Úvodní strana  >  Články  >  Úkazy  >  Jak se fotografují prchavé nadoblačné blesky?

Jak se fotografují prchavé nadoblačné blesky?

Red Sprite nad Slovinskem 21. srpna 2016 ve 21:17 SELČ ve vzdálenosti cca 450 km. Zachycen přes SONY A7S + Samyang 85 mm f/1.4 (f/2), ISO 3200, 1.3 s.
Autor: Daniel Ščerba

Prchavé nadoblačné blesky (zkratkou TLE) jsou stále poměrně velkou záhadou. K jejich pochopení může pomoci zejména co nejvíce kvalitních pozorování. Zachytit nadoblačné blesky fotograficky je ale poměrně složitá záležitost, a pokud se k fotografování nepoužívá kamera s PC a programem UFO Capture, jedná se spíše o slepou loterii. Jak tedy uspět při fotografování těchto úkazů?

Základní problém nastává s přesným zaměřením fotoaparátu na oblast s výskytem TLE, jelikož fotoaparát nedokáže upozornit na detekovaný výboj, tak jako UFO Capture. Člověk tak nemá přehled, jestli se nad danou bouří vůbec nadoblačné blesky vyskytují a nedokáže určit jejich přesnou pozici. Navíc TLE většinou nevznikají přímo nad největší aktivitou bouře. Často to bývá nad rozsáhlým stratiformním regionem, který se může rozkládat na ploše i stovek kilometrů. A tak je orientace v TLE aktivních oblastech hodně problematická. Je třeba vybrat i tu správnou bouři. Ne všechny bouře generuji TLE! Jde o vícejaderné bouřky a to většinou tzv. MCS (Mesoscale convective system) nebo linie bouřek (SQL).

Dalším problém je délka expozice, která se pohybuje ideálně v rámci dvou až šesti sekund a protože fotoaparát musí data zpracovat a uložit na paměťové médium, vzniká tím několikasekundová prodleva, čímž se možnosti k zachycení výboje oproti trvalému záznamu z kamery výrazně krátí…

Red Sprite nad Slovenskem 21. srpna 2016 ve 22:05 SELČ ve vzdálenosti cca 200 km. Zachycen přes SONY A7S + Samyang 85 mm f/1.4 (f/2), ISO 2500, 2 s. Využito UFO Capture, SONY Effio. Autor: Daniel Ščerba
Red Sprite nad Slovenskem 21. srpna 2016 ve 22:05 SELČ ve vzdálenosti cca 200 km. Zachycen přes SONY A7S + Samyang 85 mm f/1.4 (f/2), ISO 2500, 2 s. Využito UFO Capture, SONY Effio.
Autor: Daniel Ščerba

Fotografování TLE bez kamery a programu UFO Captue

Pokud byste se rozhodli fotografovat nadoblačné blesky bez doprovodu UFO Capture, máte mnohem menší pravděpodobnost, že se vám to podaří. Nemáte totiž jistotu, zda-li se nad danou bouří nadoblačné blesky vyskytují. A pokud by se vyskytovaly, tak nedokážete určit jejich přesný směr a výšku, což bývá největším problémem s objektivem větší ohniskové vzdálenosti. U blízkých bouří nadoblačný blesk dokáže svou výškou překvapit. V takovém případě nezbývá nic jiného, než zkoušet štěstí a pořizovat jednu fotografii za druhou. Jistou možnosti je facebooková stránka International Observers of Upper-Atmospheric Electric Phenomena, kterou v roce 2013 založil maďarský pozorovatel TLE József Bór. Pozorovatelé nadoblačných blesků zde dávají včasná upozornění o TLE aktivních bouřích nad Evropou.

Při tomto způsobu fotografování se průběžné kontrolování snímků moc nevyplácí, pokud by se nejednalo o velmi jasný výboj, který jste třeba viděli i očima. Jinak lze snadno nadoblačný blesk na displeji fotoaparátu přehlédnout a také ztrácíte čas, jelikož fotoaparát v ten okamžik nefotí. Proto je lepší nechat kontrolu snímků až v PC a raději jen zaměřovat objektiv nad jádro bouře.

Fotografování TLE s použitím kamery a programu UFO Capture

Red Sprite nad Slovenskem 21. srpna 2016 ve 22:16 SELČ ve vzdálenosti cca 200 km.  Zachycen přes SONY A7S + Samyang 85 mm f/1.4 (f/2), ISO 2500, 2sec. Zachycen přes Canon EOS 100D (mod) + Samyang 24 mm (APS-C 35 mm), f/1.4 (f/2), ISO 3200, 2.9 s. Využito UFO Capture, SONY Effio. Autor: Daniel Ščerba
Red Sprite nad Slovenskem 21. srpna 2016 ve 22:16 SELČ ve vzdálenosti cca 200 km. Zachycen přes SONY A7S + Samyang 85 mm f/1.4 (f/2), ISO 2500, 2sec. Zachycen přes Canon EOS 100D (mod) + Samyang 24 mm (APS-C 35 mm), f/1.4 (f/2), ISO 3200, 2.9 s. Využito UFO Capture, SONY Effio.
Autor: Daniel Ščerba
Nejlepším řešením se proto ukázala kombinace fotoaparátu se sestavou druhé kamery připojené k PC s programem UFO Capture. Tato kombinace je již jistotou: Kamera a UFO Capture se stává jakýmsi zaměřovačem a indikátorem. Většinou se vyčkává, než program detekuje první TLE, a poté se zapíná fotoaparát. Mnohdy některé bouře vypadají nadějně, ale fotografovat je v celém průběhu bez jistoty výskytu TLE se ve většině případů ukázalo jako zbytečné. Navíc se ušetří baterie, životnost závěrky, ale i místo na paměťové kartě…

Jakmile UFO Capture detekuje první výboj, začínáme fotit. Podle pozice na záznamu v UFO Capture se nasměruje fotoaparát na místo výboje TLE a spustí se snímání s vhodnou expozicí k aktuálním světelným podmínkám. V okamžiku, kdy UFO Capture detekuje nový výboj ve stejném směru, kam míří i fotoaparát, je dobré fotografování pozastavit a zkontrolovat na displeji poslední snímky. Pokud byla správně nastavena expozice a fotoaparát zrovna nezpracovával snímek (a tedy nefotil), měl by být nadoblačný blesk na displeji alespoň trochu viditelný. Dle pořízeného snímku tak můžeme expozici ještě doladit a fotit dál. Díky záznamům z UFO Capture tak můžeme podle času snadno vyhledat snímek z fotoaparátu a nemusíme prohlížet všechny pořízené fotografie, ušetří se tak spousta času!

Nastavení a technika

Red Sprite nad Libereckem 25. června 2016 ve 23:47 SELČ, ve vzdálenosti cca 150 km.
Zachycen přes Canon EOS 100D (mod) + Samyang 16 mm f/2 (f/2.8), ISO 3200, 10 s. 
Využito UFO Capture, SONY Effio. Autor: Daniel Ščerba
Red Sprite nad Libereckem 25. června 2016 ve 23:47 SELČ, ve vzdálenosti cca 150 km. Zachycen přes Canon EOS 100D (mod) + Samyang 16 mm f/2 (f/2.8), ISO 3200, 10 s. Využito UFO Capture, SONY Effio.
Autor: Daniel Ščerba
Nastavení expozice záleží na konkrétním typu fotoaparátu s použitým objektivem, ale také na aktuálních světelných podmínkách, které ovlivňuje Měsíc, počasí, světelné znečištění, atd. Pokud je obloha nasvícená například Měsícem, je třeba používat kratší čas expozice, a naopak v době okolo novu, kdy je obloha tmavá, můžeme čas expozice prodloužit. Fotografování TLE lze přirovnat k tvorbě nočního časosběru, jen je třeba dbát na kratší čas s vyšší hodnotou ISO, která by měla být ideálně v rozmezí 2500-5000. Pro přesné načasování délky expozice a prodlevy k uložení dat na paměťové médium je nejvhodnější používat časovou spoušť, kde si můžeme nastavit všechny potřebné parametry.

U fotografování se nejlépe osvědčily časy expozice mezi 2-6 s. S použitím delšího času, kdy by bylo ISO nižší, již nadoblačné blesky moc nevynikají. Naopak s použitím kratšího času by bylo nutno ISO navýšit a nadoblačný blesk by byl v šumu značně znehodnocený. S použitím krátkého času ovšem klesá pravděpodobnost, že nadoblačný blesk zachytíme, jelikož fotoaparát musí snímek zpracovat a uložit, což trvá dle typu přístroje a rychlosti karty např. 2 sekundy, a s použitím 2 s expozice, tak máme jen 50% šanci, že nadoblačný blesk zachytíme.

Red Sprite nad Libereckem 26. června 2016 ve 0:03 SELČ, ve vzdálenosti cca 150 km. Zachycen přes Canon EOS 100D (mod) + Samyang 16 mm f/2 (f/2.8), ISO 3200, 10 s. Využito UFO Capture, SONY Effio. Autor: Daniel Ščerba
Red Sprite nad Libereckem 26. června 2016 ve 0:03 SELČ, ve vzdálenosti cca 150 km. Zachycen přes Canon EOS 100D (mod) + Samyang 16 mm f/2 (f/2.8), ISO 3200, 10 s. Využito UFO Capture, SONY Effio.
Autor: Daniel Ščerba
Abychom snížili časovou prodlevu ukládání fotografií na paměťovou kartu na minimum, je důležité používat karty s rychlým zápisem, alespoň 45 MB/s, ideálně 90 MB/s. Dle typu přístroje tak dokážeme snížit časovou prodlevu na uložení fotografie i na 1 sekundu!

Co se dále týče techniky, platí zde stejné pravidlo jako při pořizování záběrů kamerou – čím citlivější snímač a světelnější objektiv, tím lépe. Nadoblačný blesk lze zaznamenat na běžný neupravený fotoaparát, ale modifikovaný fotoaparát dokáže zachytit i podrobnější strukturu, kterou nemodifikovaný fotoaparát nezachytí, neboť některé struktury září více v červené oblasti spektra viditelného světla. Jak bylo naznačeno, pořizování velkého množství snímků s krátkým expozičním časem nesvědčí fotoaparátům s mechanickou závěrkou, která se tímto způsobem fotografování může rychle opotřebovat a poškodit. Proto je nejlepší variantou fotoaparát s elektronickou závěrkou u kterého je snímač trvale aktivní a snímání fotografie je řešeno softwarově, bez mechanicky aktivních prvků.

Sestava k fotografování Red Sprites, využitá v létě 2016 u vysílače Praděd. Autor: Daniel Ščerba
Sestava k fotografování Red Sprites, využitá v létě 2016 u vysílače Praděd.
Autor: Daniel Ščerba

Jelikož jsou nadoblačné blesky záležitostí vzdáleného pozorování, je třeba používat světelných objektivů se středním ohniskem. Blízké nadoblačné blesky do 200 km lze zachytit i na širší objektivy s ohniskovou dálkou např. 24 mm, ale pro detailnější strukturu je třeba použít alespoň 50 mm, ideálně 85 mm. Pro ještě vzdálenější pozorování mezi 200 - 400 km je již nutno začínat u ohniskové dálky 85mm a více.

Sestava k fotografování Red Sprites, využitá v létě 2016 u vysílače Praděd. Autor: Daniel Ščerba
Sestava k fotografování Red Sprites, využitá v létě 2016 u vysílače Praděd.
Autor: Daniel Ščerba
Objektivy by měly být co nejsvětelnější, alespoň f/1.2 – 1.4. Lze použít objektivy i s menší světelností, ale v takovém případě je nutno dělat delší expozice, nebo navýšit ISO, což se projeví na kvalitě snímku. Pro ostřejší snímek je vhodné objektiv o jednu pozici přiclonit, lépe tak vynikne struktura.

Samotnou kapitolou je pak znalost a vnímání počasí. A to jak z hlediska vyhlížení bouřek pro úspěšné pozorování, tak pro samotné focení. Při delším fotografování, kdy jsou noci chladné a vlhké se může stát, že se nám objektiv orosí, proto je vhodné používat vyhřívání, které nám spolehlivě udrží primární čočku teplou a zabrání tak kondenzaci okolní vlhkosti. Aktuální stav počasí a výskyt bouřek s četnou aktivitou výbojů pak lze vyhlížet online přes internet. K tomu slouží hned několik portálů, které je dobré sledovat současně pro přesnější přehled. Mezi nimi nejuživanější jsou  www.lightningmaps.org, cs.blitzortung.org nebo portal.chmi.cz.

Výbornou předpovědí o možném výskytu bouří je ESTOFEX (European Storm Forecast Experiment). Díky této předpovědi se tak můžete s předstihem připravit.

Vyfotografovat nadoblačné blesky jsem se příležitostně snažil asi 3 roky a bezúspěšně. Nenašel jsem konkrétní rady, podle kterých bych se měl řídit a jak ideálně nastavit fotoaparát. Teprve za pomocí kamery a UFO Capture se začalo dařit a mohl jsem tak nadoblačné blesky cíleně fotograficky zaznamenávat a stylem pokus/omyl tak dojít k nejlepšímu postupu a nastavení. V sezóně 2016 jsem fotograficky zaznamenal na 23 nadoblačných blesků, ovšem byla to první sezóna plná bádání, a tak byla velká část fotografií nekvalitních a mnoho nadoblačných blesků se nezaznamenalo kvůli časové prodlevě ukládání fotografie na paměťovou kartu.

Důležitou podporou mi byl Martin Popek a Jakub Koukal.

Daniel Ščerba

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] ESOcast: Rudí skřítci
[2] Čech zachytil tajuplné rudé skřítky na observatořích ESO v Chile
[3] Tajuplní Rudí skřítci opět zachyceni v Česku fotograficky
[4] Nadoblačné blesky v článku Martina Popka
[5] Rudí skřítci zachyceni P. Štarhou a M. Druckmüllerem
[6] Cena Jindřicha Zemana za fascinující Rudé skřítky
[7] Světová galerie nadoblačných blesků na Spaceweather.com



O autorovi

Daniel Ščerba

Daniel Ščerba

Daniel Ščerba (*1986, Opava) je český fotograf a popularizátor astronomie. Již od dětství byl fascinován světem technologií a astronomie a postupně se dopracoval k astrofotografování a tvorbě časosběrných videí. Jeho hlavní zájmy tvoří pozorování meteorů a komet a od roku 2016 především nadoblačných blesků. V roce 2014 založil osvětovou vzdělávací iniciativu Jeseníky – pohoří tmavé oblohy www.jpto.cz , která se zabývá problematikou světelného znečištění v Jeseníkách.

Štítky: Nadoblačné blesky, Tle, Astrofotografie , Red sprites


50. vesmírný týden 2017

50. vesmírný týden 2017

Přehled událostí na obloze od 11. 12. do 17. 12. 2017. Měsíc bude v novu. Večer je vidět Neptun a Uran. Nad ránem je vidět Mars a Jupiter. Týden bude nabitý kosmonautikou. Blue Origin by mohla provést test kabiny pro balistické skoky. SpaceX provedla úspěšně statický zážeh na rampě SLC-40 a očekáváme start s lodí Dragon k ISS. Startovat by měla také čínská raketa CZ-3B, z Nového Zélandu raketa Electron, Ariane 5 s dalšími družicemi Galileo, přistávat má Sojuz MS-05 s částí posádky z ISS a naopak vydat se tam má další posádka v lodi Sojuz MS-07.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Temná mračna v Perseovi, IC348, NGC1333

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2017 obdržel snímek „Temná mračna v Perseovi“,  jehož autorem je Evžen Brunner Podzimní čas, zejména v našich končinách, nebývá velkým příznivcem astrofotografů. Ti bojují nejen s tradičními mraky, mlhami a deštěm, ale i s rosením

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Pravé parhelium

Pravé parhelium

Další informace »