首页 » 跟我一起去追星:星空摄影指南 » 跟我一起去追星:星空摄影指南全文在线阅读

《跟我一起去追星:星空摄影指南》第8章 光影魔术:后期处理

关灯直达底部

进入数码时代以来,数码照片的后期处理变得越来越重要,虽然不至于像有人说的“三分拍摄,七分后期”那么夸张,不过笔者觉得“七分拍摄,三分后期”还是必须的。而在某些天文摄影领域,拍摄和后期的比重甚至能够达到五五开。因此,掌握必要的后期处理技巧非常重要。在这里介绍一下最常用到的一些后期处理方法。

1.为什么需要后期处理?

摄影,说得艺术点,就是用镜头和数字图像传感器(以前用胶片),记录下美好的画面和光影。说得技术点,就是对光信号的获取与处理。因此,摄影这个概念从一开始就包括了后期处理。胶片时代在暗房里的冲洗技术就是典型的后期处理。而选择不同性能的胶片,以及运用高端胶片相机的重复曝光功能,从某种意义上说也是一种后期处理,或者说,在数码时代,这些都可以通过后期来实现。

有人对后期处理很反感,认为一张真实的照片必须是相机直接拍成的,不能进电脑用以Photoshop(简称PS)为代表的图像处理软件进行调整。殊不知,你在相机内也可以设置所谓的“照片风格”,即在拍照前就设置好照片的清晰度、对比度、颜色饱和度、色彩平衡等,而所谓的原始图像文件R AW格式,更是号称“数码底片”,其存在的目的就是给摄影师后期处理用的。

实际上,根本不存在所谓的完全不进行后期处理的照片,因为数码相机实际上接收的是光子打在传感器上产生的光电子的读数。只要把这些读数转化成可视的图像,就必然经过了后期处理,区别只在于这些处理是拍照时由相机完成的还是拿回去用电脑完成的。而即便是光电子读数,也混入了电子设备本身的各种“噪声”,不能算真正纯净的信号,也是被“处理”过了的。

对天文摄影而言,后期处理显得更为重要。除了电子设备产生的噪声,天文摄影还要面对许多别的噪声,如高感光度(实际上是较高的电子增益)产生的噪声、天光背景产生的噪声、光学系统的缺陷产生的噪声(比如渐晕)、读出噪声等。这些噪声体现在可视图像上就是红红绿绿的噪点、图像细节的劣化、图像亮度对比度的劣化等,导致我们希望体现的目标(或者说我们真正想接收的信号)隐藏在噪点(或者说噪声)中,看不清楚,细节模糊。

要对付这些噪声,将噪声尽可能去除,凸显信号,提高信噪比(信号和噪声的强度之比),需要进行科学的后期处理。这其实是一门专门的学问——信号处理。因此,对摄影,尤其是天文摄影而言,合理而科学的后期处理不仅仅只是“可以做的”,而且是“应该甚至必须做的”。一个好的天文摄影师,必然也有一套自己的很好的后期处理方法。

●这张照片,是关闭相机的镜头盖,设置较高的 ISO,较长的曝光时间拍摄得到的。它本来应该是纯黑的,但实际上却布满了红红绿绿的小点,这些小点就是噪点。后期处理的一个重要任务,就是将这类噪点尽可能消除。

小贴士

有一种后期处理是错误的,那就是把明明没有的物体通过PS类软件复制粘贴进画面。比如,你拍了一座雪山,空中明明没有月亮,却从别的月亮照片里把月亮复制粘贴到了雪山照片的天空中,这种行为就属于作假,是要坚决反对的。

现在,越来越多人接受了后期处理。许多摄影比赛的要求里也明确写着:可以对图像进行适当的亮度、对比度等方面的调整。相信随着时间的推移,正确的后期处理理念终将深入人心。

2.色阶和曲线

这里推荐的图像后期处理软件是时下非常流行的PS。有人可能会觉得此软件复杂,但我要说,你也许学习时会稍微费点劲,但学会后你会发现,它的能力真的是普通图像处理软件所不能比拟的。在这里,笔者用此软件的CS6版来做介绍,其余版本可以参考,基本功能和操作是差不多的。

在这里我们使用下图来进行介绍。这是一张银河的照片,但是因为某些原因曝光有些不足,银河不是很明显。不过,经过简单的几步处理,就能让银河变得很灿烂。

●一张曝光不足的银河照片实例。

运行PS 软件以后,首先要打开图像。点击菜单栏“文件”-“打开”,或者在软件的主窗口的空白处双击,都可以打开“图像打开”对话框。更方便的做法是直接将要打开的图像拖进 PS的主窗口。

● PS CS6打开图像后的界面。

接下来,就是针对图像进行操作。在这里,最简单的做法是尝试使用菜单栏的“图像”-“自动色调”,或者“图像”-“自动对比度”,或者“图像”-“自动颜色”这三个自动选项,一个一个尝试,有时可以直接得到还不错的效果。

如果自动功能无法得到你想要的效果,就需要我们手动进行调整。首先,我们可以通过右侧的“历史记录”窗口,令图像回到刚打开时的样子——越靠上的步骤越早。然后,可以通过调整色阶和曲线让星空变得更亮,银河变得更明显(如果找不到“历史记录”窗口,可以尝试在菜单栏的“窗口”下将“历史记录”勾上)。

点击菜单栏“图像”-“调整”-“色阶”,可以打开色阶对话框。如下页图所示,调整色阶只需要拖动中部“输入色阶”下的左、中、右三个滑块就能完成。将右边滑块向左拖,可以令图像整体变亮,并且图像中本来就亮的部分会变亮得更快;将左边滑块向右拖,可以令图像整体变暗,并且图像中本来就暗的部分会变暗得更快;将中间滑块向左或向右拖,可以令图像亮度居中的部分变亮或变暗,而最亮和最暗的部分亮度不发生变化。滑块上方黑色的像山峰一样的图案是这张照片的亮度直方图,一般来说无论怎么调整,左边滑块应始终保持在直方图左下端点的左边,右边滑块应始终保持在直方图右下端点的右边,这样可以保证图像中的有用信息不至于丢失。不过,有时为了将特别暗弱的信号处理出来,不得不丢失一部分信息时,这两个滑块也是可以“越界”的。至于中间滑块,倒是没有特别硬性的界限规定。

一般来说,建议先将右边滑块向左拖(下图画红圈处),让图像亮起来。在滑块不越界的前提下,观察图像亮度,保证本来就比较亮的部分不要过亮一片惨白,然后点击确定。

●通过调整右滑块使图像整体变亮。

●通过调整左滑块使图像变得稍暗。

接下来,再次打开色阶对话框,将左边滑块向右拖(下图画红圈处),让图像稍微暗一点。在滑块不越界的前提下,观察图像亮度,保证本来就比较暗的部分不要暗到死黑一片,然后点击确定。中间滑块根据你的需要可以保持不动或者略微移动一点,但不宜移动太多。必要时,可以反复做类似的色阶操作多次,最后得到如下图所示的图像。怎么样,银河以及其中的星云和暗带明显多了吧?

●经过多次色阶调整后的银河图像。

然后,我们还可以通过调整曲线,让银河变得更明显。点击菜单栏“图像”-“调整”-“曲线”,可以打开曲线对话框。如下页图所示,曲线对话框的主体也是山峰状的直方图,一条从左下到右上的对角线是初始的曲线(此时实际上还是直线),我们要做的,就是用鼠标在这条线上点击以增加“锚点”(图中红圈圈出来的3个锚点就是笔者添加的),然后将锚点向上或向下拖,改变曲线的形状,从而调整图片的亮度分布情况。

在直方图上,越往左,对应的是图像上亮度值越低的部分。越往右,对应的是图像上亮度值越高的部分。在某个位置增加锚点,这个锚点就控制该位置对应的亮度值,以及其附近的亮度值。将锚点向上拖,相当于将该位置附近的亮度值提高。将锚点向下拖,相当于将该位置附近的亮度值降低。上图所示的曲线,有3个锚点,左下那个相对于对角线略微向下拖了一点,意味着将亮度值较低的部分的亮度进一步压暗了一点;中间那个相对于对角线显著向上拖了一些,意味着将亮度值中等到中等偏上的部分的亮度显著提高;右上那个基本位于对角线上,意味着亮度值最高的部分亮度基本保持不变。

●曲线示意图。

这样,我们相当于将背景压暗,将银河、星云等所对应的中等亮度值凸显,同时避免了高亮度值的过曝。这样调整后画面对比度更强烈一些,银河和星云等更加突出。这个曲线形状是笔者比较喜欢的形状,供大家参考。

下页图是在上页图基础上调整完曲线后的样子,跟未处理的图对比一下,效果提升很明显吧?

当然,并非所有图片的直方图都是这样简单的“一座山峰”,也有一些其他形式的直方图。比如,216页的上图是笔者拍摄的一张星空、银河、气辉的照片,地景有一座山。这张照片的直方图如该页下图所示,在中部“主山峰”的左边,还有一座“小山峰”,这座小山峰其实对应的是图像下部作为地景的那座山的亮度信息。因为这座山没有光照,所以呈剪影状。但因为这张照片曝光时间较长,所以这座山并非死黑一片,仍然是有亮度信息的,这些暗部的亮度信息就在直方图上左侧这座“小山峰”里。通过“暴力”的调整色阶(就是大幅度把色阶右滑块和中滑块向左拖),大山是可以调亮的,如217页图所示,不过这时本来较亮的星空就惨白一片了。

●调整曲线后的样子。

●具有较多暗部地景的星空照片。

●具有较多暗部地景的星空照片的直方图。

●“暴力”处理可以让下方本来黑暗的大山显露出来,但星空就惨白一片了。

所以,调整这种图像时,可能就需要取舍。如果你想突出星空和气辉,也许就不得不舍去大山对应的暗部信息,即在直方图上截去左边那座“小山峰”,将左边滑块拖到中部“主山峰”的左下角附近,如218页上图所示。这时大山真的成为一片死黑,但星空的对比度强烈了。然后,再进行进一步的调整(见后文),最终得到该页下图的效果,绿色的气辉充满整个画面,右侧淡淡的秋夜银河纵贯而过,右下角北京城的光污染导致的金色也挺好看。与一开始的图对比,效果是不是天壤之别呢?

小贴士

气辉是地球高层大气暗淡的发光现象,由太阳的电磁辐射激发地球高层大气中的某些成分,引起发射和散射而造成,与极光的原理有些类似,但又颇有不同。气辉在低纬度地区也能观测到,但极其暗弱,肉眼一般无法察觉,通过相机长时间曝光才能拍摄出来。气辉因参与作用的成分和过程的不同而呈现不同色彩,常见的有绿色、红色等。气辉一般出现在低空,但有时气辉强烈时,满天都能拍到。

●截去左边的“小山峰”虽然令暗部死黑,但星空的对比更强烈。

●处理后的星空与气辉照片。

3.设置灰场和保存

调整完曲线后,对图片亮度、对比度方面的调整基本就到位了。不过,你可能还对图片的总体色调不是很满意,比如笔者就觉得215页的银河图的背景有些发黄,让人想到光污染。而笔者更喜欢背景接近中性灰,略微偏一点点蓝。这时,我们可以通过设置灰场,简单地解决这一问题。

设置灰场的功能也在“色阶”对话框中。如下图所示,点击“色阶”对话框右下方三个吸管中的中间那个(红圈位置),然后将鼠标移到图像上,鼠标会变成一个吸管。在你认为天光背景比较均匀的地方点一下,软件就会将你点击的那个像素的颜色设置为灰色,整个画面的红色背景就去除了。有时,只点一下可能得不到较好的效果,没关系,在天光均匀的地方找不同位置多点几下,总能得到你想要的效果。

●设置灰场前。

●设置灰场后。

●示例图调整完成后的最终版本。

调整完毕后,基本就可以保存出图了。建议使用“文件-存储为”功能保存成一个新的JPG文件,尽量不要贸然覆盖原始文件。因为,随着你后期处理技术的进步,以前处理的图像你可能会觉得不满意,于是会找出原始图像进行重新处理。至于保存时J P G文件的“品质”选项,建议选“11”,用不着选择最高的“12”。其实选择“10”已经可以满足普通使用了,PS的图像压缩算法还是令人信赖的。下图是示例图调整完成后的最终版本,和210页未调整前的图片对比一下看看效果吧!

4.调整色彩平衡和饱和度

如果你对设置灰场之后的色彩还有那么一点点不满意,还想进一步微调,或者觉得颜色不够鲜艳浓郁,那么,可以调整色彩平衡和饱和度。

点击菜单栏“图像”-“调整”-“色相/饱和度”,可以打开色相/饱和度对话框,如下图所示。中间那个“饱和度”滑块可以调节颜色饱和度,往右调,颜色会变得更浓郁鲜艳(注意不要调得过于艳丽),往左调则会变得更淡。上方那个“色相”滑块可以改变图像的色调,但这个改变比较“暴力”,也不好控制,所以一般不调整,非要调也只是微调一点儿即可。

●色相/饱和度对话框。

更“温柔”,也更精细的调节图像色调的方法,是使用“色彩平衡”对话框。点击菜单栏“图像”-“调整”-“色彩平衡”,就可以打开该对话框,如下页上图所示。三个滑块,向左向右分别是往哪个方向改变颜色,一目了然。下方的“色调平衡”选项,可以选择这些调整是针对阴影(亮度值较低的部分)、中间调(亮度值居中的部分)还是高光(亮度值较高的部分),大家可以自己多尝试。也只能自己多尝试,才能体会不同的调整对图像带来的不同的改变。

调整颜色饱和度还有一个更精细的方法,就是使用“自然饱和度”对话框。点击菜单栏“图像”-“调整”-“自然饱和度”,就可以打开该对话框,如下图所示。下方的“饱和度”与之前介绍的类似,而如果增强上方的“自然饱和度”,软件会自动分析图像,将饱和度不足的地方增强,饱和度已经很充分的地方则基本不变,这样调整出来的饱和度可能会更自然。不过,对天文照片而言,增强自然饱和度很可能意味着增加暗部的饱和度,这样噪点也会更明显,因此这两项要结合使用才会效果更好。

●色彩平衡对话框。

这一节对色彩平衡和饱和度的调整并非必须,如果之前调整出来的图像已经很好了,那么这些步骤可以省略。

●自然饱和度对话框。

5.降噪

如果你的相机不是特别好,或者使用了过高的感光度,照片上,尤其是暗部,就会有各种红红绿绿的小色块,这些就是噪点。下图就是一张有明显噪点的星空照片的局部图。为了让图像更好看,我们需要降噪。如果你拍摄的是R AW格式,那么各厂商自己处理R AW格式的软件里都有降噪选项,你可以参阅软件说明进行操作。如果你拍摄的是JPG格式,或者把 RAW转成JPG以后觉得还需要进一步降噪,那么笔者推荐使用PS的一个很强大的降噪插件——Noiseware Professional。

●有明显噪点的星空照片局部图。

PS的这类插件是作为“滤镜”使用的(一般是直接将插件文件拷贝到相应的目录,然后重启P S,具体做法请大家自行上网查询)。将此插件装好后,就可以点击菜单栏“滤镜”-“Imagenomic”-“Noiseware Professional”,打开这一插件。下图是该插件的截图,使用非常简单,左上方的“设定”旁的下拉箭头处可以选择一些已经设置好的设定,比如“较强噪点”、“较弱噪点”等,一目了然,可以根据自己照片的噪点情况选择不同的设定。选择“较强噪点”,降噪比较“狠”,效果比较明显,但降噪后图像的细节丢失也会比较严重。选择“较弱噪点”,降噪比较“温柔”,但降噪后图像的细节保留得更多。如果你对这些预设设定不满意,还可以自己调节下方的各个选项,并保存为自定义设定。多多尝试,慢慢你就能找到最适合自己照片的降噪设定了。

降噪并非万能,它会引起图像细节的劣化。如果你的照片一开始就曝光不足,或者感光度过高,即使用了降噪,图像质量也不会太好。所以,最重要的还是要做好前期的拍摄,以及前面的各种调整,降噪只是最后阶段锦上添花的举动。

● Noiseware Professional降噪插件界面。

●经过 “较弱噪点”降噪后的效果图,仔细看,背景那些红红绿绿的噪点不见了,但图像细节出现了一定的劣化。

6.锐化

在天文摄影领域,锐化一般只用于月亮、太阳和行星的特写照片,可以一定程度增强细节。星野照片则对精细的细节没有这么高的要求,而是主要展示一个整体场景,并且进行不必要的锐化还会增加噪点,得不偿失。

下页上图是一张月亮照片的局部截图。点击菜单栏“滤镜”-“锐化”-“智能锐化”,可以打开智能锐化对话框,如该页下图所示。主要调整的是“设置”下的“数量”和“半径”两个滑块。笔者建议,通常情况下,数量范围在25%~100%之间,数量设置越大,锐化程度越强;半径在1.0~5.0之间,取决于图像的尺寸,如果尺寸很大(比如大于3000×2000),半径可以设置在3.0 ~5.0,如果尺寸较小 (比如 1200×800),半径最好在 1.0 ~2.0 之间。锐化不宜过度,过度了会产生较多的细碎噪点,或者一些难看的线条。所以,还是要多尝试,多跟高手交流,慢慢找到最合适的锐化程度。另外,确认“移去”旁边是“高斯模糊”,下方的“更加准确”已经勾上。228页的图片是锐化后的效果图。

●锐化前的月亮照片局部。

●智能锐化界面。

和降噪一样,锐化也只是锦上添花的手段,不可能令图像质量发生质的提升。所以,前期拍摄时精确的对焦,以及保证拍摄系统稳定等,才是获得优质图像的根本。

●锐化后的月亮照片局部。

7.高端后期处理简介

前文所说的后期处理,都是针对单张图片进行的。而对于某些天文摄影题材,比如拍摄银河或者星座,如果想追求更高的图像质量,将各种噪点尽量降到最低,将天体的细节尽量细腻地展现出来,就需要用到更加复杂的摄影技巧和后期处理方法。

这个方法,就是所谓的多幅叠加。用同样的器材和参数,连续拍摄多张图片(比如9张以上),后期用软件将这些图片叠加起来,就能大大降低噪声,凸显信号,提高信噪比。这样得到的照片的细节和背景的干净程度是单张照片无法比拟的。

要想精益求精,在叠加之前,还要进行一些预处理,比如减暗场、除平场等。暗场是长时间曝光下相机的电子器件和传感器所产生的热噪点。拍摄天体照片时,需要同时拍摄一些盖着镜头盖的曝光参数完全一样的暗场照片,用于后期处理。而平场就是镜头的渐晕,如果用的是镜头,可以后期用类似“周边光量校正”的功能解决;如果用的是望远镜,则需要面对合理的均匀光源拍摄平场照片,用于后期处理。

●天文照片单张 (左)和减暗场、除平场、多幅叠加后 (右)对比。可以看到,经过一系列处理以后,照片的细腻程度大大提升,噪点大幅度减少。

在众多的天文摄影领域中,有一个比较高端的领域,叫作深空天体摄影,可以说是天文摄影的“金字塔尖”,主要拍摄星云、星团、星系等深空天体。要想在这个领域有所建树,这些高端处理技巧是必不可少的。

同时,这个领域对器材质量、天气状况、观测地的光害条件、拍摄者的技术和耐心、拍摄时遇到的状况、后期图像处理水平等多种因素都有很高要求,缺一则难出佳作!所以,建议一般爱好者不要太急于尝试,否则可能会深受打击,或者走火入魔,陷入烧器材的尴尬境地。即使尝试,也要根据自己的经济状况、时间精力等因素,适可而止。因此,在这里就不详细介绍了。

●仙女座大星系 M31照片。这种漂亮的深空天体照片是经过了一系列复杂的前期拍摄和后期处理才得到的,需要大量的经济和精力的投入。

8.流星雨照片后期处理技巧

本章的最后,笔者再简单介绍一下流星雨照片的后期处理技巧,即如何得到第6章的章首的图片那样的流星雨效果。

首先明确一点,该页上的这张照片不是拍到的一个瞬时情况,而是一晚上累积拍摄了近4小时,才拍到的68颗群内流星。相机只能拍到比较亮的流星,所以肉眼看到的比这个多得多。

那么,结合你之前学到的拍摄方法仔细想想,你能不能发现这张照片的问题?如果我采用固定摄影,把近4小时的照片直接叠加在一起,类似叠星迹那样的方法,那么背景的星空肯定会拉出长长的星迹,不会是像现在这样的星点。如果我用赤道仪跟踪拍摄了4个小时,同时赤道仪跟踪精度极高,那么的确可以简单地叠加出这样的照片,但是,照片中的那棵树应该是模糊的,不应该这么清晰,因为星空不拖线地景就必然会拖线。

所以,这张照片用的是一个特殊方法,是在尊重科学的前提下,用了真正的“PS”。

其实,这些照片确实使用了赤道仪跟踪,不过是一台小巧的星野赤道仪,也没有认真对极轴,跟踪也不太准,时间一长,星点也是有明显移动的。所以,这个方法同样适用于固定摄影。

●在你一晚上连拍的成百上千张照片中,挑出拍到了流星的照片。

●用PS 打开你认为地景拍得最好的一张照片,作为背景。

●打开另一张照片,将该照片复制-粘贴到背景照片上。粘贴过来的这张照片会成为背景照片上面的一个新的图层。

●将该图层不透明度设置为50%。这样你就能同时看见两个图层的照片了。

●对上面的图层进行平移和旋转,让上下两个图层的星点尽可能重合。这样相当于把两张星空照片对齐了。

●将上面图层的不透明度设置回10 0%。

●将上面图层的流星选出来单独保留,删除该图层的其余部分。这样,上面图层的流星就落在了背景照片上,但是它待在了它应该在的位置。

●重复上述步骤,直到将所有流星都放在背景照片上的正确位置。

●将背景照片上的流星也选出来作为一个新的图层。

●将所有流星的图层合并为一个图层。然后,对这个图层适当的用色阶和曲线进行提亮,这样流星会相对于背景星空更明显。这样做也并不违背科学,因为流星一闪即逝,而背景恒星都是十秒甚至几十秒累计出来的亮度。所以,如果不提亮,一颗0 等的流星,在照片上看可能还不如一颗2等恒星亮……

●最后,将流星图层和背景图层合并,再进行整体的调整色阶、曲线、设置灰场、设置色彩平衡和饱和度、降噪等操作,最后出图。

这项工作是非常考验耐心和毅力的,因为几乎全是重复的单调劳动,但又要求很细致,必须一丝不苟,所以,很花时间精力。笔者完成这张照片,足足花了近4个小时。

为了避免出现中途出错或者死机之类的状况导致前功尽弃,请养成在过程中经常保存的好习惯,且一定要保存成PSD格式文件,最后出图再出JPG。

因为篇幅的关系,对所涉及到的操作我就不做太详细的介绍了,因为这些都是 PS相关的操作,对某些操作不太明白的话请自行查询PS的相关教程。

关于基本的天文照片后期处理技巧就介绍到这里。说到底,后期处理并不是真的变魔术,只能令照片锦上添花,而无法做到化腐朽为神奇。所以,踏踏实实做好前期的拍摄永远是天文摄影的根本。