область, освящаемая Солнцем, отделена от затененного пространства.
Сумеречные лучи, проходящие сквозь облака, Canon 600D, Мир-1В, 1/320, значение диафрагмы не помню, скорее всего что-то около F/8, панорама, сложение в PTGUI 
Загоризонтные сумеречные лучи, Canon 600D, 18-55 IS II, 50 мм, F/5, 1/80, ISO 400 Задумывались ли вы, что Солнце на восходе и на закате может выглядеть приплюснутым? А еще при этом Солнце на самом деле находится ниже, чем кажется. Особенно данный эффект выражен, если наблюдать восходы и закаты Солнца на большой высоте. Это явление обусловлено тем, что атмосфера Земли искривляет лучи света, проходящие через нее. Также, если приглядеться, можно увидеть, что контуры Солнца неровные - это следствие движения воздушных масс или так называемого дрожания атмосферы. К слову, это один из самых главных факторов, мешающих наблюдениям небесных явлений.
Восход Солнца, вид с вершины Большого Бермамыта, Canon 600D, 70-300 IS USM, 200 мм, F/5, 1/1000 сек, ISO 400 Где облака, там что? Правильно, грозы с громом и молнией. Их, само собой, тоже неоднократно снимал. И это одной из явлений, съемка которого сопровождается огромным азартом, ведь абсолютно неизвестно, ударит ли молния прямо сейчас или через минуту и окажется ли в поле зрения камеры или где-то в стороне. Оставлю несколько наиболее зрелищных или просто интересных снимков.
Приближение грозы, Redmi Note 7, панорамная съемка, сложение в PTGUI 
Паукообразная молния, Canon 600D, 18-55 IS II, F/7.1, 30 сек 
Шкваловая воронка, Canon 600D, 18-55 IS II, F/16, 8 сек 
Молнии, тянущиеся из облака, Canon 600D, Samyang 14 2.8, F/8, 20 сек 
Тройная молния, Canon 600D, 18-55 IS II, F/9, 20 сек 
Прямое попадание, Canon 600D, 18-55 IS II, F/7.1, 60 сек. К слову, бледную молнию слева увидел только на фото А на вот этом снимке хочется остановиться отдельно. Обратите внимание на ближнюю ветвь разряда, прошедшую точно над деревьями. В той стороне эти деревья одни такие, и определив по карте расстояние до них, сделал вывод, что молния ударила в 70 метрах от места съемки. Проходя спустя несколько дней мимо тех деревьев, видел на сухой траве в канаве перед ними несколько выжженных кругов. Не исключаю, что это как раз и были следы, оставленные молнией со снимка.
Близкий удар молнии, Redmi Note 7, DSLR Camera Pro, проявка в мобильной версии LIghtroom Когда я снимаю молнии на свой Canon 600D, я пользуюсь Magic Lantern - резидентным программным обеспечением, загружаемым с карты памяти поверх основной прошивки камеры. Одна из функций Magic Lantern заключается в возможности съемки с длинными выдержками (вплоть до 8 часов без перерыва) по таймеру и с прерыванием съемки в любой момент.
Параметры следующие: диафрагма на F/7.1 - F/9 (если еще достаточно светло, то до F/11 или даже до F/16), ISO на минимум, фокус в ручном режиме на бесконечность, стабилизатор отключить (если есть), далее направляем камеру туда, где наиболее часто сверкают молнии, и снимаем от вспышки до вспышки. Если же хочется получить сразу много разрядов в одном кадре, можно наоборот поснимать подольше.
Три молнии, ударившие подряд одна за другой. Canon 600D, 18-55 IS II Также можно просто использовать готовый спусковой тросик или при наличии элементарных навыков работы с паяльником сделать его самостоятельно из провода с разъемом jack 2.5, например, от старой мобильной гарнитуры, припаяв к нему фиксированную кнопку, согласно простой схеме.
С фото на мобильный все обстоит примерно так же, но ситуацию осложняет отсутствие диафрагмы и высокая фиксированная светосила (в пределах F/1.8-2.4): с большой долей вероятности получите перезасвеченные снимки, потому что молния за мгновение дает очень много света. В общем, рецепт такой же: ISO на минимум, выдержка на максимум, фокус на бесконечность, и вперед.
Теперь отправимся в космос.
Солнечное затмение. В 2006 году я был свидетелем полного солнечного затмения, но тогда "цифры" у меня нормальной не было и фотографий соответственно тоже нет, зато есть снимки затмения 25 октября 2022 года, где Солнце в максимальной фазе было закрыто Луной более чем наполовину. Снято через китайский переменный затемняющий фильтр с Алиэкспресса. И да, никогда не приобретайте такие. Возьмите лучше несколько фиксированных ND-шек с разной степенью затемнения. Так, набор из затемняек на 8, 16 и 32 единицы обеспечит варианты, собственно, в 8, 16, 32, 128 (8 и 16), 256 (8 и 32), 512 (16 и 32) и 4096 единиц (8, 16 и 32 вместе).
С параметрами пришлось повозиться, поскольку даже при "наглухо" закрытом фильтре света было настолько много, что выдержка составила предельные для Canon 600D 1/4000 сек, несмотря на значение диафрагмы F/11. Если приглядеться, в левой части солнечного диска можно даже увидеть солнечные пятна.
Солнечное затмение, Canon 600D, 70-300 IS USM, китайская переменная затемняйка, 300 мм, F/11, ISO 100, 1/4000, кроп исходного кадра 
Солнечное затмение в максимальной фазе, Canon 600D, 70-300 IS USM, китайская переменная затемняйка, 300 мм, F/11, ISO 100, 1/4000, кроп исходного кадра
Лунное затмение. Можно наблюдать более часто, чем солнечные (полутеневые затмения происходят стабильно чуть ли не каждый год). Снимать полутеневые затмения достаточно просто, потому что света от Луны обычно достаточно много. При этом спокойно можно ставить минимальное ISO, а выдержки будет достаточно начиная от 1/50 сек и даже короче, при учете закрытой диафрагмы (см. параметры снимка в его описании).
Полутеневое лунное затмение 07.08.2017. Canon 600D, 70-300 IS USM, 300 мм, F/9, ISO 100, 1/50 сек, кроп исходного кадра С полными лунными затмениями все гораздо сложнее. Света в максимальных фазах напротив практически нет, а движется Луна по небу очень быстро (настолько быстро, что на 300 мм фокусного ее перемещение отчетливо заметно на экране фотоаппарата), поэтому при съемке на длиннофокусную оптику приходится ловить компромисс между сравнительно короткой выдержкой и высоким ISO, особенно если объектив не может похвастаться высокой светосилой (как раз мой случай - на 300 мм самая широкая дырка F/5.6).
Полное лунное затмение 27.07.2018, максимальная фаза. Canon 600D, 70-300 IS USM, 300 мм, ISO 1600, F/5.6, 1 сек, кроп исходного кадра 
Полное лунное затмение 27.07.2018, перед максимальной фазой. В нижней части снимка также наблюдается Марс, находящийся в стадии Великого Противостояния, т. е. в наиболее близкой к Земле точке. Очень редкое по своей сути астрономическое событие, когда Солнце, Земля, Луна и Марс выстроились в один ряд, поэтому этот снимок можно отнести одновременно и к следующему пункту.
Canon 600D, 70-300 IS USM, 150 мм, ISO 400, F/5.6, 2 секСближения небесных объектов. Происходят очень часто, потому что небесные тела находятся в постоянном в движении. Узнать о подобных событиях можно из астрономических календарей и т. п.
Сближение Луны и Юпитера. Canon 600D, 70-300 IS USM. 300 мм, кроп исходного кадра, остальные параметры неизвестны, т. к. изображение взято из профиля ВК, а оригинал предположительно утерян Кометы. Разные кометы приближаются к Земле стабильно раз в несколько лет, но пригодных для наблюдений и для съемки все же не столь много. Поэтому чтобы поймать комету за ее хвост, отслеживаем новости, далее определяем через Stellarium наиболее благоприятные для наблюдений дату и время (не забываем также о Луне; желательно, чтобы ее на небе не было!), вооружаемся камерой и идем снимать.
Что по параметрам? Универсальный рецепт для дипская - диафрагму полностью открываем, ISO ставим от 800 и выше (для комет может хватить и 400), выдержка определяется по правилу 500/Fэкв, где Fэкв = F*Kf , Kf - кроп-фактор, т. е. показатель, во сколько раз диагональ матрицы в используемом фотоаппарате меньше, чем диагональ у полного кадра (36*24 мм). Для Micro 4/3 кроп-фактор равен 2 (с поправкой на соотношение сторон 4:3), для APS-C от Canon - 1.6, для APS-C всех остальных производителей - 1.5, для APS-H (еще один чуть менее кропнутый формат матриц от Canon) - 1.26, для полного кадра не учитывается, потому что равен 1, а для среднего формата наоборот составляет меньше единицы.
В моем случае было снято на Гелиос 44-2, у которого фокусное расстояние составляет 58 мм, потому что в тот момент это был наиболее длиннофокусный объектив со сравнительно высокой светосилой, имевшийся у меня в наличии, а выдержка согласно правилу 500 составила 500/(58*1.6) = 5.43 сек. Наиболее близкая к этому значению доступная выдержка составляет 5 секунд, поэтому выставил именно ее.
Комета Neowise C/2020 F3, Canon 600D, Гелиос 44-2, F/2.0, ISO 400, 5 сек, небольшая панорамка, сложение в PTGUI 
Комета ATLAS C/2023 A3 и пролетающие спутники, Canon 600D, Гелиос 44-2, F/2.0, ISO 400, 10 сек Созвездия. Для большинства ярких созвездий подойдут те же экспопары, что и для комет. ISO в пределах 800, выдержка по правилу 500, диафрагма максимально открыта. Незнакомые созвездия можно определить по картам звездного неба или через все тот же Stellarium - достаточно просто навести устройство с запущенным приложением на небо. Стоит учесть, что чем выше будет значение чувствительности, тем больше проявится звезд, но это может нарушить узнаваемость снимаемых созвездий.
"Ковши" Большой и Малой Медведицы, Canon 600D, 18-55 IS II, 18 мм, F/3.5, 25 сек, ISO 800 
Одно из самых ярких и самых приметных созвездий на осенне-зимнем небе - Орион, Canon 600D, 18-55 IS II, 18 мм, F/3.5, 30 сек, ISO 1600 
Горный пейзаж с Кассиопеей, Canon 600D, Samyang 14 2.8, F/2.8, 25 сек, ISO 800 Млечный Путь. Над пейзажами с Млечным Путем придется попотеть. Это самое сложное, что мы сегодня рассмотрим - можно сказать, экзамен как для техники, так и для фотографа. Чтобы получить качественное изображение нашей галактики, в идеальных условиях нужно уехать как можно дальше от города, как можно выше и подгадать при этом ясную безлунную ночь. Наиболее яркий сектор Млечного пути наблюдается с мая по сентябрь в южной стороне неба. Жителям центральных широт на его наблюдения выделяется очень мало времени - всего пара часов в районе полуночи, а северяне кусают локти, наблюдая белые ночи, поэтому им лучше всего приехать в южные регионы. К слову, если вам где-нибудь попадется пейзаж с заснеженными елками и ярким Млечным путем (типа такого), заранее знайте - это явно фейк.
Как и в случае с наблюдением комет, Stellarium наш друг и помощник, потому что поможет определить, в какой фазе и в какое время находится на небе Луна (Луна в фазах, близких к полнолунию, способна очень сильно испортить небо, даже если скрыта за горизонтом, создав боковую засветку).
Настройки здесь нужны агрессивные: диафрагма максимально открыта, ISO от 800 (лучше - от 1600) до 3200 и даже более (если позволяют возможности камеры), выдержка по правилу 500, можно немного накинуть сверху, потому что звезды мелкие и на широком угле смаз их будет не так уж сильно заметен (например, при съемке на 18 мм имеем эквивалентные 28.8 мм, поэтому наиболее близкая выдержка должна составлять 15 секунд, но можно поснимать и на 20-25 сек; камеры с маломегапиксельными полнокадровыми матрицами, такие как Canon 5Dmk2, здесь в очевидном фаворе: более крупный размер пикселей допускает применение более длинных выдержек). При таких настройках гарантированно будут сильные шумы, но применив ухищрения программной обработки, можно добиться значительного снижения шумов.
Если заниматься стекингом по правилам, то нужно снять серию "лайтов" (основные кадры), серию "дарков" (по ним при обработке вычитаются шумы камеры, в том числе горячие и холодные пиксели; дарки снимают с теми же параметрами и в тех же условиях, что и лайты, но с закрытой крышкой объектива), серию "оффсетов"/"биасов" (кадры с закрытой крышкой и минимальной выдержкой - это кадры шумов считывания; если у такого снимка очень сильно накрутить экспозицию, проявится характерная "сеточка") и серию "флетов" (кадры "ровного поля" - снимки, по которым компенсируется виньетирование объектива; для них подойдет равномерно освещенный лист белой бумаги). Я же просто набиваю серию в 10-15 снимков, проявляю в TIFF с одинаковыми параметрами и складываю в приложении DSS (Deep Sky Stacker) со смещением снимков по звездам (для проработки неба) и без смещения (даст нам проработанную землю), далее оба изображения объединяю в фоторедакторе. Да, я сам делаю не по канону, но так тоже вполне работает и меня лично результат более чем устраивает.
Млечный Путь над морем, Canon 600D, 18-55 IS II, серия из 13 снимков, F/3.5, ISO 3200, 25 сек 
Млечный Путь в районе Уллу-Тау, Canon 600D, Samyang 14 2.8, серия из 10 снимков, F/2.8, ISO 1600, 25 сек, немного красивости накручено с помощью плагина OrionX 
Млечный Путь в районе Безенги, Canon 600D, Samyang 14 2.8, серия из 10 снимков, F/2.8, ISO 1600, 25 сек Отдельно ставил себе задачу хоть как-то снять Млечный путь в черте города, выйдя на поле за домами, где я живу (оттуда же была снята комета). Здесь ситуацию осложняла очень сильная засветка, не позволявшая снимать с очень высокой чувствительностью, поэтому ISO поставил на 800, выдержку на 15 сек. Розовое и оранжевое - свет от фонарей. В целом Млечный Путь, хоть и блеклый, но получился виден. Зато вышел яркий Юпитер, да.
Млечный Путь и Юпитер в черте города, Canon 600D, 18-55 IS II, серия из 10 снимков, 18 мм, F/3.5, ISO 800, 15 сек Здесь же хочу рассказать о самом технически сложном проекте, сделанном мной - о сферической панораме со звездным небом. три с половиной десятка снимков (здесь съемка была без стекинга, вышел по сути своей один очень большой одиночный кадр), около получаса плясок вокруг штатива, еще целый день на фактически ручную сборку панорамы, точнее на ручную расстановку контрольных точек между каждой парой сообщающихся между собой снимков (их надо хотя бы штук по 10 на каждую пару кадров), потому что PTGUI в упор не хотела находить их сама, возникшее под конец стойкое желание отправить всю серию в мусор, и вот результат. Панораму можно покрутить по ссылке. Смотреть лучше всего на большом экране в темноте. При просмотре на мобильном устройстве выкрутите яркость экрана на максимум.
Эквидистантная развертка сферической панорамы со звездным небом, Дамхурц, 35 снимков, Canon 600D, Samyang 14 2.8, ISO1600, F/2.8, 25 сек, сложение в PTGUI
Думал, что этот пост уже пополнять уже нечем, однако совершенно неожиданно для меня ночью с 10 на 11 мая 2024 года коллекция наблюдений небесных и астрономических явлений пополнилась полярным сиянием, причем я оказался свидетелем поистине исторического момента, а именно сияние этой ночью наблюдалось, по некоторым данным, даже в Намибии (Африка!!!); это была самая мощная магнитная буря за последние 35 лет.
Полярное сияние - свечение газов в верхних слоях атмосферы, вызываемое их ионизацией вследствие солнечной активности. Цвет полярного сияния зависит от того, молекулы каких газов будут возбуждены и на какой высоте происходит ионизация. Так, для кислорода характерны зеленый и красный цвета свечения, азот излучает фиолетовый и зеленый.
Почему на юге наблюдаются в основном красно-фиолетовые сияния? Ответ прост: в южных широтах видно по большей части только верхнюю часть сияния, возникающую в самых высоких слоях атмосферы.
Высокоатмосферное полярное сияние имеет красный оттенок, обусловленный дублетом с длинами волн 630 и 636.4 нм (излучается кислородом на высотах 150-400 км, где из-за высокой разреженности атмосферы низка скорость гашения возбужденных состояний),
Азот излучает на 391.4 нм (ближний ультрафиолет) и 427.8 нм (фиолетовый). Совместное излучение азота и кислорода наблюдается на высотах порядка 110 км.
Зеленое сияние (его дают линии кислорода и азота с длинами волн 557.7 нм и 522.8 нм соответственно) происходит более низко (80-90 км) и в южных широтах в основном остается за горизонтом.
Почему полярное сияние на юге имеет в основном красно-фиолетовый цвет Полярные сияния снимать проще, чем объекты дальнего космоса: ISO 400-800, выдержка 25-30 сек, диафрагму можно немного прикрыть для получения большей резкости. При съемке динамичных сияний можно попробовать поднять чувствительность и пропорционально уменьшить выдержку, чтобы получить более четкие и не размазанные длинными выдержками сполохи.
Первый же пристрелочный кадр, и на фоне разгорающегося полярного сияния прямо в центре кадра поймал метеор, Canon 600D, Samyang 14 2.8 
Максимум интенсивности сияния, панорама, Canon 600D, Samyang 14 2.8 
Полярное сияние, добавилось немного зеленого свечения, Canon 600D, Samyang 14 2.8 
Млечный Путь и облака, подсвеченные полярным сиянием, Canon 600D, Samyang 14 2.8, серия из 10 снимков, ISO 1600, 25 сек, F/2.8
