| Fotografowanie komet

Astrofotografia

Artykuły | O stronie | Linki

Słońce | Księżyc | Zaćmienia | Planety | Komety | Koniunkcje | Gwiazdy | Obiekty mgławicowe | Zjawiska


Wstęp

Większość widocznych z Ziemi komet to obiekty słabo świecące, jedynie niewielka ich część posiada dużą jasność oraz znaczne rozmiary kątowe. Dlatego też tylko nieliczne komety można fotografować skromnym sprzętem za pomocą najprostszej metody, czyli nieruchomym aparatem z czasem naświetlania na tyle krótkim, aby przesunięcie sfery niebieskiej było niezauważalne. Do fotografowania większości komet konieczny jest przynajmniej mały teleobiektyw umieszczony na montażu paralaktycznym z prowadzeniem ręcznym lub elektrycznym. Na zdjęciach komet wykonanych w warunkach amatorskich komety mają postać małych rozmytych plamek o zielonym zabarwieniu i po tym dają się łatwo odróżnić od gwiazd.

Ze względu na duży ruch własny komet wskazane jest, aby w czasie eksponowania zdjęcia prowadzić obiektyw nie względem gwiazd, lecz utrzymując kometę na przecięciu krzyża instrumentu prowadzącego.

Jednym z najważniejszych czynników wpływających na jakość zdjęcia i ilość szczegółów są warunki obserwacyjne. Stanowisko do fotografowania powinno leżeć w odpowiednio dużej odległości od miejskich świateł, aby zapewnić ciemne tło nieba. Zdjęcia najlepiej robić w bezksiężycowe noce przy czystym niebie i dobrej przejrzystości atmosfery, w czasie górowania komety nad horyzontem. Warunki takie nie są łatwe do spełnienia, gdyż wiele komet znajduje się na niebie w niewielkich elongacjach od Słońca, nisko nad horyzontem i przez dużą część okresu obserwacyjnego na niebie rozjaśnionym światłem Księżyca.


Sprzęt


Obiektyw

Przy fotografowaniu komet należy maksymalnie wykorzystać dochodzące od nich światło, dlatego zwykle stosuje się obiektywy o dużej światłosile. Przysłonę obiektywu należy maksymalnie otworzyć, jedynie w przypadku gdy ujawniają się wady optyczne takie jak koma lub winietowanie korzystniej jest zastosować nieco mniejszy otwór przysłony.

Obiektyw standardowy pozwala na zarejestrowanie tylko największych i najjaśniejszych komet i to najczęściej w postaci małej, niewyraźnej plamki. Zwiększenie ilości szczegółów zapewnia zastosowanie co najmniej niewielkiego teleobiektywu. W zależności od jasności i rozmiarów kątowych fotografowanej komety stosuje się różne obiektywy. Zasięg gwiazdowy oraz ilość widocznych szczegółów rosną w miarę zwiększania długości ogniskowej obiektywu fotograficznego, dlatego korzystne jest stosowanie obiektywów o jak najdłuższych ogniskowych. Pamiętać należy jednak o tym, że takie obiektywy wymagają szczególnie dokładnego prowadzenia za ruchem dziennym nieba, co w warunkach amatorskich może stanowić trudność, zwłaszcza w przypadku wykorzystania montażu paralaktycznego z napędem ręcznym. Poza tym obiektywy długoogniskowe mają zazwyczaj małą światłosiłę, co wymaga wydłużenia czasu ekspozycji. Kompromisem jest wybór obiektywu o dostatecznie długiej ogniskowej gwarantującej uzyskanie obrazu o dostatecznie dużych rozmiarach, który jednocześnie daje się płynnie prowadzić za ruchem dziennym nieba i nie wymaga stosowania bardzo długich czasów ekspozycji.


Materiał światłoczuły

Do fotografowania komet najlepiej używać filmy znanych firm o czułości 400 lub 800 ISO, gdyż zapewnią one stosunkowo drobne ziarno oraz dobrą kolorystykę zdjęcia. Jednym z najbardziej godnym polecenia jest film Fuji 800 ISO.


Montaż paralaktyczny

Aby zapewnić właściwe prowadzenie obiektywu za ruchem dziennym nieba, wymagane jest dokładne ustawienie montażu paralaktycznego w stosunku do stron świata i horyzontu. Jeżeli montaż paralaktyczny napędzany jest ręcznie, jego prowadzenie musi się odbywać delikatnie i bez wstrząsów. W przypadku montażu z mechanizmem zegarowym komfort pracy jest dużo większy, jednak nawet w tym przypadku należy co jakiś czas wizualnie kontrolować położenie gwiazdy prowadzenia w stosunku do krzyża. Szczególnie często należy to robić, gdy fotografowany obiekt znajduje się nisko nad horyzontem i refrakcja atmosferyczna powoduje przesuwanie gwiazdy prowadzenia w sposób nieregularny.

Jeżeli montaż paralaktyczny nie jest wystarczająco dokładnie ustawiony, konieczne jest dokonywanie co pewien czas poprawek położenia gwiazdy prowadzenia w deklinacji. Jest to zjawisko niepożądane, które psuje zdjęcie zwłaszcza przy dłuższych czasach ekspozycji. Objawia się jako rozmazanie obrazu w postaci łuków zataczanych wokół gwiazdy względem której prowadzony był obiektyw.


Ustawienie montażu paralaktycznego

Montaż paralaktyczny orientuje się w stosunku do stron świata i horyzontu na podstawie obserwacji dryfu gwiazdy w stosunku do krzyża znajdującego się w polu widzenia lunety prowadzącej. W pierwszej kolejności należy ustawić montaż "na oko" w przybliżeniu na Gwiazdę Polarną. Następnie należy skierować lunetę prowadzącą na dowolną jasną gwiazdę znajdującą się na południowej części nieba i za pomocą mikroruchów ustawić ją w miejscu przecięcia nitek krzyża celowniczego. Gwiazda będzie się przesuwać w polu widzenia i po odczekaniu krótkiego czasu (około 1 minuty) należy ją dogonić za pomocą śruby przesuwającej lunetę prowadzącą w rektascencji. Jeżeli gwiazda widziana w okularze odwracającym obrazy znajdzie się pod przecięciem krzyża celowniczego, oznacza to że oś montażu jest ustawiona na obszar nieba znajdujący się nieco na lewo od bieguna. Należy skorygować ustawienie montażu poprzez nieznaczne obrócenie go w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Kolejnym krokiem jest sprawdzenie nachylenia osi teleskopu do horyzontu. Należy skierować lunetę prowadzącą na gwiazdę znajdującą się nad wschodnim lub zachodnim horyzontem i ustawić ją na przecięciu ramion krzyża celowniczego. Po odczekaniu krótkiego czasu należy sprawdzić położenie gwiazdy względem krzyża doganiając ją mikroruchem rektascencji. Jeżeli gwiazda świecąca nad wschodnim horyzontem widziana w okularze odwracającym obrazy znajdzie się pod przecięciem krzyża celowniczego, oznacza to że oś montażu jest ustawiona pod zbyt dużym kątem względem horyzontu. Należy dokonać poprawki poprzez nieznaczne opuszczenie nogi statywu znajdującej się po stronie północnej, lub podniesienie statywu po stronie południowej. W przypadku gdy gwiazda ta znajdzie się nad przecięciem krzyża celowniczego poprawki będą wyglądały odwrotnie.


Przebieg fotografowania


Fotografowanie komet o dużym ruchu własnym

Komety są obiektami przemieszczającymi się stale na niebie. Jeżeli kometa przelatuje w niewielkiej odległości od Ziemi jej ruch na tle gwiazd może być na tyle duży, że jej przesunięcie na zdjęciu prowadzonym za ruchem dziennym nieba będzie wyraźne. Efekt rozmycia obrazu komety jest tym wyraźniejszy, im dłuższa ogniskowa została użyta do wykonania zdjęcia oraz im dłuższy był czas naświetlania. Aby na zdjęciu kometa wyszła ostro należy prowadzić obiektyw względem ruchu komety. W zależności od stopnia kondensacji komety wyróżnia się dwie metody wykonywania takich zdjęć.

* Komety silnie skondensowane - W przypadku komet z widocznym zgęszczeniem centralnym należy ustawić instrument prowadzący w taki sposób, aby jądro znalazło się na przecięciu krzyża celowniczego lub ostrza. Podczas ekspozycji jądro komety należy utrzymywać w niezmiennym położeniu w stosunku do krzyża poprzez korekty za pomocą mikroruchów.

* Komety słabo skondensowane - Innego podejścia wymagają komety rozmyte, gdyż w instrumencie prowadzącym nie widać zgęszczenia centralnego, względem którego prowadzony jest obiektyw w przypadku komet skondensowanych. Należy ustawić krzyż celowniczy lub ostrze na środku głowy komety i utrzymywać go w jednakowym położeniu w czasie ekspozycji.

Jeżeli znany jest kierunek ruchu komety można ustawić krzyż celowniczy instrumentu optycznego w taki sposób, aby cała kometa znalazła się w jednej z ćwiartek krzyża i dotykała go w dwóch miejscach. Kierunek ruchu komety powinien przechodzić przez środek krzyża. Po stwierdzeniu, że kometa przesunęła się względem krzyża, należy doprowadzić ją za pomocą mikroruchów do położenia początkowego.


C/2001 A2 LINEARC/2002 C1

Zdjęcie po lewej przedstawia kometę C/2001 A2 LINEAR sfotografowaną 19 lipca 2001 roku o godzinie 0:30 obiektywem 7/350 podczas 20-minutowej ekspozycji na filmie Fuji 800 ISO. Wyraźnie widoczne jest rozmycie obrazu komety w kierunku poziomym spowodowane jej szybkim ruchem względem gwiazd. Drugie zdjęcie stanowi przykład właściwego prowadzenia obiektywu za ruchem komety - jest ona ostra, a gwiazdy tła widoczne są w postaci kresek.


Fotografowanie komet o małym ruchu własnym

Jeżeli do fotografowania komety wykorzystywany jest obiektyw standardowy lub niewielki teleobiektyw, a czas naświetlania jest krótki, lub też gdy kometa porusza się na niebie z małą prędkością kątową, można zrezygnować z prowadzenia obiektywu za ruchem komety i prowadzić go względem gwiazd.


Fotografowanie bardzo jasnych komet

Bardzo jasne komety, dobrze widoczne bez użycia jakiegokolwiek instrumentu optycznego, pojawiają się na niebie rzadko, średnio raz na kilka lat. W takich przypadkach do wykonania udanego zdjęcia komety wystarczy kilkunastosekundowa ekspozycja wykonana obiektywem krótkoogniskowym z nieruchomego statywu, na filmie o dużej czułości, 800 ISO lub więcej.


C/1995 O1 Hale-Bopp

Na zdjęciu widoczna jest kometa C/1995 O1 Hale-Bopp sfotografowana w dniu 28 marca 1997 roku o godzinie 19:15 nieruchomym aparatem z obiektywem 2/58 na filmie Fuji 400 ISO z czasem ekspozycji o długości kilkunastu sekund.


Czas naświetlania

W astrofotografii czasy naświetlania komet dobiera się w podobny sposób jak w przypadku obiektów mgławicowych i mają one zwykle długość od kilku do kilkudziesięciu minut. Optymalny czas naświetlania należy dobrać tak, aby na negatyw jak najdłużej padało światło dochodzące od fotografowanego obiektu, lecz aby nie dopuścić do zaświetlenia negatywu przez tło nieba. Wybór właściwego czasu ekspozycji większości słabych komet ułatwić może tabelka oraz skrypt, znajdujące się poniżej. W przypadku jaśniejszych obiektów można zastosować czasy naświetlania krótsze od podanych. Znaczne skrócenie czasu ekspozycji w większości przypadków nie jest zalecane, gdyż powoduje zmniejszenie ilości zarejestrowanych szczegółów na zdjęciu.


Tabela czasów naświetlania

Tabela podaje optymalną długość czasu naświetlania słabo wiecących obiektów na kliszy fotograficznej przy ciemnym tle nieba w zależności od światłosiły obiektywu oraz czułości filmu, który można zastosować bez obawy o zaświetlenie przez tło nieba. Czasy ekspozycji podane są w minutach.


Czułość filmu Przysłona

1,0


1,4


1,8


2,0


2,8


3,5


4,0


4,5


5,6


8,0


11,0

1001020284080112160225320640900
2005101420405680112160320450
4002,557102028405680160225
8001,252,53,55101420284080112
16000,621,251,752,5571014204056
32000,310,620,881,252,53,557102028

Kalkulator obliczający czas naświetlania

Kalkulator oblicza optymalną długość czasu naświetlania obiektów mgławicowych na kliszy fotograficznej przy ciemnym tle nieba w zależności od światłosiły obiektywu oraz czułości filmu.




Przysłona


Czułość filmu


Czas [min]

Tabela maksymalnych czasów naświetlania nieruchomym aparatem

Tabela podaje maksymalną długość czasu naświetlania bardzo jasnych komet, który nie grozi jeszcze rozmyciem obrazu przez ruch dzienny nieba, w zależności od ogniskowej obiektywu oraz deklinacji fotografowanego obszaru nieba. Czasy ekspozycji podane są w sekundach.


Deklinacja [°] Ogniskowa obiektywu [mm]

8


16


20


28


35


40


58


85


135

0562822161311853
30653226181513964
60112564532262215106
80322161129927464443019

Kalkulator obliczający maksymalny czas naświetlania nieruchomym aparatem

Kalkulator oblicza maksymalny czas naświetlania na kliszy fotograficznej, który można zastosować bez obawy o rozmazanie obrazu spowodowane ruchem obrotowym Ziemi.




Ogniskowa obiektywu [mm]


Deklinacja obiektu [º]


Czas [s]


Jasność graniczna

Tabela podaje przybliżoną graniczną jasność obiektów możliwych do zarejestrowania na zdjęciu w zależności od ogniskowej obiektywu. W przypadku zdjęć komet zasięg gwiazdowy jest nieco mniejszy, gdyż komety nie są obiektami punktowymi, lecz rozciągłymi, zajmującymi na sferze niebieskiej pewną powierzchnię. Wartości w tabeli podane są dla maksymalnych czasów ekspozycji nie powodujących jeszcze zaświetlenia obrazu przez tło nieba.


Ogniskowa obiektywu [mm] 20 29 35 58 85 135 200 300 500 1000
Jasność graniczna [mag] 8 8,5 9 10 11 12 13 13,5 14 15

Zasięg gwiazdowy uzyskany w praktyce może się nieco różnić od podanego w tabeli, gdyż ma na niego wpływ wiele czynników, między innymi dokładność prowadzenia obiektywu za ruchem dziennym nieba, czas ekspozycji, jasność tła nieba, przejrzystość atmosfery, wielkość ziaren filmu oraz rozdzielczość obiektywu.


Galerie zdjęć komet

» C/1996 B2 Hyakutake
» C/1996 Q1 Tabur
» C/1995 O1 Hale-Bopp
» 55P/Tempel-Tuttle
» C/1997 J2 Meunier-Dupouy
» 21P/Giacobini-Zinner
» C/1999 H1 Lee
» C/1999 S4 LINEAR
» C/1999 T1 McNaught-Hartley
» C/2001 A2 LINEAR
» 19P/Borrelly
» C/2000 WM1 LINEAR
» C/2002 C1 Ikeya-Zhang
» C/2002 O4 Hoenig
» C/2002 O6 SWAN
» C/2004 Q2 Machholz
» C/2006 A1 Pojmański
» C/2006 M4 SWAN
» C/2006 P1 McNaught
» C/2006 VZ13 LINEAR
» 17P/Holmes
» 8P/Tuttle
» C/2007 N3 Lulin
» C/2006 W3 Christensen





Astrofotografia

Artykuły | O stronie | Linki

Słońce | Księżyc | Zaćmienia | Planety | Komety | Koniunkcje | Gwiazdy | Obiekty mgławicowe | Zjawiska

Andrzej Binkiewicz | andre.b@poczta.fm

www.astrofotografia.dl.pl