Минулої статті « Знайомство з астрофотографія » ми розглянули простий спосіб зйомки Місяця за допомогою окулярної проекції, який можна здійснити практично з будь-яким телескопом. Зараз ми досить докладно розглянемо техніку зйомки, деякі особливості фотографічних спостережень різних об'єктів Сонячної системи та приділимо увагу вибору необхідного обладнання.
Устаткування
У звичайній художній фотографії кожен більш-менш професійний фотограф перед початком зйомки проводить добір обладнання, тобто. використовуваної фотокамери, комплекту об'єктивів до неї, штатива та аксесуарів, залежно від вимог, які може пред'являти об'єкт зйомки. Практично теж повинен зробити початківець любитель астрофотографії. Фотокамерою в нашому випадку виступає приймач зображення - спеціальна ПЗЗ-матриця, веб-камера або звичайний фотоапарат, роль об'єктиву грає оптична труба телескопа, а як штатив ми використовуємо екваторіальну монтування, оснащену приводами стеження. Перш ніж починати розглядати безпосередньо саму зйомку, нам варто визначитися з вибором телескопа-астрографа, камери та аксесуарів, які підходять для фотографії об'єктів Сонячної системи з досить високою роздільною здатністю. Необхідно трохи розібратися в тому, що впливає на якість одержуваного зображення і які, можливо, додаткові аксесуари нам знадобляться для зйомки різних об'єктів.
Перше на що ми звертаємо увагу при виборі телескопа це його апертура, адже чим більше діаметр об'єктива, тим більше телескоп збере світла від далеких об'єктів і тим вища здатність, яка дозволить побачити більш дрібні деталі. Другий важливий параметр, особливо для астрофото - це фокус телескопа. Якщо зйомки тьмяних, але мають великих кутові розміри, дип-скай об'єктів нам знадобиться якомога вища світлосила, тобто. Коротший фокус, щоб за менший час експозиції накопичити якомога більше світла на матриці, то для планетної зйомки нам потрібен масштаб. Пов'язано це з тим, що планети, незважаючи на свою яскравість, мають порівняно невеликі кутові розміри, тому за допомогою застосування довгофокусних телескопів і навіть у комплекті з лінзою Барлоу, яка дозволяє збільшувати еквівалентний фокус телескопа в кілька разів, ми зможемо досягти достатнього масштабу, побудованого на матриці зображення. І останнім, але не менш значущим параметром телескопа, що використовується, є його оптична система.
Як ми знаємо, всі телескопи можна грубо поділити на три класи на кшталт оптичної системи: рефлектори (дзеркальні), рефрактори (лінзові) і катадіоптрики (дзеркально-лінзові).
Рефлектори дають нам максимальну апертуру за мінімальні гроші. Наприклад, для того щоб придбати трубу рефлектор Ньютона з апертурою 200мм від одного з масових виробників астрономічного обладнання Вам доведеться витратитися на суму зазвичай удвічі або навіть втричі меншу, ніж при покупці труби системи Шмідта-Кассегрена або Максутова-Кассегрена . Телескопи рефрактори з апертурою 200мм вважаються інструментами обсерваторного класу, тобто. виготовляються лише деякими фірмами дрібносерійно і в основному на замовлення, ціна такого телескопа може зовсім зрівнятися з вартістю досить непоганого автомобіля. То який інструмент вибрати, враховуючи те, що, розорившись на оптичну трубу ( ОТА ), необхідно ще придбати монтування для неї, камеру і додаткові аксесуари?
Спочатку варто просто розібратися в особливостях кожного конкретного інструменту. Якщо телескоп системи Ньютона поступається за ціною Шмідту-Кассегрену або Максутову-Кассегрену вдвічі чи навіть утричі, це зовсім не означає, що він гірший, а пов'язана така різниця, лише з тим, що Ньютон обходиться набагато простіше і дешевше в серійному виробництві, а до тому ж має свої переваги. Але більшість планетних фотографів віддають свою перевагу саме катадіоптрикам завдяки їхньому досить великому фокусу, що забезпечує масштаб зображення та компактним розмірам. Розглянемо конкретний приклад. Стандартний телескоп системи Ньютона з апертурою 200мм має відносний отвір 1/5, отже, фокусна відстань такого телескопа дорівнюватиме 1000мм. Популярний телескоп Шмідта-Кассегрена C8 фірми Celestron має відносний отвір 1/10, тобто. фокус такого телескопа дорівнює 2000мм. У випадку з системою Максутова-Кассегрена, телескоп може мати відносний отвір від 1/10 до 1/15, отже, для отримання достатнього масштабу та високої якості зображення багато в чому кращі саме дзеркально-лінзові телескопи. А при використанні телескопа системи Ньютона, різницю фокусних відстаней можна досить просто компенсувати якісною лінзою Барлоу відповідної кратності.
Важливо ще й те, що труба катадіоптрика в 2-2,5 рази коротша за аналогічний по апертурі Ньютона. Цей момент слід враховувати, т.к. компактніший телескоп буде легше і простіше транспортувати на місце спостережень і, до того ж, на монтуванні він стоятиме набагато стійкіше. Особливо важливим це при збільшенні апертури телескопа. Якщо телескоп Шмідта-Кассегрена при апертурі навіть у 250-280мм ще залишається відносно компактним і вантажопідйомним для середнього монтування, то аналогічний по апертурі Ньютон вже вимагатиме набагато потужнішого і, відповідно, важкого монтування. Варто також пам'ятати, що труба катадіоптрика закрита попереду коректором або меніском, що робить її з одного боку, більш захищеною від внутрішніх конвективних потоків повітря, а її оптику від пилу, але в той же час значно збільшує час остигання та термостабілізації інструменту.
Для певних напрямків в астрофото, якнайкраще можуть підійти невеликі рефрактори-ахромати з об'єктивами 70-120мм. Такі телескопи є достатньо доступними для більшості любителів астрономії, вони не вимагають періодичних юстировок, як деякі рефлектори, рефрактори швидко термостабілізуються після винесення телескопа на вулицю і дають чіткі та контрастні зображення за рахунок відсутності центрального екранування.
Рефрактори, як правило, застосовують для астрофотографії Місяця та Сонця зі спеціальними фільтрами. Неприємним фактором, який може значно знизити можливий дозвіл рефрактора є хроматизм, але проявляє він себе зазвичай невеликою мірою, що не заважає більшості астрономічних спостережень.
Для боротьби з хроматичною аберацією просунуті любителі астрономії використовують рефрактори-апохромати , в яких хроматична аберація досить скоригована. Апохромати дають чудову якість зображення, але, на жаль, вартість за одиницю апертури таких телескопів є найвищою.
Камера та зйомка
Одним із найбільш популярних і доступних для любителя планетного астрофото приймачів зображення є спеціалізовані камери NexImage фірми Celestron , або аналоги. Камера NexImage оптимізована для зйомки саме об'єктів Сонячної системи, а також захоплення та зйомки відео.
Камера встановлюється на фокусер телескопа замість окуляра і, за твердженням виробника, має штатне збільшення еквівалентне застосування 5мм окуляра. Щоб обчислити збільшення, що отримується на телескопі, необхідно фокус телескопа поділити на фокус окуляра. Наприклад, якщо ми маємо телескоп з фокусною відстанню об'єктива 1000мм, то із застосуванням NexImage, ми отримуємо збільшення 1000мм : 5мм = 200 крат. Цього вже достатньо для зйомки планет, а для фотографування Місяця, Сонця і наземних об'єктів використовують редюсер, що спеціально випускається для камери, який збільшує поле зору більш ніж у два рази. Редюсер встановлюється на фокусер між камерою та телескопом.
У камері встановлений кольоровий ПЗЗ-сенсор з діагоналлю 4,5мм та роздільною здатністю 640х480. У комплект поставки входить все необхідне програмне забезпечення, за допомогою якого можна легко розібратися з усіма налаштуваннями та тонкощами роботи. А саме, вступний курс по роботі з камерою та програмами для зйомки, програма захоплення відео та програма RegiStax.
За допомогою RegiStax зі знятого відеоролика відфільтровуються неякісні кадри, зняті в моменти атмосферної турбуленції або перешкод, а хороші кадри складаються з можливістю ручних налаштувань кольору, контрасту та іншого. Справа в тому, що головною проблемою будь-якого приймача зображення є шуми сенсора, позбутися яких можна шляхом складання вдало знятих кадрів. Чим більше кадрів складено, тим вище співвідношення сигнал/шум, що дозволяє досягти високоякісних зображень. Крім того, з камерою NexImage можна проводити звичайні відеоспостереження як небесних, так і наземних об'єктів.
Альтернативою використання камери типу NexImage може бути веб-камера високої роздільної здатності з якісним сенсором. Таку камеру доведеться розібрати, щоб вилучити штатний об'єктив і встановити спеціальний перехідник під окулярну посадку. Об'єктив камери працює безпосередньо сам телескоп. Як було згадано раніше, для збільшення еквівалентного фокусу телескопа і, як наслідок, масштабу зображення застосовується лінза Барлоу, вона встановлюється між камерою та телескопом, оскільки зображено на фото, підвищуючи еквівалентний фокус телескопа на величину своєї кратності.
Більш досвідчені астрофотографи для зйомки застосовують спеціалізовані камери з високочутливими ПЗЗ-матрицями великого дозволу фірм Lumenera, Imaging Source та інших. Ці камери зазвичай мають чорно-білі чіпи, тому необхідно знімати зі спеціальним світлофільтрами в різних каналах RGB (червоний, зелений, блакитний). Знаходячи баланс між сигналами з різних каналів кольорів можна виявити додаткові деталі знімка.
Особливості зйомки різних об'єктів
На якість одержуваних зображень значно впливають умови зйомки, тому варто прагнути уникати конвективних потоків повітря від будівель, що нагрілися за день. Найкращої якості знімків можна досягти далеко від міста, де атмосфера набагато спокійніша. Віртуози планетного астрофото вибираються у великі пустелі, на схили гір, підбираючи час, коли встановлюється справді стабільна та спокійна погода, а об'єкт зйомки піднімається на достатню висоту над горизонтом. Тільки в сукупності гарного обладнання, спокійного неба, досвіду та майстерності самого фотографа можна досягти чудових результатів.
Планети Сатурн та Юпітер, незважаючи на їх величезні за мірками Сонячної системи розміри, необхідно знімати в максимально доступному масштабі. Але вибір лінзи Барлоу і відповідно еквівалентного фокусу телескопа часто обмежений атмосферними умовами, коли піднімати масштаб більш високий рівень просто немає сенсу. Тому непогано мати, наприклад, 2х Барлоу і естендер, що дозволяє отримати 3х або просто дві різні лінзи Барлоу з різною кратністю, щоб під час зйомки скористатися можливістю експериментально підібрати необхідне збільшення еквівалентного фокусу телескопа. Планету Марс краще знімати в епоху Великих Протистоянь, коли місце становища Землі та Марса на своїх орбітах забезпечують мінімальну відстань між ними. Тільки в цей час можна зняти досить тонкі деталі та подробиці поверхні планети.
Досить доступним, але водночас по-справжньому цікавим для астрофотографія є Місяць. Під час зйомки під час першої чи третьої чверті можна відобразити величні та таємничі деталі місячного рельєфу, гір та кратерів – слідів справжніх космічних бомбардувань. Вибираючи об'єкт для зйомки на Місяці, можна скористатися докладними атласами, в яких зображені деталі рельєфу, назви «морів» і кратерів. Дуже цікавою може бути панорамна зйомка Місяця, коли з високою роздільною здатністю фотографується кожен невеликий шматочок, який міститься в полі зору камери з невеликим перекриттям знімків сусідніх ділянок. Після того як знята вся поверхня, що цікавить, отримані знімки складаються в програмі Photoshop, або ж спеціальних програмах для створення панорам, в одне ціле. Результатом може бути по-справжньому детальний знімок всього Місяця, який, наприклад, можна роздрукувати у великій якості.
Вдень можна присвятити себе астрофотографії Сонця. Озброївшись спеціальним сонячним телескопом або насадкою на об'єктив у комплекті з окулярним фільтром, що працюють у лінії водню H-alpha, любителю стає доступним спостереження подробиць хромосфери Сонця — його грануляції, величних і яскравих червоних протуберанців, флокульних, яскраво-червоних протуберанців. Дивно просто навіть спостерігати за динамічною зміною поверхні нашої денної зірки. Астрофотографія Сонця, за винятком спеціалізованого телескопа, відрізняється від зйомки Місяця лише стрімкими змінами на поверхні об'єкта, що фотографується, що робить це заняття ще більш захоплюючим.
Лідерами у виробництві обладнання для аматорських спостережень Сонця є дві американські компанії Coronado та Lunt Solar Systems. На фото нижче зображено 60мм сонячний телескоп Lunt та набір з апертурного хромосферного та окулярного широкосмугового блокуючого фільтрів для встановлення на телескоп рефрактор.
Наука та аматорська астрофотографія планет
З появою досвіду в астрофотографія любителя починає залучати можливість наукового застосування виконаної ним роботи, спочатку, загалом, виключно з художньою метою. Але іноді буває і випадкове везіння.
19 липня 2009 року австралійський аматор астрономії та астрофотограф Ентоні Веслі (Antony Wesley), у черговий раз, знімаючи Юпітер із домашньої обсерваторії зі своїм 370мм телескопом системи Ньютона, виявив нову освіту в атмосфері планети. Пізніше з'ясувалося, що він завдяки щасливому випадку виявився першовідкривачем плями на Юпітері, яке з'явилося, мабуть, внаслідок падіння в атмосферу гіганта досить великого метеоритного тіла. На знімку, зробленому Ентоні, можна побачити новоутворення як чорну пляму поблизу одного з полюсів планети.
Але, крім надій на випадкове та видатне відкриття, можна присвятити себе роботі в міжнародних групах, що займаються методичним вивченням та фотографуванням подробиць атмосфери Юпітера та Сатурна, а також спостереженням хромосфери Сонця, або покриттів зірок астероїдами та багато іншого.
Таким чином, навіть аматор, з його, здавалося б, дуже скромними засобами може зробити дуже вагомий внесок у розвиток астрономії.
