Od laika do astrofotografika: Część III

Adam_Jesion · 4 Września 2012

Serię artykułów "Od laika do astrofotografa" przygotowuje Jacek Bobowik (jcbo). Zobacz wszystkie części - kliknij tutaj.

Najlepszy zestaw do astrofotografii to taki, którego się często z powodzeniem używa. A więc naszym priorytetem w poszukiwaniu rozwiązania na miarę naszych możliwości powinny być nie tylko parametry optyczne i techniczne, ale także względy praktyczne oraz wygoda obsługi.

A wszystko musi się zacząć o ustalenia, co chcemy sfotografować i gdzie będziemy to robić.

W warunkach miejskich na bardzo dobrym poziomie efekty osiągniemy w astrofotografii planetarnej i księżyca, a także w fotografowaniu obiektów mgławicowych kamerami monochromatycznymi przy użyciu filtrów wąskopasmowych.

W warunkach podmiejskich i wiejskich satysfakcjonujące efekty można uzyskać już praktycznie w całym zakresie astrofotograficznych dziedzin, z wykorzystaniem detektorów kolorowych i monochromatycznych. Przy astrofotografii obiektów głębokiego nieba wpływ zanieczyszczenia sztucznym światłem i możliwości techniczne oraz optyczne zestawu będą przekładały się na ilość obiektów w naszym realnym zasięgu,.

Jeżeli zdecydujemy się na fotografię planet, musimy uświadomić sobie, że są to dość jasne obiekty o małych rozmiarach kątowych. Aby uzyskać obraz tych największych w przyzwoitych rozmiarach musimy użyć często kilkumetrowych ogniskowych, a aby próbować wyłapać możliwie jak najwięcej subtelnych szczegółów, powinniśmy się starać fotografować na początku tak, aby stosunek ogniskowej do apertury (światłosiła) był w granicach 15-20. Determinuje to niestety wybór większego teleskopu i zastosowanie dodatkowo soczewek Barlowa, stąd bardziej popularne w tej dziedzinie ze względu również na cenę i praktyczne rozmiary są reflektory (teleskopy zwierciadlane).

Technika fotografowania planet i szczegółów księżyca będzie w większości przypadków polegała na zarejestrowaniu krótkich ekspozycji, rzędu milisekund w ilości pozwalającej w późniejszym procesie obróbki na wyeliminowanie maksymalnej ilości niepożądanego szumu i odpowiednie uwydatnienie pożądanego sygnału fotografowanego obiektu. W zależności, od jakości zebranego materiału często będzie to nawet kilkaset ujęć. W wielu wypadkach, aby uchwycić obraz planety z jej ciekawymi szczegółami będziemy mieli ograniczony czas na zarejestrowanie takiej ilości materiału, związany z rotacją fotografowanej planety.

Uwzględniając, więc powyższe aspekty najpraktyczniejsze w uzyskiwaniu pożądanych efektów będą urządzenia rejestrujące pozwalające zarejestrować jak najwięcej klatek w ciągu sekundy (15-30) i które potrafią je w tym czasie zapisać w formacie niepowodującym strat jakości obrazu. Lepsze do tego celu są kamery monochromatyczne, ale wymagają dodatkowego osprzętu pozwalającego na szybką zmianę filtrów, jeżeli chcemy uzyskać w efekcie kolorowy obraz.

Jeżeli będziemy chcieli naszym zestawem spenetrować zakamarki kosmosu znajdujące się poza naszym Układem Słonecznym, będziemy mieli do czynienia z obiektami, których rozmiary już mogą być różne.

Aby świadomie ocenić możliwości wykonania astrofotografii naszego zaplanowanego celu musimy na początek umieć ocenić jego jasność powierzchniową i rozmiary kątowe, które będą osiągalne w większość dostępnych map nieba, a następnie umieć obliczyć pole widzenia naszego zestawu i jego rozdzielczość.

Mając podane rozmiary matrycy naszego detektora (np. 13,5mm X 18mm), aby uzyskać jego pole widzenia przy danej ogniskowej (np. 900mm) możemy skorzystać dla każdego boku ze wzoru:

rozmiar boku pola widzenia [arcmin] = 3436 * rozmiar boku matrycy [mm] / ogniskowa [mm]

Dla naszego przykładu pole widzenia wynosi 51,5’ X 68,7’ co pozwoli nam przy odpowiednim wykadrowaniu zmieścić np. galaktykę M33, która ma rozmiar 68.7’ X 41.6'.

Rozdzielczość naszego zestawu określimy znając rozmiar piksela matrycy (np. 5,4um) i ogniskową (np. 900mm) za pomocą wzoru:

Rozdzielczość zestawu [arcsec/piksel] = 206,256 * rozmiar piksela [um] / ogniskowa [mm]

Dla naszego przykładu rozdzielczość zestawu wynosi 1,24 arcsec/piksel

Im mniejsza wartość wyliczona powyższym wzorem tym rozdzielczość jest lepsza, co pozwoli na rozdzielenie i uwydatnienie na zdjęciu większej ilości szczegółów, ale im lepsza rozdzielczość tym bardziej rosną wymagania, co do dokładności prowadzenia obiektu przez nasz montaż w całym czasie naświetlania pojedynczej klatki. Ograniczeniem jest również stabilność atmosfery (seeing), który w naszym kraju oscyluje w granicach 2 arcsec.

Obiekty głębokiego nieba są obiektami ciemnymi w porównaniu do obiektów Układu Słonecznego, w związku z tym technika ich fotografowania będzie polegała na zarejestrowaniu dłuższych ekspozycji, rzędu minut w ilości pozwalającej w późniejszym procesie obróbki na wyeliminowanie maksymalnej ilości niepożądanego szumu i odpowiednie uwydatnienie pożądanego sygnału fotografowanego obiektu. Zwykle będzie ich w okolicach 20-30.

Na dobór czasu naświetlania pojedynczej klatki będzie miała wpływ, czułość matrycy, jasność naszego nieba i światłosiła naszego układu optycznego. Im jaśniejsze niebo tym czas pojedynczej klatki będzie krótszy, ale ilość pożądanego sygnału zarejestrowanego na matrycy mniejsza. Im jaśniejszy teleskop czy obiektyw to czas pojedynczej klatki będzie mógł ulec skróceniu, ale bez utraty ilości szczegółów fotografowanego obiektu. Jaśniejszy układ optyczny, pozwoli nam szybciej zbierać materiał, a bardziej zaświetlone niebo będzie eliminować z naszego zasięgu ciemniejsze obiekty lub szczegóły.

Do obiektów o dużych rozmiarach kątowych, szczególnie rozległych obszarów mgławicowych najpopularniejsze stają się refraktory (teleskopy soczewkowe), a do bardzo szerokich pól nawet obiektywy używane w fotografii dziennej.

Jasne reflektory, pozwalające w rozsądnych cenach posiadać dłuższe ogniskowe, są dość popularne do obiektów o mniejszych rozmiarach kątowych, takich jak np. galaktyki czy mniejsze mgławice planetarne.

cdn.

Zobacz poprzednie części serii. Kliknij tutaj.

Jeżeli spodobał Ci się artykuł poleć go znajomym i umieść swój komentarz. Z góry dziękujemy.

Simon_141 · 4 Września 2012

Super sprawa z tą serią.

Sam powoli dojrzewam do astrofotografii w szerszym spektrum tego znaczenia. Pierwsze raczkowanie mam za sobą, co prawda księżyc ale biorąc pod uwagę set up jest naprawdę przyzwoicie. Podchodząc jednak do tematu z pokorą wiem, że zanim robić trza pomyśleć (ponad 10 lat spadochroniarstwa robi swoje) i tu świetnie spełniają rolę tego typu artykuły, dzięki którym łatwiej to wszystko poskładać do kupy, zwłaszcza kiedy budżet nie pozwala działać swobodnie. Obecnie ważą się plusy minusy w co zainwestować i dzięki Wam wyjadaczom nie tworzy się bałagan, przynajmniej w mojej głowie. Uważam, że to świetna robota, dziękując czekam na więcej...pozdrawiam...

Ura · 4 Września 2012

Bardzo przydatny artykuł, zwłaszcza dla planujących przygodę z astrofotografią - w ramach odświeżenia infromacji jak i zdobycia nowej wiedzy. Kompletowanie zestawu w toku, postaram się dzielić na forum swoim progresem w zdjęciach DS - bo taką drogę obieram, szerokie pola DS. Czytam forum conajmniej od roku i trzeba w końcu się zmobilizować i praktykować.

Pozdrawiam Kamil

Adam_Jesion · 4 Września 2012

Czytam forum conajmniej od roku i trzeba w końcu się zmobilizować i praktykować.

O, i to jest przykład dobrej decyzji Powodzenia.

columbo · 5 Września 2012

Już czekam na kolejny odcinek. :rolleyes:

jcbo · 5 Września 2012

Dzięki wielkie, fajnie że się komuś przyda

Postaram się przynajmniej raz w tygodniu o kolejne części.

kobat1 · 18 Września 2012

Musze przyznac ze ciekawy artykul i zamierzam przesledzic caly cykl

Lecz wkradl sie tutaj pewien blad. Sprobowalem wyliczyc z podanego wzoru pole widzenia swojej kamery DSI II PRO i ogniskowej 750mm wychodzi mi 348243 :icon_exclaim: :scratchhead: