Съемка планет, Луны и Солнца

Повсеместная урбанизация приводит к тому, что фон неба становится все ярче, что не только создает ряд сложностей при наблюдении слабосветящихся объектов, но и наносит огромный урон экологии, влияя на экосистемы и организмы. Основными источниками засветки являются уличное освещение, освещение архитектурных объектов, прожекторы и рекламные щиты. А в моем городе, например, летом одна из дискотек направляет мощные мерцающие пучки света в небо. Эффект от засветки дополнительно усиливается частицами пыли. Однако и это не повод отказывать себе в удовольствии изучать ближайший космос.

Для съемки Луны и планет засветка не страшна, так как эти объекты сами по себе очень яркие и при съемке светлый фон даже не виден. Более того, некоторые планеты (например, Меркурий и Венеру) можно наблюдать и фотографировать даже на дневном небе — нужно только точно знать, куда смотреть.

Разрешение матрицы камеры — это количество пикселей по ширине и высоте. Обычно при съемке планет не требуется большое разрешение, так как размер планеты на матрице составляет не более 600 пикселей. Практически во всех астрокамерах есть режим обрезки, когда записывается только интересуемая область матрицы — ROI (Region of Interest). Это уменьшает размер данных и позволяет повысить частоту съемки кадров. В некоторых бытовых камерах (например Canon 550D) также есть режим записи с кусочка матрицы.

ПЗС-матрица

Выдержка при съемке ярких планет, Луны и Солнца обычно составляет от 1/30 до 1/100 секунды. При такой короткой выдержке появляется возможность сделать отбор кадров, минимально искаженных земной атмосферой. Результат сложения получается более четким и чистым, чем одиночный кадр. Вращение поля не мешает съемке ярких планет, однако оно ограничивает длительность видеороликов несколькими минутами. Этого вполне достаточно, чтобы накопить нужное количество кадров для сложения. Кроме того, быстрое вращение Юпитера, Марса и Сатурна накладывает определенные ограничения на длительность роликов, поэтому двух минут съемки без вращения поля вполне достаточно.

При скорости записи 60 кадров в секунду за минуту можно отснять 60 х 60 = 3600 кадров, а из них сложить 1000 самых резких. При правильно подобранном масштабе для 150-миллиметрового телескопа длительность видеосъемки Юпитера без сдвига изображения составляет около 120 секунд, для 203 мм телескопа — не более 90 секунд.

Одиночный кадр и результат сложения 100 кадров

Туманность Андромеда. Одиночный кадр и результат сложения 72 кадров

Допустим, у вас телескоп с апертурой 150 мм и фокусным расстоянием 750 мм (относительное отверстие 1:5). Также у вас есть камера с матрицей Sony imx178c (размер пикселя 2,4 микрона). Для съемки планет и Луны необходимо относительное отверстие 1: (5 х 2,4) = 1 : 12. Чтобы получить такое относительное отверстие, нужна линза Барлоу с кратностью 12 : 5 = 2,4 х.

Телескоп с апертурой 150 мм и фокусным расстоянием 1800 мм (скажем, системы Максутова — Кассегрена). Относительное отверстие телескопа составляет 1 : 12. При съемке камерой, пиксель которой равен 2,4 микрона, нам не понадобится линза Барлоу, поскольку необходимое относительное отверстие уже достигнуто.

Для получения успешных результатов необходимо правильно согласовать работу телескопа и камеры. Для каждого жанра астрофотографии существуют оптимальные конфигурации оборудования. Например, при лунно-планетной фотосъемке общее относительное отверстие телескопа должно составлять 1 : (5 х p), где p — размер пикселя камеры в микронах. При таком относительном отверстии разрешающая способность телескопа будет максимальной. Эта формула работает только тогда, когда при съемке используется фотокамера без объектива и телескоп без окуляра. Размер пикселя можно узнать из характеристик матрицы вашей камеры.

Для лунно-планетной съемки лучше всего подходят оптические схемы, полностью свободные от хроматизма — апохроматы, зеркальные и зеркально-линзовые. У ахроматических рефракторов хроматизм приводит к сильному размытию синего цветового канала, однако такие телескопы пригодны для узкополосной съемки в линии водорода, кислорода и солнечного континуума.

Хроматизм

Температура телескопа должна совпадать с температурой окружающей среды, поэтому оптическую трубу лучше выносить заранее. Если предусмотрена юстировка телескопа, перед съемкой необходимо произвести ее. Фокусироваться следует как можно точнее: сначала следует немного перефокусироваться за бесконечность, чтобы не принять атмосферную турбуленцию за детали планеты. Я всегда фокусируюсь по экрану компьютера или фотокамеры.

Процесс получения снимка проходит в несколько этапов:

 

• получение максимально качественного видеоролика планеты или Луны;
• обрезка и выравнивание полученных изображений;
• отбор и сложение наиболее четких изображений;
• восстановление резкости;
• дополнительная обработка изображения (уровни, кривые, цвет).

Обрезка видеоролика Юпитера в программе PIPP

Отбор и сложение кадров в программе Autostakkert

Одиночный снимок Юпитера и результат сложения 3500 кадров с восстановлением резкости

Очень полезным аксессуаром для астрофотографии является моторизированный фокусер (электрофокусер). С помощью небольшого электромотора ось фокусера приводится в движение, что избавляет от необходимости прикасаться к телескопу и тем самым создавать тряску. Электрофокусер управляется с небольшого пульта, а скорость вращения может регулироваться.

Электрофокусер

Восстановление резкости в программе Registax

Чтобы из-за вращения Земли изображение не получилось смазанным, монтировка телескопа должна быть оснащена моторами, а чтобы не сказывалось вращение поля, необходима либо экваториальная монтировка, либо азимутальная монтировка с экваториальным или специальным устройством для компенсации вращения поля — деротатором.

Вращение поля