Планетна фотография за любители

Астрономически клуб „Антарес“ – Димитровград

2005

Всеки любител на астрономията е виждал пръстените на Сатурн, ивиците на Юпитер, фазите на Венера и полярните шапки на Марс. Как може да запазите нещо повече от един прекрасен спомен от тези чудеса на слънчевата система, ще се опитаме да ви обясним в следващите редове.

Наблюденията на планетите са ценни и интересни. Всеки любител може да провежда визуални и фотографски наблюдения на тях със среден по размери и характеристики телескоп. Визуалните наблюдения на планетите се свеждат до детайлна зарисовка на диска и спътниците на планетата.

Един опитен наблюдател може да види детайли, който не могат да се фотографират дори с голям телескоп, затова зарисовките на дадена планета могат да се окажат по-ценни от снимките и (поради наличието на земната атмосфера).

Макар, че планетната фотография все още не може да достигне до финеса на детайлите, който може да се постигнат от един добър наблюдател, но за сметка на това фотографиите са обективни и показват по-добро качесво спрямо рисунките на повечето начинаещи наблюдатели.

Поради малките си ъглови размери и малката повърхностна яркост планетите са трудни за фотографиране. Получаването на добра фотография на планета изисква дълги фокусни разстояния, експозиции а също така и стабилна монтировка, добър огладално-рефлексен или цифров фотоапрат, или хубава web-камера.

Увеличителни системи

Телескопа създава изображение във фокалната равнина (първичния фокус) на фотографираните обекти, чиито линейни размери (r) зависят от фокусното разстояние на телескопа (F):

форм.(1) r = (a“ F) / 206265,

а“ – ъглови размери

Ако се добави „проектор“ първичното изображение се получава по-голямо или по-малко. Диаметърът на изображението получено в първичия фокус на планета е много малко, затова се използва увеличителна система. Ако снимаме в главния фокус резултата ще бъде ярка точка без детайли.

В астрономията се използват няколко вида увеличтелни систими, ето някои от тях намерили приложение в планетната фотография.

Окулярна проекция

За „окулярна проекция“ се използва астрономически окуляр, който работи като проекционен обектив.

Главната характеристика на окулярната проекция е увеличението G, то е равно на:

форм.(2) G = (T / fo) – 1 или T = fo (G + 1),

T – тиража,

fo – фокусното разстояние на окуляра.

Еквивалентното фокусно разстояние на увеличителната система (Fe) се изчислява по формулата:

форм.(3) Fe = F G,

където F e фокусно разстояние на телескопа (фиг.2).

Тази проекционна система се използва при огладално-рефлексните фотоапрати, или цифрови камери, на които е свален обектива им. Ако обектива на цифровите камери не може да се свали се ползват проекционни системи тип окуляр-обектив.

Проекционни системи тип окуляр-обектив

В проекционна система тип окуляр-обектив, обектива е фокусиран на безкрайност, а телескопа е фокусиран за визуално наблюдение като разстояниението между окуляра и обектива е минимално. При този монтаж увеличението на системата се изчислява по формулата:

форм.(4) G = Fa / fo

Fa е фокусното разстояние на обектива на цифровия фотоапарат,

fo е фокусното разстояние на окуляра,

Еквивалентното фокусно разстояние на увеличителната системата (Fe) се изчислява по формулата:

форм.(5) Fe = F G,

където F e фокусно разстояние на телескопа (фиг. 3).

Леща на Барлоу

Лещата на Барлоу е съставена от две лещи и се поставя преди първичния фокус на телескопа, тя е изчислена да увеличи няколко пъти фокусното разстояние – 2х, 3х. При тази система увеличението се изчислява по формулата:

форм.(6) G = T / B

където Т е тиража, а В – разстоянието от лещата на Барлоу до фокалната равнина на обектива, но ако се знае фокусното разстояние на лещата на Барлоу може да се използва формулата приложена при окулярното увеличение:

форм.(7) G = (T / fo) – 1,

fo – фокусното разстояние на лещата на Барлоу.

Еквивалентното фокусно разстояние на увеличителната системата (Fe) се изчислява по формулата:

форм.(8) Fe = F G,

където F e фокусно разстояние на телескопа (фиг. 4).

Фокусировка

Фокусировката в астрофотографията е един от най-важните моменти. Има няколко метода, които дават наистина добри резутати, но някои от тях са трудно приложими. Най-бързо фокусиране на оптичната система се прави през визьора на огладално-рефлексния фотоапрат или на дисплея на цифровия фотоапарат, трябва да се появят наблюдаваните очертания по диска на фотографираната планета. Но този бърз метод почти никога не дава добри резултати.

Първият и най-лесено приложим метод за фокусировка е използването на Диафрагма на Хартман. Диафрагмата на Хартман представлява маска с отвори по нея, която се поставя пред обектива. Правят два или три по-големи отвора разположени симетрично спрямо центъра на обектива. Оптичната система е фокусирана когато получим единично изображение на звезда (планета), когато оптичната система не е фокусирана наблюдаваме двоен или троен образ.

На практика получаването на фотография на планета се осъществявя по следната методика.

Поставяме увеличителната система на телескопа, балансираме го, сваляме увеличителната система, насочваме към обекта, поставяме я, фокусираме и снимаме.

Експозиции

Експозициите в планетната фотография превишават 1/2s, като могат да стигнат до 1min за – спътниците на Сатурн. За експозиции, надвишаващи 1/2s, които най-често се използват в астрофотографията с висока разделителна способност, най-добре е да се използва техниката на затъмнение на телескопа, или снимане със „затворник“.

Обектива на телескопа се покрива с картон или лек шперплат, отваря се затвора на фотоапарата с гъвкаво жило с блокировка на експозиция B, изчаква се 4-5s, така че да затихнат всички вибрации, „затворника“ маха диска за желаната експозиция, покрива отново тубоса на телескопа и се затваря затвора на фотоапарата (фиг. 5).

Филтри

Желателно е да се използват филтри за „улавянето“ на някои по-специфични детайли по диска на планетата, която фотографираме или наблюдаваме визуално. Например по време на фотографските и визуалните наблюдения на Марс през август 2003 година използвахме зелен филтър и постигнахме много по-добри резултати отколкото без филтър. Експериментирахме с различни филтри и постигнахме интересни резултати, които ви предлагаме да видите.

Филми

Повечето от детайлите по повърхността на планетите са по-малки от характерния размер на зърното на филма и за това се налага да се използват по-нискочувствителни филми, което налага да се увеличи времето на експозиция, но в този случай пречат атмосферата, вибрациите, движението на телескопа (ако не е добре юстиран или балансиран) и др. Поради тези причини е най-добре да се използват филми с чувствителност 100-200 ASA.

Цифрови камери

Напоследък навлезнаха цифрови фотоапарати, web и CCD камери в планетната фотография. При тях основните преимущества са моменталното появяване на изображението на монитора, краткото време на експозиция, възможнистта за получаване на много кадри, от които да се изберат най-добрите и да се обработят. Фотографиите получени с тях постигат финеса на визуалните наблюдения и зарисовки.

Пожелаваме на всички любители успешни наблюдения и фотографии на чудесата на слънчевата система.