Jak zacząć z astrofotografią planetarną?

Share

Fotografia planetarna (także Księżyca) to dość często pierwszy krok jaki czynimy w astrofotografii. Z jednej strony jest to prosta fotografia bo nie wymaga drogich kamerek, czy doskonałego prowadzenia montażu, z drugiej wymaga większej apertury (średnicy optyki teleskopu) i dobrych warunków atmosferycznych (seeing). Tak więc o co chodzi w astrofotografii planetarnej?

Jak wygląda fotografowanie planet i Księżyca?

Za pomocą webcama lub kamerki planetarnej nagrywamy klip AVI (lub serię plików BMP, FITS) planety lub wybranego fragmentu Księżyca. Klip AVI może liczyć nawet kilka tysięcy klatek dla bardzo szybkich kamerek. Następnie taki klip AVI w programach takich jak Registax, Autostakkert jest stackowany (łączony) w wynikową fotografię, którą trzeba jeszcze obrobić w programie graficznym - wyostrzyć, poprawić kolory, czy inne parametry. Dzięki dużej ilości klatek udaje się uzyskać bardzo dobre fotografie końcowe. Pojedyncze klatki, czy nawet kilka połączonych klatek z lustrzanki da zdecydowanie gorszy efekt - dlatego w astrofotografii planetarnej nie stosuje się lustrzanek, czy powolnych kamer o dużych matrycach.

Potrzebny jest także teleskop. Musi on być dość duży (duża apertura) by móc fotografować w dużej rozdzielczości i otrzymywać duże ładne obrazy planet. Za przyzwoite minimum można przyjąć 5-6 calowe teleskopy. 8" i więcej cali pozwoli osiągnąć bardzo dobre rezultaty (jeżeli seeing pozwoli). Konstrukcja teleskopu nie odgrywa znaczącej roli - czy to będzie Newton z silnym Barlowem, czy katadioptryk - potencjał mają ten sam. Ważnym czynnikiem może być waga, czy rozmiar tuby. Duże Newtony są ciężkie, podatne na ugięcia i wiatr.

Teleskop musi być także na stabilnym montażu z napędem. Nie musi być on superdokładny, ale musi utrzymać obraz planety na matrycy kamerki przez odpowiednio długi czas (np. 2 minuty). Można stosować montaże paralaktyczne jak i azymutalne (w tym także napędzane dobsony, z którymi niektórzy radzą sobie bardzo dobrze).

Dobór kamerki planetarnej

Do wyboru mamy tanie webcamy, jak i droższe, lecz znacznie potężniejsze dedykowane kamerki planetarne. Webcamy są wyposażone w kolorowe matryce (dają kolorowy obraz), a kamerki dedykowane dostępne są także z monochromatycznymi matrycami (by uzyskać z nich kolorowe obrazy nagrywa się klipy AVI dla każdego koloru - filtra czerwonego, zielonego i niebieskiego).

• Webcamy, kamerki internetowe: najtańsze rozwiązanie. SPC880NC/SPC900NC kosztuje około 40 PLN i jest dobrze rozpoznaną konstrukcją w fotografii planetarnej. Nieco lepsze są najnowsze webcamy obsługujące video w formacie HD - większa matryca przydatna na Księżycu, jak i szybsza prędkość dzięki wykorzystywaniu USB 2.0, a nie USB 1.1. W przypadku kamerek SPC dostępne są w sieci opisy ich modyfikacji - wymiany matryc (np. na monochromatyczne lub innego typu), czy przeróbki na długie ekspozycje. Dla nowych CMOSowych kamerek takich opracowań nie ma.
• Dedykowane kamerki: Ceny są już znacznie wyższe. Popularne kamerki DMK/DBK/DFK21 to cena od około 1000 PLN. Dostajemy jednak szybkie kamery na USB 2.0 z kolorową lub monochromatyczną matrycą i bezstratnym formatem zapisu klatek (oraz np. obsługę długich ekspozycji). Dostępne są też kamerki najnowszej generacji - Basler Ace, PGR Flea 3 wyposażone w najnowsze na rynku matryce Sony i szybkie interfejsy sieciowe i firewire (100-120 pełnych klatek na sekundę). Dedykowane kamerki pozwalają na osiągnięcie lepszych wyników w niezbyt sprzyjających warunkach (słabszy seeing), czy przy większych ogniskowych. Do kamer monochromatycznych potrzebne są dodatkowe akcesoria - koło filtrowe i filtry RGB do kolorowej fotografii. Koszt koła to około 400 PLN (ręczne), a interferencyjnych filtrów RGB - 500-1000 PLN.

Wybór zależy od naszego budżetu i stawianych wymagań. Jeżeli nie jesteś pewny czy Cię to wciągnie na dłużej to zacznij od prostszej kamerki - webcama (SPC880/900 lub markowego webcama video HD). Nieco droższe są kamerki-guidery jak seria QHY5*. Jeżeli interesuje Cię głównie astrofotografia DS to taki guider będzie wyborem pozwalającym zarówno na prowadzenie montażu jak i na astrofotografię planetarną.

Jeżeli chcemy coś lepszego to wybór jest dość duży. Monochromatyczne kamery dają nam większą elastyczność co do stosowania filtrów (stosuje się także filtry podczerwone, czy UV), jak i daje każdy kolor w pełnej rozdzielczości. W matrycach kolorowych każdy kolor rejestrowany jest tylko przez część pikseli. Dedykowane kamerki (planetarne) to:

• QHY5/5v/5t: seria guiderów, która także daje radę w fotografii planetarnej. Ceny używek na giełdach europejskich mogą zaczynać się już od około 600-700 PLN. Nie są to typowe kamerki planetarnej, ale po opanowaniu ich możliwości uzyskujemy osiągi podobne do serii DMK/DFK/DBK.
• DMK/DBK/DFK21: stary klasyk kamerek planetarnych. Cena około 1000 PLN i sprawdzona konstrukcja. Seria 21 ma bezpieczną prędkość 30FPS i jest w powszechnym użytku. Niektórzy zastępują je nowszymi konstrukcjami. Trwają prace nad nowymi kamerkami z matrycą ICX618.
• Lumenera Skynyx: konkurencja dla kamerek D*K. Są droższe i rzadziej spotykane na rynkach europejskich. Kamerki te oferują jednak nieco większe prędkości (brak np. kolistych artefaktów) i nieco lepszą elektronikę od serii D*K.
• Basler Ace, Point Grey Flea 3: najnowsze i dość drogie kamery (od 2000-2500 PLN) na interfejsie GigE i Firewire 800. Oferują znacznie większe prędkości od D*K21, jak i wyposażone są w znacznie nowsze i bardziej czułe matryce (ICX618, ICX445)
• QSI 504, SBIG ST-7XME, kamery EMCCD: najdroższe i najbardziej zaawansowane kamery, które są też adaptowane do astrofotografii planetarnej w większych obserwatoriach i przez naukowców. Kamerki QSI, SBIG jak i APOGEE, czy FLI dostępne są na amerykańskim rynku i oparte są o matryce Kodaka, które mają bardzo wysoką czułość. Dostępne są także matryce o czułości przesuniętej na ultrafiolet więc wybór jest szeroki. Kamery EMCCD są oferowane jako sprzęt laboratoryjny, naukowy. Kosztują znacznie więcej od zwykłych kamer, lecz stosują inny typ matryc charakteryzujący się dużym poziomem sygnału do szumu (pojedyncze fotony są powielane na matrycy przed odczytem).

Akcesoria i różności

Warto wyposażyć swój teleskop w motofocus - czyli silniczek napędzający wyciąg. SkyWatcher produkuje taki tani motofocus dla swoich teleskopów. Dzięki motofocusowi możemy precyzyjnie ustawiać ostrość bez dotykania tuby - bez generowania wstrząsów.

Filtry i koła filtrowe to podstawa dla kamerek monochromatycznych. Dla kolorowych zazwyczaj stosujemy Ir/UV cut odcinające pasma spoza obszaru widzialnego. Filtry podczerwone można stosować do uzyskania bardziej "ostrych" monochromatycznych fotografii, przez ograniczenie wpływu słabego seeingu. By wydobyć detal chmur na Wenus potrzebny będzie filtr UV. Do tego dostępne są bardziej wyspecjalizowane filtry dla zaawansowanych fotografów jak filtry na pasmo metanu (Jowisz, Saturn). Filtry te wymagają zastosowania lepszych kamerek i większych teleskopów.

Baader Optical Wonder, czy podobne płyny do czyszczenia - przydają się do usuwania pyłków z matryc CCD, jak i filtrów. Pyłki na samej matrycy dają irytujące ciemne kropki na obrazie z kamerki.

Obróbka klipów i fotografii

Po rejestracji klipów AVI, czy serii zdjęć (np. pliki FITS) należy je połączyć (zestackować) w jedną fotografię o znacznie lepszej jakości. Służą do tego aplikacje takie jak Registax, czy AutoStakkert. Po połączeniu fotografie trzeba wyostrzyć, poprawić poziomy, gammę, czy kolory. Bez tego nie uzyskamy dobrej fotografii. Do tego można wykorzystać Photoshopa, AstraImage, czy w ostateczności np. Gimpa. Ciąg obróbki zależy od posiadanego sprzętu, skali fotografii, jak i własnych preferencji. Poszczególne aplikacje opisane są w oddzielnych artykułach.

Poradniki i artykuły znajdziesz w dziale astrofotografii planetarnej.