Rubriky
Archiv příspěvků
Komentáře
    RevolverMaps

    Astrofotografie Slunce

    Astrofotogafie Slunce

    Pořízení fotografie Slunce patří mezi jednodušší astrofotografické praktiky z několika důvodů:

    • Slunce je velmi jasný objekt, na rozdíl od všech ostatních objektů je k jeho fotografování nutný neutrální filtr, který zeslabí jas Slunce na bezpečnou úroveň, která neohrozí záznamovou techniku, ani fotografův zrak (hustoty filtrů se pohybují v obvyklých hodnotách ND3.5 – ND5), i po ztlumení jasu stačí pro pořízení dobře prokreslených fotografií velmi krátké expozice stačí velmi krátké expozice, tím jsou dány nižší nároky na přesnost montáže

    • Slunce je k Zemi nejbližší hvězdou, na obloze má úhlový průměr 0,5°, pro pořízení fotografie postačuje i dalekohled s relativně kratším ohniskem

    • Slunce je pozorovatelné za dne

    První fotografie Slunce

    První fotografii Slunce pořídili v dubnu roku 1845 H. Fizeau a L. Foucault pomocí daguerrotypie (fotografický proces). Výsledný snímek o průměru 12 cm zobrazoval skupinu slunečních skvrn. Snímek byl exponován 1/60 sekundy.

    První fotografie Slunce, zdroj: NASA

    První fotografie Slunce, zdroj: NASA

    Bezpečnost při fotografování

     

    Při fotografování Slunce je nutné dodržovat zásady bezpečného pozorování. Slunce jako blízká hvězda vyzařuje mnoho záření v oblasti viditelného světla i infračerveného záření, které se při průchodu čočkou (objektivem) koncentruje do jednoho bodu v ohnisku. Při použití objektivů a dalekohledů hrozí zničení fotografické techniky případně i ohrožení zraku pozorovatele. Při fotografování pomocí teleobjektivů a dalekohledů musíme před objektiv umístit speciální filtr, který zeslabí světlo ze Slunce na bezpečnou mez. Bez filtru lze pořizovat pouze širokoúhlé snímky, nebo Slunce fotografovat, když je jeho světlo zeslabeno zemskou atmosférou (mrak, východy a západy Slunce).

    Širokoúhlá fotografie

    Západ Slunce, autor: Jakub Toman

     

    Pro pořízení širokoúhlé fotografie Slunce postačuje i mobil s „lepším“ fotoaparátem. Kvalitnější snímky dostaneme při použití kompaktního fotoaparátu nebo digitální zrcadlovky. Jejich výhodou je možnost manuálního ostření, protože v mnoha případech automatické ostření nepostačuje.

    Objektem širokoúhlého fotografování Slunce jsou východy a západy Slunce, sluneční kotouč zakrytý mlhou, oparem nebo kouřem, halové jevy, polární záře a úplná fáze při úplném zatmění Slunce.

    Pravidelným fotografováním Slunce z jednoho místa v průběhu roku a následným složením snímků vznikne analemma, křivka ve tvaru osmičky, která znázorňuje pohyb Slunce na obloze.

    Annalemma, autor Anthony Ayiomamitis

    Halové jevy, zdroj: halo.astronomie.cz

    Halové jevy, zdroj: halo.astronomie.cz

    Fotografování dalekohledem

    Dalekohled připojený před fotoaparátem funguje jako objektiv s dlouhým ohniskem. Změnou krátkého ohniska za dlouhé ohnisko dosáhneme většího zvětšení a větších detailů na výsledném snímku. Je několik způsobu snímání obrazu Slunce v závislosti na možnostech a vybavení pozorovatele.

    Filtry na dalekohled

    Světlo ze Slunce musíme před vstupem do dalekohledu a snímacího zařízení zeslabit pomocí filtrů či speciálních hranolů, jinak hrozí poškození vybavení. V amatérských podmínkách můžeme na Slunci fotografovat jevy a děje ve fotosféře (bélé světlo) nebo v chromosféře Slunce.

    Astrosolar fólie

    Astrosolar fólie je nejlevnější variantou pro fotografování fotosféry Slunce. Fólii lze vlepit do objímky vyrobené z lepenky nebo tvrdého papíru, takto vyrobený filtr se nasazuje před objektiv dalekohledu. Filtr musí na dalěkohledu pevně sedět, aby nemohlo dojít k odstranění např. poryvem větru. Filtr ze sluneční fólie je vhodný pro všechny typy dalekohledů, jediným omezením je průměr daného dalekohledu. Fólie se prodává pouze ve dvou formátech, u větších dalekohledů bude část objektivu zakryta a nevyužita. Sluneční fólie propustí pouze bezpečné množství světla, pro fotografování se prodává fólie s vyšší propustností, než u fólie pro vizuální pozorování.

    Herschelův hranol Herschelův hranolse používá pouze pro refraktory. Jeho srdcem je speciální hranol, který přes pomocné zrcadlo odkloní 90 % světla mimo hranol. Prostřednictvím optického materiálu hranolu se pohltí 9,8 %, k dalšímu pohlcování dochází při odrazech na stěnách hranolu. Ke konečnému zeslabení světla se používá dvojice polarizačních filtrů nebo sada šedých filtrů. Náročnými požadavky na konstrukci patří Herschelův hranol mezi dražší pomůcky k pozorování a fotografování fotosféry Slunce. Vysoká cena je vynahrazena bezkonkurenční kvalitou obrazu pro vizuální i fotografické pozorování.

    Chromosférické filtry se většinou prodávají v kompletu s čočkovým dalekohledem jako chromosférický dalekohled. Filtry lze koupit i zvlášť a připojit je k vhodnému čočkovému dalekohledu. Před objektiv je umístěn energetický filtr, který do dalekohledu propouští pouze červenou oblast ze slunečního spektra. Zcela zabraňuje vniknutí infračervených paprsků, které by mohly nepřiměřeně zahřát a zničit drahé filtry uvnitř dalekolhedu. Před okulárem je umístěn úzkopásmový filtr (blokační filtr), který má propustnost v okolí čáry H-alfa, tj. 656,3 nm. Technologie výroby filtrů v přesně vymezené propustnosti je náročná. Dalekohledy s H-alfa filtrem patřily pro amatérské astronomy mezi cenově nedostupné. V roce 2005 se na trhu objevily H-alfa dalekohledy s průměrem okolo 40 mm za přijatelnou cenou. Oblast pozorování chromosféry se otevřela širší skupině astronomů-amatérů. H-alfa dalekohledem lze pozorovat a fotografovat nejen děje na okraji disku (spikule, protuberance), ale i děje na disku samotném (filamenty, erupce, flokulová pole, skvrny).

    Snímek x video

    Snímacím zařízením můžeme pořídit jednotlivé snímky nebo natočit videosekvenci. Snímek i video mají své výhody a nevýhody.

    Snímek

    Video

    snímací zařízení digitální zrcadlovka kompaktní fotoaparát, webkamera, CCD kamera
    rozlišení senzoru vysoké nižší
    vliv seeingu ovlivnění snímků velké eliminace seeingu množstvím jednotlivých snímků (řádově až tisíce)
    formát dat nejlépe RAW, JPG formát surového videa, nutné pro zpracování
    záznam paměťová karta nutnost záznamu na PC
    objem dat řádově desítky MB řádově stovky až tisíce MB
    objekt fotografování sluneční aktivita, zatmění Slunce, sluneční disk detaily slunečních skvrn, změny struktury protuberancí, detaily disku

    Digitální zrcadlovka v primárním ohnisku

    Digitální zrcadlovka se sundaným objektivem se připojuje k dalekohledu pomocí redukce pasující na okulárový výtah dalekohledu. Pokud má zrcadlovka funkci „živého náhledu“ je usnadněno zaostření obrazu. Výsledné snímky mají vysoké rozlišení, ostrost jednotlivých snímků je ovlivněna seeingem, pořizuje se většinou několik desítek jednotlivých snímků. Pro fotografování Slunce v této sestavě se používají expoziční časy okolo 1/1000 sekundy při citlivosti 100 ISO. S DSLR v primárním ohnisku se fotografuje sluneční disk, rozmístění skvrn a zatmění Slunce.

    Při fotografování chromosféry pomocí DSLR v primárním ohnisku dalekohledu se expoziční časy prodlužují zhruba na 1/100 až 1/50 sekundy, doba expozice se liší podle parametrů chromosférického dalekohledu a oblasti kterou chceme zachytit. Je nutné fotografovat do formátu RAW pro kvalitní zpracování v počítači.

    Kompaktní fotoaparát v afokální sestavě

    Kompaktní fotoaparáty nemají odnímatelný objektiv, k dalekohledu se připojují prostřednictvím afokálního držáku. Kompaktní fotoaparát se umístí za okulár dalekohledu. Výhodou je pokud přístroj umožňuje vypnutí automatického ostření a snímání videa v surovém formátu. Lze snímat detaily slunečních skvrn a protuberancí.

    Kamera v primárním ohnisku dalekohledu

    Pro snímání v primárním ohnisku lze použít upravenou webkameru nebo CCD kameru. Kamera se k dalekohledu připojuje pomocí příslušné redukce, nutností je počítač pro záznam dat. Pomocí programů lze obraz sledovat na monitoru, přesně zaostřit a snímat video v surovém formátu. I krátké, několikaminutové video může dosahovat velikosti několika set MB, či jednotek GB. Výsledkem je několik tisíc dílčích snímků, ze kterých lze pomocí počítačových programů (např. Registaxu) vybrat, zarovnat a složit nejlepší snímky do jednoho výsledného zaostřeného snímku. Pořízením videa eliminujeme chvění zemské atmosféry.Kamery mají nižší rozlišení než DSLR, ale mají menší i menší senzory a tudíž i menší zorná pole. Kamerou lze zachytit větší detaily skvrn nebo protuberancí, protože ze zaznamenaných dazt lze vytvožit obraz, který není tolik ovlivněn seeingem, jako jediný snímek z fotoaparátu.

    Většina používaných kamer je monochromatických, výsledný obraz je černobílý. V případě záznamu chromosféry lze pomocí počítače obraz dobarvit podle potřeby.

    Odkazy

    Stránky Martina Myslivce o astrofotografii: foto.astronomy.cz

    Snímky Anthonya Ayiomamitise: www.perseus.gr

    Historie astrofotografie na Wikipedii: cs.wikipedia.org/wiki/Astrofotografie

    Sluneční disk – fotosféra 10. srpna 2010, Canon 350D, ED 80/600, složení několika expozic, autor: Jakub Toman

    Chromosféra se skvrnou a filamentem, 12. října 2010, chromosférický dalekohled 100/2800 + 0,6x reduktor ohniska, kamera QHY-5 mono, autor: Ondřej Trnka

    Aktuální snímky
    Fotosféra
    Fotosféra
    Chromosféra
    Chromosféra
    Relativní číslo