Szerokokątne obiektywy SIGMA w astrofotografii

Pierwsze kroki w astrofotgrafii

Ostatnie kilka lat to prawdziwy zwrot w fotografii nocnej. Postęp technologiczny od strony aparatów, coraz wyższe użyteczne ISO ale i coraz wyższe wymagania co do rozdzielczości obrazu pociągnął za sobą wyższe wymagania co do stosowanej optyki. Nieco ponad 10 lat temu, we wrześniu 2012 roku, SIGMA zaprezentowała nową wizję rozwoju swojej optyki, dzieląc ją na trzy kategorie: Art, Sport oraz Contemporary. Z mojej perspektywy najciekawsza była linia Art i już pierwszy obiektyw z tej linii tj. SIGMA 35mm F1.4 DG HSM | Art pokazał potencjał całej serii. W przeciągu dekady, obiektywy linii Art wielokrotnie sięgały po nagrody m.in. TIPA, EISA, ale co najważniejsze, zyskały uznanie w oczach fotografów. W moich też, ale o tym przekonałem się po pewnym czasie, gdy pojawiły się Arty do astrofotografii.

Co sprawia, że dany obiektyw będzie dobry do astrofotografii? Specyfika tego rodzaju fotografii to szukanie światła tam gdzie jest go bardzo mało. Niestety astrofotografia bardzo podbija te wymagania, bo punktowe źródła światła, jakimi są gwiazdy, są najlepszym i najbardziej wymagającym testem dla optycznej jakości obiektywów. To czego ja i wielu astrofotografów oczekujemy od nowoczesnej optyki, to możliwie jasne szkło, którego mogę używać bez przymykania, czyli pracując na maksymalnie otwartej przesłonie. W astrofoto świętym gralem będzie obiektyw pozbawiony kluczowych dla nas wad:

1. Koma – to wada optyczna polegająca na tym, że wiązka promieni świetlnych wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy, po przejściu przez układ, plamkę w kształcie przecinka, lub komety czy charakterystycznej mewki. Mówiąc krótko, im lepiej skorygowany obiektyw, tym zniekształcenia są mniejsze a gwiazdy bardziej punktowe od brzegu do brzegu kadru. Koma zwykle zmniejsza się po przymknięciu przesłony, ale jeżeli obiektyw ma kiepską korekcję, często nawet silne przymykanie niewiele poprawia. Oczywiście koma będzie mniej widoczna na mniejszych matrycach, o ile obiektyw możemy stosować zarówno do matryc o pełnej klatce jak i na matrycy APS-C.

2. Aberracja chromatyczna – wada układu optycznego wynikająca z różnych odległości ogniskowania (ze względu na różną wartość współczynnika załamania) dla poszczególnych barw widmowych światła (różnych długości fali światła). W rezultacie występuje rozszczepienie światła, które widoczne jest na granicach kontrastowych obszarów, pod postacią kolorowej obwódki. W astrofotografii najczęściej objawia się ona fioletowymi obwódkami na jaśniejszych gwiazdach. W teorii jest to wada, którą można usunąć lub zminimalizować, ale nie pozostaje to bez wpływu na ogólny balans koloru w ujęciu.

3. Winietowanie – to radialne przyciemnienie brzegów kadru. Im mniejsze winietowanie, tym mniej tracimy światła. Winietowanie zwykle spada po przymknięciu przysłony. Winietowanie można usunąć kalibrując klatki w czasie postprodukcji, większość profesjonalnego oprogramowania usuwa je automatycznie na podstawie stworzonych wcześniej modeli.

Dlaczego astrofotografią na szeroko jest tak fajna? Z jednej strony to doskonały wstęp do fotografowania obiektów nocnego nieba z dłuższych ogniskowych, z drugiej to doskonała przygoda. Kiedy korzystamy z szerokokątnej optyki, niekoniecznie i nie zawsze wymagane będą bardziej specjalistyczne rozwiązania w postaci montaży paralaktycznych z napędem śledzącym ruch gwiazd. Wystarczy porządny statyw i można zaczynać. Dla optyki o ogniskowej pomiędzy 14-20 mm, ekspozycje na których gwiazdy będą jeszcze punktowe, wynoszą do około 30 sekund. Przy tych czasach naświetlania, nowoczesne aparaty z jasną optyką spokojnie umożliwią zarejestrowanie Drogi Mlecznej z całkiem bogatą strukturą. Kilkanaście takich ekspozycji można połączyć za pomocą darmowego oprogramowania wzmacniają sygnał i redukując jednocześnie poziom szumu. Taki sposób fotografowania bez cięższego sprzętu umożliwia nam łatwiejsze dotarcie w miejsca, gdzie poziom zanieczyszczenia światłem miejskim jest niższy co będzie kluczowe w takim rodzaju fotografii.

Przyjrzyjmy się zatem co oferuje nam SIGMA i jakie rezultaty możemy osiągać za pomocą jej optyki. Nadmienię, że do swojej fotografii używam aparatów zwykłych oraz modyfikowanych, w celu polepszenia sprawności w paśmie świecenia zjonizowanego wodoru (na zdjęciach czerwone mgławice), o sensorach pełnoklatkowych, co jest dodatkowym wyzwaniem dla optyki.

Fotografia astronomiczna Sigmą 14mm F1.8

Przy tej ogniskowej, z aparatem pełnoklatkowym widać naprawdę szeroko. Umożliwi nam ona dość swobodne fotografowanie bez napędu, do czasów naświetlania około 30 sekund. W przypadku Drogi Mlecznej, 115 stopni pola widzenia pozwala na objęcie ok. 2/3 jej długości.

Sigma 14mm F1.8 DG HSM | Art jest obiektywem ze świetnie skorygowanymi zniekształceniami geometrycznymi. Obiektyw bardzo dobrze spisuje się po delikatnym przymknięciu. Pełnoklatkowe 14mm, ze światłem F1.8 to dosyć nietypowe połączenie. W codziennej fotografii możemy ciekawie pracować z perspektywą, natomiast w fotografii astro, mamy piękny instrument do szerokich panoram. Obiektyw nie jest mały, więc inżynierowie mieli dosyć miejsca do popisu. Ostrość obrazu, winietowanie, i korekta aberracji jest tu na poziomie którym nie pogardzi najbardziej wymagający astrofotograf. Dzięki dużej, przedniej wypukłej soczewce, korekta komy jest świetnie opanowana. Tego typu konstrukcje nie pozwalają na montowanie przednich filtrów, ale w tym przypadku nie mają one większego znaczenia. Mam wrażenie, że celem powstania tego obiektywu była szeroko rozumiana wysoka jakość obrazu i po wielonocnych testach zapewniam, że została osiągnięta.

Jest to też fantastyczna ogniskowa do robienia zdjęć śladów gwiazd (tzw. Startrails), gdzie na nieruchomym statywie rejestrowane przez dłuższy czas gwiazdy, nakreślą łuki lub linie wokół osi obrotu naszej planety, która znajduje się w pobliżu gwiazdy Polaris (tzw. północna Gwiazda Polarna Ziemi).

Tymczasem na potrzeby aparatów bezusterkowych powstała zupełnie nowa SIGMA 14mm F1.4 DG DN | Art. Obecnie stała się jedynym obiektywem 14mm z przysłoną F1.4, dedykowanym do pełnoklatkowych bezlusterkowców. Dotychczas nie mieliśmy możliwości pracy z takim obiektywem, jego możliwości sprawdzałem więc z wielką ciekawością.

Wydaje się, że nowa wersja została zaprojektowana specjalnie do astrofotograficznych zastosowań. Już po pierwszych zdjęciach było widać doskonale skorygowaną komę i to już od przesłony 1.4. Poza optyką, zastosowano szereg technicznych usprawnień takich jak blokada ustawienia ostrości, obrotowe mocowanie statywowe, które okazało się niezwykle przydatne przy kadrowaniu szerokokątnych ujęć i przy stosowaniu montażu paralaktycznego.

W osobnym materiale opiszę swoje wrażenia z używania aparatu SIGMA fp i obiektywu SIGMA 14mm F1.4 DG DN | Art.

Zdjęcia nocnego nieba Sigmą 20mm i 24mm F1.4

Posiadacze aparatów o sensorach pełnoklatkowych często mają dylemat z doborem odpowiedniej ogniskowej do szerokich ujęć. Często 14mm jest na tyle szerokie, że nie zawsze chcemy mieć aż tak wiele w kadrze. Dlatego właśnie 20mm i 24mm są najczęściej wybieranymi ogniskowymi, ze względu na swoją uniwersalność w fotografii nocnej ale także i dziennej. Tutaj jest też rozwiązanie pośrednie. Jeżeli ktoś stoi w sporym rozkroku pomiędzy ogniskową 14mm a 24mm, może wybrać jeden z doskonałych obiektywów SIGMA 14-24mm F2.8 Art (DG DN – w wersji do bezlusterkowców lub DG HSM – do lustrznek). Obiektyw może nie tak jasny, ale o bardzo dobrej optyce, sprawdzając się w astrofototo nawet od w pełni otwartej przesłony.

Z kolei obiektyw o ogniskowej 20 mm będzie świetnym rozwiązaniem dla osób szukających szerszych kadrów w krajobrazie i może być idealnym kompromisem na przykład przy fotografowaniu zórz polarnych. Będzie to też rewelacyjna ogniskowa do szerokich ujęć architektury.

W przypadku Drogi Mlecznej ogniskowa 24mm jest dla mnie optymalną, bo na zdjęciach zaczynamy rozróżniać jaśniejsze obiekty mgławicowe i ich struktury. Wydaje się być także łatwiejsza w zaplanowaniu ciekawego kadru Drogi Mlecznej wraz z krajobrazem.

Pierwsza linia obiektywów Art 20mm F1.4 DG HSM i Art 24mm F1.4 DG HSM zdobyła serca wielu fotografów i była często używanymi obiektywami w fotografii nocnej. W roku 2022 Sigma pokazała następców w tych dwóch ogniskowych z mocowaniem do aparatów bezusterkowych (z mocowaniem Sony E, oraz L-Mount). W oficjalnych materiałach jasno zasygnalizowano, że przy projektowaniu obu tych obiektywów, brano pod uwagę cechy szczególnie istotne w astrofotografii.

Nie sposób się z tym nie zgodzić, miałem okazję sprawdzić obydwa modele w praktyce i po raz kolejny Arty w astrofoto nie zwodzą. Moje serce podbiła 20-ka, która ma doskonale skorygowaną komę na brzegach kadru pełnej klatki, co jest czymś niezwykłym jak na tą ogniskową. Owszem, zmniejszony rozmiar obiektywu Art 20mm F1.4 DG DN ma też swoją ciemną stronę, ponieważ „downsize” wpłynął na winietowanie przy w pełni otwartym otworze przysłony. Jednak z mojej perspektywy, w nocnym astrofoto większe znaczenie ma doskonała korekcja komy, oraz aberracji chromatycznej. W tym zakresie ogniskowych, tak wyśrubowane parametry to naprawdę rzadkość. Pracowałem na 20mm i 24mm w wersji lustrzankowej oraz na nowych bezlustrowych konstrukcjach. Obie są świetne, ale w nowych konstrukcjach poprawiono wszystko co sprawa że zarówno dzienna jak i nocna fotografia jest jeszcze efektywniejsza, a praca z tymi obiektywami to prawdziwa przyjemność.

Oba nowe Arty, 20mm F1.4 DG DN  i 24mm F1.4 DG DN mają pewną nowinkę – przełącznik blokady MF. Jest to proste i absolutnie genialne rozwiązanie. Ręcznie ustawiamy ostrość, włączamy blokadę i obiektyw nie zmienia punktu ostrości, nawet gdy kręcimy pierścieniem, dopóki go nie odblokujemy. Jest to szczególnie przydatne w sytuacjach kiedy musimy używać specjalnych ogrzewaczy optyki zapobiegających zaparowaniu obiektywu w czasie długich nocnych sesji. Działa to tak dobrze, że raz ustawiona ostrość była idealna przez sesje w kolejne noce (podczas gdy w międzyczasie obiektywy były odpinane od body).

Obiektywy z mniejszą, płaską przednią soczewką mają też zaletę związaną z możliwością stosowania filtrów, choćby ochronnych, czy polaryzacyjnych w tracie klasycznych zdjęć dziennych. Nowe 20mm i 24 mm mają możliwość mocowania filtrów z obu stron. Z przodu w sposób klasyczny czyli nakręcamy filtry o średnicy 82 w przypadku 20mm i 72mm w przypadku obiektywu 24mm. W astrofotografii daje to możliwość stosowania choćby filtrów redukujących zanieczyszczenie sztucznym światłem jak na przykład Marumi Starscape. Z kolei w tylnej części obiektywów mamy kieszonki na filtry żelowe, które docinany ze specjalnego szablonu dołączanego do każdego obiektywu.

W celu uzyskania optymalnych rezultatów, warto w przypadku tych ogniskowych zaopatrzyć się we wspomniany napęd śledzący ruchy gwiazd ale nie będzie on niezbędny. Zanim zaczniemy zaopatrywać się w dodatkowe akcesoria, mamy naprawdę wiele do zrobienia i przećwiczenia z aparatem, obiektywem i statywem. Zdjęcia o różnych porach roku, z krajobrazem lub bez, dłuższe i krótsze czasy naświetlań, zapewniam Was, że jest co robić. 

Obiektywy do astrofotografii – Sigma 28 do 40mm

Nieoczekiwanie w 2018/2019 roku SIGMA zaprezentowała dwa obiektywy o ogniskowych, o których „zapomniano” lub były nietypowe. Mowa o SIGMA Art 28mm F1.4 DG HSM, oraz SIGMA Art 40mm F1.4 DG HSM. Obiektywy stosukowo duże, co sugerowało, że będą optycznie wyśrubowane, a więc dla astrofotografów łakomy kąsek. Nie pozostało nic innego jak sprawdzić je w praktyce. Podejrzenia wyjaśniły się już pierwszej nocy.

Waga i rozmiar obiektywu nie są przypadkowe, bo trzeba przyznać, że oba modele są absolutnie rewelacyjne do moich zastosowań. Poziom rozdzielczości, niskie winietowania, oraz doskonała korekcja komy oraz aberracji chromatycznej przekonała mnie, że w tym zakresie ogniskowych, póki co nie spotkałem bardziej wydajnych modeli.

W przypadku fotografii nocnej i krajobrazu to obiektywy do łowienia detali zarówno na niebie jak i w krajobrazie. Doskonałe własności optyczne umożliwiają pracę tą optyką od nieomal otwartej przesłony.
Te ogniskowe dają nam już całkiem spore możliwość w rejestrowaniu dużych obiektów wewnątrz Drogi Mlecznej takich jak mgławice, gromady otwarte. W ogniskowej 28-50 mm mieści się większość konstelacji lub możemy za ich pomocą robić przeglądowe ujęcia obiektów w nich zawartych (oczywiście tych większych).
Trzeba pamiętać, że w przypadku fotografowania takimi ogniskowymi potrzebny będzie wspomniany montaż paralaktyczny który będzie niwelował pozorny ruch nieba. 

Tym samym zdjęcia nieba będzie można robić z dowolnie długimi ekspozycjami a tym samym rejestrować znacznie słabsze obiekty.

Jak fotografować nocne niebo – poradnik

Tak naprawdę, jeżeli chcecie zacząć swoją przygodę z astrofotografią, na początek wystarczy statyw i dobry pomysł. Doskonałym i atrakcyjnym sposobem jest fotografowanie śladów gwiazd tzw. startrails. Do tego bardzo pomocny będzie tryb interwału w aparacie lub zewnętrzny wężyk w którym jest taki tryb. Szerokokątna optyka będzie dawała najciekawsze efekty. Czasy naświetlania powinny zawierać się pomiędzy 30 a 60s i takich zdjęć najlepiej wykonać około godzinę pamiętając o krótkiej (najlepiej 1s) przerwie pomiędzy oraz o tym, żeby nie ruszać aparatu w czasie całej sekwencji.
Z tak przygotowanej sekwencji poza stratrails możemy złożyć również film obrazujący poruszające się po niebie gwiazdy czy Drogę Mleczną. Do złożenia pojedynczych ujęć w startrails polecam darmowy StarStax, do połączenia tego samego materiału wideo używam płatnej aplikacji TLDF (Time Lapse Deflicker). Jest jeszcze jeden prosty sposób na wzmocnienie poziomu sygnału i pozbycie się szumu ze zdjęć z nieruchomego statywu. Można to zrobić korzystając ze specjalnego oprogramowania, które samo połączy gwiazdy z kilku- kilkunastu ekspozycji, pozostawiając jednocześnie nieruchomy horyzont. Program taki pod system Windows nazywa się Sequator (jest darmowy) a jego odpowiednik pod OSX to StarryLandscape (niestety płatny).

Jeżeli chcecie iść krok dalej niezbędny będzie mały montaż paralaktyczny który po ustawieniu w osi bieguna obrotu sfery niebieskiej (w pobliżu gwiazdy Polaris) będzie się obracał kompensując pozorny ruch gwiazd po niebie (pozorny bo wynikający z obrotu naszej planety).
Takie urządzenie daje możliwość fotografowania z praktycznie dowolnie długimi czasami ekspozycji. Nowoczesne lustrzanki doskonale radzą sobie w takich sytuacjach i jeżeli połączymy je z jasną dobrą optyką i wybierzemy się poza miasto, z dala od zanieczyszczenia sztucznym oświetleniem, rezultaty przekroczą najśmielsze oczekiwania.

Dodatkowym element w torbie astrofotografa będzie specjalna opaska grzejna, która podniesie nieco temperaturę optyki tak, żeby w czasie wykonywania długotrwałych zdjęć w nocy nie zaczęła nam parować. Niestety to zjawisko na w naszej strefie klimatycznej może mieć znaczący wpływ na długość sesji.

Najtańszym sposobem mogą być zwykłe chemiczne podgrzewacze do rąk, ja polecam zakup opaski grzejnej na USB, którą można zasilać z powerbank-a. Co ciekawe wspominane wcześniej nowe obiektywy Sigma Art. 14/1.4 DG DN, 20/1.4 DG DN oraz 24/1.4 DG DN mają specjalnie wyprofilowany kształt obudowy, ułatwiający stosowanie takich opasek.

Jak zacząć?

To chyba najprostsze. Po prostu nie ma się co nad tym zastanawiać, trzeba zabrać statyw, aparat i wyruszyć poza miasto, najlepiej w miejsce oddalone od aglomeracji. Początki w niektórych momentach mogą wydawać się trudne, ale większość osób z podstawową wiedzą fotograficzną bardzo szybko załapie o co w tym wszystkich chodzi.

Zachęcam i życzę powodzenia!

---

---

Zobacz produkty