สำหรับคอมลัมน์นี้สภาพอากาศของประเทศไทยยังคงอยู่ในช่วงมรสุม สภาพท้องยังไม่เป็นใจสำหรับการออกไปถ่ายภาพดวงดาวบนท้องฟ้าหรือปรากฏการณ์ต่างๆ ทางดาราศาสตร์ ดังนั้นคอลัมน์นี้ผมขอแนะนำการทบทวนความรู้เกี่ยวกับการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ที่ผ่านมากันหน่อยครับ เพราะเทคนิคบางอย่าง หรือสิ่งที่นักถ่ายภาพควรรู้ และให้ความสำคัญ เราก็อาจลืมกันไปบ้าง จึงขอยกเอาสิ่งที่นักถ่ายดาวควรรู้มาอธิบายกันอีกครั้งหนึ่งครับ มาเริ่มกันเลย...
ดาวเหนือไม่ได้อยู่ตรงกลางขั้วเหนือท้องฟ้าเป๊ะๆ
ดาวเหนือ (Polaris) เป็นดาวฤกษ์ที่เราใช้ในการอ้างอิงตำแหน่งของขั้วเหนือท้องฟ้าได้ใกล้เคียงมากที่สุด แต่อย่างไรก็ตามดาวเหนือก็ยังไม่ได้อยู่ตรงกลางตำแหน่งขั้วเหนือของท้องฟ้า โดยอยู่ห่างจากขั้วเหนือท้องฟ้าออกมา 0.67 องศา
ดังนั้นในการตั้งกล้องโทรทรรศน์โดยการทำ Polar Alignment ให้แม่นยำนั้น เราจึงจำเป็นต้องปรับตำแหน่งของดาวเหนือให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องตาม วัน เวลา ที่ทำ Polar Alignment ซึ่งกล้องเล็งดาวเหนือ (Polar Scope) ของกล้องโทรทรรศน์แต่ละรุ่นก็อาจมีลักษณะของช่องมองภาพที่แตกต่างกันออกไป แต่เทคนิคการตั้งกล้องโทรทรรรศน์ให้แม่นยำก็อยู่บนพื้นฐานและหลักการเดียวกัน
ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่งทุกวัน วันละประมาณ 15 ลิปดา
เส้นทางที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ปรากฎไปบนท้องฟ้าตลอดปี เรียกว่าเส้นสุริยวิถี (Ecliptic) จากการสังเกตตำแหน่งขึ้นและตกของดวงอาทิตย์และเส้นทางโคจรปรากฎของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าตลอดปี พบว่าตำแหน่งขึ้น-ตกและเส้นทางการโคจรของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงไปทุกฤดูกาล และตำแหน่งการขึ้น-ตกจะเปลี่ยนไปทุกวัน วันละประมาณ 15 ลิปดา
จากภาพข้างต้นสามารถสรุปตำแหน่งขึ้น-ตกของดวงอาทิตย์ในรอบปีของประเทศไทยดังนี้
- วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นตรงทิศตะวันออกและตกตรงทิศตะวันตกพอดี มีค่ามุมอาซิมุทขณะขึ้น 90 องศา และขณะตก 270 องศา
- วันที่ 21 มีนาคม และ 23 กันยายน เรียกว่า วันอิควินอกซ์ (Equinox) เป็นวันที่มีกลางวันและกลางคืนยาวนานเท่ากัน โดยวันที่ 21 มีนาคม เป็นวันเริ่มต้นฤดูใบไม้ผลิเรียกว่า เวอร์นอล อิควินอก (Vernal Equinox) ส่วนวันที่ 23 กันยายน เป็นวันเริ่มต้นฤดูใบไม้ร่วงเรียกว่า ออตัมนอลอิควินอก (Autumnal Equinox)
- วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกไปทางเหนือมากที่สุดในวันที่ 21 มิถุนายน เป็นช่วงฤดูฝนของประเทศไทย โดยวันนี้เวลากลางวันจะยาวกว่าเวลากลางคืน เรียกว่า ซัมเมอร์โซลติส(Summer Solstice) มีค่ามุมอาซิมุท ขณะขึ้น 66.5 องศา ขณะตก 293.5 องศา
- วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกไปทางใต้มากที่สุดวันที่ 21 ธันวาคม เป็นช่วงฤดูหนาวของประเทศไทย โดยวันนี้เวลากลางคืนยาวกว่ากลางวัน เรียกว่า วินเทอร์โซลติส (Winter Solstice) มีค่ามุมอาซิมุท ขณะขึ้น 113.5 องศาและขณะตก 246.5 องศา หรืออาจคุ้นหูกันที่เรียกกันว่า"ตะวันอ้อมข้าว"
ดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนตำแหน่งไปวันละ 15 ลิปดา โดยในวันที่ 21 มีนาคม ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกพอดี หลังจากวันนี้ไปดวงอาทิตย์จะขึ้นไปทางเหนือจนถึงเหนือสุดประมาณ 23.5 องศา ในวันที่ 21 มิถุนายน ต่อจากนั้นดวงอาทิตย์จะมีการขึ้นและตก ลดต่ำลงมาจากทางเหนือจนถึง วันที่ 23 กันยายน ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกพอดีอีกครั้ง และหลังจากวันที่ 23 กันยายน ดวงอาทิตย์จะขึ้นตกค่อนไปทางใต้มากที่สุดประมาณ 23.5 องศา ในวันที่ 21 ธันวาคม หลังจากวันนี้ดวงอาทิตย์จะค่อยๆ ขึ้นและตกสูงขึ้นจากทางใต้จนกระทั่ง ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกอีกครั้งหนึ่ง ในวันที่ 21 มีนาคม ต่อจากนั้นก็จะเปลี่ยนตำแหน่งขึ้นตกซ้ำรอยเดิมอีกเป็นเช่นนี้เรื่อยไป
ขนาดหน้ากล้องใหญ่ คือปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อภาพถ่ายทางดาราศาสตร์
ในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์หรือการถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าในเวลากลางคืนนั้น ขนาดหน้ากล้องหรือขนาดหน้าเลนส์ของเรานั้น เป็นปัจจัยสำคัญมากกับคุณภาพของภาพ เนื่องจากพื้นที่ในการรับแสงนั้นส่งผลโดยตรงกับกำลังการรวมแสงของวัตถุท้องฟ้าที่มีความสว่างน้อยๆ
ดังนั้น หากต้องการใช้อุปกรณ์ในการถ่ายภาพเช่น กล้องโทรทรรศน์ หรือเลนส์ในการถ่ายภาพควรเลือกใช้อุปกรณ์ที่มีขนาดพื้นที่รับแสงกว้างๆ ก็ทำให้ให้ได้ภาพที่มีคุณภาพและมีกำลังการรวมแสงที่ดีกว่า และด้วยเหตุผลนี้เอง ที่ทำให้นักดาราศาสตร์พยายามสร้างกล้องโทรทรรศน์ให้มีขนาดใหญ่มากๆ เพื่อให้สามารถรวมแสงจากวัตถุท้องฟ้าที่มีความสว่างน้อยได้ดีขึ้น ดังจะเห็นได้ว่ากล้องที่มีขนาดใหญ่หรือเลนส์ที่มีขนาดใหญ่นั้นก็มักจะมีราคาแพงตามไปด้วยนั้นเอง
ปรับสีภาพดาวอย่างไร ให้มีความถูกต้องตามหลักการทางดาราศาสตร์
ในการถ่ายภาพท้องฟ้าในช่วงเวลากลางคืนนั้น หลายคนมักเจอปัญหาว่าไม่รู้จะใช้ค่า WB ค่าไหนให้ได้สีที่ถูกต้องหรือถูกหลักการทางดาราศาสตร์ ส่วนตัวผมแนะนำให้ใช้ดาวฤกษ์สว่างที่เรารู้จัก ที่ปรากฏบนภาพที่ถ่ายมาเป็นตัวอ้างอิงในการเปรียบเทียบสีของภาพ ซึ่งเราสามารถใช้ “ไดอะแกรมของแฮร์ทสชปรุง-รัสเซลล์” เรียกย่อว่า H-R Diagram เป็นแผนภาพคู่ลำดับระหว่างสีของดาวฤกษ์กับความสว่างของดาว ซึ่งแผนภูมิจะแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างค่าความส่องสว่างสัมบูรณ์ ความส่องสว่าง ประเภทของดาวฤกษ์ และอุณหภูมิของดาวฤกษ์ ได้ดังแผนภาพด้านบน
ตัวอย่างเช่น หากเราถ่ายภาพทางช้างเผือกมา ก็จะมีดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับบริเวณใจกลางทางช้างเผือก คือ ดาวแอนทาเรส (Antares) ซึ่งสีของดาวจะเป็นสีเหลืองแดง ตามแผนภาพข้างต้น เราก็สามารถนำเอาลักษณะของสีดาวฤกษ์ดังกล่าว นำไปใช้เทียบเคียงในการปรับสีของภาพถ่ายของเราได้เช่นกัน
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/hDCPsH)
HDR คือทางออก...หากชอบการเก็บรายละเอียดทุกช่วงแสง
HDR (High Dynamic Range) คือ ความสามารถในการสร้างภาพที่มีช่วงการรับแสงสูงกว่าปกติ ที่กล้องดิจิตอลทั่วไปจะสามารถทำได้ เป็นภาพที่มีความสว่างชัดเจนทั่วทั้งภาพ และดูมีมิติ
เทคนิคในการถ่ายภาพแบบ HDR นั้นก็คือการถ่ายภาพคร่อมค่าแสง เช่น -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 เป็นต้น หรืออาจมากกว่านี้ก็ได้ ซึ่งหลักการง่ายๆ ก็คือการถ่ายภาพ 3 ค่าแสงคือ แสงพอดี แสงอันเดอร์ แสงโอเวอร์ แล้วนำภาพทั้งหมดที่ถ่ายคร่อมค่าแสงมารวมกัน ด้วยโปรแกรมที่ใช้ในการซ้อนภาพเพื่อทำภาพ HDR นั้นมีอยู่หลายโปรแกรมด้วยกันครับ ไม่ว่าจะเป็น Photoshop, Photomatix, หรือ Nik Software HDR EFEX PRO
ในทางดาราศาสตร์การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้า หรือแม้กระทั่งภาพประเภท Deep Sky Object ปัจจุบันก็นิยมนำเอาเทคนิคการถ่ายภาพแบบ HDR มาประยุกต์ใช้ไม่น้อย เพื่อให้สามารถเก็บรายละเอียดได้ครบถ้วนตั้งแต่ช่วงแสงสว่างน้อยสุดไปจนถึงสว่างมากสุด ดังตัวอย่างภาพด้านบนเป็นภาพเนบิวลา M42 ในกลุ่มดาวนายพราน หากถ่ายภาพเพียงช่วงการรับแสงเดียวเพื่อเก็บรายละเอียดของกลุ่มก๊าช กระจุกดาวทราปีเซียมที่อยู่ในใจกลางเนบิวลานายพรานก็จะสว่างโอเวอร์จนไม่เห็นรายละเอียด ดังนั้นการถ่ายภาพในแต่ละช่วงแสงตั้งแต่สว่างน้อยสุดไปจนถึงสว่างมากสุด แล้วนำมาทำเป็นภาพ HDR ก็จะได้ภาพที่มีรายละเอียดของภาพมากยิ่งขึ้น
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/XvZrUw)
ประมวลภาพดวงจันทร์ให้สวยด้วยโปรแกรม Registax
ในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์นนั้น แม้กระทั่งภาพดวงจันทร์ที่หลายคนอาจคิดว่าถ่ายมาได้ง่ายๆ แต่สำหรับนักดาราศาสตร์นั้น เราต้องการภาพที่มีรายละเอียดและความคมชัดมากที่สุดของภาพถ่าย โดยการถ่ายภาพดวงจันทร์มาหลายๆ ภาพแล้วนำภาพทั้งหมดมา Stacking ด้วยซอฟแวร์ทางดาราศาสตร์สำหรับโปรแกรมที่เป็นที่นิยมและยอมรับกันคือ โปรแกรม Registax ซึ่งมีจุดเด่นในการ Alignment คือ การจัดการตำแหน่งของภาพวัตถุท้องฟ้า ซึ่งอาจเคลื่อนไปจากตำแหน่งภาพก่อนหน้า ให้มาอยู่ ณ ตำแหน่งเดียวกันทั้งหมด และความสามารถในการทำ Stacking Image คือ การเลือกบริเวณที่มีความคมชัดที่สุด หรือที่ดีที่สุดของแต่ละภาพออกมาใช้ในการสร้างภาพ เช่น Contrast หรือ Sharpen ที่ดีที่สุดแสดงออกมา เพื่อให้ได้ภาพที่มีความคมชัดทั่วทั้งภาพนั่นเองครับ
โดยในปัจจุบันโปรแกรม Registax มีการพัฒนาให้มีความสามารถมากขึ้น สามารถประมวลผลได้แม่นยำมากขึ้น รวมทั้งมีการพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ทั้งในระบบปฏิบัติการ Windows และ iOS แล้วนะครับ
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/528bWN)
Rule of 400/600 สูตรเริ่มต้นสำหรับคนถ่ายดาว
สำหรับการถ่ายภาพกลุ่มดาว ภาพทางช้างเผือก หรือภาพดวดาวบนท้องฟ้าด้วยขาตั้งกล้องแบบอยู่นิ่งกับที่นั้น เราสามารถใช้สูตรการถ่ายดาว Rule of 400/600 เป็นพื้นฐานเบื้องต้นในการถ่ายภาพได้ ซึ่งจริงๆแล้วดวงดาวมีการเคลื่อนที่ตามทรงกลมท้องฟ้า
สำหรับสูตรการคำนวณเวลาการถ่ายภาพดาวนี้เป็นสูตรการคำนวณจากทางยาวโฟกัสของเลนส์ที่ใช้ กับประเภทของเซ็นเซอร์ในการรับภาพของกล้องดิจิตอล โดยปกติเราก็มักจะกันอยู่หลักๆ สำหรับกล้อง D-SLR คือ เซ็นเซอร์รับภาพแบบ APS-C และแบบ Full Frame โดยมีวิธีการคำนวนง่ายๆ ดังนี้
Rule of 400 for APS-C
กฎ 400 นี้ใช้กับกล้องแบบ APS-C เช่น Canon 600D, Canon 7D, Nikon D90, Nikon D7000 เป็นต้น
**** ตัวอย่างที่ 1 : เมื่อใช้กล้อง Canon 600D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 15 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 400/15 = 26.7 วินาที
**** ตัวอย่างที่ 2 : เมื่อใช้กล้อง Canon 600D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 24 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 400/24 = 16.7 วินาที
Rule of 600 for Full Frame
กฎ 600 นี้ใช้กับกล้องแบบ Full Frame เช่น Canon 5D, Canon 6D, Nikon D700, Nikon D800 เป็นต้น
**** ตัวอย่างที่ 1 : เมื่อใช้กล้อง Canon 5D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 15 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 600/15 = 40 วินาที
**** ตัวอย่างที่ 2 : เมื่อใช้กล้อง Canon 5D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 24 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 600/24 = 25 วินาที
สำหรับสูตร Rule of 400/600 นี้เป็นชื่อที่เอาไว้จำง่ายๆ โดยมีที่พื้นฐานจากการคำนวณหาขนาดของพิกเซลแต่ละพิกเซลบนเซนเซอร์รับแสงของกล้องถ่ายภาพ แล้วนำมาสร้างเป็นสูตรการคำนวณหาเวลาเมื่อใช้กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสต่างๆกัน โดยในสูตรนี้เรานิยามว่า “หากแสงยังคงตกอยู่บนพื้นที่เซนเซอร์ไม่เกิน 6-7 พิกเซล ภาพดวงดาวก็จะยังมองดูเป็นจุดไม่ยืดมาก และยอมรับได้ในระดับหนึ่ง”
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/dmqDB3)
การคำนวณมุมรับภาพ Field of View (FOV) ง่ายๆ ด้วยโปรแกรม Stellarium
การหามุมรับภาพก่อนการออกไปถ่ายภาพนนั้น จะช่วยให้เราสามารถจัดองค์ประกอบภาพได้ดีขึ้นแบบมืออาชีพ หากเราทราบมุมรับภาพก่อน ก็จะช่วยให้เราสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ใช้ในการถ่ายภาพได้อย่างเหมาะสม และไม่ทำให้เสียเวลาในการเปลี่ยนอุปกรณ์อีกด้วย ซึ่งการถ่ายภาพในบางปรากฏการณ์นั้นเราไม่สามารถย้อนกลับมาถ่ายซ้ำได้อีก เรียกว่าพลาดแล้วพลาดเลย ดังนั้นการวางแผนที่ดีก่อนการถ่ายภาพถือเป็นหัวใจสำคัญของช่างภาพสายดาราศาสตร์ เช่น การถ่ายภาพปรากฏการณ์สุริยุปราคา จันทรุปราคาแบบซีรีย์ การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้า ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ หรือการถ่ายภาพวัตถุในห้วงอวกาศลึก เช่น เนบิวลา กาแล็กซี ฯลฯ ก็ล้วนจำเป็นต้องคำนวณหามุมรับภาพไว้ล่วงหน้าเสมอสำหรับนักถ่ายภาพมืออาชีพ
สำหรับวิธีง่ายๆ นั้น เราสามารถใช้โปรแกรม Stellarium ในการหามุมรับภาพได้ โดยใช้ได้ตั้งแต่เวอร์ชั่น 0.13 ขึ้นไป โดยเป็นฟรีแวร์ที่สามารถใช้ได้ทั้ง Mac. และ Windows. ดาวน์โหลดตามลิงค์ http://www.stellarium.org/th/ ซึ่งโปรแกรม Stellarium นั้นนอกจากจะสามารถใช้ในการจำลองดูดาว ได้ทั้งเวลาและสถานที่ของผู้สังเกตแล้ว ยังสามารถช่วยในการหามุมรับภาพของอุปกรณ์ถ่ายภาพหรืออุปกรณ์สังเกตการณ์อีกด้วย
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/mWJxtE)
Diffraction Limit คือเทคนิคการเลือกค่ารูรับแสงที่คมชัด
ในการถ่ายภาพนั้น ก็เปรียบเหมือนการวาดภาพด้วยแสงนั่นเอง และคุณสมบัติอย่างหนึ่งของแสงก็คือมันสามารถเลี้ยวเบนได้ ซึ่งผลจากการเลี้ยวเบนของแสงนี่เอง ที่ทำให้คุณภาพความคมชัดของภาพลดลง ซึ่งมันสามารถเกิดขึ้นได้กับกล้องทุกตัวไม่ว่ากล้องของคุณจะมีขนาดพิกเซลกี่ล้านพิกเซลก็ตาม การเลี้ยวเบนของแสงนี้มักเกิดจากการใช้รูรับแสงที่แคบมากเกินไป หรือพูดง่ายๆ ว่าใช้รูรับแสงเกิน Limit นั้นเอง ซึ่ง Diffraction Limit นั้นเป็นขอบเขตทางทฤษฎี และเกิดขึ้นจากคุณสมบัติความเป็นคลื่นและการแทรกสอดของแสง
ในการถ่ายภาพนั้นแสงจะเดินเข้ามาได้เป็นเส้นตรง มากระทบยัง Sensor ในกล้องของเรา
- เมื่อเราเปิดรูรับแสงกว้าง แสงก็จะเดินเข้ามาได้เป็นเส้นตรง กระทบยัง Sensor ของเรา และตกลงบนแต่ละ Pixel แบบพอดี (ดังเช่นภาพด้านซ้ายบน)
- แต่เมื่อเราบีบรูรับแสงให้แคบลง แสงจะถูกบีบอัดและมีการฟุ้งกระจาย จนมันเหลือมล้ำไปกระทบ Pixel อื่นๆ เกิดเป็น diffraction ขึ้นมา (ดังเช่นภาพด้านขวาบน) ซึ่งสามารถเกิดขึ้นกับกล้องทุกตัว แต่จะมากน้อยก็ขึ้นกับผู้ผลิตว่าการันตีที่ค่ารูรับแสงเท่าไหร่บ้าง
เราสามารถทดลองคำนวณค่ารูรับแสงของกล้องเราได้เอง ซึ่งสามารถเข้าไปตามลิงค์ http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm โดยเลือกขนาดของ Sensor รับภาพของกล้อง แล้วลองเลือกขนาดของรูรับแสง จากนั้นคลิก Calculate เพื่อคำนวณค่าการเกิด Diffraction Limit ว่ากล้องจะเริ่มติด Diffraction limit ที่ f-number เท่าไหร่ได้ดังภาพตัวอย่างด้านล่าง
สรุปง่ายๆ ก็คือ
เปิดรูรับแสงกว้างมากเกินไป : ผลเกิดจากบริเวณขอบเลนส์มีความโค้งมาก แสงที่ผ่านบริวณดังกล่าวจึงมักจะเกิดการหักเห ภาพบริเวณขอบภาพมักจะเบลอไม่คมชัด
บีบรูรับแสงให้แคบมากเกินไป : ผลจากแสงเลี้ยวเบน (Diffraction) แสงจะมีการฟุ้งกระจาย จนมันเหลือมล้ำไปกระทบ Pixel อื่นๆ จนทำให้ภาพเบลอไม่คมชัด
"นั่นหมายความว่า ไม่สำคัญว่าเลนส์ที่เราใช้ จะเป็นเลนส์ที่ดีหรือมีความคมชัดแค่ไหน แต่ถ้าเราใช้รูเปิดรับแสงที่แคบเกินไปแล้วนั้น ความคมชัดของภาพจะถูกจำกัดอยู่ด้วยธรรมชาติการเลี้ยวเบนแทรกสอดของคลื่นแสง"
ดังนั้น หากเราต้องการถ่ายภาพให้ได้ความคมชัดที่ดีที่สุดเราก็ สามารถตรวจสอบขนาดของพิกเซลของกล้องเราก่อน และคำนวณว่าค่ารูรับแสงที่จะไม่ทำให้เกิด Diffraction ที่ค่าไหนก่อน เราก็จะสามารถใช้งานอุปกรณ์ถ่ายภาพได้อย่างเต็มประสิทธิภาพของเราได้อย่างดีที่สุดสำหรับภาพถ่ายของเราได้ครับ
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/6GWpm4)
Adobe RGB เทคนิคนี้สำหรับการเก็บเฉดสีให้ครบทุกรายละเอียด
สำหรับงานถ่ายภาพท้องฟ้านั้น ควรเลือกใช้โหมดสี แบบ Adobe RGB เพื่อให้ได้ภาพที่มีการไล่โทนสีและเก็บรายละเอียดของเฉดสีต่างๆ ได้ดีขึ้น โดยในโหมดสีแบบ Adobe RGB นั้น ตัวอย่างหนึ่งที่จะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจน เช่น การถ่ายภาพท้องฟ้า หรือแสงทไวไลท์ ซึ่งภาพถ่ายจะมีเฉดสีที่ไล่โทนกันไป ตรงส่วนนี้ หากนำภาพที่ถ่ายด้วย โหมดสีแบบ Adobe RGB กับ RGB มาเทียบกันก็จะเห็นรายละเอียดที่ต่างกันอย่างชัดเจน
Adobe RGB มีขอบเขตของสีที่กว้างกว่า เหมาะกับงานถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ เพราะต้องการรายละเอียดของโทนสี และสามารถนำมา Retouch ได้มากกว่า ทั้งยังทำให้ไฟล์ภาพมีขนาดใหญ่กว่า sRGB ครับ ส่วน sRGB เหมาะกับงานที่ต้องการนำภาพไปใช้เลย หรือไม่มีการใช้ระบบจัดการสี แนะนำให้เลือกใช้โหมดนี้ และยังได้ไฟล์ภาพที่มีขนาดเล็กกว่า Adobe RGB
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/mojcXE)
ถ่ายภาพดาวทั้งทีควรได้ Signal to Noise Ratio (SNR) ที่ดีในการถ่ายภาพ
Signal to Noise Ratio (SNR) คือ อัตราส่วนอัตราส่วนระหว่างสัญญาณภาพที่กับสัญญาณรบกวน นั่นเอง ถ้าอัตราส่วน 1:1 แสดงว่า สัญญาณภาพกับสัญญาณรบกวน เท่ากัน จะได้ SNR เท่ากับ 1 แต่ถ้าอัตราส่วน 2:1 แสดงว่า ได้สัญญาณภาพที่มากกว่าสัญญาณรบกวน 2 เท่า นั่นก็หมายความว่า ยิ่งค่า SNR สูงเท่าไหร่ ก็จะยิ่งดีเท่านั้นครับ
ยกตัวอย่างง่ายๆ เช่นหากเราถ่ายภาพแล้วได้ Signal to Noise ที่ดี เช่น SN มีอัตราส่วน 2:1 ก็คือ การถ่ายภาพที่นานขึ้นเพื่อให้กล้องสามารถเก็บแสงได้มากขึ้น และมากกว่าปริมาณสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นบนภาพนั้นเอง ซึ่งทำให้อัตราส่วนของแสงมากกว่าสัญญาณรบกวน แสงที่มากกว่าก็จะสามารถกลบสัญญาณรบกวนได้มากขึ้น ทำให้ได้ไฟล์ภาพที่ดีกว่าและเนียนกว่านั่นเอง ซึ่งสำหรับในกล้องดิจิตอล SLR ก็คือการถ่ายภาพที่ค่าความไวแสงต่ำๆ โดยใช้เวลานานขึ้นก็จะทำให้ได้ SNR ที่ดีกว่าการถ่ายด้วยความไวแสงสูงๆ ในเวลาน้อยๆ นั่นเอง
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/1QQQ8X)
เกี่ยวกับผู้เขียน
ศุภฤกษ์ คฤหานนท์
สำเร็จการศึกษาครุศาสตรบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ และครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาเทคโนโลยีและการสื่อสาร จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่
ปัจจุบันเป็นหัวหน้างานบริการวิชาการทางดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สดร., เคยทำวิจัยเรื่อง การทดสอบค่าทัศนวิสัยท้องฟ้าบริเวณสถานที่ก่อสร้างหอดูดาวแห่งชาติ มีประสบการณ์ในฐานะวิทยากรอบรมการดูดาวเบื้องต้น และเป็นวิทยากรสอนการถ่ายภาพดาราศาสตร์ในโครงการประกวดภาพถ่ายดาราศาสตร์ ประจำปี 2554 ของ สดร.ในหัวข้อ “มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์ในเมืองไทย”
“คุณค่าของภาพถ่ายนั้นไม่เพียงแต่ให้ความงามด้านศิลปะ แต่ทุกภาพยังสามารถอธิบายด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ได้อีกด้วย”
อ่านบทความ "มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์" โดย ศุภฤกษ์ คฤหานนท์ ทุกวันจันทร์ที่ 1 และ 3 ของเดือน
ดาวเหนือไม่ได้อยู่ตรงกลางขั้วเหนือท้องฟ้าเป๊ะๆ
ดาวเหนือ (Polaris) เป็นดาวฤกษ์ที่เราใช้ในการอ้างอิงตำแหน่งของขั้วเหนือท้องฟ้าได้ใกล้เคียงมากที่สุด แต่อย่างไรก็ตามดาวเหนือก็ยังไม่ได้อยู่ตรงกลางตำแหน่งขั้วเหนือของท้องฟ้า โดยอยู่ห่างจากขั้วเหนือท้องฟ้าออกมา 0.67 องศา
ดังนั้นในการตั้งกล้องโทรทรรศน์โดยการทำ Polar Alignment ให้แม่นยำนั้น เราจึงจำเป็นต้องปรับตำแหน่งของดาวเหนือให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องตาม วัน เวลา ที่ทำ Polar Alignment ซึ่งกล้องเล็งดาวเหนือ (Polar Scope) ของกล้องโทรทรรศน์แต่ละรุ่นก็อาจมีลักษณะของช่องมองภาพที่แตกต่างกันออกไป แต่เทคนิคการตั้งกล้องโทรทรรรศน์ให้แม่นยำก็อยู่บนพื้นฐานและหลักการเดียวกัน
ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่เปลี่ยนตำแหน่งทุกวัน วันละประมาณ 15 ลิปดา
เส้นทางที่ดวงอาทิตย์เคลื่อนที่ปรากฎไปบนท้องฟ้าตลอดปี เรียกว่าเส้นสุริยวิถี (Ecliptic) จากการสังเกตตำแหน่งขึ้นและตกของดวงอาทิตย์และเส้นทางโคจรปรากฎของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้าตลอดปี พบว่าตำแหน่งขึ้น-ตกและเส้นทางการโคจรของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้ามีการเปลี่ยนแปลงไปทุกฤดูกาล และตำแหน่งการขึ้น-ตกจะเปลี่ยนไปทุกวัน วันละประมาณ 15 ลิปดา
จากภาพข้างต้นสามารถสรุปตำแหน่งขึ้น-ตกของดวงอาทิตย์ในรอบปีของประเทศไทยดังนี้
- วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นตรงทิศตะวันออกและตกตรงทิศตะวันตกพอดี มีค่ามุมอาซิมุทขณะขึ้น 90 องศา และขณะตก 270 องศา
- วันที่ 21 มีนาคม และ 23 กันยายน เรียกว่า วันอิควินอกซ์ (Equinox) เป็นวันที่มีกลางวันและกลางคืนยาวนานเท่ากัน โดยวันที่ 21 มีนาคม เป็นวันเริ่มต้นฤดูใบไม้ผลิเรียกว่า เวอร์นอล อิควินอก (Vernal Equinox) ส่วนวันที่ 23 กันยายน เป็นวันเริ่มต้นฤดูใบไม้ร่วงเรียกว่า ออตัมนอลอิควินอก (Autumnal Equinox)
- วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกไปทางเหนือมากที่สุดในวันที่ 21 มิถุนายน เป็นช่วงฤดูฝนของประเทศไทย โดยวันนี้เวลากลางวันจะยาวกว่าเวลากลางคืน เรียกว่า ซัมเมอร์โซลติส(Summer Solstice) มีค่ามุมอาซิมุท ขณะขึ้น 66.5 องศา ขณะตก 293.5 องศา
- วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นและตกไปทางใต้มากที่สุดวันที่ 21 ธันวาคม เป็นช่วงฤดูหนาวของประเทศไทย โดยวันนี้เวลากลางคืนยาวกว่ากลางวัน เรียกว่า วินเทอร์โซลติส (Winter Solstice) มีค่ามุมอาซิมุท ขณะขึ้น 113.5 องศาและขณะตก 246.5 องศา หรืออาจคุ้นหูกันที่เรียกกันว่า"ตะวันอ้อมข้าว"
ดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนตำแหน่งไปวันละ 15 ลิปดา โดยในวันที่ 21 มีนาคม ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกพอดี หลังจากวันนี้ไปดวงอาทิตย์จะขึ้นไปทางเหนือจนถึงเหนือสุดประมาณ 23.5 องศา ในวันที่ 21 มิถุนายน ต่อจากนั้นดวงอาทิตย์จะมีการขึ้นและตก ลดต่ำลงมาจากทางเหนือจนถึง วันที่ 23 กันยายน ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกพอดีอีกครั้ง และหลังจากวันที่ 23 กันยายน ดวงอาทิตย์จะขึ้นตกค่อนไปทางใต้มากที่สุดประมาณ 23.5 องศา ในวันที่ 21 ธันวาคม หลังจากวันนี้ดวงอาทิตย์จะค่อยๆ ขึ้นและตกสูงขึ้นจากทางใต้จนกระทั่ง ขึ้นทางทิศตะวันออกและตกทางทิศตะวันตกอีกครั้งหนึ่ง ในวันที่ 21 มีนาคม ต่อจากนั้นก็จะเปลี่ยนตำแหน่งขึ้นตกซ้ำรอยเดิมอีกเป็นเช่นนี้เรื่อยไป
ขนาดหน้ากล้องใหญ่ คือปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อภาพถ่ายทางดาราศาสตร์
ในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์หรือการถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าในเวลากลางคืนนั้น ขนาดหน้ากล้องหรือขนาดหน้าเลนส์ของเรานั้น เป็นปัจจัยสำคัญมากกับคุณภาพของภาพ เนื่องจากพื้นที่ในการรับแสงนั้นส่งผลโดยตรงกับกำลังการรวมแสงของวัตถุท้องฟ้าที่มีความสว่างน้อยๆ
ดังนั้น หากต้องการใช้อุปกรณ์ในการถ่ายภาพเช่น กล้องโทรทรรศน์ หรือเลนส์ในการถ่ายภาพควรเลือกใช้อุปกรณ์ที่มีขนาดพื้นที่รับแสงกว้างๆ ก็ทำให้ให้ได้ภาพที่มีคุณภาพและมีกำลังการรวมแสงที่ดีกว่า และด้วยเหตุผลนี้เอง ที่ทำให้นักดาราศาสตร์พยายามสร้างกล้องโทรทรรศน์ให้มีขนาดใหญ่มากๆ เพื่อให้สามารถรวมแสงจากวัตถุท้องฟ้าที่มีความสว่างน้อยได้ดีขึ้น ดังจะเห็นได้ว่ากล้องที่มีขนาดใหญ่หรือเลนส์ที่มีขนาดใหญ่นั้นก็มักจะมีราคาแพงตามไปด้วยนั้นเอง
ปรับสีภาพดาวอย่างไร ให้มีความถูกต้องตามหลักการทางดาราศาสตร์
ในการถ่ายภาพท้องฟ้าในช่วงเวลากลางคืนนั้น หลายคนมักเจอปัญหาว่าไม่รู้จะใช้ค่า WB ค่าไหนให้ได้สีที่ถูกต้องหรือถูกหลักการทางดาราศาสตร์ ส่วนตัวผมแนะนำให้ใช้ดาวฤกษ์สว่างที่เรารู้จัก ที่ปรากฏบนภาพที่ถ่ายมาเป็นตัวอ้างอิงในการเปรียบเทียบสีของภาพ ซึ่งเราสามารถใช้ “ไดอะแกรมของแฮร์ทสชปรุง-รัสเซลล์” เรียกย่อว่า H-R Diagram เป็นแผนภาพคู่ลำดับระหว่างสีของดาวฤกษ์กับความสว่างของดาว ซึ่งแผนภูมิจะแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างค่าความส่องสว่างสัมบูรณ์ ความส่องสว่าง ประเภทของดาวฤกษ์ และอุณหภูมิของดาวฤกษ์ ได้ดังแผนภาพด้านบน
ตัวอย่างเช่น หากเราถ่ายภาพทางช้างเผือกมา ก็จะมีดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้กับบริเวณใจกลางทางช้างเผือก คือ ดาวแอนทาเรส (Antares) ซึ่งสีของดาวจะเป็นสีเหลืองแดง ตามแผนภาพข้างต้น เราก็สามารถนำเอาลักษณะของสีดาวฤกษ์ดังกล่าว นำไปใช้เทียบเคียงในการปรับสีของภาพถ่ายของเราได้เช่นกัน
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/hDCPsH)
HDR คือทางออก...หากชอบการเก็บรายละเอียดทุกช่วงแสง
HDR (High Dynamic Range) คือ ความสามารถในการสร้างภาพที่มีช่วงการรับแสงสูงกว่าปกติ ที่กล้องดิจิตอลทั่วไปจะสามารถทำได้ เป็นภาพที่มีความสว่างชัดเจนทั่วทั้งภาพ และดูมีมิติ
เทคนิคในการถ่ายภาพแบบ HDR นั้นก็คือการถ่ายภาพคร่อมค่าแสง เช่น -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3 เป็นต้น หรืออาจมากกว่านี้ก็ได้ ซึ่งหลักการง่ายๆ ก็คือการถ่ายภาพ 3 ค่าแสงคือ แสงพอดี แสงอันเดอร์ แสงโอเวอร์ แล้วนำภาพทั้งหมดที่ถ่ายคร่อมค่าแสงมารวมกัน ด้วยโปรแกรมที่ใช้ในการซ้อนภาพเพื่อทำภาพ HDR นั้นมีอยู่หลายโปรแกรมด้วยกันครับ ไม่ว่าจะเป็น Photoshop, Photomatix, หรือ Nik Software HDR EFEX PRO
ในทางดาราศาสตร์การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้า หรือแม้กระทั่งภาพประเภท Deep Sky Object ปัจจุบันก็นิยมนำเอาเทคนิคการถ่ายภาพแบบ HDR มาประยุกต์ใช้ไม่น้อย เพื่อให้สามารถเก็บรายละเอียดได้ครบถ้วนตั้งแต่ช่วงแสงสว่างน้อยสุดไปจนถึงสว่างมากสุด ดังตัวอย่างภาพด้านบนเป็นภาพเนบิวลา M42 ในกลุ่มดาวนายพราน หากถ่ายภาพเพียงช่วงการรับแสงเดียวเพื่อเก็บรายละเอียดของกลุ่มก๊าช กระจุกดาวทราปีเซียมที่อยู่ในใจกลางเนบิวลานายพรานก็จะสว่างโอเวอร์จนไม่เห็นรายละเอียด ดังนั้นการถ่ายภาพในแต่ละช่วงแสงตั้งแต่สว่างน้อยสุดไปจนถึงสว่างมากสุด แล้วนำมาทำเป็นภาพ HDR ก็จะได้ภาพที่มีรายละเอียดของภาพมากยิ่งขึ้น
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/XvZrUw)
ประมวลภาพดวงจันทร์ให้สวยด้วยโปรแกรม Registax
ในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์นนั้น แม้กระทั่งภาพดวงจันทร์ที่หลายคนอาจคิดว่าถ่ายมาได้ง่ายๆ แต่สำหรับนักดาราศาสตร์นั้น เราต้องการภาพที่มีรายละเอียดและความคมชัดมากที่สุดของภาพถ่าย โดยการถ่ายภาพดวงจันทร์มาหลายๆ ภาพแล้วนำภาพทั้งหมดมา Stacking ด้วยซอฟแวร์ทางดาราศาสตร์สำหรับโปรแกรมที่เป็นที่นิยมและยอมรับกันคือ โปรแกรม Registax ซึ่งมีจุดเด่นในการ Alignment คือ การจัดการตำแหน่งของภาพวัตถุท้องฟ้า ซึ่งอาจเคลื่อนไปจากตำแหน่งภาพก่อนหน้า ให้มาอยู่ ณ ตำแหน่งเดียวกันทั้งหมด และความสามารถในการทำ Stacking Image คือ การเลือกบริเวณที่มีความคมชัดที่สุด หรือที่ดีที่สุดของแต่ละภาพออกมาใช้ในการสร้างภาพ เช่น Contrast หรือ Sharpen ที่ดีที่สุดแสดงออกมา เพื่อให้ได้ภาพที่มีความคมชัดทั่วทั้งภาพนั่นเองครับ
โดยในปัจจุบันโปรแกรม Registax มีการพัฒนาให้มีความสามารถมากขึ้น สามารถประมวลผลได้แม่นยำมากขึ้น รวมทั้งมีการพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ทั้งในระบบปฏิบัติการ Windows และ iOS แล้วนะครับ
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/528bWN)
Rule of 400/600 สูตรเริ่มต้นสำหรับคนถ่ายดาว
สำหรับการถ่ายภาพกลุ่มดาว ภาพทางช้างเผือก หรือภาพดวดาวบนท้องฟ้าด้วยขาตั้งกล้องแบบอยู่นิ่งกับที่นั้น เราสามารถใช้สูตรการถ่ายดาว Rule of 400/600 เป็นพื้นฐานเบื้องต้นในการถ่ายภาพได้ ซึ่งจริงๆแล้วดวงดาวมีการเคลื่อนที่ตามทรงกลมท้องฟ้า
สำหรับสูตรการคำนวณเวลาการถ่ายภาพดาวนี้เป็นสูตรการคำนวณจากทางยาวโฟกัสของเลนส์ที่ใช้ กับประเภทของเซ็นเซอร์ในการรับภาพของกล้องดิจิตอล โดยปกติเราก็มักจะกันอยู่หลักๆ สำหรับกล้อง D-SLR คือ เซ็นเซอร์รับภาพแบบ APS-C และแบบ Full Frame โดยมีวิธีการคำนวนง่ายๆ ดังนี้
Rule of 400 for APS-C
กฎ 400 นี้ใช้กับกล้องแบบ APS-C เช่น Canon 600D, Canon 7D, Nikon D90, Nikon D7000 เป็นต้น
**** ตัวอย่างที่ 1 : เมื่อใช้กล้อง Canon 600D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 15 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 400/15 = 26.7 วินาที
**** ตัวอย่างที่ 2 : เมื่อใช้กล้อง Canon 600D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 24 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 400/24 = 16.7 วินาที
Rule of 600 for Full Frame
กฎ 600 นี้ใช้กับกล้องแบบ Full Frame เช่น Canon 5D, Canon 6D, Nikon D700, Nikon D800 เป็นต้น
**** ตัวอย่างที่ 1 : เมื่อใช้กล้อง Canon 5D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 15 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 600/15 = 40 วินาที
**** ตัวอย่างที่ 2 : เมื่อใช้กล้อง Canon 5D กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัส 24 มิลลิเมตร
จะได้เวลาในการถ่ายภาพนานที่สุดเมื่อเกิน 600/24 = 25 วินาที
สำหรับสูตร Rule of 400/600 นี้เป็นชื่อที่เอาไว้จำง่ายๆ โดยมีที่พื้นฐานจากการคำนวณหาขนาดของพิกเซลแต่ละพิกเซลบนเซนเซอร์รับแสงของกล้องถ่ายภาพ แล้วนำมาสร้างเป็นสูตรการคำนวณหาเวลาเมื่อใช้กับเลนส์ที่มีทางยาวโฟกัสต่างๆกัน โดยในสูตรนี้เรานิยามว่า “หากแสงยังคงตกอยู่บนพื้นที่เซนเซอร์ไม่เกิน 6-7 พิกเซล ภาพดวงดาวก็จะยังมองดูเป็นจุดไม่ยืดมาก และยอมรับได้ในระดับหนึ่ง”
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/dmqDB3)
การคำนวณมุมรับภาพ Field of View (FOV) ง่ายๆ ด้วยโปรแกรม Stellarium
การหามุมรับภาพก่อนการออกไปถ่ายภาพนนั้น จะช่วยให้เราสามารถจัดองค์ประกอบภาพได้ดีขึ้นแบบมืออาชีพ หากเราทราบมุมรับภาพก่อน ก็จะช่วยให้เราสามารถเลือกอุปกรณ์ที่ใช้ในการถ่ายภาพได้อย่างเหมาะสม และไม่ทำให้เสียเวลาในการเปลี่ยนอุปกรณ์อีกด้วย ซึ่งการถ่ายภาพในบางปรากฏการณ์นั้นเราไม่สามารถย้อนกลับมาถ่ายซ้ำได้อีก เรียกว่าพลาดแล้วพลาดเลย ดังนั้นการวางแผนที่ดีก่อนการถ่ายภาพถือเป็นหัวใจสำคัญของช่างภาพสายดาราศาสตร์ เช่น การถ่ายภาพปรากฏการณ์สุริยุปราคา จันทรุปราคาแบบซีรีย์ การถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้า ดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ หรือการถ่ายภาพวัตถุในห้วงอวกาศลึก เช่น เนบิวลา กาแล็กซี ฯลฯ ก็ล้วนจำเป็นต้องคำนวณหามุมรับภาพไว้ล่วงหน้าเสมอสำหรับนักถ่ายภาพมืออาชีพ
สำหรับวิธีง่ายๆ นั้น เราสามารถใช้โปรแกรม Stellarium ในการหามุมรับภาพได้ โดยใช้ได้ตั้งแต่เวอร์ชั่น 0.13 ขึ้นไป โดยเป็นฟรีแวร์ที่สามารถใช้ได้ทั้ง Mac. และ Windows. ดาวน์โหลดตามลิงค์ http://www.stellarium.org/th/ ซึ่งโปรแกรม Stellarium นั้นนอกจากจะสามารถใช้ในการจำลองดูดาว ได้ทั้งเวลาและสถานที่ของผู้สังเกตแล้ว ยังสามารถช่วยในการหามุมรับภาพของอุปกรณ์ถ่ายภาพหรืออุปกรณ์สังเกตการณ์อีกด้วย
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/mWJxtE)
Diffraction Limit คือเทคนิคการเลือกค่ารูรับแสงที่คมชัด
ในการถ่ายภาพนั้น ก็เปรียบเหมือนการวาดภาพด้วยแสงนั่นเอง และคุณสมบัติอย่างหนึ่งของแสงก็คือมันสามารถเลี้ยวเบนได้ ซึ่งผลจากการเลี้ยวเบนของแสงนี่เอง ที่ทำให้คุณภาพความคมชัดของภาพลดลง ซึ่งมันสามารถเกิดขึ้นได้กับกล้องทุกตัวไม่ว่ากล้องของคุณจะมีขนาดพิกเซลกี่ล้านพิกเซลก็ตาม การเลี้ยวเบนของแสงนี้มักเกิดจากการใช้รูรับแสงที่แคบมากเกินไป หรือพูดง่ายๆ ว่าใช้รูรับแสงเกิน Limit นั้นเอง ซึ่ง Diffraction Limit นั้นเป็นขอบเขตทางทฤษฎี และเกิดขึ้นจากคุณสมบัติความเป็นคลื่นและการแทรกสอดของแสง
ในการถ่ายภาพนั้นแสงจะเดินเข้ามาได้เป็นเส้นตรง มากระทบยัง Sensor ในกล้องของเรา
- เมื่อเราเปิดรูรับแสงกว้าง แสงก็จะเดินเข้ามาได้เป็นเส้นตรง กระทบยัง Sensor ของเรา และตกลงบนแต่ละ Pixel แบบพอดี (ดังเช่นภาพด้านซ้ายบน)
- แต่เมื่อเราบีบรูรับแสงให้แคบลง แสงจะถูกบีบอัดและมีการฟุ้งกระจาย จนมันเหลือมล้ำไปกระทบ Pixel อื่นๆ เกิดเป็น diffraction ขึ้นมา (ดังเช่นภาพด้านขวาบน) ซึ่งสามารถเกิดขึ้นกับกล้องทุกตัว แต่จะมากน้อยก็ขึ้นกับผู้ผลิตว่าการันตีที่ค่ารูรับแสงเท่าไหร่บ้าง
เราสามารถทดลองคำนวณค่ารูรับแสงของกล้องเราได้เอง ซึ่งสามารถเข้าไปตามลิงค์ http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/diffraction-photography.htm โดยเลือกขนาดของ Sensor รับภาพของกล้อง แล้วลองเลือกขนาดของรูรับแสง จากนั้นคลิก Calculate เพื่อคำนวณค่าการเกิด Diffraction Limit ว่ากล้องจะเริ่มติด Diffraction limit ที่ f-number เท่าไหร่ได้ดังภาพตัวอย่างด้านล่าง
สรุปง่ายๆ ก็คือ
เปิดรูรับแสงกว้างมากเกินไป : ผลเกิดจากบริเวณขอบเลนส์มีความโค้งมาก แสงที่ผ่านบริวณดังกล่าวจึงมักจะเกิดการหักเห ภาพบริเวณขอบภาพมักจะเบลอไม่คมชัด
บีบรูรับแสงให้แคบมากเกินไป : ผลจากแสงเลี้ยวเบน (Diffraction) แสงจะมีการฟุ้งกระจาย จนมันเหลือมล้ำไปกระทบ Pixel อื่นๆ จนทำให้ภาพเบลอไม่คมชัด
"นั่นหมายความว่า ไม่สำคัญว่าเลนส์ที่เราใช้ จะเป็นเลนส์ที่ดีหรือมีความคมชัดแค่ไหน แต่ถ้าเราใช้รูเปิดรับแสงที่แคบเกินไปแล้วนั้น ความคมชัดของภาพจะถูกจำกัดอยู่ด้วยธรรมชาติการเลี้ยวเบนแทรกสอดของคลื่นแสง"
ดังนั้น หากเราต้องการถ่ายภาพให้ได้ความคมชัดที่ดีที่สุดเราก็ สามารถตรวจสอบขนาดของพิกเซลของกล้องเราก่อน และคำนวณว่าค่ารูรับแสงที่จะไม่ทำให้เกิด Diffraction ที่ค่าไหนก่อน เราก็จะสามารถใช้งานอุปกรณ์ถ่ายภาพได้อย่างเต็มประสิทธิภาพของเราได้อย่างดีที่สุดสำหรับภาพถ่ายของเราได้ครับ
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/6GWpm4)
Adobe RGB เทคนิคนี้สำหรับการเก็บเฉดสีให้ครบทุกรายละเอียด
สำหรับงานถ่ายภาพท้องฟ้านั้น ควรเลือกใช้โหมดสี แบบ Adobe RGB เพื่อให้ได้ภาพที่มีการไล่โทนสีและเก็บรายละเอียดของเฉดสีต่างๆ ได้ดีขึ้น โดยในโหมดสีแบบ Adobe RGB นั้น ตัวอย่างหนึ่งที่จะเห็นความแตกต่างได้ชัดเจน เช่น การถ่ายภาพท้องฟ้า หรือแสงทไวไลท์ ซึ่งภาพถ่ายจะมีเฉดสีที่ไล่โทนกันไป ตรงส่วนนี้ หากนำภาพที่ถ่ายด้วย โหมดสีแบบ Adobe RGB กับ RGB มาเทียบกันก็จะเห็นรายละเอียดที่ต่างกันอย่างชัดเจน
Adobe RGB มีขอบเขตของสีที่กว้างกว่า เหมาะกับงานถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ เพราะต้องการรายละเอียดของโทนสี และสามารถนำมา Retouch ได้มากกว่า ทั้งยังทำให้ไฟล์ภาพมีขนาดใหญ่กว่า sRGB ครับ ส่วน sRGB เหมาะกับงานที่ต้องการนำภาพไปใช้เลย หรือไม่มีการใช้ระบบจัดการสี แนะนำให้เลือกใช้โหมดนี้ และยังได้ไฟล์ภาพที่มีขนาดเล็กกว่า Adobe RGB
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/mojcXE)
ถ่ายภาพดาวทั้งทีควรได้ Signal to Noise Ratio (SNR) ที่ดีในการถ่ายภาพ
Signal to Noise Ratio (SNR) คือ อัตราส่วนอัตราส่วนระหว่างสัญญาณภาพที่กับสัญญาณรบกวน นั่นเอง ถ้าอัตราส่วน 1:1 แสดงว่า สัญญาณภาพกับสัญญาณรบกวน เท่ากัน จะได้ SNR เท่ากับ 1 แต่ถ้าอัตราส่วน 2:1 แสดงว่า ได้สัญญาณภาพที่มากกว่าสัญญาณรบกวน 2 เท่า นั่นก็หมายความว่า ยิ่งค่า SNR สูงเท่าไหร่ ก็จะยิ่งดีเท่านั้นครับ
ยกตัวอย่างง่ายๆ เช่นหากเราถ่ายภาพแล้วได้ Signal to Noise ที่ดี เช่น SN มีอัตราส่วน 2:1 ก็คือ การถ่ายภาพที่นานขึ้นเพื่อให้กล้องสามารถเก็บแสงได้มากขึ้น และมากกว่าปริมาณสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นบนภาพนั้นเอง ซึ่งทำให้อัตราส่วนของแสงมากกว่าสัญญาณรบกวน แสงที่มากกว่าก็จะสามารถกลบสัญญาณรบกวนได้มากขึ้น ทำให้ได้ไฟล์ภาพที่ดีกว่าและเนียนกว่านั่นเอง ซึ่งสำหรับในกล้องดิจิตอล SLR ก็คือการถ่ายภาพที่ค่าความไวแสงต่ำๆ โดยใช้เวลานานขึ้นก็จะทำให้ได้ SNR ที่ดีกว่าการถ่ายด้วยความไวแสงสูงๆ ในเวลาน้อยๆ นั่นเอง
(สามารถอ่านรายละเอียดเพิ่มเติม ตามลิงก์ : https://goo.gl/1QQQ8X)
เกี่ยวกับผู้เขียน
ศุภฤกษ์ คฤหานนท์
สำเร็จการศึกษาครุศาสตรบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ และครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาเทคโนโลยีและการสื่อสาร จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่
ปัจจุบันเป็นหัวหน้างานบริการวิชาการทางดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สดร., เคยทำวิจัยเรื่อง การทดสอบค่าทัศนวิสัยท้องฟ้าบริเวณสถานที่ก่อสร้างหอดูดาวแห่งชาติ มีประสบการณ์ในฐานะวิทยากรอบรมการดูดาวเบื้องต้น และเป็นวิทยากรสอนการถ่ายภาพดาราศาสตร์ในโครงการประกวดภาพถ่ายดาราศาสตร์ ประจำปี 2554 ของ สดร.ในหัวข้อ “มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์ในเมืองไทย”
“คุณค่าของภาพถ่ายนั้นไม่เพียงแต่ให้ความงามด้านศิลปะ แต่ทุกภาพยังสามารถอธิบายด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ได้อีกด้วย”
อ่านบทความ "มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์" โดย ศุภฤกษ์ คฤหานนท์ ทุกวันจันทร์ที่ 1 และ 3 ของเดือน
