ASTROFOTOGRAFIE Úvod Fotografování |
Vlastní fotografování Pokud máte všechno vybavení, které k fotografování vesmírných objektů potřebujete, jistě jste už neodolali a nějaký ten snímek udělali. Předpokládám, že nebyl dokonalý a vás trápí otázka proč. Tato kapitola by měla dát odpověď na tuto otázku. Nedokonalost snímku může být způsobena mnoha příčinami počínaje chybným zaostřením, nepřesným ustavením montáže, vašimi chybami v průběhu pointace a mnoha dalšími vlivy. Přečtením této kapitoly se dozvíte, jak se těchto chyb vyvarovat. Možná si řeknete, jaký to může být problém zaostřit na nekonečno. Ti, kteří to již zkusili, mi však možná dají zapravdu, že to až zase tak jednoduché není. Fotografujete-li širokoúhlým objektivem, tato kapitola se vás opravdu netýká. Pokud je objektiv vpořádku, nastavíte zaostřovací kroužek na značku nekonečna (tj. na doraz) a můžete fotografovat. Doporučuji zaostřovací kroužek v této poloze přelepit páskou (raději i s vhodně nastavenou clonou), aby se neopatrnou manipulací nemohl pohnout. (Není nic "radostnějšího", než po několika hodinách probdělých v noci u dalekohledu zjistit, že všechny snímky kromě prvního jsou rozostřené, neboť jste si hned po prvním záběru nechtěně rozostřili objektiv a nevšimli si toho) Pokud máte teleobjektiv s ohniskovou vzdáleností do cca. půl metru, doporučuji ověřit, zda doraz ostřícího kroužku (tj. nekonečno) opravdu přesně odpovídá zaostření na nekonečno. Po přečtení zbytku kapitoly pochopíte proč a jak to učinit. Potom si označte zaostření na nekonečno na objektivu naprosto přesně např. dvojicí samolepek s tenkými ryskami. Pro všechny ostatní, kteří fotografují teleobjektivem s velkou ohniskovou vzdáleností nebo v primárním ohnisku, je bohužel problematika dobrého zaostření dosti důležitá, a není úplně triviální, jak se na první pohled zdá. Základním pojmem, který byste měli znát v souvislosti s touto problematikou je tzv. hloubka ostrosti. Ta nám udává, v jakém rozmezí vzdáleností od objektivu je záběr dostatečně ostrý. Zde lze namítnout, že toto platí při fotografování blízkých scén, kdežto my fotografujeme prakticky objekty v nekonečnu. Problém lze ovšem otočit: Jak velkou toleranci v zaostření si lze dovolit, aby obrazy hvězd byly ostré ? To závisí na světelnosti objektivu. Teoreticky by měl být obraz hvězdy bodový. To však díky vlnové povaze světla a difrakčním jevům není možné. Ve skutečnosti obraz hvězdy tvoří tzv. Airyho disk obklopený difrakčními kroužky. Díky tomu je hloubka ostrosti závislá na sbíhavosti svazku paprsků, čili na světelnosti objektivu. Čím je objektiv světelnější, tím menší toleranci v zaostření si můžete dovolit. Celý problém ilustruje následující obrázek. Pro různé světelnosti dalekohledů lze vypočítat teoretickou velikost Airyho disku a z něj teoretickou hloubku ostrosti. Zachycení obrazu hvězdy ve velikosti Airyho disku je však prakticky nerealizovatelné. Přispívá tomu rozptyl světla v emulzi filmu, seeing (mihotání hvězd vlivem lomu světla v proměnlivé zemské atmosféře), a vady optiky. Průměr nejlépe zobrazených hvězd za ideálních podmínek bývá zhruba 3x větší než je teoretická velikost Airyho disku. Proto lze teoretickou hloubku ostrosti pro praktické použití při fotografování na film vynásobit zhruba 3x. Následující tabulka udává pro různé světelnosti teoretickou a praktickou hloubku ostrosti (pro fotografování na film)
S takovouto přesností tedy musíte umístit film v obrazové rovině dalekohledu. Problém spočívá ve vlastním určení, jestli je obraz zaostřen. Většina matnic fotoaparátů je stavěna na fakt, že zaostřujeme při maximální světelnosti (obvykle1:2.8) a clona se přivře až před otevřením závěrky. Pokud objektiv zacloníme na světelnost 1:5 a více, což je srovnatelné se světelností mnoha dalekohledů, matnice znatelně ztmavne a navíc nejsme schopni okem zjistit správnost zaostření, které se zdá dobré v poměrně širokém rozmezí. Také všechny obvyklé pomůcky pro zaostření selhávají (autofocus na hvězdy nefunguje, taktéž různé pomocné prvky na matnici za normálních podmínek velmi usnadňující zaostření potmě nejsou vidět). Například u mého dalekohledu se světelností 1:5 je rozmezí, ve kterém se mi hvězda na matnici fotoaparátu zdá dokonale ostrá cca. 1mm. Ve skutečnosti je požadovaná přesnost okolo 0.2mm, viz tabulka. Z toho je vidět, že zaostření na základě odhadu pouhým okem je nevyhovující. Existuje mnoho metod, které umožňují přesné zaostření, uvedu zde tři nejpoužívanější. 1. Použití tzv.
Hartmanovy masky nebo Schneiderova disku Nevýhodou metody je to, že na některých matnicích lze špatně posoudit, jestli již obrazy hvězdy splynuly přesně v jeden. Pokud je matnice příliš hrubá, obrazy hvězd zůstávají stále poněkud rozmazané, a to tím více, čím je hvězda jasnější. Zkuste proto najít nejslabší hvězdu, která je ještě přijatelně viditelná a metodu aplikovat na ní. Poznámka: Nezapomeňte před fotografováním masku sundat, velmi snadno se na to zapomene. 2. Metoda ostří nože Princip spočívá v tom, že si vezmeme tenký ostrý břit (např. část žiletky) tak velký, aby se nám vešel položit přes obě kolejničky, po kterých je veden film. Upevníme fotoaparát na dalekohled a zhruba zaostříme na hvězdu s jasností cca. 1 - 0 mag. Potom otevřeme závěrku, zajistíme drátěnou spouští a otevřeme zadní kryt fotoaparátu (bez filmu !!!). Přiblížíme oko co nejtěsněji k rovině kde je normálně film. Obraz hvězdy se postupně zvětšuje až vidíme jakoby osvětlenou celou plochu objektivu. Pokud tomu tak je, upevníme zhruba do poloviny okénka břit. Nyní opět přiložíme oko co nejtěsněji za břit. Pokud hvězdu nevidíme (je zastíněná břitem), pohneme dalekohledem tak, aby se objevila. Nyní pomocí jemných pohybů dalekohledem přibližujeme obraz hvězdy k břitu, aby se za něj schovala. Pozorujeme jakým způsobme tmavne hvězdou osvětlená plocha objektivu. Pravděpodobně bude tmavnout od jednoho okraje (ve směru nebo proti směru pohybu). Pokuste se nalézt takovou polohu fotoaparátu (při použití teleobjektivu takovou polohu ostřícího kroužku), ve které celá plocha objektivu ztmavne co nejrychleji a pokud možno najednou, při co nejmenším pohybu dalekohledu. V této poloze je fotoaparát dobře zaostřen. Jiná varianta: Místo pohybů dalekohledem lze hýbat samotným ostřím. Je to ale pracnější, roztřesete si dalekohled a vzhledem k tomu, že je třeba mít oko blízko, není moc místa pro prsty. 3. Použití
parfokálního krátkoohniskového okuláru Pokud toto máte připraveno, zaostřete ve dne dalekohled (teleobjektiv) s fotoaparátem na co nejvzdálenější objekt (obvykle obzor). V noci lze využít i Měsíc, ve dne Slunce (samozřejmě přes filtr na objektivu - filtr za objektivem nelze použít, neboť má vliv na polohu ohniska) Zde vám přesné zaostření nebude činit potíže, neboť světla je dost a dají se použít optické prvky na matnici, které jsou určené pro přesné zaostření. Pro zaostření lze také použít obě předchozí metody. Takto zaostřený fotoaparát zajistěte, aby se nemohl rozostřit, a odšroubujte ho z teleobjektivu nebo z výtahu na dalekohledu, pomocí kterého zaostřujete. Místo fotoaparátu našroubujte redukci s krátkoohniskovým okulárem. Pohybujte okulárem v redukci, až bude obraz v okuláru ostrý. V této poloze okulár v redukci upevněte, aby se vám nemohl časem pohnout. Tím jste hotovi s přípravou - máte parfokalizovaný okulár, tj. okulár v takové pozici, kterou lze později použít pro rychlé a přesné zaostření. Nyní, kdykoli budete potřeba zaostřit v podmínkách, kdy není na obloze nic jasného, postupujte obráceně. Místo fotoaparátu našroubujte redukci s upevněným okulárem, obraz zaostřete a výtah dalekohledu nebo teleobjektiv zajistěte proti rozostření. Odšroubujte z něj redukci s okulárem a místo ní našroubujte fotoaparát. Ten by měl být nyní správně zaostřen. Nevýhodou této metody je to, že máte jeden okulár blokován. Určitě by však šel vymyslet systém, jak okulár vyjmout z redukce a zase ho vrátit do naprosto stejné polohy pro příští použití při ostření. Podle mých zkušeností je tato metoda velmi přesná a hlavně: velmi rychlá a pohodlná. Zhruba po roce zkušeností a laborování s jinými způsoby ostření jsem ji začal používat, a to vždy před každým snímkem. Podrobnější popis realizace zaostřování touto metodou ve spojení s maskou s otvory lze nalézt zde. Možné problémy Přesto, že věnujete zaostření dostatečnou pozornost, nemusí být stále ostrost hvězd v celém obrazovém poli dokonalá. Pomineme-li protažení obrazů hvězd vzniklé nedokonalou pointací či nepřesným ustavením montáže, může to být vinou několika věcí: Zklenutí obrazového
pole: Koma: Špatná kolimace optiky:
Prohnutí filmu ve
fotoaparátu: Velká změna teploty:
Pokud fotografujeme pomocí objektivů s delšími ohniskovými vzdálenostmi, nebo v primárním ohnisku dalekohledu, je potřeba věnovat velkou pozornost ustavení polární osy dalekohledu, aby byla naprosto rovnoběžná se zemskou osou rotace. Při nedodržení této podmínky se i při správné pointaci zobrazí bodová pouze hvězda, na kterou bylo pointováno, a ostatní hvězdy na snímku se zobrazí jako krátké čárky či obloučky se středem v místě pointační hvězdy. Tento problém narůstá s rostoucí délkou expozice. Problém lze velmi jednoduše vyřešit tak, že si opatříme montáž, která má polární hledáček. Ten velmi doporučuji, pokud hodláte často fotografovat, protože vám ušetří ohromné množství času stráveného s ustavováním montáže. Polární hledáček: Takovýto způsob ustavená montáž je vyhovující pro fotografování teleobjektivem do ohniskové vzdálenosti okolo 500 mm a délky expozice do zhruba 45 minut a v deklinaci do maximálně +50o. Pro teleobjektivy s ohniskovou vzdáleností do 250mm postačí obvykle pouze nastavení polárky do středu polárního hledáčku. Naopak, pro teleobjektivy s delší ohniskovou vzdáleností než 500mm, pro fotografii v primárním ohnisku dalekohledu, pro dlouhé expozice a pro fotografovaní blízko nebeského pólu je třeba ještě zpřesnit ustavení polární osy montáže pomocí tzv. driftové metody. Driftová metoda ustavení
polární osy: Dále je třeba si ujasnit světové strany okuláru. Pohybujeme-li dalekohledem v rektascenzi, pohybuje se hvězda ve směru východ-západ. Konkrétní směr záleží na typu dalekohledu. Lze to zjistit tak, že vypneme pohon polární osy a hvězda se pohybuje k západu. Zapamatujme si tedy směry východ a západ. Obdobně, při pohybu v deklinaci se hvězda v okuláru pohybuje ve směru sever, jih. Konkrétní směr zjistíme tak, že posuneme dalekohled ve směru rostoucí deklinace tj. k pólu . Hvězda se pak pohybuje v okuláru k jihu. Zapamatujme si tedy i směry sever a jih. Orientaci v zorném poli okuláru je třeba dobře natrénovat, abychom si směry nepletli. Pak můžeme přistoupit k provádění driftové metody. Dále je třeba zjistit, jak se u montáže dá hýbat celou paralaktickou hlavou v azimutu a elevaci (na obrázku symboly AZ a EL). Montáž k tomu obvykle má nějaké šrouby či knoflíky. Pokud tomu tak není, pak lze driftovou metodu aplikovat jen velmi obtížně pomocí natáčení a nadzvedávání stativu, ale to nebude příliš dobře fungovat. Je však třeba říci, že všechny montáže použitelné pro fotografování tyto prvky mají. Pokud tedy vlastníte montáž bez nich, pravděpodobně spadá do kategorie, se kterou stejně nelze uspokojivě fotografovat, takže vás tento problém nemusí příliš trápit. Nyní následuje popis ustavení polární osy pomocí driftové metody:
Pointací rozumíme činnost, při které vyrovnáváme nepřesnosti v chodu montáže tak, aby obrazy hvězd byly bodové. Přesnost, s jakou musí být pointace prováděna záleží na ohniskové vzdálenosti dalekohledu či objektivu. Již jsem se zmínil o tom, že k pointaci lze použít buď pointační dalekohled, nebo mimoosový hledáček (off-axis guider). Způsob použití obou metod je téměř shodný. Cílem je udržet hvězdu v průsečíku rysek pointačního okuláru co nejpřesněji. Metoda s použitím mimoosového hledáčku je poněkud náročnější díky tomu, že nalezení vhodné hvězdy může být problém a taktéž jasnost hvězdy je nižší než při použití pointačního dalekohledu. Je to tím, že do mimoosového hledáčku se obvykle odráží pouze část z celého svazku paprsků. Další nevýhodou je možnost vzniku krkolomných poloh pozorovatele při pointaci. Bohužel, u zrcadlových dalekohledů je tato metoda jediná možná, protože pointační dalekohled nelze použít. Při praktické realizaci pointace je potřeba vyrovnávat dva druhy odchylek. První z nich jsou odchylky v rektascenzi (ve směru východ-západ v okuláru). Tyto odchylky jsou způsobeny nepřesnostmi v chodu hodinové osy montáže, tzv. periodickou chybou. Ta je dána nepřesnostmi při výrobě převodů. U špičkových montáží bývá okolo desítek úhlových vteřin, u průměrných montáží dosahuje i několika úhlových minut. Druhým typem odchylek jsou odchylky v deklinaci, které se projevují tím, že se hvězda pohybuje v okuláru ve směru sever-jih. To může být způsobeno buď nepřesným ustavením polární osy, nebo různými vůlemi a pohyby optických částí dalekohledu či mechanických prvků montáže. Pokud při pointaci opravujeme v pravidelných intervalech deklinaci stále jedním směrem, jde téměř jistě o nedokonale ustavenou polární osu. Tato chyba způsobí při delší expozici rotaci zorného pole, takže obrazy všech ostatních hvězd, kromě pointační, budou protažené do čárek či obloučků. V takovém případě je třeba montáž ustavit přesně nejlépe pomocí driftové metody. Pokud je montáž ustavena naprosto přesně, nejsou obvykle potřeba v deklinaci žádné korekce, nebo jenom nepatrné a obvykle v se vyskytují v obou směrech se stejnou četností. Upozorňuji však, že takto přesné ustavení montáže je spíše vyjímkou a sám ho pamatuji pouze několikrát. Obvykle i po použití driftové metody zůstane nepatrná chyba, takže opravy v jednom směru převažují, ale musí být minimální a obvykle nutné vždy až po několika minutách. Postupem času sami poznáte, jak má vypadat dobře ustavená montáž. Nyní několik poznámek k technické realizaci pointace. Ta záleží na tom, jak vybavenou montáž máte. Montáže s elektrickým
pohonem pouze na polární ose Daleko méně časté jsou při dobrém ustavení polární osy korekce v deklinaci. Ty lze dělat tak, že na šnek deklinačního převodu připojíme bowden (mnoho montáží ho má v příslušenství). Pomocí něho potom děláme korekce v deklinaci. Použití bowdenu zabrání v roztřesení montáže dotykem ruky. Montáže
s elektrickými pohony na obou osách Ještě pohodlnějším řešením je použití pákového ovladače místo tlačítek. Pákovým ovladačem lze pohyby řídit výborně i v zimě v rukavicích, kdy mačkání mnohdy malých tlačítek promrzlými prsty může činit problém a způsobit nechtěnou chybu v pointaci. Přesnost
pointování Lze použít i jiných způsobů, u jasnější pointační hvězdy můžeme např. využít toho, že obvykle prosvítá na obě strany rysky, a udržovat ji tak, aby byl její obraz ryskami rozdělen na čtyři části. Každý si obvykle najde svůj oblíbený způsob, který mu vyhovuje a časem ho natrénuje do dokonalosti. Především je třeba veškeré odchylky korigovat jakmile jsou viditelné. Pokud to tak neuděláte ihned, může být pozdě. Například při ohniskové vzdálenosti 1m a světelnosti 1:5 způsobí chyba v pointaci větší než několik desítek obloukových vteřin po dobu od několika sekund nehezké "ocásky" u jasnějších hvězd. Tato kritéria mohou být při fotografování teleobjektivem či dalekohledem s kratší ohniskovou vzdáleností než ta, která je použita k pointování, zmírněna. A to zhruba tolikrát, kolikrát je ohnisková vzdálenost fotografického objektivu či dalekohledu kratší než ohnisková vzdálenost dalekohledu použitého k pointování. Je-li naopak požadována větší přesnost pointace (např. když místo filmu používáme CCD kameru), je nutno zvětšit ohniskovou vzdálenost pointačního dalekohledu, použít okulár s kratší ohniskovou vzdáleností nebo alespoň Barlow člen před okulárem. Vlastní expozice objektu na vhodný film po dostatečně dlouhou dobu, dobře vedenou montáží , je prvním z předpokladů získání dobrého snímku. Jeho kvalita ovšem také závisí na pozorovacích podmínkách, což je u nás obvykle kamenem úrazu. Mnoho astronomů-amatérů bydlí poblíž velkých měst ne-li přímo v nich a takováto poloha je bohužel naprosto nevhodná k fotografování slabých objektů. Světelné znečištění oblohy totiž způsobí, že doba expozice je omezena pouze do okamžiku, kdy ztmavnutí emulze způsobené světelným znečištěním začne překrývat nejméně jasné partie fotografovaného objektu. Jakékoli další prodlužování expozice nad tento limit již nemá žádný význam a situaci naopak zhoršuje. Přesto jsou možnosti jak z tohoto problému ven. První z možností je zajet dostatečně daleko od měst, což však může být v hustěji osídlených koutech naší republiky dost problém. Druhou možností je použití filtrů blokujících vlnové délky na kterých je světelné znečištění nejvíce patrné a naopak propouštějících vlnové délky odpovídající emisním čarám kyslíku a vodíku, na kterých vyzařuje většina emisních mlhovin. Tyto filtry jsou bohužel dosti drahé. Při průměru filtru dva palce se ceny pohybují okolo 5 000 - 8 000 Kč. (Lumicon Deep-sky Filter). Existují i filtry s průměrem 1.25 palce které stojí zhruba polovinu, ale ty jsou určeny spíše pro vizuální pozorování (šroubují se na 1.25" okulár) Při použití těchto filtrů k fotografování na 35mm film dojde díky jejich malému průměru k velké vinětaci obrazového pole. Poslední možností jak řešit problém světelného znečištění je to, že se budeme snažit omezit jeho vliv na nejmenší možnou míru. Stačí k tomu dodržování následujících pravidel:
Vliv polohy objektu na obloze vůči zdroji světelného znečištění demonstruje tato ukázka. Zde si můžete prohlédnout panoramatický noční snímek světelného znečištění na mém oblíbemém stanovišti u obce Bělečko. Je těžké dát k dispozici nějakou přesnou tabulku expozic, protože doba závisí na použitém vybavení, filmu a hlavně na pozorovacích podmínkách. Uvedu zde proto tabulku, kterou lze použít jako přibližný základ pro první pokusy. Podle jejich výsledků si již sami přizpůsobíte expoziční doby vašemu vybavení a pozorovacím podmínkám. Tabulka udává délku expozice, při níž se již začne na snímku projevovat světelné znečištění, ovšem v takové míře, která je ještě eliminovatelná následným zpracováním obrazu. Tabulka je vytvořena na základě zkušeností s filmy Kodak Royal Gold 400 a Kodak Supra 400 ve vzdálenosti okolo 10 až 20km od Hradce Králové. Dá se říci, že by měla vyhovět pro každé stanoviště s průměrně tmavou oblohou (alespoň tak tmavou, že je vidět mléčná dráha od výšky cca. 30° nad obzorem, samozřejmě pokud je tou dobou viditelná). V tabulce se řiďte sloupečkem vybraným podle světelnosti vašeho přístroje či objektivu.
První údaj z rozmezí platí pro objekt zhruba 60 a více stupňů nad obzorem. Při výšce okolo 30° již projde atmosférou zhruba polovina záření ve srovnání s objektem, který je v zenitu. Zde proto použijte raději delší čas (ovšem za podmínky že není obloha v tom místě přesvětlena). Dále je třeba brát v úvahu i atmosférické podmínky. Při průzračné obloze lze použít delší čas, protože světelné znečištění je menší a neprojeví se tolik na snímku. Dalším faktorem ovlivňujícím délku expozice jste vy. Ono totiž vydržet více než půl hodiny pointovat na hvězdu v okuláru v nějaké nešikovné poloze není zrovna snadná věc. Obzvláště "vděčné" je pro tuto činnost zimní období, kdy se vám okulár neustále zamlžuje, takže raději moc nedýcháte, abyste hvězdu vůbec viděli. V tomto případě je třeba zvážit, zda např. místo jedné hodinové expozice neudělat dvě půlhodinové a výsledky potom zkombinovat dohromady. Já osobně toto doporučuji, neboť to má mnoho výhod, o kterých bude pojednávat jedna z kapitol. Veškeré předchozí odstavce byly věnovány fotografování tzv. deep-sky objektů, tedy objektů obvykle velmi slabých, vyžadujících dlouhé expozice. Pro fotografování planet, Měsíce, Slunce a podobně je však třeba používat naprosto odlišného postupu. Zde je zásadní problém v úhlových rozměrech objektů. Pomineme-li Měsíc a Slunce, tak všechny ostatní objekty jsou takových úhlových rozměrů, že jejich obraz v primárním ohnisku je velmi malý a po vyfotografování by vypadaly podobně jako vypadá vyfotografovaná jasná hvězda - tzn. malinký kotouček bez detailů. Planety proto fotografujeme pomocí projekce za okulárem. V tomto případě je celkové zvětšení závislé na třech faktorech: Ohniskové vzdálenosti dalekohledu (resp. jeho objektivu), ohniskové vzdálenosti okuláru a vzdálenosti mezi okulárem a rovinou filmu. Postup je takový, že vhodným způsobem upevníme fotoaparát určité vzdálenosti za okulárem. Pro tyto účely existuje speciální adaptér, do kterého se okulár upne a celá sestava se našroubuje na fotoaparát a zasune do okulárového výtahu. Problémem bude zaostření. Je vhodné ho udělat na jasnějších objektech a pomoci si přitom stejnou technikou jako v případě fotografování v primárním ohnisku. Problémem je, že světelnost takovéto soustavy je velmi malá, takže celá věc je pracnější. Taktéž hloubka ostrosti je velice malá a i nepatrný posun okuláru má za následek značné rozostření záběru. Dalším problémem, který je zde ještě více kritický než při ostatních způsobech fotografie je montáž. Její tuhost musí být taková, aby cvaknutí závěrky a sklopení zrcadla ve fotoaparátu nezpůsobilo její rozechvění a tím rozmazání obrazu. Při expozičních časech v řádu jednotek sekund si lze pomoci následujícím trikem: Zacloníme nějakou deskou dalekohled (nedotýkáme se ho ale, pouze držíme desku kousek před objektivem). Otevřeme závěrku fotoaparátu a počkáme, až se montáž uklidní. Na potřebnou dobu odkryjeme dalekohled a poté ho zase přikryjeme. Nyní zavřeme závěrku. Tento postup bohužel selhává u expozic v řádu zlomků sekund. Zde je velkým plusem, pokud má fotoaparát možnost uzamčení zrcadla ve sklopené poloze. Právě zrcadlo je totiž hlavním zdrojem vibrací. Samotná závěrka je totiž podstatně lehčí a nezpůsobí takové rázy. Další problémy může činit periodická chyba montáže. Pokud máme montáž dobře ustavenou driftovou metodou, chyba v deklinaci se za pár sekund expozice neprojeví. Projeví se ale posuv ve směru rektascenze, způsobený právě periodickou chybou. Zde je potíž jak chybu eliminovat. Expozice je tak krátká a zvětšení tak veliké, že o nějaké pointaci nemůže být obvykle řeč. Jsou tedy dvě možnosti: Najít si na převodech montáže takové místo, kde je chyba minimální (obvykle se najde), nebo u dražších montáží používat zařízení pro korekci periodické chyby. Toto zařízení je třeba naučit na chybu konkrétní montáže, což sice chvilku zabere, ale jednoznačně se to vyplatí. I pokud se však vypořádáme se všemi výše uvedenými problémy, nemusí být vyhráno. Obraz ještě může značně pokazit také neklid vzduchu (tzv. seeing). Problém je tím výraznější, čím větší průměr objektivu použijeme. Objektiv většího průměru má sice teoreticky větší rozlišovací schopnost, ale také v tomto případě světlo prochází větším sloupcem vzduchu, takže pravděpodobnost výskytu různých nehomogenit a tím i zhoršení obrazu se zvětšuje. Z různých zdrojů vyplývá fakt, že takovým optimem pro rozlišení jemných detailů na Měsíci, Slunci a planetách je objektiv o průměru 20-30cm. Při zvyšování průměru se za běžných podmínek obraz již viditelně zhoršuje. Velké profesionální přístroje se tomuto jevu brání umístěním ve větších nadmořských výškách a v poslední době také použitím tzv. adaptivní optiky. To je zařízení, které na základě kamerou snímaného obrazu referenční hvězdy v reálném čase koriguje geometrii optické soustavy tak, aby kvalita obrazu byla co nejvyšší. Zařízení je však velmi drahé a amatérům prakticky nedostupné. Proto zbývají jen dvě možnosti jak se s jevem vypořádat. První z nich je volba noci s dobrými pozorovacími podmínkami a druhou možností pořízení série snímků a jejich následný výběr, popřípadě kompozice jednoho snímku z více záběrů. Mnozí z vás si jistě při svých pozorováních všimli, že kvalita obrazu se dokáže velmi rychle, často během několika sekund, změnit. Velmi dobře to lze ilustrovat následující sérií záběrů detailu skupiny slunečních skvrn, které byly pořízeny v odstupu zhruba půl sekundy. Lze zde vidět, jak se kvalita obrazu během necelých 4 sekund rapidně zhoršila (porovnejte si prvních pět snímků a poslední dva) Snímky byly pořízeny přes reflektor s průměrem zrcadla 210mm, přicloněný filtrem z fólie Baader Astro solar na průměr 150mm, při ohniskové vzdálenosti 1m, projekcí přes okulár Plossl 15mm. Fotografováno bylo digitální zrcadlovkou Olympus Camedia C2500L v afokální konfiguraci, v režimu sekvence snímků. Z výše uvedeného plyne, že je třeba vyčkat při fotografování na vhodné podmínky a potom udělat sérii více snímků, třeba i několikrát. Šance na získání dobrého snímku se tím zvýší. Při použití klasického filmu je třeba při tomto postupu fotografování mít film s co nejjemnějším zrnem. Vyhovující jsou citlivosti menší než 100 ASA. Délky expozice je třeba vyzkoušet, neboť záleží na velkém množství faktorů. Jsou však obvykle v rozmezí zlomků sekund u Měsíce a Slunce (přes filtr) až po několik sekund u planet. I při maximální snaze však zůstává úspěšnost fotografování poměrně malá a obvykle je jenom několik snímků z celé role použitelných. Situaci v této oblasti v poslední době změnily digitální fotoaparáty a CCD kamery. Ty mají poměrně vysokou citlivost, takže stačí krátké expozice při kterých se neprojeví chyby v pohybu montáže. Tyto kamery ani fotoaparáty obvykle nemají ani mechanickou závěrku, nebo ji mají tak lehkou, že nepůsobí žádné problémy. Výhodou je i možnost okamžitého posouzení snímku. CCD kamery lze použít obdobně jako fotoaparát, tj buď v primárním ohnisku, nebo s použitím projekce. U digitálních fotoaparátů je problémem to, že obvykle nelze vymontovat objektiv a je nutno fotografovat přes něj. Pro tento případ se hodí tzv. afokální konfigurace. Při ní je dalekohled zaostřen na nekonečno, takže svazek paprsků vystupující z okuláru je rovnoběžný. Za okulár připevníme fotoaparát s objektivem, rovněž zaostřeným na nekonečno, nebo necháme zaostřit automaticky, pokud je dost světla (Slunce, Měsíc, jasné planety). Při tomto způsobu téměř nikdy nezískáme vykreslené celé zorné pole, ale pouze kruhovou oblast o různém průměru. Ten je dán velikostí výstupní pupily dalekohledu a průměrem objektivu fotoaparátu. Čím je výstupní pupila menší a průměr objektivu fotoaparátu větší, tím je zorné pole menší. Další a podle mých posledních poznatků asi nejlepší metodou je fotografování planet videokamerou nebo WEB kamerou. Výhodou je možnost pořízení velkého množství snímků (desítky/sec.) v reálnem čase, s možností výběru nejlepších snímků neovlivněných seeingem. Z nich pak lze udělat kompozici se všemi výhodami zlepšení poměru signál/šum a tím možnost použít kvalitní zostřovací algoritmy, které na obrazy s větším podílem šumu použít nelze. Některé tímto způsobem pořízené snímky lze nalézt na stránce planet v galerii. Pro usnadnění identifikace základních chyb, které lze udělat při fotografii nebeských objektů jsem připravil následující tabulku. Jde o výřezy z naskenovaných negativů , nijak neupravované a neretušované. Na obrázcích je vidět především světelné znečištění sodíkovými výbojkami, které se projevuje jako hnědooranžové pozadí. Fotografie byly pořízeny cca. 10 km od Hradce Králové za jinak velmi dobrých podmínek po přechodu studené fronty. Na snímky 1,2 a 4 byl použit zrcadlový dalekohled Newtonova typu se zrcadlem o průměru 210mm a ohniskovou vzdáleností 1m (světelnost 1:5), snímek č. 3 byl proveden teleobjektivem Rubinar s ohniskovou vzdáleností 500 mm a světelností 1:5.6. Délky expozic byly v rozmezí 20 až 40 minut. Kromě prvého obrázku, který představuje ideální situaci jsou na všech ostatních výřezech vidět typické chyby, kterých se lze dopustit.
Zpočátku, než se vše naučíte, může být na snímku kombinováno více chyb, takže může být těžké určit jejich původ. Je proto nejprve třeba eliminovat ty, které můžeme ovlivnit (tj. zkolimovat optiku a dobře ustavit montáž driftovou metodou). Poté se nám případně projeví chyby další (optické vady, chyby v pointovaní, vzájemný pohyb fotografického a pointačního dalekohledu, pohyb zrcadel atd...) Tuto kapitolku jsem přidal na stránky z důvodu, že mi při mém prvním fotografování dalekohledem ve větších mrazech přichystalo moje vybavení nejedno překvapení. Pominu-li fakt, že je třeba se důkladně obléci, (rady, jak na to, jsou například zde) vzít si dostatečnou zásobu teplého čaje a raději i něčeho sladkého k snědku, je třeba připravit i vybavení. Z hlediska odolnosti proti mrazu existuje několik typických součástí, které můžou snadno selhat a tím zhatit často pracnou přípravu a cestu na pozorovací stanoviště.
Odměnou za všechny tyto strasti je v zimě obvykle nádherná obloha. Slunce je hluboko pod obzorem, vlhkost je velmi nízká a světelné znečištění není tak patrné (pokud zrovna nezačíná inverzní ráz počasí). Navíc se mi podle prvních snímků z této zimy zdá, že ztráta citlivosti při dlouhých expozicích (Schwarzchildův jev) není při mrazu a nízké vlhkosti tak velká, jako v letních měsících. Pro ověření ale musím počkat, až udělám snímek stejného objektu, který již mám z jiného období, nyní - v mrazivých podmínkách. Po srovnání se teprve uvidí. Předchozí :: Domů :: Další :: Obsah (c)1999-2012 Martin Myslivec |