Koliko nam se puta dogodilo da podignemo pogled i diveći se ljepotama neba i nebeskog svoda poželimo ovjekovječiti trenutak? Koliko smo puta u astronomskim časopisima zadivljeno proučavali slike profesionalaca želeći slikati slike kvalitetne poput njihovih?
Da, istina, neke objekte na nebu nikad nećemo uspjeti zabilježiti opremom koju posjedujemo kao astronomi amateri, no počevši se baviti astrofotografi jom čovjek uvidi da s malo novaca te puno želje i strpljenja može načiniti mnogo...
DEFINICIJA ASTROFOTOGRAFIJE
Astrofotografi ja je grana fotografi je (tehnička disciplina)kojom uz upotrebu različitih tehničkih uređaja, opreme i postupaka snimamo, istražujemo i otkrivamo svemirske objekte, pojave i zakonitosti.
Ilustracija 2. Vidljiva svjetlost - područje EM spektra za astrofotografiju
Danas razlikujemo dvije „vrste" astrofotografi je, ovisno o mediju na kojem se vrši prikupljanje i bilježenje svjetlosnih signala:
ANALOGNA ASTROFOTOGRAFIJA - sakupljanje I bilježenje svjetlosti vrši se na fi lmskoj emulziji (negative ili pozitivu),
DIGITALNA ASTROFOTOGRAFIJA - sakupljanje I bilježenje svjetlosti na elektroničkom elementu (ccd ili cmos chipu).
Ilustracija 3. Princip rada osjetilnih senzora CCD i CMOS tipa
I
lustracija 4. Izgled CCD osjetnika
lustracija 4. Izgled CCD osjetnika
Ilustracija 5. Usporedba veličina 35mm analognog i digitalnihCCD i CMOS osjetilnih elemenata
POVIJESNI RAZVOJ ASTRO/FOTOGRAFIJE
Navest ćemo nekoliko osnovnih informacija vezano uz postanak i razvoj fotografi je, odnosno astrofotografi je.
-1727. Njemački liječnik Shultze provodio pokuse sa srebrnim nitratom koji na svjetlosti potamni te je njime uspješno kopirao crteže, vijek trajanja tih zapisa bio je kratak
-1822. Francuz Niepce uz pomoć srebrnog klorida izrađuje prve upotrebljive fotografi je
-1839. Francuz Daguerre započeo razvijanje fotografi ja na jodiranim srebrnim plohama
-1841. Englez Talbot započeo razvijanje fotografi ja na papir
Slovenac Puhar započeo razvijanje fotografi ja na staklu
-1851. Englez Archer usavršio i razvio proces razvijanja filma (fotografi je) kakav danas poznajemo (osvjetljavanje negativa, razvijanje u tamnoj komori...)
-1900. vrijeme osvijetljavanja negativa u dnevnim uvjetima smanjeno sa 10s na 1/1000s
-XXst. razvijanje i usavršavanje metoda i postupaka dobivanja fotografi je i medija razvijanje i usavršavanje uređaja i opreme (mehanika i optika)
PRVA ASTROFOTOGRAFIJA
-1920. Prva astrofotografi ja čiji se original čuva u SAAO u Cape Townu
-1970. SONY predstavio prvi elektronički element (ccd chip) - DIGITALNA FOTOGRAFIJA
OSNOVNI POJMOVI U ASTROFOTOGRAFIJI
Svako područje ljudske djelatnosti upotrebljava određene, specifične pojmove čije je razumijevanje od vitalnog značaja za razumijevanje iste. U astrofotografi ji operiramo s nekoliko osnovnih pojmova:
- brzina zatvarača
- otvor objektiva
- fokusiranje
- osjetljivost elektroničkog osjetnika
- balans bijele boje
- crna slika ("dark frame")
BRZINA ZATVARAČA
Osim prilikom fotografi ranja Mjeseca i Sunca (s fi lterom!) u astrofotografi ji potrebujemo takozvane "duge ekspozicije". Objekti koje snimamo veoma su "tamni" te je potrebno dugo vrijeme osvjetljavanja elektroničkog osjetnika da bi se registrirali svjetlosni fotoni s udaljenih objekata. Brzina zatvarača zapravo je vrijeme izlaganja elektroničkog osjetnika fotonima, vrijeme za koje je zatvarač ("blenda") otvorena. Što je vrijeme izlaganja elektroničkog osjetnika duže to će na njega upasti više fotona i vidjet ćemo više objekata. Dužinu ekspozicije izražavamo u sekundama (2, 5, 15, 30s....).
Ilustracija 6. Brzina zatvarača ponekad se namješta pomoćuvelikog kotačića
OTVOR OBJEKTIVA
Neovisno o samim karakteristikama objektiva, u fotografiji su udomaćene oznake poput f/2.8, f/4, f/5,6... One nam pokazuju koliki je stvarni otvor objektiva u odnosu na njegov promjer. Iza objektiva postoji mehanizam metalnih rešetki (fi jafragma) koji se otvara ili zatvara već prema našim željama i potrebama, odnosno postavkama koje zadamo fotoaparatu. Manji brojevi pokazuju veći otvor objektiva (više svjetla), a veći brojevi pokazuju manji otvor objektiva (manje svjetla).
Ilustracija 7. Kvaliteta optičkih elementata često je značajnijaod "papirnatih" karakteristika fotoaparata
FOKUSIRANJE
U astrofotografi ji snimamo objekte koji se nalaze jako daleko te je potrebno da aparat fokusira na "beskonačno". Aparati renomiranijih proizvođača (Canon, Nikon..) imaju već u tvorničkim postavkama predisponirano da kada u lošim svjetlosnim uvjetima nemogu odrediti točan fokus, tada fokusiraju na beskonačno. Ipak, da bi bili sigurni kako aparat "shvaća" što zapravo snimamo potrebno je ručnim putem podesiti fokus na beskonačno. To nam osigurava oštru sliku.
Ilustracija 8. Pogreške u fokusiranju ne mogu se ničim nadoknaditi
OSJETLJIVOST ELEKTRONIČKOG OSJETNIKA (ISO)
Osjetljivost elektroničkog osjetnika izražava se u mjernim jedinicama ISO (nekada su postojale i jedinice naziva GOST, DIN i ASA). Što je vrijednost ISO veća (a navodi se u vrijednostima od ISO 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200) to je elektronički osjetnik podešen na veću (bolju) osjetljivost. U praksi to znači da ćemo pri istim vrijednostima brzine zatvarača i otvora objektiva sa ISO 200 dobiti dvostruko veću osjetljivost (zabilježiti tamnije objekte) nego pri ISO 100. Veći ISO više svjetla ali i više "šuma"! U praksi današnji komercijalni digitalni fotoaparati imaju upotrebljiv ISO do vrijednosti 400, dok se kod profesionalnih fotoaparata te vrijednosti penju na ISO 3600 pa čak i više!
Ilustracija 9. Smještaj elektroničkog osjetnika u fotoaparatu
BALANS BIJELE BOJE
Komercijalne kamere tvornički su predisponirane na takozvani automatski balans bijele boje.
U astrofotografi ji je poradi dobivanja vjernih boja na fotografi ji potrebno balans bijele boje ručno podesiti na "tungsten" opciju. Tada će astrofotografi je poprimiti znatno vjerniju sliku objekata i pozadine.
Ilustracije 7. i 8. Pravilan odabir balansa bijele boje osjetno utječe na "prirodnost" fotografije
CRNA SLIKA ("DARK FRAME")
Prilikom ekspozicija dužih od jedne ili dvije sekunde količina šuma u elektroničkom osjetniku osjetno raste. Prilikom ekspozicije od nekoliko sekundi i više originalna fotografi ja ne bi bila upotrebljiva bez postupka okidanja takozvane "crne slike" ("dark frame"). Crnu sliku fotoaparati automatski rade prema uprogramiranim tvorničkim postavkama. Primjerice pri ekspoziciji od 15s, odmah nakon nje fotoaparat "radi" još jednu fotografi ju od 15s sa zatvorenim zatvaračem i za to se vrijeme aparat nemože koristiti. Programskom podrškom aparat nakon izrade crne slike uspoređuje te dvije fotografi je I reducira razinu šuma na prvotnoj (željenoj fotografi ji).
Ilustracije 9. i 10. Astrofotografija bez upotrebe "crne slike" (lijevo) i uz upotrebu "crne slike" (desno)
ASTROFOTOGRAFSKI KOMPLET
Što se sve ubraja u osnovni astrofotografski komplet?
- digitalni fotoaparat s ručnim (manualnim) naredbama
- stativ za fotoaparat
- računalo
Dopuna osnovnom astrofotografskom kompletu (astronomski instrumenti)
- dalekozor
- montaža
- teleskop
- razna oprema (okulari, adapteri, fi lteri..)
Vrijedi istaknuti kako se fotoaparat pogodan za digitalnu astrofotografi ju može nabaviti po cijeni od 700-tinjak kuna pa na više (Canon PowerShot modeli serije A), a za sljedećih dvjestotinjak kuna u našem se kompletu nalazi i stalak za fotoaparat koji će godinama dobro služiti za ciljane uratke iz astrofotografi je.
Ilustracija 11. Astrofotografski komplet ne mora uvijek biti složen i skup
ŠTO FOTOGRAFIRATI SA OSNOVNIM ASTROFOTOGRAFSKIM KOMPLETOM?
A koje to nebeske objekte mogu fotografi rati s mojim digitalnim fotoaparatom? Donosimo popis nebeskih objekata koje uz malo truda i dobre volje možemo „uhvatiti" u složenu igru nula i jedinica digitalne fotografi je.
-zvjezdane tragove
-sazviježđa
-zvijezde
-galaktike
-maglice
-planete
-mjesec
-sunce
-satelite
-komete
-meteore
-asteroide
-polarno svjetlo
-tranzite planeta
-zodijakalno svjetlo
-svjetlosno zagađenje
-pomrčine sunca i mjeseca
-zanimljivosti na nebu i u atmosferi
Ilustracija 13. Zvijezde u zviježđu Oriona i Velikogpsa (ISO 400, F/2.7, 15s)
Ilustracija 12. Zvjezdani tragovi (ISO 100, F/2.8, 600s
Ilustracija 14. Planete: Mars, Saturn, Jupiter (ISO 100, F3.2, 1/20s, 12x zoom)
Ilustracija 15. Mjesec (ISO 100, F/5.6, 1/160s, 12x zoom)
Ilustracija 16. Sunce (ISO 50, F/4, 1/30s, 12x zoomFILTER ZA SUNCE)
Ilustracija 17. Astrofotografija Sunca metodomprojekcije na ekran
Ilustracija 18. Sumrak i zvijezde s tragom ISS-a
Ilustracija 19. Trag ISS-a kroz Veliki Medvjed (dole lijevo svjetlosno zagađenje TDR-a)
Ilustracija 20. Pomrčina mjeseca (ISO 100, F/5.6, 1/160s - 1/250s, 10x zoom)
KAKO NAPRAVITI PRVU ASTROFOTOGRAFIJU ?!
Kratki podsjetnik prije izlaska na teren i snimanja prve astrofotografi je. Važno je da sobom ponesemo fotoaparat s punim baterijama, fotografski stativ, ručnu baterijsku svijetiljku a sami se obučemo toplo i:
-sačekajmo barem pet minuta da se fotoaparat u torbici prilagodi vanjskoj temperaturi
-postavimo stativ na visinu koja nam odgovara i provjerimo da je zakočen
-postavimo fotoaparat na stativ, provjerimo da je sigurno učvršćen i usmjerimo ga
-uključimo fotoaparat (isključiti LCD ukoliko postoji mali optički tražioc)
-postavimo fotoaparat u ručni (manualni) način rada (biranja postavki)
-podesimo ISO na vrijednost 400
-podesimo balans bijele boje na "tungsten"
-podesimo otvor blende na najveći (2.6, 2.8 ili sl. u svakom slučaju na najmanji broj!)
-podesimo brzinu zatvarača na 15s (probati i druge vrijednosti ekspozicije!)
-ručno postavimo fokus na beskonačno
-postavimo odgodu okidanja na barem 2s radi izbjegavanja trešnje aparata pri okidanju
-pritisnemo okidač
-sačekamo 15s da se fotografi ja napravi (+sačekati još 15s da aparat napravi crnu sliku)
-pregledamo fotografi ju na LCD ekranu fotoaparata (izvršiti korekcije)
-snimimo fotografi ju s fotoaparata na računalo
Ilustracija 21. Svjetlosno zagađenje (ISO 200, F/2.8, 15s)
Ilustracija 23. Polarno svjetlo (ISO 400, F/2.8,15s)
Ilustracija 22. Pomrčina sunca (ISO 50, F/3.5, 1/30s, 6xzoom)
Marcela Rasonja i Marino Tu