Začínáme s astrofotografií
Autor: Jan Hovad
Obsah:
- Volba fotoaparátu
- Zpracování v počítači
- Techniky focení
- Pořízení montáže
- Další metody
- Doháníme pohyb oblohy
- Fotíme planety
- Zajímavé odkazy
Není to jako u denní fotografie...
Začínající astrofotograf se může mylně domnívat, že po vyfocení nebeského objektu dá vyvolat film, nebo se podívá na monitor počítače a snímek nebeského objektu bude hotový. Bohužel tomu tak většinou není a je nutné snímky upravovat! Proč?
Fotografování nebeských objektů je úplně jiné, než focení ve dne. Nebeské objekty jsou až na pár výjimek (např. Měsíc) velice slabé a je nutno při takovém focení postupovat zcela jinak, než při focení pozemských objektů či rodinných momentek za světla. Aby se slabý objekt na fotografii zachytil, je nutno použít dlouhých expozic. Expozice je doba, kdy je závěrka fotoaparátu otevřená, během této doby dopadá na film či na čip fotoaparátu světlo. Čím je expozice delší, tím více světla fotoaparát nastřádá a je možné zachytit slabší objekty.
Volba fotoaparátu
Autor: Canon
Z filmových zrcadlovek můžeme využít starších modelů jako je Praktica či ruský Zenit. V současnosti je ale velký problém sehnat film, který je vhodný na astrofotografii. Filmy, které byly citlivé na červené mlhoviny, se bohužel přestaly vyrábět. Jediným vhodným filmem na astrofotografii tedy zůstává speciální DIA film (např. Kodak Elitechrome 400). Nevýhodou DIA filmů je cena a nutnost jejich vyvolávání. Ne každá sběrna filmů je umí vyvolat! Je dobré se předem zeptat ve specializovaném obchodě s fototechnikou. Pro začátečnické astrofotografické pokusy s klasickou zrcadlovkou si však můžeme vystačit i filmy jako třeba Fuji superia 400. Nezachytíme tak sice červené mlhoviny, ale dá se nafotit spousta jiných objektů.
Kompaktních digitálních fotoaparátů je na trhu celá řada. Většina z nich bude na astrofotografii zcela nevhodná, neboť často postrádají možnost volby delších expozic. Focení hvězd kompaktním digitálním fotoaparátem je vhodné brát pouze jako vedlejší činnost k běžnému dennímu focení. Pro vážnější astronomickou fotografii je vhodnější si pořídit zrcadlovku.
U každého druhu fotoaparátu lze nalézt své výhody i nevýhody. U digitálních zrcadlovek může být nevýhodou trošku vyšší pořizovací cena. Nespornou výhodou těchto fotoaparátů je fakt, že výsledek snímání můžeme vidět ihned po vyfocení. Další výhodou digitálních fotoaparátů je jejich relativně vysoká citlivost. Na focení stejného objektu vám budou stačit kratší expoziční doby, než u fotoaparátu na film. Nevýhodou může být malá citlivost fotoaparátu na červené mlhoviny, ale u většiny zrcadlovek alespoň nějaká je. Toto se dá velmi dobře vyřešit vyjmutím filtru před čipem fotoaparátu (tzv. modifikace). Ale za cenu, že takto modifikovaný fotoaparát už nebude příliš vhodný na normální denní fotografování (snímky se musí upravit v počítači a občas ani to nemusí pomoci).
Autor: Martin Myslivec
V poslední době se můžeme u amatérských astrofotografů setkat i se speciálními astronomickými CCD kamerami, které byly ještě nedávno výsadou světových observatoří. Mají specifické využití, takže s těmito kamerami běžné denní snímky nepořídíte. Výhoda takových kamer je vysoká citlivost a schopnost zachytit velmi slabé objekty. Nevýhodou je poměrně veliká pořizovací cena v řádu několika desítek tisíc korun.
Zpracování v počítači
Jak bylo jednou zmíněno, snímky nočního nebe je často nutné počítačově upravit. Nebeské objekty jsou až na pár výjimek (Měsíc, Slunce či planety) slabé a mají nízký kontrast. V takovém případě je potřeba kontrast snímku zvýšit, aby daný objekt vynikl. Takové úpravy lze dělat v lepších grafických editorech, jako je např. PhotoFiltre, Gimp, Photoshop aj. Na internetu lze najít i video návody, jak snímky zpracovat. První video je ke stažení ZDE, druhé ZDE (obojí s mluveným komentářem).
U digitálního snímání hvězdného nebe je běžné tzv. skládání více expozic. Tj. skládání několika snímků na sebe. Tímto způsobem se snižuje šum (různobarevné zrnění na fotografiích). Čím více složených snímků, tím lépe. Není čeho se bát, existuje spousta prográmků, které udělají takové skládání za vás, např. DeepSkyStacker. Ve stejném prográmku lze aplikovat i dark frame (tzv. temný snímek). Ten slouží k odstranění hotpixelů (vadné pixely) a snížení šumu na snímku. Dark frame je speciální snímek, který se pořizuje při zakrytém objektivu fotoaparátu. Tento snímek musí být pořízen stejnou expoziční dobou, jako snímek oblohy. K pořízení dobrého temného snímku je důležitá i teplota během snímání. Ta musí být stejná, jako při pořizování snímků oblohy, neboť se šum a počet hotpixelů mění s teplotou.
Autor: Klub astronomů Liberecka
Techniky focení
Autor: Klub astronomů Liberecka
Postup není složitý. Stačí přiložit fotoaparát k okuláru dalekohledu, pomocí zoomu si obraz přiblížit podle potřeby, zaostřit obraz pomocí okulárového výtahu a "cvaknout". Zde budou mít výhodu fotoaparáty s menším objektivem (lépe "padnou" na okulár). Na poprvé se vám to nejspíše nepodaří, chce to pevnou ruku, popř. afokální držák a trochu cviku. K fotografování Měsíce či Slunce trochu složitější technikou bude se v tomto článku ještě vrátíme.
Autor: Klub astronomů Liberecka
S touto technikou fotografování lze nasnímat seskupení planet či celá souhvězdí při relativně krátkých expozičních časech (1 až 30 sekund). Při delších expozičních časech se vám hvězdy začnou již protahovat kvůli otáčení Země kolem své osy. Díky tomu lze s touto sestavou nafotit zdánlivý pohyb hvězd na obloze (expozice 30 sekund až desítky minut). Během meteorických rojů můžete takto zachytit i stopy meteorů.
Autor: Klub astronomů Liberecka
- Meteor nad souhvězdím Oriona (nahoře vlevo)
- Zdánlivý pohyb hvězd nad horami, jedna sedmi minutová expozice (nahoře vpravo)
- Letní Mléčná dráha, složeno dvacet snímku, každý snímaný dvacetisekundovou expozicí (dole vlevo)
- Měsíc a Venuše za svítání (dole vpravo)
Velkým problémem při focení oblohy je světelné znečištění. To se na snímku bude při delších expozicích projevovat jako zesvětlené oranžové pozadí. Ve městech proto není možné používat dlouhé expoziční časy. Tam určitě nenafotíte krásné mlhoviny či bohatá hvězdná pole, tyto objekty se vám snadno ztratí v záři přesvětlené oblohy. Pro takové focení je potřeba zajet co nejdále od měst. I tam trošku sahá vliv světelného znečištění, ale už nebude tak špatné jako přímo ve městech. Pro zmírnění následků světelného znečištění lze úspěšně použít i řadu speciálních filtrů (např. CLS), popř. postižené snímky se dají částečně počítačově opravit.
Pořízení montáže
Autor: Klub astronomů Liberecka
Autor: Klub astronomů Liberecka
- Kometa C/2006 M4 (SWAN), ohnisko 135 mm, jedna tří minutová expozice (nahoře vlevo)
- Mléčná dráha v souhvězdí Labutě, ohnisko 17 mm, expozice 4x8 minut (nahoře vpravo)
- Modrá reflexní a temná mlhovina, ohnisko 135 mm, expozice 18x5 minut (dole vlevo)
- Mlhoviny v Orionu, ohnisko 135 mm, expozice 7x5 minut (dole vpravo)
Další metody...
Autor: Klub astronomů Liberecka
Takto lze použít jak čočkové dalekohledy, obvykle s průměrem od 50 do 120mm, tak i zrcadlové dalekohledy s průměrem kolem 150-250mm. Ohniskové vzdálenosti se zde mohou pohybovat zhruba od 400 do 2500mm dle použitého dalekohledu.
Astrofotografie v primárním ohnisku dalekohledu klade větší nároky na montáž dalekohledu. Je potřeba ještě tužší a pevnější montáže, než v případě focení s teleobjektivem. Doporučuji tedy montáže HEQ-5 či EQ-6, podle velikosti použitého dalekohledu. Takové astrofotografické sestavy jsou již dost nákladné a jejich cena přesahuje několik desítek tisíc korun.
V primárním ohnisku dalekohledu lze fotografovat Měsíc (či Slunce přes filtr) s krátkými expozicemi, bez nutnosti přesného chodu montáže (takže tyto objekty lze snímat i přes dalekohled na Dobsonově montáži). Přes dalekohled na motorizované paralaktické montáži při použití delších expozic (řádově minuty) lze pak fotografovat mlhoviny, galaxie, hvězdokupy a spoustu dalších objektů.
Doháníme pohyb oblohy
Autor: René Sláčal
Pointace spočívá v tom, že pointační dalekohled je namířen na nějakou hvězdu a kamerka snímá pohyb této hvězdy. Guider či počítač vyhodnocuje pohyb hvězdy. Pokud se hvězda začne odchylovat, je vydán do montáže signál a tím se dorovnává nepřesnost chodu montáže. Pointaci lze dělat i ručně, kdy fotograf kouká do pointačního dalekohledu a tlačítkovým ovladačem dorovnává pohyby montáže, ale je to velmi náročná a únavná činnost.
Autor: Martin Myslivec
- Otevřená hvězdokupa Plejády, Newton 185/610 mm, expozice 10x15 minut (nahoře vlevo)
- Mlhoviny Severní Amerika a Pelikán, refraktor 77/308 mm, expozice 3x6 minut (nahoře vpravo)
- Planetární mlhovina Helix, Newton 210/1000 mm, expozice 20x5 minut (dole vlevo)
- Kometa C/2006 M4 (SWAN), Newton 210/1000 mm, expozice 10x3 minuty. Hvězdy jsou na snímku zobrazeny jako čárky, neboť jednotlivé fotografie byly složeny na kometu, která se pomalu posunovala mezi hvězdami. (dole vpravo)
Fotíme planety
Co se týká focení planet či detailů povrchu Měsíce, tak je to velmi specifická astrofotografická disciplína. Planety jsou na obloze velmi malými objekty a je nutno jejich obraz zvětšit. Asi nejjednodušší metodou fotografického zachycení planet je afokální snímání. Princip je víceméně stejný, jako u focení Měsíce za okulárem, popsaný výše. Při snímání planet je potřeba kratšího okuláru (větší zvětšení). Dobrým pomocníkem bude paralaktická montáž s pohonem. Planety lze úspěšně snímat i na azimutální či Dobsonově montáži, ale to už vyžaduje více trpělivosti.
Autor: Klub astronomů Liberecka
Planety lze fotografovat za okulárem buď po jednotlivých snímcích, nebo také videosekvencí - přes digitální kompakt, videokameru či webkameru. Výhoda videosekvence je značná. Obraz planety může vlivem seeingu "plavat". Při zpracování obrazu přes vhodný software (např. Registax) budou vybrány a složeny jen ty nejlepší snímky z videosekvence.
Další metodou snímání planet může být projekce. Ta se od afokálního snímání liší tím, že před čipem fotoaparátu či kamery není objektiv. Projekce může být pozitivní (snímání za okulárem) či negativní (snímání za barlowem).
Závěrem
Pokud vás astrofotografie bude bavit a úspěšně zvládnete základní techniky, můžete se poté směle pokusit fotogravovat složitějšími metodami. V začátcích doporučuji poradit se zkušenějším astrofotografem, nebo si o tom popovídat na některém astronomickém fóru. S dotazy se také můžete obracet v našem fóru-poradně nebo po e-mailu.
Užitečné odkazy
- Začínáme s astrofotografií
(zevrubný úvod do astroforografie na stránkách Ing. Martina Myslivce) - Úvod do astronomické fotografie
(projekt Astronomie pro každého na Astronomia.zcu.cz) - Nevědecká astrofotografie aneb Fotografie pro každého
(projekt Brána do vesmíru, článek Dr. Ing. Zdeňka Řehoře., Ph.D o nevědecké astrofotografii) - Stránky Jerryho Lodrigusse
(články o astrofotografických technikách a počítačovém zpracování obrazu)
Zdroje a autoři snímků
Martin Myslivec, Martin Gembec, Martin Mašek, Miloš Žák, Monika Chrástková, Jan Ebr, Jan Špulák, Jan Hovad a Canon.cz