Spustěno: 1.února 2006
Celkem článků: 151
Fotografií v galerii: 0
Počet weblinků: 6
Nejčtenejší: Soukromá pozor...
Fotografie v primárním ohnisku dalekohledu - V dnešním díle probereme nejdůležitější poznatky z jedné pro amatéra nejsložitější techniky fotografie - fotografie v primárním ohnisku "velkého" dalekohledu. Zde je třeba nejprve říci, co je myšleno "velkým" dalekohledem. V mém pojetí je to takový přístroj, který svojí ohniskovou vzdáleností a průměrem objektivu převyšuje většinu dostupných dlouhoohniskových fotografických teleobjektivů. Příkladem může být např. refraktor či reflektor s ohniskovou vzdáleností okolo 1m a více, s průměrem objektivu minimálně 10cm. Problémy vznikající při fotografování takovýmto přístrojem jsou ještě palčivější než při fotografování například půlmetrovým teleobjektivem. Přesto většina základních problémů je shodná s fotografováním dlouhohniskovým teleobjektivem. Pro úspěch je však třeba bezpodmínečně dodržet tři podmínky. Tou první z nich je velmi přesná, dostatečně dimenzovaná a velmi přesně ustavená paralaktická montáž. Druhou podmínkou je naprosto přesné vedení dalekohledu za hvězdami (tzv. pointace). Třetí podmínkou je samozřejmě vhodný a přesně zaostřený dalekohled v kombinaci s vhodným filmem a odpovídající délka expozice. Právě tyto tři základní oblasti se pokusím probrat v tomto pokračování seriálu o fotografování hvězdné oblohy.
Paralaktická montážZcela záměrně uvádím montáž na prvním místě. Je totiž ze všeho nejdůležitější. Skoro se dá říci, že kvalita montáže ovlivňuje výsledek ze všeho nejvíce. Naprostou nezbytností je tuhá paralaktická montáž bez vůlí na velmi stabilním stativu nebo raději permanentním sloupu, vybavená přesným pohonem s možností korekce v obou osách. Zde bych chtěl na základě vlastní zkušenosti upozornit, že tuto část vybavení bohužel nelze nijak ošidit a každá nedokonalost (vůle, nepřesnost...) se vymstí v tom, že vaše fotografie nebudou nikdy dokonalé - nedosáhnete bodových či kruhových obrazů hvězd. Pokud to tedy myslíte s fotografií vážně, vyplatí se na montáži nešetřit. Podotýkám, že cena montáže může několikanásobně převyšovat cenu dalekohledu. Z vlastní zkušenosti mohu říci, že jsem strávil skoro jeden rok vylaďováním a zdokonalováním montáže (viz. obrázek vpravo), než byla alespoň trochu použitelná k fotografování v primárním ohnisku, a stále je ještě co zlepšovat. Pokud máte dost peněz, vyplatí se koupit kvalitní montáž (počítejte s několika desítkami až stovkami tisíc, podle velikosti dalekohledu). Spodní hranici tvoří jednoduché paralaktické montáže například od firem Konus, GS Optical v cenách do 10 000 Kč, horní hranicí jsou špičkové elektronikou řízené montáže takových značek jako např. Meade, Losmandy či Vixen. Já sám momentálně používám pro svůj Newtonův zrcadlový dalekohled s průměrem zrcadla 210mm a ohniskovou vzdáleností 1 metr upravenou montáž od firmy GS Optical, doplněnou o elektronické řízení pohybu v obou osách (vlastní konstrukce), upevněnou na tuhém stativu (taktéž vlastní konstrukce) a jsem si vědom toho, že se nacházím na dolní hranici použitelnosti pro fotografii v primárním ohnisku. Obvykle je hlavně stativ montáže tím prvkem, který způsobuje nedostatečnou tuhost celé sestavy. Pokud tedy je při fotografování či pozorování problém s kmitáním montáže, zkuste nejprve paralaktickou hlavu upevnit na něco velmi tuhého a těžkého. Pokud problém vymizí či se podstatně zmeší, byl problémem stativ. Pokud ne, je poddimenzovaná i hlava a pro váhu použitého dalekohledu je nevhodná. Solidní výrobce uvádí u montáže její nosnost (pozor i na váhu protizávaží). Doporučuji ji nepřekračovat. Někdy jsou uvedeny nosnosti dvě, jedna pro vizuální pozorování a druhá (obvykle nižší) proo fotografické použití. Jen pro ilustraci - můj vyrobený stativ je tak tuhý, že si na něj mohu bez problémů sednout jako na stoličku, aniž pruží či se kolébá. Po jeho použití místo původního vymizela většina problémů s pointováním (předtím bylo třeba pro fotografování naprosté bezvětří a velká optrnost, aby se člověk nedotkl dalekohledu a nerozkmital ho).
V našich zeměpisných oblastech lze využít vpodstatě dva typy: vidlicovou montáž nebo německou montáž. Německá montáž se hodí pro všechny refraktory a obvykle také Newtonovy dalekohledy. Nevýhodou je nutnost protizávaží, které zvyšuje hmotnost celé sestavy. Další nevýhodou je v některých případech nutnost tzv. přeložení dalekohledu, pokud pozorujeme objekt v době okolo jeho kulminace. Poměrně brzy po jeho průchodu meridiánem nám totiž začne v některých polohách dalekohledu vadit stativ nebo sloup, takže musíme dalekohled otočit o 180 stupňů v obou osách, abychom mohli pozorovat dále. Není proto radno na takovéto montáži začínat dlouhou expozici objektu těsně před jeho průchodem meridiánem, neboť se může stát, že se dalekohled zarazí o stativ (a to obvykle několik minut před plánovaným ukončením expozice) a snímek se znehodnotí.
Pro větší dalekohledy, obzvláště typu Schmidt nebo Maksutov Cassegrain, a kratší velmi světelné Newtonovy dalekohledy se hodí i montáž vidlicová. Narozdíl od německé není třeba přeložení dalekohledu a navíc odpadá nutnost protizávaží, takže celá sestava vychází obvykle lehčí. Nelze ji však použít pro dlouhé dalekohledy, protože by i vidlice musla být dosti dlouhá a neměla by dostatečnou tuhost.
Pokud to myslíte s fotografií vážně a chcete být ušetřeni rozhořčení z montáže chvějící se při každém závanu větru či lehkém doteku dalekohledu, nešetřete na ní. Mějte na paměti, že i s nepříliš dobrým dalekohledem na kvalitní montáži uděláte celkem dobré fotografie. Naopak i se špičkovým dalekohledem na montáži špatné nebo poddimenzované neuděláte fotografie žádné. Montáže dodávané k dalekohledům, které koupíte například v prodejnách FOMEI či v mnohých nákupních centrech ve většině případů nároky na fotografii zdaleka nesplňují (je to škoda, protože vlastní dalekohled bývá někdy vyhovující). Výrobce k tomu samozřejmě vede cenová politika. Dalekohled s takovou montáží by byl neúměrně drahý a pro ty, kteří jenom pozorují, by to byl zbytečný luxus. Cesty ke kvalitní montáži jsou v našich podmínkách asi tři. Buď si ji koupit ve specializované prodejně, nebo si montáž udělat (pokud na to máte vybavení), a nebo nechat udělat (máte-li nějakého známého který to udělá levněji). Nechat si udělat celou montáž firmou na zakázku nedoporučuji, neboť při stávajících cenách zakázkových prací by vás vyšla dražší než koupená (moje zkušenost z úprav koupené montáže a stavby dalekohledu). Pro většinu zájemců o astrofotografii bude zřejmě nejschůdnější cesta první - tj. koupě hotové montáže. Problémem zde bude ovšem cena, která může být pro mnoho zájemců příliš vysoká. Je tedy třeba vše dopředu zvážit a ujasnit si, co vlastně od astrofotografie v primárním ohnisku očekáváme.
Ustavení paralaktické montážeAby paralaktická montáž byla vůbec použitelná, musí být ustavena tak, že polární osa míří přesně k severnímu nebeskému pólu. O této problematice jsme si povídali již v minulém díle, ale při fotografování v primárním ohnisku dalekohledu je přesné ustavení ještě daleko důležitější, a tak je třeba obvykle ustavení maximálně zpřesnit buď podle velmi přesného polárního hledáčku (pro expozice tak do 30min na kinofilm s ohniskovou vzdáleností okolo 1m) nebo pomocí tzv. driftové metody, pokud ustavení jenom podle polárního hledáčku nestačí (ve snímcích se objeví rotace zorného pole).
Driftová metoda je již velmi přesnou metodou pro ustavení polární osy montáže. Zabere sice chvilku času, ale lze ji natrénovat tak, že to stihnete ještě za soumraku, než nastane astronomická noc a lze začít fotografovat. K realizaci budete potřebovat pointační okulár, který s vašim dalekohledem zajistí alespoň 100 násobné zvětšení. Pokud takový nemáte, lze použít ten co máte a předřadit před něj tzv. Barlow člen, který zvětšení znásobí (sice trochu na úkor kvality obrazu, ale to zde příliš nevadí) Dále je třeba si ujasnit světové strany okuláru. Pohybujeme-li dalekohledem v rektascenzi, pohybuje se hvězda ve směru východ-západ. Konkrétní směr záleží na typu dalekohledu. Lze to zjistit tak, že vypneme pohon polární osy a hvězda se pohybuje k západu. Zapamatujme si tedy směry východ a západ. Obdobně, při pohybu v deklinaci se hvězda v okuláru pohybuje ve směru sever, jih. Konkrétní směr zjistíme tak, že posuneme dalekohled ve směru rostoucí deklinace tj. k pólu . Hvězda se pak pohybuje v okuláru k jihu. Zapamatujme si tedy i směry sever a jih. Orientaci v zorném poli okuláru je třeba dobře natrénovat, abychom si směry nepletli. Pak můžeme přistoupit k provádění driftové metody.
Dále je třeba zjistit, jak se u montáže dá hýbat celou paralaktickou hlavou v azimutu a elevaci (na obrázku symboly AZ a EL). Montáž k tomu obvykle má nějaké šrouby či knoflíky. Pokud tomu tak není, pak lze driftovou metodu aplikovat jen velmi obtížně pomocí natáčení a nadzvedávání stativu, ale to nebude příliš dobře fungovat. Je však třeba říci, že všechny montáže použitelné pro fotografování tyto prvky mají. Pokud tedy vlastníte montáž bez nich, pravděpodobně spadá do kategorie, se kterou stejně nelze uspokojivě fotografovat, takže vás tento problém nemusí příliš trápit.
Zde následuje popis ustavení polární osy pomocí driftové metody:Po aplikaci této metody by měla být montáž přesně ustavena. Proto, aby nám pracně provedené nastavení polární osy vydrželo, je třeba dodržovat několik pravidel. Předně je třeba postavit montáž na pevný podklad. Beton či asfalt je nejvodnější, bohužel na vhodném stanovišti se většinou nevyskytuje. Také tvrdá udusaná hlína (např. polní cesta) je vynikající. Poněkud horší je to s trávou. Pokud je sucho a tráva je nízká, nebývají většinou problémy. Vyplatí se však před ustavováním zatlačit stativ silou do země v místě, kde bude stát. Já to řeším tak, že si na něj na minutu sednu a teprve potom namontuji paralaktickou hlavu. Pokud je terén namoklý, nebo je tráva příliš vysoká a hromadí se pod nožkami, je třeba najít lepší stanoviště. Také jsem zkoušel na trávu položit těžké betonové dlaždice a na ně postavit stativ, ale situace je ještě horší. Pod dlaždicemi je velké množství trávy, takže se kolébají. Asi jediným možným řešením v takovýchto podmínkách je vydloubat drny trávy a dlaždice umístit až na čistou zeminu a nechat je dobře sednout. Takovéto řešení se může hodit, pokud jezdíte pozorovat na jedno místo a pozemek je pokud možno Váš vlastní. Další věc, na kterou je třeba dát pozor, je přesné vyvážení dalekohledu na montáži. Pokud tomu tak není, dochází při pohybech dalekohledu k posunování těžiště vůči středu paralaktické hlavy a stativ (obzvláště méně tuhý, nebo postavený na měkčím podloží) se poněkud pohybuje a polární osa se rozladí. Také je třeba dávat pozor na zakopnutí o stativ. Ve tmě to není nic složitého a v takovém případě obvykle začínáte s driftovou metodou odzačátku.
Volba vhodného dalekohleduObvykle se vyskytují dvě situace: V první z nich již zájemce má dalekohled a je třeba zjistit, zda s ním lze fotografovat. Podle následujících bodů lze určit, jak to je s vhodností dalekohledu k fotografování. Pokud dalekohled zájemce nemá, je třeba po pročtení těchto bodů nějaký dalekohled zvolit a koupit ho nejlépe ve specilaizované prodejně. Důrazně je zde třeba varovat před nákupem dalekohledu v nákupních centrech, prodejnách oční optiky, a bohužel ve většině prodejen s fotografickým příslušenstvím. Většina delkohledů, které tam lze zakoupit, je pochybného původu (i když cena tomu příliš nenasvědčuje) a hlavním problémem při fotografování takovýmto dalekohledem bývá právě poddimenzovaná montáž a stativ. Občas se sice i v těchto prodejnách vyskytnou dalekohledy použitelné k fotografování po jistých úpravách, avšak tytéž dalekohledy lze zakoupit u prodejce, který se zabývá astronommickým vybavením za ceny o čtvrtinu i třetinu nižší (to se týká hlavně dalekohledů a montáží značky GS, které se mnohdy objevují např v prodejnách Fomei za vyšší ceny). Je tedy třeba vyhledat prodejce či výrobce, který se zabývá skutečně astronomickými dalekohledy a jejich příslušenstvím. Na konci článku budou uvedeny odkazy na solidní výrobce a prodejce astronomického vybavení.
Takovým prvním důležitým parametrem je světelnost dalekohledu. Ta by neměla být menší než 1:8, což znamená pro dalekohledo ohniskové vzdálenosti 1m průměr objektivu 12-13 cm. Je přitom jedno, jedná-li se o refraktor nebo reflektor. Dalším velmi důležitým faktorem, který ovlivňuje jeho vhodnost je způsob připevnění fotoaparátu. Průměr okulárového výtahu totiž musí být stejný nebo větší než průměr závitu či bajonetu na těle fotoaparátu (obvykle minimálně 45mm, viz. obrázek vpravo). Jinak dojde k tzv. vinětaci obrazového pole (okraje filmového políčka budou exponovány méně nebo vůbec). Pokud tedy máte okulárový výtah o malém průměru (třeba pro okulár 0.8 nebo 1.25 palce), zvažte mezi možností výroby nějakého vlastního mechanismu připojení fotoaparátu nebo nákupem či výrobou dalekohledu vhodného pro fotografování. Pro vaši snadnou orientaci uvedu pro každý z obvyklých typů dalekohledů jejich vhodnost:
Čočkové refraktory
Pro astrofotografii jsou vhodné za podmínky dostatečného průměru objektivu a světelnosti min. 1:8. Nevýhodou je jejich vysoká cena ve srovnání s reflektory (zrcadlovými dalekohledy). Výhodou je naopak to, že netrpí změnami polohy optiky jako zrcadlové dalekohledy, neboť objektiv bývá relativně pevně uchycen v objímce a připevněn k tubusu. Pro přesnou pointaci je třeba buď dalšího pointačního dalekohledu upevněného souběžně s hlavním dalekohledem nebo mimoosového hledáčku (viz. další příslušenství). Pointační dalekohled by měl mít ohniskovou vzdálenost srovnatelnou nebo vyšší než dalekohled, kterým chceme fotografovat. Pokud tomu tak není, lze si pomoci zařazením tzv. Barlow členu před okulár. Ten znásobí ohniskovou vzdálenost dle typu cca. 1.5 až 3 krát. Máte-li tedy kvalitní a dostatečně světelný refraktor, je to pro astrofotografii to nejlepší, neboť s refraktory je nejméně problémů mechanického rázu. Není třeba kolimace optiky, nehrozí rozostření v důsledku změny polohy zrcadel tepelnou roztažností, refraktor je navíc po namontování fotoaparátu uzavřený, takže se na vnitřních plochách nemůže kondenzovat vlhkost ani nedochází k deformacím filmové emulze vlivem vlhkosti v průběhu expozice. Takový kvalitní apochromatický refraktor s průměrem objektivu okolo 13 cm však pravděpodobně bude stát minimálně 100 000 Kč. V nouzi lze vystačit i pouze s achromatickým (dvoučlenný tmelený objektiv) refraktorem (ceny okolo 40 000 Kč), počítejte však s tím, že kolem jasných hvězd budete mít pravděpodobně duhové barevné kroužky.
Zrcadlové dalekohledy Newtonova typuJde o cenově velice výhodné dalekohledy, které si mnoho amatérů staví samo doma. Tyto dalekohledy navíc bývají velmi světelné, nejvyšší světelnosti se pohybují okolo hodnoty 1:4. Vzhledem k tomu, že se jedná o reflektory, netrpí žádnou barevnou vadou. Každá výhoda však přináší určité nevýhody. V tomto případě je to především mírné zklenutí obrazové roviny, takže v okrajích snímku může být již patrné mírné rozostření obrazů hvězd a také mírná koma, obzvláště u reflektorů se světelností okolo 1:4. Při použití dalekohledu se světelností 1:5 a menší již lze při rozměru filmového políčka 24x35mm tyto vady obvykle akceptovat. Pouze v případě mimořádných nároků lze problém řešit použitím zplošťovače obrazového pole a komakorektoru.
Dalším problémem při použití reflektoru (obzvláště stavěného svépomocí) je kolimace optiky. Ta není pro pozorování až tak důležitá, protože okulár obvykle využívá pouze malou část obrazového pole. Pro účely fotografie je však nutné mít optiku seřízenu tak, že svazek paprsků dopadajících na zrcadlo, optická osa hlavního zrcadla, pomocného zrcadla a fotoaparátu musí být totožné. Jinak se projeví výrazná koma.
Jedním z posledních problémů je možnost pohybu zrcadla během expozice. Zrcadlo je totiž uloženo na třech či více bodech v držáku zrcadla, přičemž obvykle není uloženo úplně těsně, aby teplotní roztažnost zrcadla nezpůsobovala deformaci a tím zhoršení obrazu. To má za následek možnost nepatrného pohybu zrcadla v průběhu pozorování. Navíc díky poměrně velké váze zrcadla může při změně polohy dalekohledu docházet k mírným deformacím tubusu a tím i vzájemné polohy filmu oproti zrcadlu. Tato fakta způsobují, že k pointaci nelze použít pomocný pointační dalekohled, ale pouze mimosový hledáček (off-axis guider), který před dopadem svazku paprsků na film z něj část paprsků malým zrcátkem vybere a odrazí do pointačního okuláru. Bez tohoto příslušenství lze Newtonovým či obecně vzato každým zrcadlovým dalekohledem fotografovat jen velmi těžko či spíše vůbec. Mimoosový hledáček lze buď zakoupit nebo při troše zručnosti vyrobit.
Z cenového hlediska jsou Newtony asi to nejlepší, co se dá sehnat. Ceny hotových dalekohledů (myšlena celá optická sestava včetně tubusu a okulárového výtahu) jsou ve srovnání se refraktory daleko příznivější. Takový zrcadlový dalekohled s průměrem zrcadla 200mm a ohniskovou vzdáleností okolo jednoho metru lze pořídit v rozmezí okolo 15 000 - 20 000 Kč. Pokud si troufáte na stavbu a jste na to dobře vybaveni, lze samotnou optiku (primární zrcadlo a sekundární zrcátko) pořídit do 10 000 Kč. Dále počítejte zhruba 2 000 Kč či více za každý okulár (samozřejmě že se dá pořídit i levněji, ale již na úkor kvality). Zbytek je již obvykle cenově zanedbatelný, mnohdy stačí to, co "dílna dá". Mám však jednu radu: pracujte přesně a nedělejte při stavbě kompromisy. Ty se při pozorováníobvykle snesou, ale při fotografování se velmi vymstí každá vůle, nedostatečná tuhost či nepřesnost.
Složitější zrcadlové dalekohledy (Schmidt Cassegrain, Maksutov Cassegrain a podobné)Jejich výhodou je malá konstrukční délka. Skládají se obvykle z hlavního zrcadla, korekční desky či menisku a sekundárního zrcadla, které odráží svazek paprsků do otvoru vyvrtaného v hlavním zrcadle. Za něj umisťujeme okulár, nebo fotoaparát. Světelnost těchto typů je obvykle nižší než u Newtonova typu, díky delší ohniskové vzdálenosti. Přesto i jimi lze fotografovat celkem dobře. Problémy, stejně jako u Newtonů) činí možnost pohybu zrcadla a deformace tubusu. Navíc dále vzniká problém se zaostřením, neboť se díky změně teploty v průběhu pozorování změní v důsledku teplotní roztažnosti materiálu tubusu vzdálenost mezi hlavním a pomocným zrcadlem. Tato změna se znásobí podle konstrukce dalekohledu zhruba 3-5 krát, což už může mít velký vliv na přesnost zaostření. Je tedy třeba u těchto typů v průběhu noci několikrát (nejlépe před každým záběrem) zkontrolovat popř. opravit zaostření. Nutnost použití mimoosového hledáčku k pointaci je zřejmá. Ceny těchto dalekohledů se pohybují u různých výrobců ve velmi širokém rozmezí a jsou někde mezi cenami Newtonů a refraktorů. Obvykle se prodávají jako komplet s na míru dělanou montáží, jejím řízením a spoustou dalšího příslušenství. Dát nějakou radu při nákupu je velice obtížné. Investice je to vždy značná, a tak se vyplatí vsadit na ověřenou značku a raději si připlatit, než "vyhodit oknem" pár desítek tisíc za dalekohled, který nesplní očekávání.
Vlastní fotografování, ostření, filmy, časy expozice, pointace snímkuPro fotografování v primárním ohnisku dalekohledu platí totéž, co bylo uvedeno v kapitole o fotografování teleobjektivem. Lze použít shodné filmy i doby expozice zvolené podle tabulky z minulého článku v závislosti na světelnosti dalekohledu. Oproti fotografování teleobjektivem však přibývají dva zásadní problémy. Tím prvním z nich je přesné zaostření, které je obzvláště problematické u soustav s vyšší světlností řekněmě do f/5. Druhým problémem je přesné pointování snímku.
Zaostřování pro fotografování v primárním ohniskuZaostřování dalkohledu při fotografování může být skutečně velký problém a to z následujících důvodů: Hvězdy jsou obvykle na matnici fotoaparátu velmi špatně patrné a vizuálně nelze objektivně posoudit přesnost zaostření. Navíc tolerance v přesnosti zaostření může být při vyšších světelnostech soustavy poměrně malá a i změna zaostření v rámci desetin milimetru může mít výrazný vliv na ostrost hvězd na snímku.
Základním pojmem, který byste měli znát v souvislosti s touto problematikou je tzv. hloubka ostrosti. Ta nám udává, v jakém rozmezí vzdáleností od objektivu je záběr dostatečně ostrý. Zde lze namítnout, že toto platí při fotografování blízkých scén, kdežto my fotografujeme prakticky objekty v nekonečnu. Problém lze ovšem otočit: Jak velkou toleranci v zaostření si lze dovolit, aby obrazy hvězd byly ostré ? To závisí na světelnosti objektivu. Teoreticky by měl být obraz hvězdy bodový. To však díky vlnové povaze světla a difrakčním jevům není možné. Ve skutečnosti obraz hvězdy tvoří tzv. Airyho disk obklopený difrakčními kroužky. Díky tomu je hloubka ostrosti závislá na sbíhavosti svazku paprsků, čili na světelnosti objektivu. Čím je objektiv světelnější, tím menší toleranci v zaostření si můžete dovolit. Celý problém ilustruje následující obrázek.
Pro různé světelnosti dalekohledů lze vypočítat teoretickou velikost Airyho disku a z něj teoretickou hloubku ostrosti. Zachycení obrazu hvězdy ve velikosti Airyho disku je však prakticky nerealizovatelné. Přispívá tomu rozptyl světla v emulzi filmu, seeing (mihotání hvězd vlivem lomu světla v proměnlivé zemské atmosféře), a vady optiky. Průměr nejlépe zobrazených hvězd za ideálních podmínek bývá zhruba 3x větší než je teoretická velikost Airyho disku. Proto lze teoretickou hloubku ostrosti pro praktické použití při fotografování na film vynásobit zhruba 3x. Následující tabulka udává pro různé světelnosti teoretickou a praktickou hloubku ostrosti (pro fotografování na film)
S takovouto přesností tedy musíte umístit film v obrazové rovině dalekohledu. Problém spočívá ve vlastním určení, jestli je obraz zaostřen. Většina matnic fotoaparátů je stavěna na fakt, že zaostřujeme při maximální světelnosti (obvykle1:2.8) a clona se přivře až před otevřením závěrky. Pokud objektiv zacloníme na světelnost 1:5 a více, což je srovnatelné se světelností mnoha dalekohledů, matnice znatelně ztmavne a navíc nejsme schopni okem zjistit správnost zaostření, které se zdá dobré v poměrně širokém rozmezí. Také všechny obvyklé pomůcky pro zaostření selhávají (autofocus na hvězdy nefunguje, taktéž různé pomocné prvky na matnici za normálních podmínek velmi usnadňující zaostření potmě nejsou vidět). Například u mého dalekohledu se světelností 1:5 je rozmezí, ve kterém se mi hvězda na matnici fotoaparátu zdá dokonale ostrá cca. 1mm. Ve skutečnosti je požadovaná přesnost okolo 0.2mm, viz tabulka. Z toho je vidět, že zaostření na základě odhadu pouhým okem je nevyhovující.
Existuje mnoho metod, které umožňují přesné zaostření, uvedu zde tři nejpoužívanějš
1. Použití tzv. Hartmanovy masky nebo Schneiderova diskuJedná se o disk, ve kterém jsou vyříznuty 2 nebo 3 otvory o průměru cca. 1/3 až 1/4 průměru objektivu (viz. obrázek). Takovouto masku lze vyrobit snadno z tvrdé plastové podložky, překližky či tvrdého kartonu. Masku umístíme před objektiv a dalekohled zaměříme na nějakou jasnou hvězdu. Není-li obraz zaostřen, zobrazuje se každá hvězda jako dvojice či trojice (podle počtu otvorů) světlých bodů. Ty se při zaostřování přibližují až splynou v jeden. Pokud se tak stane, je obraz správně zaostřen.
Nevýhodou metody je to, že na některých matnicích lze špatně posoudit, jestli již obrazy hvězdy splynuly přesně v jeden. Pokud je matnice příliš hrubá, obrazy hvězd zůstávají stále poněkud rozmazané, a to tím více, čím je hvězda jasnější. Zkuste proto najít nejslabší hvězdu, která je ještě přijatelně viditelná a metodu aplikovat na ní.
Poznámka: Nezapomeňte před fotografováním masku sundat, velmi snadno se na to zapomene.
2. Metoda ostří nožeJe to jedna z nejpřesnějších metod. Nevýhodou je, že ji nelze aplikovat, pokud již máme ve fotoaparátu založen film.
Princip spočívá v tom, že si vezmeme tenký ostrý břit (např. část žiletky) tak velký, aby se nám vešel položit přes obě kolejničky, po kterých je veden film. Upevníme fotoaparát na dalekohled a zhruba zaostříme na hvězdu s jasností cca. 1 - 0 mag. Potom otevřeme závěrku, zajistíme drátěnou spouští a otevřeme zadní kryt fotoaparátu (bez filmu !!!). Přiblížíme oko co nejtěsněji k rovině kde je normálně film. Obraz hvězdy se postupně zvětšuje až vidíme jakoby osvětlenou celou plochu objektivu. Pokud tomu tak je, upevníme zhruba do poloviny okénka břit. Nyní opět přiložíme oko co nejtěsněji za břit. Pokud hvězdu nevidíme (je zastíněná břitem), pohneme dalekohledem tak, aby se objevila. Nyní pomocí jemných pohybů dalekohledem přibližujeme obraz hvězdy k břitu, aby se za něj schovala. Pozorujeme jakým způsobme tmavne hvězdou osvětlená plocha objektivu. Pravděpodobně bude tmavnout od jednoho okraje (ve směru nebo proti směru pohybu). Pokuste se nalézt takovou polohu fotoaparátu (při použití teleobjektivu takovou polohu ostřícího kroužku), ve které celá plocha objektivu ztmavne co nejrychleji a pokud možno najednou, při co nejmenším pohybu dalekohledu. V této poloze je fotoaparát dobře zaostřen.
Jiná varianta: Místo pohybů dalekohledem lze hýbat samotným ostřím. Je to ale pracnější, roztřesete si dalekohled a vzhledem k tomu, že je třeba mít oko blízko, není moc místa pro prsty. Také lze použít místo ostří nože vhodně velký kousek sklíčka, které položíme přes vnější kolejničky pro vedení filmu a na stranu sklíčka směrem k objektivu fotoaparátu přilepíme kousek filmu, který funguje jako ostří. Tímto se nejvíce přiblížíme reálné situaci uvnitř fotoaparátu, včetně respektování tloušťky filmu.
3. Použití krátkoohniskového okuláruObstarejte si okulár s ohniskovou vzdáleností pouhých 3-5mm a nějakou redukci, která vám umožní našroubovat ho na závit, na který upevňujete při fotografování dalekohledem (teleobjektivem) fotoaparát. Okulár by měl jít v této redukci posouvat, a měl by se dát v určité poloze zajistit např. šroubkem.
Pokud toto máte připraveno, zaostřete ve dne dalekohled (teleobjektiv) s fotoaparátem na co nejvzdálenější objekt (obvykle obzor). V noci lze využít i Měsíc, ve dne Slunce (samozřejmě přes filtr na objektivu - filtr za objektivem nelze použít, neboť má vliv na polohu ohniska) Zde vám přesné zaostření nebude činit potíže, neboť světla je dost a dají se použít optické prvky na matnici, které jsou určené pro přesné zaostření. Pro zaostření lze také použít obě předchozí metody. Takto zaostřený fotoaparát zajistěte, aby se nemohl rozostřit, a odšroubujte ho z teleobjektivu nebo z výtahu na dalekohledu, pomocí kterého zaostřujete. Místo fotoaparátu našroubujte redukci s krátkoohniskovým okulárem. Pohybujte okulárem v redukci, až bude obraz v okuláru ostrý. V této poloze okulár v redukci upevněte, aby se vám nemohl časem pohnout. Tím jste hotovi s přípravou - máte okulár v takové pozici, kterou lze později použít pro rychlé a přesné zaostření.
Nyní, kdykoli budete potřeba zaostřit v podmínkách, kdy není na obloze nic jasného, postupujte obráceně. Místo fotoaparátu našroubujte redukci s upevněným okulárem, obraz zaostřete a výtah dalekohledu nebo teleobjektiv zajistěte proti rozostření. Odšroubujte z něj redukci s okulárem a místo ní našroubujte fotoaparát. Ten by měl být nyní správně zaostřen.
Výhodou této metody je rychlost. Nevýhodou to, že máte jeden okulár blokován. Lze však snadno vymyslet systém, jak okulár vyjmout z redukce a zase ho vrátit do naprosto stejné polohy pro příští použití při ostření.
Vlastní fotografování a pointování snímkuPokud již máme dobře ustavenu montáž a zaostřeno, zbývá poslední úkon. Tím je otevření závěrky a exponování snímku. I zde však číhá spousta problémů, které je třaba zvládnout, aby byl snímek použitelný. Nejdůležitějším úkonem je tzv. pointování, o kterém se již psalo v minulém dílu. Žádná montáž totiž není vyrobena dokonale přesně, a tak je třeba v průběhu fotografování opravovat chyby v pohybu montáže tak, aby obrazy hvězd byly na filmu stále na stejném místě. Pokud jsme v případě fotografování přes teleobjektiv kompenzovali odchylky tak, že jsme dalekohledem pozorovali s použítím okuláru s křížem pointační hvězdu, nyní je toto problematičtější. K dalekohledu je totiž připojen fotoaparát. Jsou tedy dvě možnosti, jak to provést. První variantou je, že na montáž přidáme druhý, tzv. pointační dalekohled s obdobnou ohniskovou vzdáleností jako má dalekohled kterým fotografujeme, a pointujeme pomocí něho. Dalekohled může mít nižší světelnost a musí být upevněn tak, aby s ním bylo možno v rámci několika stupňů pohybovat oproti dalekohledu, kterým fotografujeme. Obvykle se k tomu prodává dvojice kruhů se stavěcími šroubky. Pomocí těchto kruhů se pointační dalekohled upevní rovnoběžně s hlavním dalekohledem. Tento způsob pointace vyhovuje především pro refraktory. Pro zrcadlové dalekohledy není příliš vhodný, protože optické prvky zrcadlových dalekohledů (hlavně primární zrcadlo) jsou uloženy s malou vůlí a mohou se nepatrně pohybovat. Díky tomu nelze zajistit, že optické osy budou vzájemně stále stejně orientovány a i když snímek pointačním dalekohledem upointujeme naprosto přesně, na filmu se v důsledku pohybu zrcadla či deformací tubusu hvězdy objeví jako krátké čárky. Zrcadlové dalekohledy je proto téměř nuté pointovat mimoosovým hledáčkem (pointérem, anglicky nazývaným off-axis guider). To je zařízení, které se zařadí před fotoaparát a které nepatrnou část svazku světla odrazí malinkým hranolem či zrcadlem do boku, kde je umístěn pointační okulár. Tím se eliminují všecny problémy způsobené pohybem optikých prvků. Jistou nevýhodou je složitější hledání hvězdy použitelné k pointaci, zvláště v oblasti oblohy chudé na hvězdy. Další nevýhodou je možnost vzniku krkolomných poloh pozorovatele při pointaci. Bohužel je to jediná použitelná metoda u většiny zrcadlových dalekohledů.
Přesnost, s jakou musí být pointace prováděna záleží na ohniskové vzdálenosti dalekohledu či objektivu. Při praktické realizaci pointace je potřeba vyrovnávat dva druhy odchylek. První z nich jsou odchylky v rektascenzi (ve směru východ-západ v okuláru). Tyto odchylky jsou způsobeny nepřesnostmi v chodu hodinové osy montáže, tzv. periodickou chybou. Ta je dána nepřesnostmi při výrobě převodů. U špičkových montáží bývá okolo desítek úhlových vteřin, u průměrných montáží dosahuje i několika úhlových minut.
Druhým typem odchylek jsou odchylky v deklinaci, které se projevují tím, že se hvězda pohybuje v okuláru ve směru sever-jih. To může být způsobeno buď nepřesným ustavením polární osy, nebo různými vůlemi a pohyby optických částí dalekohledu či mechanických prvků montáže. Pokud při pointaci opravujeme v pravidelných intervalech deklinaci stále jedním směrem, jde téměř jistě o nedokonale ustavenou polární osu. Tato chyba způsobí při delší expozici rotaci zorného pole, takže obrazy všech ostatních hvězd, kromě pointační, budou protažené do čárek či obloučků. V takovém případě je třeba montáž ustavit přesně nejlépe pomocí driftové metody. Pokud je montáž ustavena naprosto přesně, nejsou obvykle potřeba v deklinaci žádné korekce, nebo jenom nepatrné a obvykle v se vyskytují v obou směrech se stejnou četností. Upozorňuji však, že takto přesné ustavení montáže je spíše vyjímkou a sám ho pamatuji pouze několikrát. Obvykle i po použití driftové metody zůstane nepatrná chyba, takže opravy v jednom směru převažují, ale musí být minimální a obvykle nutné vždy až po několika minutách. Postupem času sami poznáte, jak má vypadat dobře ustavená montáž.
Nyní několik poznámek k technické realizaci pointace. Ta záleží na tom, jak vybavenou montáž máte.
Montáže s elektrickým pohonem pouze na polární osePokud máme mít možnost korekcí, je třeba, aby u pohonu šla měnit rychlost. Obvykle bývá možnost vypnutí a dvojnásobné rychlosti, což zcela postačí. Při korekcích postupujeme tak, že pohon zapneme a sledujeme v okuláru hvězdu. Předeběhne-li se nám hvězda v okuláru, pohon na chvilinku vypneme a zase spustíme. Naopak opozdí-li se nám hvězda, nachvilku přepneme na vyšší rychlost. Všechny korekce děláme s okem u okuláru a snažíme se udržet hvězdu co nejpřesněji v průsečíku rysek. Tato činnost je tím častější a náročnější, čím méně kvalitní montáž máte.
Daleko méně časté jsou při dobrém ustavení polární osy korekce v deklinaci. Ty lze dělat tak, že na šnek deklinačního převodu připojíme bowden (mnoho montáží ho má v příslušenství). Pomocí něho potom děláme korekce v deklinaci. Použití bowdenu zabrání v roztřesení montáže dotykem ruky.
Montáže s elektrickými pohony na obou osáchPráce s tímto typem montáží je mnohem jednodušší. Obvykle jsou vybaveny krabičkou s tlačítky připojenou kabelem k elektronice, která řídí jemné pohyby v obou osách. Celá činnost spočívá v tom, že se díváme do okuláru a případné odchylky vyrovnáváme mačkáním tlačítek odpovídajících příslušným směrům. V tomto případě je dobré si vzít krabičku s tlačítky do ruky v takové poloze, aby polohy tlačítek odpovídaly směrům v pointačním okuláru.
Ještě pohodlnějším řešením je použití pákového ovladače místo tlačítek. Pákovým ovladačem lze pohyby řídit výborně i v zimě v rukavicích, kdy mačkání mnohdy malých tlačítek promrzlými prsty může činit problém a způsobit nechtěnou chybu v pointaci.
Přesnost pointováníZávisí na ohniskové vzdálenosti objektivu či dalekohledu. Pro fotografii v primárním ohnisku s použitím mimoosového hledáčku platí zhruba toto: Použijeme-li k pointování standardní pointační okulár s ohniskovou vzdáleností 12mm a dvojitým křížem (např. typ od MEADE), je potřeba udržovat hvězdu v průsečíku kříže s přesností ne horší než 1/4 vzdálenosti mezi dvojicemi rysek. Lze použít postup, kdy hvězdu umístíme do jednoho rohu čtverečku vzniklého křížením obou dvojic rysek a udržujeme ji v něm, aby se akorát dotýkala obou rysek. Pokud se hvězda schová za rysku, uděláme korekci tak, aby se opět objevila, pokud se naopak vzdálí viditelně od rysky, je třeba udělat korekci, aby se opět rysky dotkla.
Lze použít i jiných způsobů, u jasnější pointační hvězdy můžeme např. využít toho, že obvykle prosvítá na obě strany rysky, a udržovat ji tak, aby byl její obraz ryskami rozdělen na čtyři části. Každý si obvykle najde svůj oblíbený způsob, který mu vyhovuje a časem ho natrénuje do dokonalosti. Především je třeba veškeré odchylky korigovat jakmile jsou viditelné. Pokud to tak neuděláte ihned, může být pozdě. Například při ohniskové vzdálenosti 1m a světelnosti 1:5 způsobí chyba v pointaci větší než několik desítek obloukových vteřin po dobu od několika sekund nehezké "ocásky" u jasnějších hvězd.
Tato kritéria mohou být při fotografování teleobjektivem či dalekohledem s kratší ohniskovou vzdáleností než ta, která je použita k pointování, zmírněna. A to zhruba tolikrát, kolikrát je ohnisková vzdálenost fotografického objektivu či dalekohledu kratší než ohnisková vzdálenost dalekohledu použitého k pointování.
Je-li naopak požadována větší přesnost pointace (např. když místo filmu používáme CCD kameru), je nutno zvětšit ohniskovou vzdálenost pointačního dalekohledu, použít okulár s kratší ohniskovou vzdáleností nebo alespoň Barlow člen před okulárem.
Co lze takto fotografovatNyní, po seznámení se všemi hlavními úskalími fotografování v primárním ohnisku, se asi ptáte, zda to vůbec stojí zato, co lze takovým dalekohledem vyfotografovat. Věřte, že to za to stojí. Dá se totiž fotografovat takřka vše, co jste schopni nalézt na obloze a dokonce i objekty, které vizuálně nenaleznete, protože jsou díky malé plošné jasnosti mimo dosah použitého dalekohledu. Zásadním problémem se stává to, že mnohé z objektů jsou tak slabé, že je lze zachytit pouze na fotografii, takže při komponování záběru v hledáčku nemáte tušení, jak bude výsledný záběr vypadat. Lze si pomoci podrobnou mapkou fotografované oblasti, přičemž se snažíme v zorném poli mít takový obrazec hvězd, jaký se nachází v místě fotografovaného objektu. Lze si také pomoci dočasnou výměnou fotoaparátu za dlouhoohniskový okulár, pokud je objekt vizuálně pozorovatelný použitým dalekohledem. Velmi dobrým řešením v této fázi jsou také počítačově řízené montáže, které dokáží daný objekt automaticky zaměřit. To se ale již dostáváme do kategorie vybavení, jehož cena přesahuje obvykle 100 000 Kč.
Na závěr této kapitoly zde můžete vidět několik snímků, které jsem pořídil svým zrcadlovým dalekohledm Newtonova typu s ohniskovou vzdáleností 1m a světelností f/5. Všechny snímky jsou foceny na film Kodak Supra 400 a doby expozice se pohybují mezi 30 až 45 minutami. Je třeba poznamenat, že snímky nejsou v tom tvaru, jak je získáte po vyfotografování, nýbrž byly podrobeny zpracování, které má za úkol odstranit přesvícení oblohy způsobené cca. 12km vzdáleným Hradcem Králové a také odstranit nerovnoměrnou expozici plochy filmu v důsledku vinětace v optické soustavě. Podrobně bude těmto úpravám věnována celá příští kapitola.
M42 - Velká mlhovina v Orionu
M31 - Galaxie v Andromedě
M20 - MlhovinaTrifid ve Střelci
Chí a há Persei - Dvojitá hvězdokupa v Perseu
M27 - Planetární mlhovina Činka v Lištičce
M81a M82 - Dvojice galaxií ve Velké medvědiciWWW.ASTROSVET.COM | Created by http://profistranky.cz © 1999-2006 | Nepřevzaté články jsou volně šiřitelné s uvedením zdroje.
Sponzoruje: Zednické práce
