Богатое небо ночи в объективах длинной выдержки

Кажущееся пустым и чёрным небо на самом деле не пусто. Стоит настроить камеру на длинную выдержку — и этот кажущийся вакуум превращается в плотное звёздное поле, извлекая десятки тысяч источников света из того, что глаз воспринимает как почти полное ничто.

Человеческое зрение создано для выживания “здесь и сейчас”, а не для тщательного анализа глубин космоса. Фоторецепторы сетчатки работают с порогом чувствительности: если поток фотонов ниже определённого уровня, они просто не посылают в мозг достаточно сигналов, чтобы зарегистрировать световую точку — особенно когда зрачок постоянно сужается и расширяется, подстраиваясь под более яркие объекты вроде Луны, уличных фонарей или экранов. Если добавить к этому атмосферное рассеяние и световое загрязнение, то большая часть слабого звёздного света оказывается погребённой под ярким фоном, который поднимает “шумовой порог” нашего зрения.

Цифровой сенсор подчиняется иным правилам. Каждый пиксель накапливает приходящие фотоны и преобразует их в электроны; в течение секунд или минут это превращается в временное интегрирование, а не в почти мгновенную выборку, как у глаза. Здесь полезны понятия, знакомые из статистической механики, например энтропия: сенсор жертвует временным порядком ради суммарной информации, складывая бесчисленные крошечные, случайные приходы фотонов в связанный сигнал. Обладая более высокой квантовой эффективностью, чем многие клетки сетчатки, и не имея жёсткого цикла “обновления”, сенсор накапливает слабые сигналы до тех пор, пока они не поднимутся выше уровня шумов считывания. То, что выглядело равномерным тёмным пятном, раскрывается как тесная карта далёких солнц — просто потому, что кремнию позволено ждать дольше, чем биологии.

loading...