Astrofotografiya uskunalari: To'liq qo'llanma

Astrofotografiya, ya'ni osmon jismlarining ajoyib tasvirlarini olish san'ati va ilmi, foydali, ammo texnik jihatdan murakkab mashg'ulotdir. Oyga qarab turgan mutlaqo yangi boshlovchi bo'lasizmi yoki xira tumanliklarni nishonga olgan tajribali suratkash bo'lasizmi, to'g'ri uskuna juda muhimdir. Ushbu keng qamrovli qo'llanma teleskoplar va kameralardan tortib montajlar va filtrlargacha bo'lgan astrofotografiya sozlamalarining turli tarkibiy qismlarini o'rganadi va sizga maqsadlaringiz va byudjetingiz asosida ongli qarorlar qabul qilishga yordam beradi. Biz butun dunyodagi astrofotograflar uchun qo'llaniladigan masalalarni ko'rib chiqamiz, umumiy qiyinchiliklarni hal qilamiz va turli kuzatuv sharoitlari uchun yechimlar taklif qilamiz.

Astrofotografiyadagi maqsadlaringizni tushunish

Muayyan uskunalarga sho'ng'ishdan oldin, astrofotografiyadagi maqsadlaringizni aniqlab olish juda muhim. Siz nimani suratga olmoqchisiz? Sayyoralar, Oy, tumanliklar va galaktikalar kabi chuqur osmon jismlari yoki keng maydonli yulduz manzaralarinimi? Sizning javobingiz uskuna tanlovingizga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Masalan, sayyoralarni suratga olish yuqori kattalashtirish va maxsus kameralarni talab qilsa, chuqur osmonni suratga olish sezgir kameralar, aniq kuzatuv va ko'pincha yorug'lik ifloslanishidan uzoqda bo'lgan qorong'u osmonni talab qiladi.

Ushbu savollarni ko'rib chiqing:

Sizning byudjetingiz qancha?
Qayerdan kuzatuv olib borasiz? (Hovlidan, qorong'u osmon joyidan, masofaviy rasadxonadan)
Qaysi turdagi obyektlarni suratga olishga ko'proq qiziqasiz?
Uskunalar va texnikalarni o'rganishga qancha vaqt sarflashga tayyorsiz?

Teleskoplar: Yorug'lik yig'uvchilar

Teleskop, shubhasiz, astrofotografiyadagi eng muhim uskuna qismidir. Uning asosiy vazifasi yorug'lik yig'ish bo'lib, xiraroq obyektlarni ko'rish va mayda detallarni ajratib olish imkonini beradi. Har birining o'ziga xos kuchli va zaif tomonlari bo'lgan bir necha turdagi teleskoplar mavjud.

Refraktorlar

Refraktorlar yorug'likni fokuslash uchun linzalardan foydalanadi. Ular o'zlarining aniq, yuqori kontrastli tasvirlari bilan mashhur va sayyoralar, Oy va qo'shaloq yulduzlarni kuzatish uchun juda mos keladi. Xromatik aberratsiyani (rangli chetlarni) minimallashtirish uchun maxsus shishadan foydalanadigan Apoxromatik (APO) refraktorlar astrofotografiya uchun juda ma'qul, ammo ular qimmat bo'lishi mumkin. Ular odatda mustahkam va kam texnik xizmat talab qiladi. Yaxshi misol - keng maydonli tasvir olish uchun ideal bo'lgan va turli mamlakatlardagi qorong'u osmon joylariga osongina olib borilishi mumkin bo'lgan kichik aperturali apoxromatik refraktor.

Reflektorlar

Reflektorlar yorug'likni fokuslash uchun ko'zgulardan foydalanadi. Ular odatda taqqoslanadigan aperturali refraktorlardan arzonroq va ko'proq yorug'lik yig'ishga qodir. Nyuton reflektorlari keng tarqalgan tur bo'lib, maqbul narxda yaxshi ishlashni taklif qiladi. Shmidt-Kassegren (SCT) va Makutov-Kassegren (MAK) teleskoplari ixcham va ko'p qirrali bo'lib, ularni ham vizual kuzatuv, ham astrofotografiya uchun mashhur tanlovga aylantiradi. Reflektorlar, ayniqsa Nyuton reflektorlari, vaqti-vaqti bilan kollimatsiya (ko'zgularni to'g'rilash) talab qilishi mumkin.

To'g'ri teleskop aperturasini tanlash

Apertura, ya'ni teleskopning asosiy linzasi yoki ko'zgusining diametri, uning yorug'lik yig'ish qobiliyatini belgilovchi asosiy omil hisoblanadi. Kattaroq apertura ko'proq yorug'lik to'playdi, bu sizga xiraroq obyektlarni ko'rish va ko'proq tafsilotlarni suratga olish imkonini beradi. Biroq, kattaroq aperturali teleskoplar ham qimmatroq va og'irroq bo'ladi. Boshlovchilar uchun refraktorlar uchun 60-80mm yoki reflektorlar uchun 130-200mm aperturali teleskop yaxshi boshlanish nuqtasidir. Tajribangiz ortgan sari, qiyinroq nishonlarni suratga olish uchun kattaroq aperturaga o'tishni xohlashingiz mumkin. Dunyoning turli mintaqalaridagi qorong'u osmon joylariga sayohat qilish uchun teleskop qanchalik portativ bo'lishi kerakligini hisobga oling.

Fokus masofasi va fokus nisbati

Fokus masofasi teleskopning kattalashtirish darajasini belgilaydi. Uzunroq fokus masofasi yuqori kattalashtirish va torroq ko'rish maydonini, qisqaroq fokus masofasi esa pastroq kattalashtirish va kengroq ko'rish maydonini beradi. Fokus nisbati (f-soni) fokus masofasining aperturaga nisbatidir. Tezroq fokus nisbati (masalan, f/5) yorug'likni tezroq yig'adi, bu uni chuqur osmonni suratga olish uchun ideal qiladi. Sekinroq fokus nisbati (masalan, f/10) sayyoralar va Oyni suratga olish uchun yuqori kattalashtirishni ta'minlaydi.

Kameralar: Yorug'likni ushlash

Kamera - bu teleskop tomonidan yig'ilgan yorug'likni qayd etuvchi qurilma. Astrofotografiyada ishlatiladigan bir necha turdagi kameralar mavjud bo'lib, ularning har biri o'z afzalliklari va kamchiliklariga ega.

DSLR va Ko'zgusiz kameralar

Raqamli bitta linzali refleksli (DSLR) va ko'zgusiz kameralar astrofotografiya uchun ko'p qirrali va nisbatan arzon variantlardir. Ular yaxshi tasvir sifatini ta'minlaydi va ham kunduzgi fotografiya, ham astrofotografiya uchun ishlatilishi mumkin. Biroq, ular maxsus astronomik kameralar kabi sezgir emas va ayniqsa uzoq ekspozitsiyalar paytida ko'proq shovqin hosil qilishi mumkin. Infraqizil-kesuvchi filtri olib tashlangan modifikatsiyalangan DSLR kameralar ko'plab tumanliklar tomonidan chiqariladigan vodorod-alfa (Hα) yorug'ligiga nisbatan sezgirroqdir. Teleskop adapterlari bilan mosligini ta'minlang va past yorug'likda yaxshi ishlaydigan modellarni ko'rib chiqing.

Maxsus astronomik kameralar

Maxsus astronomik kameralar astrofotografiya uchun maxsus ishlab chiqilgan. Ular DSLR kameralarga qaraganda yuqori sezgirlik, past shovqin va yaxshi sovutishni taklif qiladi. Sovutiladigan astronomik kameralar sensor haroratini pasaytirish uchun termoelektrik sovutgichlardan (TEC) foydalanadi, bu esa termal shovqinni minimallashtiradi. Monoxrom astronomik kameralar rangli kameralardan ham sezgirroq va filtrlar bilan ishlatilganda tumanliklarning tor polosali tasvirlarini olishi mumkin. Bu kameralarni boshqarish va tasvirlarni olish uchun kompyuter kerak. Brendlar va modellar diapazoni mintaqaviy mavjudlikka qarab juda farq qiladi.

Sayyoraviy kameralar

Sayyoraviy kameralar sayyoralar va Oyning yuqori aniqlikdagi tasvirlarini olish uchun mo'ljallangan. Ular odatda kichik sensorlar va yuqori kadr tezligiga ega bo'lib, qisqa vaqt ichida yuzlab yoki hatto minglab tasvirlarni olish imkonini beradi. Keyin bu tasvirlar takomillashtirilgan tafsilotlar va kamaytirilgan shovqin bilan yakuniy tasvirni yaratish uchun maxsus dasturiy ta'minot yordamida jamlanadi. Ular tezkor ma'lumot uzatish uchun ko'pincha USB 3.0 ulanishlaridan foydalanadilar.

To'g'ri kamera sensori o'lchamini tanlash

Kamera sensorining o'lchami ko'rish maydonini belgilaydi. Kattaroq sensor kengroq ko'rish maydonini qamrab olsa, kichikroq sensor torroq ko'rish maydonini qamrab oladi. Keng maydonli astrofotografiya uchun katta sensorli kamera ma'qul. Sayyoralarni suratga olish uchun esa kichikroq sensor afzal ko'riladi, chunki u yuqori kadr tezligi va kichikroq tasvir fayllarini ta'minlaydi. Istalgan ko'rish maydoniga erishish uchun sensor o'lchamini teleskopingizning fokus masofasiga nisbatan ko'rib chiqing.

Montajlar: Barqarorlik asosi

Montaj - bu sizning astrofotografiya qurilmangizning poydevori. U barqaror va Yerning aylanishi natijasida yuzaga keladigan yulduzlarning ko'rinma harakatini aniq kuzatishga qodir bo'lishi kerak. O'tkir, uzoq ekspozitsiyali tasvirlarni olish uchun yaxshi montaj juda muhim.

Alt-Azimut montajlari

Alt-azimut (alt-az) montajlari balandlik (yuqoriga va pastga) va azimut (chapga va o'ngga) bo'ylab harakatlanadi. Ularni sozlash va ishlatish oson, ammo ular uzoq ekspozitsiyali astrofotografiya uchun ideal emas, chunki ular maydon aylanishini kompensatsiya qila olmaydi. Biroq, ba'zi ilg'or alt-az montajlari maydon aylanishini tuzatuvchi va uzoq ekspozitsiyali tasvir olishga imkon beruvchi maydon de-rotatori bilan ishlatilishi mumkin.

Ekvatorial montajlar

Ekvatorial montajlar yulduzlarni samoviy ekvator bo'ylab kuzatish orqali Yerning aylanishini kompensatsiya qilish uchun mo'ljallangan. Ular ikkita o'qqa ega: to'g'ri chiqish (RA) o'qi va og'ish (DEC) o'qi. RA o'qini Yerning aylanish o'qi bilan tekislash orqali, montaj faqat RA o'qini harakatlantirib yulduzlarni kuzatishi mumkin. Ekvatorial montajlar uzoq ekspozitsiyali chuqur osmon astrofotografiyasi uchun zarur.

Ekvatorial montaj turlari

Nemis ekvatorial montajlari (GEM): Bular ekvatorial montajlarning eng keng tarqalgan turi. Ular o'zlarining barqarorligi va aniqligi bilan mashhur.
Vilka montajlari: Bu montajlarda teleskopni ushlab turadigan vilka shaklidagi qo'l mavjud. Ular ko'pincha kattaroq teleskoplar uchun ishlatiladi.
Ekvatorial platformalar: Bular butun teleskop va montajni Yerning aylanish o'qiga mos keladigan tarzda egiltiradigan platformalardir. Ular uzoq ekspozitsiyali astrofotografiya uchun ishlatilishi kerak bo'lgan alt-az teleskoplar uchun yaxshi variant.

Montaj sig'imi va kuzatuv aniqligi

Montajni tanlashda uning yuk ko'tarish qobiliyatini hisobga olish muhim. Montaj sizning teleskopingiz, kamerangiz va boshqa aksessuarlaringiz og'irligini bemalol ko'tarishi kerak. Shuningdek, montajning kuzatuv aniqligini ham hisobga olish muhim. Yaxshi kuzatuv aniqligiga ega bo'lgan montaj, qutbiy tekislashdagi kichik nomukammalliklarga qaramay, yulduzlarni uzoq vaqt davomida ko'rish maydoni markazida ushlab turishga qodir bo'ladi. Montajning davriy xatoliklarni tuzatish (PEC) imkoniyatlarini ko'rib chiqing.

Qutbiy tekislash

Qutbiy tekislash - bu montajning RA o'qini Yerning aylanish o'qi bilan tekislash jarayoni. Aniq qutbiy tekislash yaxshi kuzatuv aniqligiga erishish uchun zarur. Qutbiy tekislashning bir necha usullari mavjud, jumladan, qutbiy durbin, drift usuli va plastinka yechish (plate solving) usullari. Ba'zi montajlarda jarayonni osonlashtiradigan o'rnatilgan qutbiy tekislash dasturlari mavjud. Joylashuvdan qat'i nazar, mahalliy samoviy qutb koordinatalarini tushunish juda muhimdir.

Filtrlar: Tasvirni yaxshilash

Filtrlar ma'lum to'lqin uzunlikdagi yorug'likni tanlab bloklash yoki o'tkazish uchun ishlatiladi. Ular yorug'lik ifloslanishini kamaytirish, kontrastni oshirish va tumanliklardan ma'lum emissiya chiziqlarini ajratib olish uchun ishlatilishi mumkin.

Yorug'lik ifloslanishi filtrlari

Yorug'lik ifloslanishi filtrlari ko'cha chiroqlari va boshqa sun'iy yorug'lik manbalari tomonidan keng tarqalgan yorug'lik to'lqin uzunliklarini bloklaydi. Bu sizga yorug'lik bilan ifloslangan joylardan xiraroq obyektlarning tasvirlarini olish imkonini beradi. Yorug'lik ifloslanishi filtrlarining bir necha turlari mavjud, jumladan keng polosali filtrlar, tor polosali filtrlar va ko'p polosali filtrlar. Mahalliy yorug'lik ifloslanishi manbalarining spektrlarini filtr o'tkazuvchanlik egri chiziqlari bilan taqqoslash filtr tanlashga yordam beradi.

Tor polosali filtrlar

Tor polosali filtrlar faqat juda tor to'lqin uzunliklari diapazonini o'tkazadi. Ular odatda vodorod-alfa (Hα), kislorod-III (OIII) va oltingugurt-II (SII) emissiya chiziqlarini ajratib olish uchun ishlatiladi. Ushbu filtrlar yordamida hatto kuchli yorug'lik bilan ifloslangan joylardan ham tumanliklarning ajoyib tasvirlarini yaratish mumkin. Biroq, ular uzoq ekspozitsiya vaqtlarini va sezgir kamerani talab qiladi. Optimal ma'lumotlar barqarorligini va qayta ishlashning osonligini ta'minlash uchun doimiy qattiq tolerantliklarga ega ishlab chiqarilgan filtrlarni ko'rib chiqing.

Rangli filtrlar

Rangli filtrlar sayyoralar va Oyning rangli tasvirlarini olish uchun ishlatiladi. Ular, shuningdek, kontrastni oshirish va nozik tafsilotlarni ochib berish uchun ishlatilishi mumkin. Umumiy rangli filtrlarga qizil, yashil, ko'k va infraqizil filtrlar kiradi. Misol uchun, turli filtrlardan foydalanish Marsdagi turli bulut qatlamlari yoki sirt xususiyatlarini ochib berishi mumkin.

Aksessuarlar: Sozlamani yakunlash

Asosiy uskunalardan tashqari, astrofotografiya tajribangizni yaxshilaydigan bir nechta aksessuarlar mavjud.

Gidlash tizimlari

Gidlash tizimlari montajdagi har qanday kuzatuv xatolarini avtomatik ravishda tuzatish uchun ishlatiladi. Ular odatda gid-kamera, gid-teleskop va gidlash dasturidan iborat. Gid-kamera bir yulduzni kuzatib boradi va yulduzni ko'rish maydoni markazida ushlab turish uchun montajga tuzatishlar yuboradi. Avtogidlar kuzatuv aniqligini sezilarli darajada yaxshilaydi, bu esa uzoqroq ekspozitsiyalar va o'tkirroq tasvirlarni olish imkonini beradi. Umumiy gidlash dasturlariga PHD2 Guiding kiradi. Uzoq fokus masofalarida eng aniq gidlash ishlashi uchun o'qdan tashqari gidni (OAG) ko'rib chiqing.

Fokuserlar

Aniq fokuslash o'tkir tasvirlarni olish uchun zarur. Qo'lda fokuslash qurilmalarini ishlatish, ayniqsa qorong'ida, qiyin bo'lishi mumkin. Elektron fokuserlar kompyuter yoki qo'l pultidan fokusni aniq sozlash imkonini beradi. Harorat o'zgarishi fokusga ta'sir qilishi mumkin, shuning uchun haroratni kompensatsiya qiluvchi fokuser foydali bo'lishi mumkin. Baxtinov maskalari ham aniq fokusga erishish uchun foydalidir.

Shudring isitgichlari

Teleskop optikasida shudring paydo bo'lib, ko'rinishni xiralashtirishi mumkin. Shudring isitgichlari optikani isitish va shudring paydo bo'lishining oldini olish uchun ishlatiladi. Ular odatda teleskop trubkasi yoki linzasi atrofiga o'ralgan isitish tasmasidan iborat. Shudring qalqonlari ham shudring paydo bo'lishining oldini olishga yordam beradi.

Quvvat manbalari

Ko'pgina astrofotografiya uskunalari quvvat talab qiladi. Portativ quvvat manbai qorong'u osmon joylaridan kuzatuv o'tkazish uchun zarur. Kuzatuv seansingiz davomida barcha uskunalaringizni quvvatlantirish uchun yetarli sig'imga ega quvvat manbaini ko'rib chiqing. Har bir qurilmaning kuchlanish va tok talablarini tekshiring.

Dasturiy ta'minot

Astrofotografiya tasvirni olish, qayta ishlash va tahlil qilish uchun dasturiy ta'minotga katta tayanadi. Stellarium, Cartes du Ciel yoki SkySafari kabi dasturiy paketlar kuzatuv seanslaringizni rejalashtirish va osmon jismlarini topishga yordam beradi. N.I.N.A, Sequence Generator Pro yoki APT (Astro Photography Tool) kabi suratga olish dasturlari kamerangiz, fokuseringiz va montajingizni boshqarishi mumkin. PixInsight, Adobe Photoshop yoki GIMP kabi tasvirni qayta ishlash dasturlari tasvirlaringizni jamlash, kalibrlash va yaxshilash uchun ishlatiladi. Ushbu dasturiy vositalarni tadqiq qilish va o'rganish muvaffaqiyatli astrofotografiyaning muhim tarkibiy qismidir.

Astrofotografiya qurilmangizni qurish: Bosqichma-bosqich yondashuv

Astrofotografiya qurilmasini qurish qo'rqinchli tuyulishi mumkin, ammo unga tizimli yondashish mumkin:

Asoslardan boshlang: Kichik teleskop, DSLR kamera va mustahkam shtativ bilan boshlang. Bu sizga ko'p pul sarmoya qilmasdan astrofotografiya asoslarini o'rganish imkonini beradi.
Montajingizni yangilang: Asoslar bilan tanishib olganingizdan so'ng, ekvatorial montajga o'ting. Bu sizga uzoqroq ekspozitsiyalar olish va xiraroq obyektlarni suratga olish imkonini beradi.
Maxsus astronomik kameraga sarmoya kiriting: Maxsus astronomik kamera DSLR kameraga qaraganda yaxshiroq sezgirlik, pastroq shovqin va yaxshiroq sovutishni ta'minlaydi.
Filtrlar qo'shing: Filtrlar yorug'lik ifloslanishini kamaytirish, kontrastni oshirish va tumanliklardan ma'lum emissiya chiziqlarini ajratib olish uchun ishlatilishi mumkin.
Aksessuarlarni ko'rib chiqing: Gidlash tizimlari, fokuserlar va shudring isitgichlari astrofotografiya tajribangizni yanada yaxshilashi mumkin.

Mintaqaviy mulohazalar

Optimal astrofotografiya uskunalari geografik joylashuv va maxsus atrof-muhit omillariga qarab farq qilishi mumkin:

Yorug'lik ifloslanishi: Sezilarli yorug'lik ifloslanishi bo'lgan hududlar maxsus yorug'lik ifloslanishi filtrlarini yoki tor polosali filtrlarni ishlatishni talab qilishi mumkin.
Atmosfera sharoitlari: Atmosfera sharoiti beqaror (ko'rish sifati yomon) bo'lgan joylar qisqaroq fokus masofali teleskoplar yoki adaptiv optika tizimlaridan foyda ko'rishi mumkin.
Iqlim: Nam iqlim sharoiti mustahkam shudring nazorati choralarini talab qilsa, o'ta sovuq iqlim sharoiti kengroq ish harorati diapazoniga ega uskunalarni talab qilishi mumkin.
Balandlik: Yuqori balandlikdagi joylar ko'pincha yaxshiroq ko'rish sharoitlarini taklif qiladi, ammo atmosfera bosimi o'zgarishlariga kamroq moyil bo'lgan uskunalarni talab qilishi mumkin.

Masofaviy rasadxonalar

Ob-havosi yomon yoki yorug'lik ifloslanishi kuchli bo'lgan hududlardagi shaxslar uchun masofaviy rasadxonalar alternativa taklif qiladi. Ushbu muassasalar qorong'u osmon joylarida yuqori sifatli teleskoplar va tasvir olish uskunalariga kirishni ta'minlaydi. Foydalanuvchilar teleskoplarni masofadan boshqarishi va dunyoning istalgan nuqtasidan tasvirlarni olishi mumkin. Dunyo miqyosida turli narx tuzilmalari va uskunalar konfiguratsiyasiga ega bir nechta variantlar mavjud.

Xulosa

Astrofotografiya qiyin, ammo nihoyatda foydali hobbidir. To'g'ri uskunalarni sinchkovlik bilan tanlab va kerakli texnikalarni o'zlashtirib, siz tungi osmonning ajoyib tasvirlarini olishingiz va koinot mo''jizalarini o'rganishingiz mumkin. Maqsadlaringiz, byudjetingiz va kuzatuv sharoitlaringizni puxta tushunishdan boshlashni unutmang. Sizga ko'p yillar davomida xizmat qiladigan sifatli uskunalarga sarmoya kiriting va tajriba qilishdan va xatolaringizdan o'rganishdan qo'rqmang. G'ovur shaharning markazida bo'lasizmi yoki olis tog' cho'qqisida bo'lasizmi, koinot suratga olinishini kutmoqda.