手机是否真能拍摄银河星空?
Concord 于 2014.07.09 15:31:12 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:09.02/442
  • 本文为Soomal作者投稿,转载请获得作者至少口头同意。近日,某手机厂商放出了一张声称是手机拍摄的银河照片,并且声称该照片即将被北京天文馆收藏。该厂家也因此用“可以拍银河的手机”来对其进行宣传。手机是否真正具备拍摄银河星空的能力?本站天文摄影爱好者Concord对“手机拍摄星空”过程进行了简单的科普,与读者共享,不代表本站观点或立场。本文字数1886个,稿酬共计350元。

近日,某手机厂商放出了一张声称是手机拍摄的银河照片,并且声称该照片即将被北京天文馆——中国最大的天文馆,也是实际上的国家天文馆——收(chong)藏(gong)。该厂家也因此用“可以拍银河的手机”来对其进行宣传。由于该照片看起来实在不像是手机的作品,本人一开始也以为是该厂商在树(tree)新(new)蜂(bee),但是在向北京天文馆求证、该厂商放出其拍摄过程之后,我们发现

  • 啊咧咧...这次好像是真家伙啊...(╯‵□′)╯︵┻━┻

    从该厂家公布的照片来看,该厂家拍摄的时候使用了Astrotrac公司生产的星野赤道仪,俗称“剪刀脚”。 该赤道仪拥有大载重、高精度和轻便的特点,可以承载重型器材,缺点则是其跟踪时间有限,仅为两个小时,但对于银河[图中的银河为银心方向]这种目标而已已 经足够。在图片上,该赤道仪没有选用三脚架而是选用了重型立柱,本来没有必要安装的重锤系统也被安装上了,推测是为了最大限度地追求精度。实际上在这里赤 道仪系统已经远远贵于手机本身。(参考价:1200美金)

  • 从硬件上看,该机器的摄像头搭载的镜头拥有F/2.0的大光圈,使用的是1300万像素的堆栈式传感器,应该是来自索尼。 我曾经使用单反拍摄银河,要达到图中所示亮度,参数约为F/3.5, ISO 1600, 120s. 若假设该图是一次曝光的成果,计算可得,该厂家使用的感光度约为ISO 52.245, 取整得ISO 50.

    因此,从结果上来看,假设这些照片都只曝光了一次,该厂家使用该手机进行了感光度为ISO 50,曝光时间为20分钟的长时间曝光,以JPEG/RAW形式输出并使用PS后期拉曲线完成了拍摄。恐怕采用如此低的感光度,是为了确保噪点保留在比较低的水平。 然而,鉴于手机感光器的技术限制(M4/3系统也是近几年才在长曝光中有良好表现,而大部分手机传感器的面积仅为M4/3传感器的十几分之一),以上的结 果更可能是数千张曝光较短的相片叠加而成的。这样一来的话,原始拍摄数据就难以得知。由于该手机似乎没有内置机械快门组件,因此也该照片也不太可能是自动 拍摄暗场、偏置场之后进行降噪的产物。

  • 到这里,我们终于能够进入正题了。手机如果要拍出好看的银河,到底有何前提条件?

    其一:良好的天气、光害低空气透明的观测地。说白了就是要老天爷给面子,当然由于这是一次商业行动,拍摄者也可以到荒山野岭的观测地里一连呆上几天,等老天爷给好脸色。

    其二:允许手机进行极长时间曝光的拍摄软件,或是能够自动拍摄数千张并且自动叠加的软件。这个是手机能进行长时间曝光的前提条件。第一点,其实厂家想做就能做,只不过受限于手机的传感器,加上长时间曝光的话恐怕一定还要改降噪算法。第二点,则要专门写一套算法来执行叠加,想必也会对机器的CPU造成很大的负荷,而且除此以外用途有限。 题外话,虽然叠加图片的算法是有现成的,但是直接搬到手机上应该是不行的——想想被叠加的噪点,呵呵。

    其三:该手机的图像传感器对长时间曝光拥有良好的抑噪能力,并且搭载大光圈镜头。尽可能地使用优良的降噪算法。大光圈镜头固然是必须的,能够缩短曝光时间就尽量缩短。抑噪能力毫无疑问会受限于传感器面积,哪怕牛逼如IMX214也扛不住长时间曝光。因此,后期降噪的算法非常重要——1020为什么牛逼?不仅仅是因为硬件屌,更是因为算法屌。

    其死:固定手机在三脚架上或者赤道仪上的方式,以及三脚架或者赤道仪。该厂家直接上了上万的设备,这当然也不成问题。固定方式?用个带1/4英寸螺丝孔的保护套就搞定了。(1020那玩意就很好)当然,更粗暴一点,直接用个架子夹着也可以。 题外话,使用星野赤道仪应该只是这位摄影师的习惯,实际上如果追求精度,采用大型赤道仪才是更好的方法。(当然小心累死

    到这里,我们已经可以回答题目所提出的疑问了。

    在荒郊野岭的地方,使用一台允许长时间曝光的手机,搭载着大光圈镜头和高(hei)性(ke)能(ji)CMOS,固定在昂贵的赤道仪上并做好一切有需要的调校,尤其是要把极轴对到最准。这里已经可以耗掉一两个小时了。把感光度调到最低,把曝光时间调到180s, 300s, 600s或者1200s这种长度;又或者把感光度调高,拍摄多张[成百,上千]曝光较短的图片进行叠加,最后用暗场+偏置场去掉噪点,再用PS拉曲线。 说白了,现在主要的问题就是,没有那么黑科技的CMOS啊...专门开发一套软件又好像很烦的样子...

    实际上即使厂家没有专门开发这样的一套软件,我们也可以自己动手,用手机拍摄几百张曝光比较短的照片,再拍摄暗场(记录长时间曝光的噪点)和偏置场(记录 CMOS固有噪声)来进行合成。几年前香港有一位仁兄用诺记的808试过,结果嘛...虽然有点像油画,但是还是能看出银河的样子来的。

    那么说到底,这次这个厂家的宣传是不是虚假的呢?这台手机的拍照到底好不好呢? 我认为,这次这个厂家虽然不是树新蜂,但是没有实用意义。有多少小白会就这样拿着刚到手的手机对着天拍,然后拍不到就骂厂家的?难以预测。赤道仪并非家家户户都有的东西,那么贵的赤道仪更加是罕见的。 专门开发这一套长时间曝光的算法并不合算,日常拍照曝光很少长于15s[哪怕是拍车轨],何况手机也难以固定在三脚架上。何况该手机似乎并不是使用最新一代的IMX214,日常拍照性能可能还不如其他旗舰手机。 当然,如果该厂家这次的行动能对天文科普有益,能促进赤道仪的销量,我也没有反对的理由。

    也许,这次这个厂家做的最大贡献,就是让吹了很久的手机拍星空终于[部分地]成为了现实吧。

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    发表于2019.04.12 11:32:53
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    发表于2019.01.27 12:29:29
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    发表于2017.09.09 16:31:58
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    发表于2017.02.15 22:06:28
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    发表于2017.01.16 04:01:58
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    发表于2016.08.05 21:38:11
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    发表于2016.04.19 15:04:16
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    175.011.063.***
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    发表于2015.08.23 19:40:35
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    发表于2015.08.23 15:04:59
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    发表于2015.08.17 21:46:46
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    发表于2015.07.26 21:16:55
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    发表于2015.07.09 03:24:53
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    117.038.251.***
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    发表于2015.06.01 12:21:02
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    036.063.049.***
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    发表于2015.05.14 20:13:42
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    明天小牛3就到了,天气好我就拍几张星轨看看
    此帖使用iPad提交
    发表于2014.07.29 01:11:20
    103
    171.036.017.***
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    发表于2014.07.23 09:46:26
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    014.158.***.***
    014.158.***.***
    各大网站的评测标出的参数,摄像头用的是imx214。
    发表于2014.07.17 23:22:29
    101
    看来这位仁兄文笔了得啊,投个稿让我等瞻仰一下可好?
    发表于2014.07.17 16:15:44
    100
    116.020.147.***
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    发表于2014.07.16 20:52:44
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