Astrofotografie
Astrofotografia sau fotografia astronomică este genul fotografic în care fotografia are ca subiecte corpurile cerești . Tehnicile de astrofotografie pot folosi camere digitale , senzori electronici sau camere cu film chimic .
Datorită mișcării de rotație a pământului de la vest la est, sfera cerească se rotește aparent în direcția opusă de la est la vest și odată cu aceasta planetele și toate stelele: această situație impune fotografului să compenseze mișcarea menționată, prin intermediul unor monturi speciale. numit ecuatorial , pentru a contracara mișcarea aparentă și „efectul de estompare” consecvent prezent în fotografii.
În fotografiile cu ceruri adânci, se utilizează măriri reduse, dar timpi de expunere mari, în timp ce pentru fotografiile cu rezoluție înaltă se utilizează măriri foarte mari și, de obicei, expuneri mai scurte. În consecință, expunerile prelungite cu distanțe focale mari necesită trepiede foarte solide și mecanici de precizie.
În timp ce în fotografia clasică, obiectivele fotografice sunt caracterizate de distanțe focale reduse (de la 18 mm pentru unghi larg până la 400 mm pentru teleobiective ) și luminozitate ridicată (de la baze de f / 1,2 la f / 5,6) pentru a permite fotografierea cu timpi de expunere reduși (de obicei mai puțin de 1/60 de secundă), în astronomie fotografia folosește de obicei distanțe focale mai mari (cu o mărire mai mare în consecință) și luminozitate mai mică (pentru a reduce costurile). Toate acestea, combinate cu faptul că trebuie să tragi obiecte destul de slabe, necesită timpi de expunere care depășesc o secundă.
Istorie
Astrofotografia a apărut în primii ani ai anului 800, cu primele aplicații în domeniul imaginilor astronomice ale Lunii , Soarelui și altor câteva obiecte luminoase. La început sensibilitatea filmelor chimice a permis doar rezultate slabe, apoi, în timp, progresul tehnic a permis îmbunătățirea calității imaginilor, crescând sensibilitatea filmelor, ceea ce a permis o aplicare tot mai mare. Tehnica fotografică a devenit astfel, cu timpul considerat, necesară pentru studiul astronomic. A făcut posibilă descoperirea diferitelor obiecte slabe pe cer, dar și extinderea gamei de studii, precum aplicații cu plăci fotografice mari pentru fotografierea unor porțiuni mari ale cerului .
Reducerea costurilor de producție a permis dezvoltarea fotografiei și în domeniul amatorilor, aducând lumea astronomilor amatori mai aproape de o zonă în general prerogativă a oamenilor de știință și a astronomilor profesioniști. În acest fel, o contribuție notabilă a fost făcută în căutarea cometelor , supernovelor , asteroizilor și așa mai departe.
În anii 1980, primele CCD au început să se răspândească în observatoarele astronomice. Acest instrument digital a permis enorme avantaje practice, în ceea ce privește sensibilitatea senzorului , calitatea informațiilor și timpul de fotografiere.
În anii nouăzeci, accesul acestei tehnologii a început și astronomilor dispuși să cheltuiască mult din punct de vedere economic, obținând un salt uriaș de calitate. Dar odată cu apariția camerelor web, accesul digital a devenit semnificativ datorită reducerii costurilor și a unui raport calitate / preț accesibil.
Același lucru este valabil și pentru introducerea camerelor digitale, în special pentru camerele reflexe , care prin montarea unui senzor care este acum complet competitiv cu calitatea filmelor vechi, a permis revoluția actuală din sector.
Astrofotografie cu trepied
Cea mai simplă tehnică de astrofotografie este cea a fotografiei simple cu un trepied fotografic. Aceasta înseamnă că are avantajul simplității, dar și problema de a nu permite urmărirea cerului care ar putea fi „mutată”.
În mod normal se aplică o regulă care îi ajută pe astrofotografi să imortalizeze o porțiune din cer sau un obiect prin eliminarea neclarității mișcării aparente, regula „500” care constă în calcularea timpului maxim de expunere având în vedere distanța focală a obiectivului. fac fotografia; 500 / Distanță focală obiectivă = numărul maxim de secunde de expunere. Exemplu: obiectiv Nikkor 500 / 18mm = 27,7 secunde de expunere maximă
Tipice acestei tehnici sunt așa-numitele fotografii „dungate”, obținute prin fotografierea unei porțiuni de cer pentru o perioadă prelungită în care deplasarea aparentă a stelelor este afișată sub formă de arce. Această tehnică, pe lângă vizualizarea mișcării stelelor, permite identificarea meteorilor. De fapt, ele vor apărea ca o piesă diferită de toate celelalte.
Întotdeauna cu trepiedul, folosind filme foarte sensibile sau printr-un SLR digital reglat corespunzător, este posibilă captarea principalelor stele și constelații, menținând timpul de expunere scăzut, sub 4 secunde. Cu acest timp, mișcarea aparentă a cerului nu arată încă efectul de „estompare”, prin urmare este posibil să se obțină fotografii excelente.
Urmărirea astrofotografiei
Pentru a evita efectul de „estompare” al cerului, se folosește o montură ecuatorială motorizată; în acest caz, timpul de expunere poate fi prelungit ore întregi fără probleme majore pentru rezultatul final.
Camera poate fi montată pe un astro-tracker simplu, adică o montură ecuatorială potrivită pentru fotografie sau poate folosi un telescop ecuatorial. În acest caz, există două moduri de fotografie, unul în paralel și unul în focalizare directă.
Astrofotografie paralelă
Cu această tehnică corpul camerei este fixat pe telescop cu ajutorul unui adaptor. Camera folosește propriul obiectiv cu care încadrează porțiunea preferată a cerului. Strâns legat de obiectiv și de mărirea produsă, va exista, prin urmare, o nevoie crescândă de precizie pentru a obține imagini de stea asemănătoare punctelor. În acest fel este posibil să fotografiați orice obiect luminos și neluminos: de la Lună, la planete, până la obiectele cerului adânc .
Pentru a ține evidența monturii sub control, un reticul iluminat este utilizat pentru a aplica ocularului telescopului . Vă permite să păstrați o stea de referință într-un interval îngust cu care puteți efectua corecțiile relative.
Cu toate acestea, această metodă este foarte obositoare și nu lipsită de defecte.
De-a lungul anilor, a fost dezvoltat un software special care vă permite să ghidați automat montarea, cu o cameră suplimentară dedicată numai în acest scop.
Astrofotografie cu focalizare directă
În acest caz, fotografia este obținută prin îndepărtarea obiectivului camerei (în general un reflex) și adaptarea corpului camerei direct la focalizarea telescopului, folosind tubul optic ca și cum ar fi orice obiectiv fotografic . Avantajul acestei tehnici este acela de a putea exploata întregul diametru al instrumentului disponibil: acest lucru duce la o mai mare claritate și rezoluție a detaliilor, care nu pot fi realizate cu lentile fotografice normale.
Instrumentele pentru astrofotografie
Astrofotografia se practică la nivel amator folosind instrumente destul de precise. Esențial este cu siguranță prezența unei montări stabile și bine echilibrate și capacitatea de a efectua toate corecțiile de urmărire necesare.
Reflexul analogic
Astrofotografia prin reflexul analog este aproape complet suplinită de cea digitală. Fotografia analogică își păstrează valabilitatea în anumite privințe, chiar dacă filmele suferă de defectul de reciprocitate , așa că după un anumit timp de expunere, filmul fotografic intră în saturație și nu se mai impresionează. Din acest motiv, este necesar să știm cum să alegem filmul potrivit pe baza subiectului de fotografiat. Acest aspect constituie mai mult decât oricare altă limită obiectivă a acestei metode de fotografiere.
Camera digitală
Chiar și cu o cameră digitală , pentru modelele compacte puteți face fotografii astronomice interesante. La subiecții care necesită timpi de expunere scurți, calitatea este excelentă. Este posibil să faceți fotografii atât cu metoda de proiecție a ocularului (prin introducerea unui ocular între cameră și tubul optic (telescop); această tehnică poate fi utilizată în principal pentru fotografierea obiectelor din sistemul solar), cât și cu focalizarea directă, dacă aveți adaptoare adecvate.
SLR-ul digital
SLR-ul digital înlocuiește acum metoda analogică. Există chiar și modele dedicate fotografiei astronomice pe piață, precum Nikon 810a și Canon EOS 60Da . Metoda de fotografiere este aceeași cu cea tradițională, cu avantajul de a vizualiza imediat subiectul obținut. Cu toate acestea, tocmai pentru a depăși problema unei astfel de utilizări „împinse” este important să se aplice metoda cadrului întunecat care face ca imaginea astronomică să fie perfectă.
Camera web
Camera web este utilizată exclusiv cu ocular sau cu metode de proiecție cu focalizare directă. Este un instrument foarte popular printre amatori, deoarece raportul calitate / preț este foarte convenabil. Mai ales în filmarea planetelor, prin exploatarea vitezei de fotografiere în cadre pe secundă, este posibil ca dintr-un film să înghețe o singură imagine aproape liberă de deformările vederii .
Datorită tehnicii de modificare introdusă de Steve Chambers , camerele web Philips Vesta și Toucam , precum și alte modele, sunt modificate astfel încât viteza de derulare a cadrelor să fie redusă. În acest fel, camera web își mărește sensibilitatea, devenind un mic CCD utilizabil cu obiecte din cerul adânc.
CCD
CCD este în prezent considerat instrumentul de excelență pentru astrofotografie. Este folosit în focalizarea directă a unui telescop , permițând imagini de foarte înaltă calitate.
Cu toate acestea, utilizarea sa este destul de complexă, deoarece necesită o serie de prereglări necesare pentru calibrarea senzorului. De asemenea, telescopul trebuie să fie complet funcțional și aliniat. In orice caz. în ultima perioadă senzorii ccd sunt înlocuiți cu senzori CMOS, atât din motive „industriale”, cât și din motive de sensibilitate. Acest lucru aduce avantaje (costuri mai mici, sensibilitate mai mare), dar și dezavantaje (imposibilitatea de binning, adică de a împărți sarcina electronică între pixeli; liniaritate slabă a senzorilor CMOS în comparație cu ccd)
Camera supraconductoare
Agenția Spațială Europeană (ESA) a dezvoltat o cameră superconductoare ( cameră superconductoare ) care funcționează la temperaturi foarte scăzute (de obicei sub un Kelvin ), ai cărei senzori sunt capabili să exploateze supraconductivitatea . Instalarea acestei camere, capabilă să înregistreze sosirea fasciculelor formate din foarte puțini fotoni, este planificată în Telescopul Cerro Chajnantor Atacama din nordul Chile , a cărui construcție se așteaptă să înceapă în 2015 .
Obținerea imaginii finale, atât în cazul CCD-ului, cât și al unei camere web, necesită o anumită cunoaștere în domeniul procesării imaginii digitale, prin utilizarea unui software special.
Subiecte de astrofotografie
În astronomie, fotografia diferențiază tehnicile și instrumentele sale în funcție de subiectele care urmează să fie încadrate.
Teren grozav
O imagine cu câmp larg se referă la o mare parte din cerul nopții: una sau mai multe constelații , Calea Lactee , nebuloase mari difuze și așa mai departe.
Fotografia pe câmp larg poate fi realizată în cele mai simple forme, menținând în același timp timpii de expunere reduși, folosind un trepied fotografic simplu. Cu toate acestea, pentru a obține o imagine mai completă, este necesar să utilizați o montură ecuatorială motorizată pentru a urmări obiectul.
Deși din punct de vedere tehnic este foarte simplu în comparație cu alte tipuri de fotografie astronomică, obținerea unei imagini pe câmp larg care nu se limitează la reproducerea constelațiilor, dar care să prezinte toată potențialitatea sa de spectacol necesită un cer deosebit de întunecat, aproape lipsit de poluare luminoasă . profesioniști sau simpli entuziaști să parcurgă distanțe mari în căutarea celor mai bune condiții.
luna
Luna este un subiect relativ simplu de fotografiat, timpii de expunere sunt destul de scurți, în fracțiuni de secundă. Fotografia poate avea loc atât cu lentile fotografice care încadrează întreaga extensie a Lunii (utilă și pentru fotografiile cu eclipsă), fie printr-un telescop încadrând porțiuni, dacă nu detalii precum cratere , mări , fracturi și așa mai departe.
În plus față de fotografia tradițională, este posibil să profitați de o cameră digitală compactă pentru proiecția ocularului, o cameră web sau un SLR digital ( DSLR ).
Cu o cameră web simplă este posibil să înregistrați o cantitate mare de cadre care, aliniate și mediate cu programele adecvate, permit obținerea de imagini cu detalii excepționale, eliminând statistic „erorile” datorate zgomotului senzorului. Folosind un SLR digital și procedând într-un mod similar cu cel folosit de camera web, este posibil să se obțină imagini mari cu rezoluție înaltă și cu zgomot mic de cromă . Acest lucru permite, printr-un tratament numeric adecvat, să îmbunătățească culorile naturale ale suprafeței lunare până la punctul de a le face clar vizibile.
Planete
Fotografia tradițională, dar și fotografia digitală, în general, nu redă suficient ceea ce este vizibil în ocular. Trebuie să utilizeze neapărat un telescop cu mărire mare pentru a vizualiza suprafața planetei, acesta subliniază, de asemenea, vederea și deriva imaginii în interiorul ocularului . Prin urmare, combinația acestor probleme are ca rezultat un contrast scăzut și imagini de calitate slabă.
Cea mai bună metodă utilizată în prezent este aceea de a filma pe o cameră web, care vă permite să filmați filme lungi ale planetei. Prin extragerea cadrelor individuale, selectarea celor mai bune de calitate, alinierea acestora și media lor prin programe adecvate, este posibilă eliminarea statistică a erorilor datorate vizualizării (atâta timp cât nu este prea rar ...) și și zgomotul electronic al senzorului ( cadru întunecat ).
Soare
Soarele este un subiect care are nevoie de un filtru solar și, la fel ca Luna, de timpi de expunere reduși. Prin exploatarea filtrelor precum Hα, altfel se pot evidenția structuri invizibile. Camera web este, de asemenea, eficientă cu soarele, permițând imagini în prim plan cu detalii, cum ar fi petele solare .
Cer adânc
Astrofotografia cerului adânc necesită mai multă experiență, precum și echipamente adecvate. În acest caz, având în vedere timpii de expunere prelungiți, este necesar să se mențină o mare precizie în compensarea rotației pământului (vorbim despre urmărirea telescopului) și o calibrare corectă a instrumentului optic. De asemenea, este necesar, pentru a minimiza zgomotul de fundal al instrumentului de înregistrare, să se răcească instrumentul cu dispozitive adecvate, cum ar fi ventilatoarele și celulele peltier.
Elementul esențial este absența poluării luminoase care determină o scădere a contrastului imaginilor și o luminare a fundalului cerului . Mai mult decât atât, poate fi foarte util să se utilizeze filtre adecvate potrivite pentru accentuarea obiectelor, în funcție de tipul: nebuloasă planetară , nebuloasă de emisie , galaxie , grup de stele . Aceste fotografii pot fi realizate cu toate instrumentele disponibile: SLR analogic și digital, cameră web și mai ales CCD.
Comete
Fotografia cu comete este complicată de un alt element de dificultate, mișcarea relativă a cometei . Fiind un obiect rapid, dar mai presus de toate relativ aproape de pământ, acesta prezintă o mișcare relativă față de stele, perceptibilă cu un timp de expunere prelungit. De fapt, steaua va fi mutată în raport cu fundul cerului. Prin urmare, este necesar să efectuați urmărirea și corecțiile, pe cometă și nu pe stele.
Eclipsă
Eclipsele prezintă o problemă legată de variația luminii în timp. De la începutul fenomenului până la faza de luminozitate, este necesar să se schimbe timpul de expunere. Mai mult, în faza totală a unei eclipse de soare , este recomandabil să scoateți filtrul de protecție solară și să faceți fotografia în lumină naturală.
Bibliografie
- Walter Ferreri . Fotografie astronomică , Milano, Il Castello.
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre astrofotografie
linkuri externe
- Astrogalerie de pe site-ul Astrofilisiciliani.org , pe astrofilisiciliani.org . Adus la 25 octombrie 2006 (arhivat din original la 15 decembrie 2006) .
- Imagini astronomice de pe site-ul UAI , pe astroimphotos.uai.it . Adus la 25 octombrie 2006 (arhivat din original la 10 ianuarie 2007) .
- Imagini astronomice amatoare pe SkyByWire.it , pe skybywire.it .
- Imagini astronomice amatoare pe SkyMonsters , pe astrofoto.laza.it . Adus la 20 februarie 2009 (arhivat din original la 15 februarie 2009) .
- Galerie foto a Asociației Segusini Astrofili , pe astrofilisusa.it .
| Controlul autorității | Tesauro BNCF 30981 · LCCN (EN) sh85009000 · GND (DE) 4122059-6 · BNF (FR) cb119383576 (data) · NDL (EN, JA) 00.572.874 |
|---|
