Nasty의 세상사는이야기

종종 즐기는 취미로 천체관측과 천체사진이 있습니다.
오늘은 이에 대해서 이야기를 좀 적어볼까 합니다 ㅎㅎ

우선 천체사진!
천체사진의 하위 분류는 여러가지(방법)로 분류할 수 있습니다만..
우선은 결과물로 놓고 봤을때 크게 두가지로 나눈다면 '일주' 사진과 '점상' 사진으로 나눌 수 있습니다.

이런 사진을 일주사진이라 합니다.
지구가 자전을 하기에 별은 항상 한곳에 머물지만 지구위에서 봤을때는 움직여보이게 됩니다.
특정 축(자전축)을 기준으로 시간당 15도씩 움직이게 되는데 이를 긴시간 노출을 줘서 움직인 궤적을 담게됩니다.
별의 일주운동을 담는다 하여 일주사진이라 합니다

필요한 장비도 제일 간결합니다. 

1. 구도가 좋은 장소
2. 튼튼한 삼각대
3. 벌브촬영이 가능한 카메라와 적당한 화각의 렌즈
4. 릴리즈
5. 기다림

촬영을 하는 방법은 일반 풍경사진을 찍는것과 크게 다르지 않습니다.
삼각대를 적당한곳에 펴두고 카메라를 올려 구도를 잡고 찍으면 됩니다.

하지만 찍을때 몇가지 기술이 필요합니다.
예전 필름을 주로 찍을 적에는 노출이 매우 중요했었습니다.
어두운 밤하늘이라고 해도 과한 노출을 주면 하얗게 타버리는 경우가 있으니까요.
또한, 필름이 빛에 반응하는 특성인 '상반측불궤' 라는 현상도 어느정도 염두를 해야했습니다.
많은 수행착오를 겪고 나서야 맘에드는 컷을 받을수 있었습니다.

디지털에서는 이런 부분에 대해서 조금 자유롭습니다.
디지털 소자 특성상 상반측 불궤 가 없고 제일 강점은 즉석에서 찍고 바로 확인이 가능하다는 점입니다.
필름카메라를 사용하는 경우에서는 일주를 찍기 위해 B셔터로 원하는 노출시간동안 셔터를 열어놔서 노출을 줘야했는데요
디지털 카메라는 B셔터로 무한정 열어놓기보다는 특정 시간씩 끊어 촬영(인터벌)을 합니다.

가령 30분 노출을 위해서 30초씩 노출을 준 사진을 100장을 찍는거죠
이를 나중에 후보정을 거쳐 합성하게 됩니다. 100장을 합쳐서 레이어 블렌딩 모드를 Lighten으로 주고 합성하면
위와같은 별 일주사진이 나오게 됩니다.

이 방법이 필름대비 좋은점은

1. 초점 확인이 쉽다.
2. 노출시간에 비교적 자유롭다

어두운 밤하늘을 촬영하기때문에 초점을 잡는게 쉽지 않습니다.
특히나 AF렌즈의 경우 무한대 눈금이 무한대보다 더 돌아간 경우가 많습니다.
그래서 초점을 잡는게 쉽지 않은데요 디지털에서는 찍고 바로 확인을 하는게 가능하기때문에
초점에 실패하는 경우가 비교적 적습니다. (확인만 잘 한다면요)

또한, 짧게 찍어 Lighten모드로 합성을 하는 것은
사진들 중에서 밝은 부분만 뽑아서 합성을 하는 방법이라 노출시간이 오래되도 배경(밤하늘)이 타는게 상대적으로 덜합니다.

일주사진은 일반적인 사진가가 제일 쉽게 접할 수 있는 천체사진이라고 보시면 됩니다 :)

그 다음은 점상사진입니다.
말 그대로 별을 '점상' 이 되게 찍는 방법입니다.
여기에는 몇가지 방법에 따라 분류가 있고 분류에 따라서 장비도 천차만별로 달라지게 됩니다

제일 간단한건 위 일주촬영에서 별이 흐르지 않을정도로만 노출을 주는 방법입니다.
시간당 15도로 별이 일주를 하는데 사진 상에서 이를 흐르지 않는 정도로 찍히게끔 하는 방법인데요
보통은 35mm환산 24mm렌즈의 화각에서 대략 15초 내외로 보고 촬영을 합니다.
이는 천구의 북쪽이냐 남쪽이냐에 따라서도 달라지니 촬영할때 테스트를 해보고 노출시간을 조절하는 방법으로 합니다.
위치에 따라 달라지는건 원의 호를 생각하면 이해하기 쉬운데, 같은 각도(15도)라고 해도 원의 중심과 멀어질수록 호의 길이는 길어지기때문에
북극성 근처는 노출의 여지가 좀 더 크고 반대로 천구의 적도에 가까워지면 같은 시간에 별이 움직이는 거리가 멀어지므로
노출을 길게 줄 수가 없는거라 보면 됩니다.

비교적 짧은 노출시간에 보다 많은 별을 담아야 하기 때문에 가급적이면 조리개를 열고 (최대개방보다 한두스톱 정도 조여서)
감도도 되도록이면 노이즈가 심하지 않은 선까지는 올려주는게 유리합니다. 그 외 촬영은 일주사진과 동일합니다 ㅎㅎ

일주사진과 점상에서 여기까지를 '고정촬영' 이라는 범주로 놓기도 합니다.
그렇다면 고정촬영이 아닌 범주는?
'가이드'촬영 이라고 합니다. 카메라를 고정했다 해서 고정촬영이라 하는데요
가이드 촬영은 카메라를 고정하는게 아닌 별을 고정한다고 보면 되겠습니다.

가이드 촬영의 범주부터는 이제 장비가 조금 더 필요하게 됩니다.
카메라가 아닌 별을 고정하기 위한 장비가 필요한데요 이를 '적도의' 라고 부릅니다.
별이 흐르지 않게끔 지구 자전속도와 같은 속도로 별을 추적해주는 장비라고 생각하시면 됩니다.
축을 지구의 자전축과 평행하게 두고 회전하며 별을 추적해줍니다.

이 범주에서 제일 중요한 장비가 적도의가 되겠구요
뭐를 찍느냐에 따라서 아래와 같이 나눕니다.

1. 피기백(piggyback)촬영
2. 직초점 촬영
3. 어포컬(확대)촬영

피기백 촬영은 가이드 촬영중에서 장비가 제일 간결합니다.
고정촬영 장비에 적도의만 추가되면 되니까요.
피기백이라는 어원은 구글에서 piggyback으로 찾아보면 이미지 검색에서 업혀있는 사진이 많이 나옵니다.
뭔가를 업는거를 피기백 이라고 합니다.

원래 피기백 촬영의 시작은 적도의에 망원경을 얹고 관측시 망원경 위에 카메라를 올려서 촬영을 같이하는데서 시작했다고 합니다.
이게 나중에는 망원경 없이 적도의에 카메라를 올려 촬영하는 범주까지 피기백으로 인정하는 추세인데요
엄밀이 따지면 '광시야 가이드' 촬영이라고 보면 되겠습니다 :)

일반 관측용 적도의는 종류에 따라 다르지만 카메라와 비교했을때 비교적 무거운 중량을 견뎌야 하므로
크고 무겁습니다. 또한 망원경으로 대상을 찾아야 하기 때문에 적경/적위 두 축으로 구성이 되어있습니다.
이러한 적도의를 광시야 촬영에 맞게끔 적위축을 없애고 탑재중량을 낮춘 '단축' 적도의들이 최근들어 스타트래커 라는 범주로 나오고있습니다.
대표적인 제품이 '토스트 프로', '폴라리에', '스카이트래커', '스카이메모' 등입니다.

위와 같은 장비가 위에서 언급한 적도의 입니다. 
관측이 아닌 광시야 사진의 경우 미세 조절까지 필요치는 않아 미동 나사들이 없습니다.
구도는 볼헤드에 의해서 잡기때문에 이와 관련된 부분은 간소화 되어있구요 사진에는 적위축(볼헤드 하단)이 있으나
촬영시에는 무의미 하다고 볼 수 있습니다 ^^; 위 사진에서 추가 달린 부분을 제거하고 볼헤드를 적경축에 바로 붙이는 것도 가능합니다.

뒤쪽에 볼록 튀어나온 부분이 '극축 망원경' 이란 부분인데 적경축의 기준이 되는 축으로
이 망원경을 통해 북극성을 보며 지구의 자전축과 적도의의 회전축(적경축)을 일치시켜주는 작업을 합니다.
이를 '극축을 맞춘다' 라고 합니다 :)

위 장비의 리뷰는 나중에 적기로 하고,
위와같은 장비의 세팅을 마치고 구도를 잡은 후 별 추적 모드로 촬영을 하면 됩니다.

촬영에도 마찬가지로 필름시절에는 B셔터로 열고 기다렸는데요
디지털에서도 이와 같은 방법을 사용 할 수 있으나, 이미지 프로세싱 기법의 발달로 인하여
촬영때 챙겨야 하는 이미지들이 다소 늘었습니다.

본래 별사진이 될 컷들은 적정한 노출로 아까 일주 촬영때처럼 인터벌로 여러컷 찍고 합성을 하는데요
이 합성할때 불필요한 정보(노이즈 등)들은 제거하고 별 및 성야들을 부각시켜주기 위해 메타정보성 촬영을 하게됩니다.
그러고 나중에 이 사진들을 가지고 합성용 프로그램으로 합성을 하면 됩니다.
(위 사진이 이러한 다크/플랫/바이어스 프레임을 촬영하고 DSS 라는 프로그램으로 합성한 사진입니다)

이런 피기백 적도의들의 경우 특징상 타임랩스에 이용을 하는 경우도 많아 최근 많이 구매를 하고있습니다.

다음, 직초점촬영과 확대촬영입니다.

이 두 방법의 경우 비슷한듯 다른 방법인데요
우선 여기서부터는 천체 망원경이 필요합니다. 천체망원경을 적당한 적도의에 올리고 망원경을 통해 찍는 방법인데요
망원경의 접안렌즈를 빼고 대신 카메라로 촬영을 하면 직초점 촬영, 접안렌즈 혹은 접안렌즈와 카메라렌즈를 함께 쓰면 확대촬영이 됩니다.

대상에 따라, 고배율이 필요한 경우는 확대촬영을 하고 그렇지 않은 경우는 주로 직초점 촬영을 합니다.
촬영법은 피기백과 동일하나, 확대촬영의 경우는 최근에는 촬영보다는 무손실 동영상을 촬영후 프레임을 추출하여 합성하는 기법이 쓰이기도 합니다.

또한 카메라 역시 일반적인 (개조)DSLR을 사용하기도 하나, CCTV나 웹캠등의 카메라도 많이 활용이 되고 있습니다.

이러한 분류 외에도
적도의도 톱니를 이용한 기계다보니 '오차' 가 존재합니다. 이를 추적 오차 라 하는데
이 오차 보정 유무에 따라서 가이드, 노터치 가이드 로 나누기도 합니다.

노터치 가이드는 말 그대로 촬영자가 손을 대지 않고 가이드를 하는 방법으로 적도의 정밀도에 따라 노출 한계치가 달라집니다.
반면 가이드는 별도의 망원경으로 특정 별을 추적하여 적도의에 피드백을 주는 방법입니다.
최근에는 적도의에서 오토가이드를 지원하는게 많은데 망원경에 별을 찍고 그것을 컴퓨터로 모니터링 하면서 오차가 생기면
적도의에 있는 가이드 포트로 피드백을 줘서 오차를 보정하는 방법을 많이 사용합니다.

직초점/확대 촬영 부분은 아직 마땅한 적도의를 구비 못한 관계로 차후 좀 더 자세한 이미지와 함께
설명을 하도록 하겠습니다 ^^;