Projekcja afokalna

Z Celestia

Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

(mylona często z Projekcją okularową) jest sposobem wykonywania zdjęć za pomocą teleskopu z zamontowanym okularem oraz aparatu wyposażonego we własny obiektyw (najczęściej cyfrowy kompakt).

Po kolei mamy:

Działa to na podobnej zasadzie jak podczas obserwacji wizualnych, z tym że tu obiektyw zastępuje oko, a matryca siatkówkę.

Schemat.gif

Rozwiązanie to jest o tyle dobre, że teoretycznie wystarczy przyłożyć kompaktową cyfrówkę (małpkę) do okularu teleskopu i pstryknąć. Wydaje się to proste, w praktyce jest to jednak bardziej złożony problem.


Spis treści

Wady i zalety

Zalety


Wady

Tych znacznie więcej, ale można z większością można sobie w jakimś tam stopniu poradzić:


Najlepsze aparaty i teleskopy do projekcji

W projekcji okularowej praktycznie jesteśmy skazani na sprzęt taki jaki mamy. Jest to z założenia najtańszy sposób fotografowania, więc teleskopu i aparatu używa się takich do jakich mamy dostęp. Jeżeli jednak dopiero zamierzamy kupić sprzęt i przy okazji wykorzystać go do projekcji, bo nie będzie nas stać w najbliższym czasie na cyfrową lustrzankę czy nowy teleskop, to warto zwrócić uwagę na jego parametry tak, aby jak najlepiej spełnił swoje zadanie.


Teleskop


Aparat

Obliczanie parametrów obrazu

Wypadkowa ogniskowa

To, jaką ogniskową wypadkową otrzymamy przy projekcji zależy od dwóch czynników: powiększenia teleskopu z używanym okularem oraz ogniskowej obiektywu aparatu. Wzór jest bardzo prosty:

F = p * f

gdzie:

F - wypadkowa ogniskowa

p - powiększenie teleskopu

f - ogniskowa obiektywu aparatu (jeżeli podamy ekwiwalent dla filmu 35mm to wynik również otrzymamy jako ekwiwalent)


Skala obrazu

Obliczenie skali obrazu jest już nieco trudniejsze, mówi nam ona ile sekund kątowych przypada na 1 pixel, więc jednostka to "/pix. W kompaktach nie mamy raczej podanych rozmiarów pikseli na matrycy w mikronach więc musimy skorzystać z uproszczonego wzoru (mówi on właściwie jaka jest odległość na obrazie pomiędzy środkami dwóch sąsiednich pikseli). Skala obrazu jest o tyle ważna, że w przypadku zdjęć DS niema sensu robić zdjęć w większej skali niż rozdzielczość teleskopu. Czyli np. dla teleskopu 100mm, którego rozdzielczość wynosi 1,4" maksymalna sensowna skala to 1,4"/pix. Większa nie spowoduje to wzrostu ilości szczegółów, a gwiazdy będą tylko jeszcze bardziej rozmyte, a także dość mocno zacznie spadać jasność obrazu. Inaczej jest w przypadku planet i Księżyca, tam można dojść do 2x większej skali aby szczegóły były duże i wyraźne. Czyli dla tego teleskopu mogłaby wynosić 0,7"/pix. Niema już raczej sensu dochodzić do skali o wartości 1/4 rozdzielczości teleskopu (w tym przypadku 0,35"/pix), ponieważ nie wniesie to zwiększenia ilości szczegółów, a jedynie rozmycie obrazu.

Skalę obrazu liczymy ze wzoru:

S = 7387200 /(F*n)

gdzie:

S - skala obrazu

F - wypadkowa ogniskowa układu z poprzedniego wzoru (w ekwiwalencie dla filmu 35mm)

n - ilość pixeli na dłuższym boku zdjęcia


Pole widzenia

Pole widzenia mówi nam, jaki obszar nieba obejmie zdjęcie. Dobrze jest znać jego wartość w konkretnej konfiguracji sprzętowej, aby móc określić, czy obiekt który chcemy sfotografować zmieści nam się w kadrze. Dobrze jest zostawić sobie pewien zapas na brzegach obrazu, aby móc później wykadrować zdjęcie maskując wady optyczne czy błędy wynikające z niedokładności prowadzenia, które mocno ujawniają się właśnie w krańcowych partiach obrazu.

Do obliczenia pola widzenia służą wzory (dla matrycy o stosunku boków 3:4):

Px = 2063 / F i Py = 1547 / F

gdzie:

Pxpole widzenia wzdłuż dłuższego boku (w °)

Pypole widzenia wzdłuż krótszego boku (w °)

F - wypadkowa ogniskowa układu (w ekwiwalencie dla filmu 35mm)


Wybór okularu i zoomu w aparacie

Dobór tych parametrów ma zasadnicze znaczenie dla udanego zdjęcia, chodzi tu przede wszystkim o odpowiednie dobranie rozmiarów źrenicy wyjściowej teleskopu (którą możemy zmieniać za pomocą okularu) i czynnej średnicy obiektywu aparatu (zależnej od ogniskowej i przysłony, jakkolwiek przysłonę będziemy ustawiać zawsze na maksymalną wartość).

Źrenica wyjściowa to rozmiar plamki światła tworzonej przez okular, liczymy ją dzieląc średnicę obiektywu w mm przez powiększenie:

Ź=D/p

Czynną średnicę obiektywu liczymy dzieląc rzeczywistą (nie ekwiwalent!) ogniskową obiektywu przy danym zoomie przez jasność np. "4.8". d=f/j


Newtony, Maki i SC (itp. z obstrukcją centralną)

rys.1

Z powodu obecności lusterka wtórnego musimy tak dobrać źrenicę wyjściową i czynną średnicę obiektywu aby miały możliwie bliską sobie średnicę. Obstrukcja będzie wtedy najmniejsza, dzięki czemu uzyskamy dużą jasność obrazu i dobry kontrast. Istotnie jest to głównie przy zdjęciach DS, gdzie ważny jest każdy foton trafiający do obiektywu. W przypadku zdjęć Księżyca czy planet mniejsza jasność nie jest tak dużym problemem. Dążymy do sytuacji jak na rys.1 - widzimy tu wygląd źrenicy wyjściowej w Newtonie, czerwone kółko oznacza czynną średnicę obiektywu aparatu.

rys.2
Jeżeli czynna średnica obiektywu aparatu będzie większa od źrenicy wyjściowej (jak na rys.2), to nie cała jego powierzchnia będzie pracować. Poskutkuje to mniejszą jasnością obrazu.Światłosiłę policzymy wtedy dzieląc średnicę źrenicy wyjściowej przez rzeczywistą długość ogniskowej obiektywu aparatu.


rys.3
Przy odwrotnej sytuacji, czyli gdy źrenica wyjściowa będzie większa niż czynna średnica obiektywu wzrośnie nam obstrukcja (obszar cienia lusterka się nie zmienia, ale zmniejsza się pierścień obejmujący go) - rys.3.


rys.4
Również w tym przypadku spadnie jasność, jak również zmniejszy się kontrast. W skrajnym przypadku gdy czynna średnica obiektywu będzie mniejsza od średnicy cienia lusterka wtórnego (rys.4) to przy współosiowym ustawieniu aparat w ogóle nie wytworzy obrazu. Do jego obiektywu nie będzie trafiać światło z teleskopu - aparat będzie "ślepy".


rys.5
Można temu zaradzić przesuwając aparat poza oś okularu jak na rys.5. Matryca musi jednak cały czas być prostopadła do osi optycznej. Utrzymanie wszystkich elementów w odpowiednim ustawieniu będzie niezwykle trudne. Jednak jeżeli się uda, to otrzymamy dobrej jakości obraz o rozdzielczości takiej, jak teleskop w normalnych warunkach (w tworzeniu punktów obrazu bierze udział całe zwierciadło).


rys.6

Refraktory (bez obstrukcji)

W tym przypadku sprawa jest znacznie prostsza. Mamy większą swobodę doboru okularów i ogniskowej obiektywu. Musimy jedynie pamiętać, aby czynną średnicą obiektywu nie przekroczyć średnicy źrenicy wyjściowej teleskopu, bo zmarnujemy wtedy część powierzchni obiektywu i spadnie jasność obrazu. Podobnie jak w Newtonie jasność obliczymy w takim przypadku dzieląc średnicę źrenicy wyjściowej przez rzeczywistą ogniskową obiektywu. Nie musimy się tym zbytnio przejmować przy fotografowaniu Księżyca i jasnych planet, bo światła mamy pod dostatkiem.

rys.7
Przy sytuacji odwrotnej (źrenica wyjściowa większa od czynnej średnicy obiektywu) jasność się nie zmienia, bo korzystamy po prostu tylko z części światła z teleskopu. Pomimo tego rozdzielczość obrazu nie spada, identycznie jak w Newtonie.







Eye Relief

Oddzielną kwestią jest ER okularu, czyli odległość w jakiej normalnie należy trzymać oko od okularu. Przy projekcji w tej odległości powinna znaleźć się przysłona obiektywu. Jeżeli tak się nie stanie, to spowoduje to winietowanie oraz dystorsję obrazu. Dobry ER mają m.in. długoogniskowe Plossle, a także dłuższe modele innych prostych konstrukcji. W całym zakresie ogniskowych przyzwoity ER mają wszystkie okulary LV Vixena, a także inne Lantany i ED (np. Soligor). Godnymi polecenia są tu również okulary zoom, które umożliwiają precyzyjne dobranie ogniskowej i jednocześnie mają przyzwoite ER. Dobrym sposobem na "sztuczne" zwiększenie ER jest zastosowanie okularu w połączeniu z soczewką Barlowa. Umożliwia to z jednej strony wyciągnięcie ER okularu, a z drugiej zwiększenie skali obrazu (o ile to konieczne) bez wzrostu winietowania.


Łączenie ze sobą elementów mechanicznych

Projekcja wymaga dokładnego zosiowania i wzajemnego ustawienia wszystkich elementów. Jeżeli nie będzie to spełnione wyniki mogą nie być zadowalające.

Złączka do projekcji afokalnej
Przytrzymywanie spustu migawki

Dlatego warto zrobić sobie mocowanie do wężyka spustowego od Zenita/Praktici. Można go również zastąpić śrubką która zablokuje przycisk po jej wkręceniu. Najprościej jest skorzystać z gniazda statywowego i za jego pomocą zamocować płaskownik wygięty w kształt litery C. Jedno "ramię" mocuje się do aparatu dociskając je śrubą statywową, a drugie powinno być opuszczone nad przycisk migawki. Do niego mocuje się wężyk spustowy. Wygląda to tak:

Wężyk spustowy do aparatu


Technika wykonywania zdjęć

Księżyc

Księżyc

Najłatwiejszy obiekt do fotografowania. Przy jasnych fazach czasy są na tyle krótkie, że zdjęcia całej tarczy można robić z ręki nawet przy czułości 100ISO. Pewna ręka nie zastąpi jednak stałego mocowania aparatu, które znacznie ułatwia sprawę. Właśnie tego typu zdjęcia obejmujące całą tarczę są najłatwiejsze do zrobienia. Należy wykonywać je na jak najmniejszej czułości gwarantującej nieporuszony obraz. Wystarczy zrobić kilka zdjęć tarczy i wybrać z nich najlepsze. Nie ma sensu ich stackować klasycznymi metodami, ponieważ na tak dużym obszarze seeing bardzo różnie zniekształca wygląd poszczególnych fragmentów tarczy i w efekcie zamiast wzrostu ostrości mielibyśmy jej spadek. Można za to spróbować zalignować klatki Registaxem 4 z dużą ilością punktów "zaczepu". Również do pojedynczego zdjęcia możemy zastosować wyostrzanie czy wavelety.

Słońce

Przy fotografowaniu Słońca sprawdzają się dokładnie te same metody jak przy fotografii Księżyca. Należy jednak pamiętać, że Słońce może być niebezpieczne i należy koniecznie zastosować bezpieczny FILTR OBIEKTYWOWY! Filtry mocowane do okularu nie są bezpieczne! Aparat rzecz nabyta ale cenna i szkoda było by go zniszczyć przez własną głupotę.


Planety

Saturn

Jest to chyba najmniej popularne wykorzystanie aparatu w projekcji, jednak umożliwia fotografowanie planet bez posiadania specjalnej kamery i laptopa. Tutaj ważna jest umiejętność efektywnej obróbki materiału, ponieważ trzeba z niego wyciągnąć wszystko co się da aby efekty były zadowalające. Do tego celu polecam program Registax.


Projekcja m42.jpg

Obiekty Mgławicowe

Właśnie ich zdjęciami wszyscy są chyba najbardziej zainteresowani. Pewnie dlatego, że pozwalają zobaczyć więcej niż jest to dostrzegalne gołym okiem. Zrobienie poprawnego technicznie zdjęcia nie jest wcale proste. Oprócz dobrania odpowiedniej konfiguracji sprzętowej zacząć trzeba od wybrania odpowiedniego obiektu. Musi być przede wszystkim jasny, gdyż krótkie czasy naświetlania i duże szumy nie pozwalają na rejestrację słabych DS.’ów.


Obiekty


Montaż

Do fotografii DS'ów konieczny jest naturalnie montaż paralaktyczny z napędem. Nie musimy go ustawiać super dokładnie. Wystarczy, że będzie widać gwiazdę polarną w otworze na lunetkę biegunową. Jeżeli coś zasłania nam północ lub nie mamy nawet miejsca na lunetkę w montażu to przydałoby się przynajmniej sprawdzić metodą dryfu czy aby gwiazdy nie uciekają nam zbyt szybko. Nawet spory dryf nie powinien być widoczny na tych stosunkowo krótkich ekspozycjach, jednak podczas całej sesji może on spowodować dość znaczne przesunięcie się obiektu w polu widzenia.


Ustawianie ostrości

Najtrudniejszy element całej operacji. Można oczywiście wykonywać kilka ekspozycji za każdym razem zmieniając ustawienie, ale jest to dość pracochłonne i niezbyt precyzyjne - prawie zawsze okaże się, że można było zrobić to nieco lepiej. Dobrym sposobem jest ponownie skorzystanie z cyfrowego zoomu na podglądzie. Do tego potrzebna będzie jednak na tyle jasna gwiazda, że bez problemu będzie widoczna na ekranie. Trzeba umiejscowić ją w centrum kadru i używając dużego zoomu cyfrowego ustawić ostrość zarówno autofocusem aparatu jak i wyciągierm. Nie zawsze jednak mamy w pobliżu dostępną wystarczająco jasną gwiazdę, wtedy trzeba skorzystać z jeszcze innego sposobu.

Ustawianie ostrości najlepiej zacząć w dzień na jakimś wyraźnym obiekcie, np. oddalonym dachu. Wkładamy do wyciągu okular z przymocowanym aparatem i zaczynany od regulacji wyciągiem tak, aby osiągnąć jak najmniejszą dystorsję (zakrzywienie linii na brzegach obrazu) jednocześnie otrzymując w miarę ostry obraz. Autofocus aparatu jest w stanie w pewnym stopniu zniwelować niedokładne ustawienie ostrości więc teraz próbujemy złapać ostrość aparatem na kontrastowym miejscu obiektu. Jeżeli zostanie ustawiona poprawnie to blokujemy ją (jeżeli jest taka możliwość) i zapamiętujemy ustawienie. To dopiero połowa sukcesu. Wyjmujemy aparat z okularem z wyciągu, a następnie szukamy w swojej kolekcji okularów takiego, który bez korekty ostrości w teleskopie da ostry obraz przy ustawieniu dla aparatu w projekcji. Bardzo możliwe, że nie znajdziemy takiego okularu. Najłatwiejsze byłoby to z użyciem nieparafokalnego okularu zoom, gdyż najprawdopodobniej przy którejś ogniskowej będzie on parafokalny z aparatem w projekcji. Jeżeli nie możemy znaleźć odpowiedniego okularu to istnieją jeszcze inne rozwiązania:

Gdy mamy już określony wysuw wyciągu i ustawienie focusu w aparacie przy których obraz jest ostry później już w nocy wystarczy tylko ustawić wszystko jak należy, sprawdzić dla pewności poprawność konfiguracji i robić zdjęcia.


Dobór czasu i czułości

Nie mamy tutaj zbyt wielkiego wyboru. Czas wybieramy najdłuższy, bo 15s to zbyt mało żeby cokolwiek przepalić. Jednak w przypadku np. centrum M42 dobrze jest wykonać kilka zdjęć ze skróconym czasem lub lepiej zmniejszoną czułością aby na zdjęciu nie były przepalone jej najjaśniejsze obszary. Oprócz tego wykonujemy normalną ilość zdjęć z długim czasem naświetlania i dużą czułością.

Wybór czułości zależy od charakterystyki konkretnego aparatu, jednak powinno to być co najmniej 400ISO. Oczywiście im będzie ona większa, tym więcej zdjęć trzeba będzie zestackować aby otrzymać zadowalający poziom szumu. Zmniejszenie czułości powoduje wydatny spadek szumu ale jednocześnie zmniejszenie ilości rejestrowanego sygnału dlatego lepiej ustawić jej najwyższą lub prawie najwyższą dostępną wartość. Najprościej mówiąc - należy osiągnąć wysoki poziom sygnału przy rozsądnym poziomie szumu.


Technika

Wykonywanie zdjęć zaczynamy od odszukania interesującego nas obiektu i ustawienia go w polu widzenia okularu. Następnie zakładamy do teleskopu aparat. Kadr dobieramy metodą prób i błędów wykonując kilka próbnych ekspozycji za każdym razem nieco korygując jego ustawienie. Przy okazji można już ocenić czy obiekt w ogóle da się wyłowić z szumu. Jeżeli w polu widzenia znajduje się jakaś jasna gwiazda to może być ona widoczna na podglądzie na wyświetlaczu, co znakomicie ułatwi ustawianie teleskopu na obiekt.

Gdy mamy już wszystko ustawione i przygotowane możemy przystąpić do fotografowania:

Czas można sobie umilać oglądaniem nieba przez lornetkę lub drugi teleskop, albo poświęcić się np. obserwacjom meteorów.


Galeria zdjęć wykonanych w projekcji afokalnej

Osobiste
Przestrzenie nazw
Warianty
Działania
Menu główne
Kategorie
Narzędzia