Stwierdzenie samo w sobie oczywiście banalne, ale krótka analiza przyczyn takiego stanu rzeczy jest potrzebna. Obiekty, które chcemy fotografować znajdują się w bliższym lub dalszym (zazwyczaj) otoczeniu Ziemi. Widzimy je, ponieważ każdy z nich emituje lub odbija światło. Niektóre z nich świecą bardzo jasno (są jaśniejsze od Słońca) inne znacznie słabiej, wszystkie jednak obowiązują prawa fizyki, które mówią że ilość światła docierająca do obserwatora zmniejsza się proporcjonalnie do kwadratu odległości.
Na nocnym niebie w dobrych warunkach możemy zobaczyć kilka tysięcy gwiazd. Każda z nich to obiekt przypominający nasze Słońce. Nie wszystkie dorównują mu mocą, ale jest wiele takich, które świecą setki razy silniej. Wszystkie znajdują się jednak "dosyć" daleko (niewyobrażalnie daleko w ziemskiej skali) i ilość światła docierająca do nas stanowi tylko drobny ułamek tego co zostało wyemitowane. Gdyby nie te wielkie odległości nie znalibyśmy prawdziwej nocy i nie istniało by również coś takiego jak astrofotografia (a przynajmniej nie w jej obecnej formie). Ta sama zasada dotyczy również innych obiektów, które znajdują się w porównywalnych z gwiazdami odległościach, czyli czegoś co potocznie nazywane jest obiektami głębokiego nieba (ang. deep space objects w skrócie DSO lub DS.). Wiele z nich już na starcie świeci słabiej niż gwiazdy (np. mgławice), więc docierające do nas światło jest oczywiście jeszcze słabsze. Inne emitują co prawda gigantyczne ilości energii (galaktyki), ale znajdują się w niewyobrażalnie wielkich odległościach. Upraszając nieco sprawę można stwierdzić, że większość interesujących nas obiektów znajduje się za daleko, żebyśmy mogli je zobaczyć bez większych problemów.
W tym miejscu zaczynają się schody. Mała ilość światła wymaga zastosowania długich czasów naświetlania. O ile w zwykłej fotografii przez "długi" rozumie się czas rzędu 1-2s, to w przypadku astrofotografii są to dziesiątki lub setki minut (tak naświetlanie obiektu przez dwie lub trzy godziny to nic specjalnego). W takim przypadku pojawia się wiele problemów związanych z charakterystyką pracy przetworników (czyli elementów odpowiedzialnych za rejestrację obrazów w aparatach/kamerach), które są zupełnie nieznane w fotografii klasycznej, a do tego dochodzi problem skompensowania ruchu obrotowego Ziemi. To wszystko sprawia, że materiału raczej nie zbiera się na jednej długiej ekspozycji tylko wykonuje serię kilku-kilkunastominutowych naświetlań, które następnie należy poddać odpowiedniej obróbce i połączyć ze sobą korzystając z odpowiedniego oprogramowania. Praca z komputerem i odpowiednim programem (lub raczej programami) to kolejny etap bez którego nie powstanie żadne rozsądne zdjęcie astro - rys.2.1..
Rys.2.1. M42 - jedna z najjaśniejszych mgławic na naszym niebie
u góry: po lewej 60s, po prawej 300s, na dole złożenie 20 klatek 60s i 11 300s (Canon 300D, ogniskowa 400mm)
Mała ilość światła to jeszcze jeden problem - w fotografii dziennej na ogół nie mamy problemu z namierzeniem obiektu, który chcemy uwiecznić, a ostrość zapewnia autofocus. W astrofotografii bardzo często nie jesteśmy w stanie dostrzec tego co chcemy sfotografować, a ilość światła docierająca od najjaśniejszych nawet gwiazd jest niewystarczająca do prawidłowej pracy klasycznego autofocusa. Co gorsza jasność gwiazd jest na tyle mała, że nie będziemy nawet w stanie wystarczająco dokładnie ustawić ostrości ręcznie. W tym przypadku niezbędnych jest kilka lub kilkanaście testowych ekspozycji, które pozwolą na ocenę kadru/ostrości i ich stopniowe korygowanie aż do osiągnięcia satysfakcjonujących rezultatów. Cały ten proces może być bardzo czasochłonny i wymaga dużej dokładności, ponieważ nawet drobny błąd może całkowicie zepsuć efekt końcowy. Oczywiście istnieje odpowiedni sprzęt i oprogramowanie, które automatyzują wszystkie konieczne do wykonania czynności, ale o tym napiszę nieco później.