手機是否真能拍攝銀河星空?
Concord 于 2014.07.09 15:31:12 | 源自:www.soomal.com | 版權:原創 | 平均/總評分:09.02/442
  • 本文為Soomal作者投稿,轉載請獲得作者至少口頭同意。近日,某手機廠商放出了一張聲稱是手機拍攝的銀河照片,并且聲稱該照片即將被北京天文館收藏。該廠家也因此用“可以拍銀河的手機”來對其進行宣傳。手機是否真正具備拍攝銀河星空的能力?本站天文攝影愛好者Concord對“手機拍攝星空”過程進行了簡單的科普,與讀者共享,不代表本站觀點或立場。本文字數1886個,稿酬共計350元。

近日,某手機廠商放出了一張聲稱是手機拍攝的銀河照片,并且聲稱該照片即將被北京天文館——中國最大的天文館,也是實際上的國家天文館——收(chong)藏(gong)。該廠家也因此用“可以拍銀河的手機”來對其進行宣傳。由于該照片看起來實在不像是手機的作品,本人一開始也以為是該廠商在樹(tree)新(new)蜂(bee),但是在向北京天文館求證、該廠商放出其拍攝過程之后,我們發現

  • 啊咧咧...這次好像是真家伙啊...(╯‵□′)╯︵???

    從該廠家公布的照片來看,該廠家拍攝的時候使用了Astrotrac公司生產的星野赤道儀,俗稱“剪刀腳”。 該赤道儀擁有大載重、高精度和輕便的特點,可以承載重型器材,缺點則是其跟蹤時間有限,僅為兩個小時,但對于銀河[圖中的銀河為銀心方向]這種目標而已已 經足夠。在圖片上,該赤道儀沒有選用三腳架而是選用了重型立柱,本來沒有必要安裝的重錘系統也被安裝上了,推測是為了最大限度地追求精度。實際上在這里赤 道儀系統已經遠遠貴于手機本身。(參考價:1200美金)

  • 從硬體上看,該機器的攝像頭搭載的鏡頭擁有F/2.0的大光圈,使用的是1300萬畫素的堆棧式傳感器,應該是來自索尼。 我曾經使用單眼拍攝銀河,要達到圖中所示亮度,參數約為F/3.5, ISO 1600, 120s. 若假設該圖是一次曝光的成果,計算可得,該廠家使用的感光度約為ISO 52.245, 取整得ISO 50.

    因此,從結果上來看,假設這些照片都只曝光了一次,該廠家使用該手機進行了感光度為ISO 50,曝光時間為20分鐘的長時間曝光,以JPEG/RAW形式輸出并使用PS后期拉曲線完成了拍攝。恐怕采用如此低的感光度,是為了確保噪點保留在比較低的水準。 然而,鑒于手機感光器的技術限制(M4/3系統也是近幾年才在長曝光中有良好表現,而大部分手機傳感器的面積僅為M4/3傳感器的十幾分之一),以上的結 果更可能是數千張曝光較短的相片疊加而成的。這樣一來的話,原始拍攝數據就難以得知。由于該手機似乎沒有內置機械快門組件,因此也該照片也不太可能是自動 拍攝暗場、偏置場之后進行降噪的產物。

  • 到這里,我們終于能夠進入正題了。手機如果要拍出好看的銀河,到底有何前提條件?

    其一:良好的天氣、光害低空氣透明的觀測地。說白了就是要老天爺給面子,當然由于這是一次商業行動,拍攝者也可以到荒山野嶺的觀測地里一連呆上幾天,等老天爺給好臉色。

    其二:允許手機進行極長時間曝光的拍攝軟體,或是能夠自動拍攝數千張并且自動疊加的軟體。這個是手機能進行長時間曝光的前提條件。第一點,其實廠家想做就能做,只不過受限于手機的傳感器,加上長時間曝光的話恐怕一定還要改降噪算法。第二點,則要專門寫一套算法來執行疊加,想必也會對機器的CPU造成很大的負荷,而且除此以外用途有限。 題外話,雖然疊加圖片的算法是有現成的,但是直接搬到手機上應該是不行的——想想被疊加的噪點,呵呵。

    其三:該手機的圖像傳感器對長時間曝光擁有良好的抑噪能力,并且搭載大光圈鏡頭。盡可能地使用優良的降噪算法。大光圈鏡頭固然是必須的,能夠縮短曝光時間就盡量縮短。抑噪能力毫無疑問會受限于傳感器面積,哪怕牛逼如IMX214也扛不住長時間曝光。因此,后期降噪的算法非常重要——1020為什么牛逼?不僅僅是因為硬體屌,更是因為算法屌。

    其死:固定手機在三腳架上或者赤道儀上的方式,以及三腳架或者赤道儀。該廠家直接上了上萬的裝置,這當然也不成問題。固定方式?用個帶1/4英寸螺絲孔的保護套就搞定了。(1020那玩意就很好)當然,更粗暴一點,直接用個架子夾著也可以。 題外話,使用星野赤道儀應該只是這位攝影師的習慣,實際上如果追求精度,采用大型赤道儀才是更好的方法。(當然小心累死

    到這里,我們已經可以回答題目所提出的疑問了。

    在荒郊野嶺的地方,使用一臺允許長時間曝光的手機,搭載著大光圈鏡頭和高(hei)性(ke)能(ji)CMOS,固定在昂貴的赤道儀上并做好一切有需要的調校,尤其是要把極軸對到最準。這里已經可以耗掉一兩個小時了。把感光度調到最低,把曝光時間調到180s, 300s, 600s或者1200s這種長度;又或者把感光度調高,拍攝多張[成百,上千]曝光較短的圖片進行疊加,最后用暗場+偏置場去掉噪點,再用PS拉曲線。 說白了,現在主要的問題就是,沒有那么黑科技的CMOS啊...專門開發一套軟體又好像很煩的樣子...

    實際上即使廠家沒有專門開發這樣的一套軟體,我們也可以自己動手,用手機拍攝幾百張曝光比較短的照片,再拍攝暗場(記錄長時間曝光的噪點)和偏置場(記錄 CMOS固有噪聲)來進行合成。幾年前香港有一位仁兄用諾記的808試過,結果嘛...雖然有點像油畫,但是還是能看出銀河的樣子來的。

    那么說到底,這次這個廠家的宣傳是不是虛假的呢?這臺手機的拍照到底好不好呢? 我認為,這次這個廠家雖然不是樹新蜂,但是沒有實用意義。有多少小白會就這樣拿著剛到手的手機對著天拍,然后拍不到就罵廠家的?難以預測。赤道儀并非家家戶戶都有的東西,那么貴的赤道儀更加是罕見的。 專門開發這一套長時間曝光的算法并不合算,日常拍照曝光很少長于15s[哪怕是拍車軌],何況手機也難以固定在三腳架上。何況該手機似乎并不是使用最新一代的IMX214,日常拍照性能可能還不如其他旗艦手機。 當然,如果該廠家這次的行動能對天文科普有益,能促進赤道儀的銷量,我也沒有反對的理由。

    也許,這次這個廠家做的最大貢獻,就是讓吹了很久的手機拍星空終于[部分地]成為了現實吧。

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    發表于2019.04.12 11:32:53
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    發表于2019.01.27 12:29:29
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    發表于2017.09.09 16:31:58
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    發表于2017.01.16 04:01:58
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    發表于2016.08.05 21:38:11
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    發表于2016.04.19 15:04:16
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    發表于2015.08.23 19:40:35
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    發表于2015.08.23 15:04:59
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    發表于2015.07.26 21:16:55
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    發表于2015.07.09 03:24:53
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    發表于2015.06.01 12:21:02
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    036.063.049.***
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    發表于2015.05.14 20:13:42
    104
    明天小牛3就到了,天氣好我就拍幾張星軌看看
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    發表于2014.07.29 01:11:20
    103
    171.036.017.***
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    發表于2014.07.23 09:46:26
    102
    014.158.***.***
    014.158.***.***
    各大網站的評測標出的參數,攝像頭用的是imx214。
    發表于2014.07.17 23:22:29
    101
    看來這位仁兄文筆了得啊,投個稿讓我等瞻仰一下可好?
    發表于2014.07.17 16:15:44
    100
    116.020.147.***
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    發表于2014.07.16 20:52:44
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