У попередній статті Ви ознайомилися з методикою вибору телескопа-астрографа. Однак для отримання якісних астрофотографій недостатньо просто купити необхідне обладнання - його також треба правильно налаштувати. У цій статті ми розповімо про попередньому налаштуванні астрографа і самому процесі зйомки.
Телескоп-астрограф з гідом в процесі зйомки.
Установка полярної осі
Перед використанням екваторіального монтування необхідно направити її полярну вісь точно на північний полюс світу, або, як то кажуть на жаргоні любителів астрономії, "виставити полярки".
Принцип роботи екваторіального монтування.
Північний полюс світу знаходиться на невеликому кутовому відстані від Полярної зірки - менше 1градус. Проте для астрофотографії знятих недостатньо просто навести полярну вісь на Полярну зірку, так як зірки будуть виходити у вигляді коротких рисок. Налаштувати полярну вісь можна декількома способами.
Використання шукача полюса
Монтування Sky-Watcher EQ3-2, EQ5, HEQ5, EQ6, Celestron CG-4, CG-5, Advanced VX, CGEM і подібні можуть бути оснащені спеціальним пристроєм - шукачем полюса. Він являє собою трубу невеликого лінзового телескопа, всередині окуляра якого відображається схема сузір'їв і мітка полюса світу щодо мітки Полярної зірки. Шукач полюса вкручується в полярну вісь моніровкі.
Шукач полюса для монтування Sky-Watcher EQ5.
Перед налаштуванням монтування повинна бути приблизно розгорнута полярною віссю на північ. Горизонтальну площину монтування необхідно налаштувати по вбудованому бульбашкового рівня, висуваючи або задовго ноги монтування. Також на шкалі повинна бути встановлена приблизна широта місця спостереження.
Шкала установки широти місця спостереження і ручки налаштувань широти і азимута.
Перед налаштуванням необхідно поглянути на небо неозброєним оком і запам'ятати розташування сузір'їв Великої Ведмедиці і Кассіопеї на небі щодо Полярної зірки. Після цього дивимося в шукач полюса і обертаємо полярну вісь монтування так, щоб розташування сузір'їв на небі збігалося з розташуванням схем сузір'їв в шукачі.
Схеми сузір'їв і мітка полюса, видимі всередині шукача полюса.
Наприклад, якщо Велика Ведмедиця видно на небі зліва, то і її схематичне зображення в шукачі теж має бути зліва. Потім необхідно поєднати Полярну зірку і її мітку в шукачі полюса, регулюючи нахил полярної осі і азимута монтування. Якщо в шукачі нічого не видно, то можна акуратно підсвітити слабким ліхтариком отвір полярної осі. Існують також шукачі з вбудованим підсвічуванням.
Якщо потім подивитися в шукач полюса і повернути руками полярну вісь на 180 градусів, Полярна зірка повинна залишатися на окружності. В іншому випадку необхідно от'юстіровать положення сітки сузір'їв - для цього передбачені гвинти на корпусі шукача.
Установка полярної осі методом дрейфу
Полярна зірка при спостереженнях з балкона може бути недоступна. У такому випадку нам допоможе метод дрейфу. Шукач полюса при установці методом дрейфу нам не буде потрібно, однак необхідний короткофокусний окуляр з перехрестям.
Окуляр з підсвічується перехрестям.
Такий окуляр можна або придбати, або зробити ще один хрестик самостійно (наприклад, з двох відрізків волосіні) і вставити його в окуляр. Для переробки підійдуть окуляри з доступною польовий діафрагмою - наприклад, окуляри системи Плёссла або Кельнер.
Окуляр Sky-Watcher SUPER 10мм з саморобним перехрестям.
Метод дрейфу досить тривалий за часом, проте приблизно за півгодини можна дуже точно налаштувати полярну вісь.
Сама процедура настройки полярної осі методом дрейфу складається з наступних кроків.
Вставляємо окуляр в телескоп, наводить на зірку, близьку до напрямку на схід (або захід), що знаходиться на висоті приблизно 10-15 градусів над горизонтом. Встановлюємо зірку в центр перехрестя, включаємо привід монтування і чекаємо. Якщо зірка йде вгору або вниз з перехрестя, то необхідно відрегулювати кут нахилу полярної осі (регулювання широти місця спостереження). Для першого підбору вистачить кількох хвилин очікування, а в кінці настройки може знадобитися 10-15 хвилин.
Далі наводимо телескоп у напрямку на південь на зірку поблизу небесного екватора і спостерігаємо за нею з включеним годинним приводом. Якщо зірка йде від перехрестя на північ (при перевернутої зображенні - вниз), то голову монтування слід трохи повернути за годинниковою стрілкою (на схід). Якщо зірка йде на південь - то, відповідно, голову монтування трохи повертаємо проти годинникової стрілки (на захід).
балансування
Астрограф повинен бути добре збалансований.
На мотори не повинно бути надмірних навантажень, однак для зменшення люфтів рекомендується невеликий дисбаланс. Якщо труба астрографа знаходиться зі східного боку монтування, а противагу з західної, то труба повинна трохи переважувати противагу. Якщо противагу зі східного боку, а труба з західної (як показано на фотографії нижче), то противагу повинен бути трохи важче, ніж труба астрографа.
фокусування
Чіткість одержуваного зображення багато в чому залежить від точності фокусування.
Приєднавши камеру до телескопа, сфокусуватися можна декількома способами. Зрозуміло, часовий привід монтування потрібно включити.
Наводити на область з яскравими зірками, робимо знімки з витримкою 10-15 секунд при різному положенні ручки фокусер і кожен раз дивимося результат, поки зірки в центрі не стануть точковими.
Фокусування по екрану камери в режимі реального часу
Фокусування по Місяцю через Live View.
Не можна не згадати про корисний пристрій для точного фокусування - фокусіровочной масці. Фокусування з її допомогою здійснюється по виду дифракційної картинки зірки. Існує велика кількість видів фокусировочних масок. Найпоширеніша з них - маска Бахтінова.
Досить закріпити маску на трубі телескопа, навести на яскраву зірку і включити на камері режим Live View (або зробити пробний знімок). Якщо зірка сфокусована точно, то все три промені проходять через її центр. У разі расфокусировки промені будуть зрушені і несиметричні.
Маски Бахтінова, встановлені на астрографах.
управління камерою
Управління основною камерою можливо декількома способами.
Перший спосіб - за допомогою утиліти дистанційного керування з комп'ютера. Наприклад, для камер Canon така програма називається EOS Utility. Як правило, програма для дистанційного керування є на диску, що йде в комплекті з камерою або доступна для скачування на офіційному сайті виробника камери. Підключення відбувається через USB-кабель, а в нових моделях навіть через Wi-Fi. Можна задати витримку, чутливість, кількість кадрів для зйомки і інтервал між ними. Щоб уникнути зайвої тряски від дзеркала камери, рекомендується включити в настройках попередній підйом дзеркала.
Інтерфейс програми EOS Utility
Другий спосіб - за допомогою спеціального програмованого пульта.
Налаштування автогідірованія
Розглянемо приклад налаштування автогіда на основі камери з вбудованим портом гидирования - ZWO 120 MC.
2. Підключаємо камеру до комп'ютера, попередньо встановивши необхідні драйвери з диска або сайту виробника. Підключаємо до камери кабель автогіда, камеру вставляємо в Гидирим телескоп. Основна труба телескопа повинна бути вже направлена і сфокусована на об'єкт зйомки.
3. Встановлюємо WDM driver + ASICamera ST4 telescope ASCOM Driver з сайту виробника камери.
4. Запускаємо PHD Guiding і натискаємо на кнопку камери у вікні програми. Далі вибрати пункт "Select WDM-style webcam camera".
5. Вибрати свою модель камери зі списку.
6. вибрати необхідний дозвіл камери гіда. Дозволи дублюються з тією різницею, що режим, показаний першим - це режим Біннінг (зменшення дозволу матриці з 1280х960 до 640х480). Для гидирования цей режим не потрібен, необхідно вибрати максимальний дозвіл картинки без інтерполяції (в даному випадку 1280х960) або режим без Біннінг (тоді буде відображатися не весь кадр, а лише його центральна частина).
7. Вибираємо пункт Mount> ASCOM.
8. Підключаємося до монтування, натиснувши на іконку, показану нижче.
9. У меню вибираємо "ASI ST4 Telescope Driver".
10. Вибираємо модель камери, натискаємо ОК.
11. Після натискання на кнопку "Cam Dialog" можна регулювати налаштування посилення камери і витримки. Для початку рекомендується встановити витримку, рівну 1 секунді, а також максимальне посилення (Gain). Список, що випадає, обведений на зображенні знизу - це проміжок між коригуваннями гіда.
12. Після натискання на кнопку зі стрілкою включиться відображення картинки з камери. Фокусуємо Гидирим телескоп. При знаходженні в поле зору яскравої зірки витримку камери і частоту опитування гіда можна зменшити.
Орієнтація камери повинна відповідати осях телескопа - тобто при зміщенні телескопа по осі прямого сходження (R.A.) зірки повинні зміщуватися вліво-вправо, а при зміщенні по осі відмін (DEC) - вгору-вниз. Для зручності можна включити в меню "Tools" відображення сітки.
13. Лівою кнопкою миші вибираємо найяскравішу зірку поблизу центру поля зору. Якщо розмір зірки на матриці занадто великий, можна зменшити витримку і посилення камери. Якщо яскравих зірок немає, слід трохи змістити гід щодо основного астрографа. Частоту корекцій гіда слід встановити в межах від 0.5 до 1 секунди.
14. Ставимо на пульті телескопа мінімальну швидкість коригування (1х або 0.5х). Натискаємо на кнопку "PHD". Після натискання буде проводитися калібрування осей. Займає вона кілька хвилин.
15. Після успішної калібрування почнеться гидирование. При зміщенні зірки з перехрестя вона повинна повертатися назад в центр. Після цього можна запускати зйомку на основному телескопі-астрографі.
Знімальний процес і калібрування
Припустимо, нам вдалося налаштувати все обладнання і зробити одиночний знімок ділянки неба з тривалою витримкою. Отриманий одиночний кадр (так званий "лайт") можна представити у вигляді формули:
"Сигнал" - це зображення интересуемого об'єкта
"Флет" -віньетірованіе (затемнення) по краях кадру
"Дарк" - тепловий шум матриці
"Офсет" - шум зчитування матриці (струм зміщення).
Переставивши компоненти формули, отримаємо:
Тобто, віднімаючи з нашого вихідного кадру дарк, офсет і розділивши отриманий результат на флет, ми отримаємо більш якісне і малошумное зображення - цей процес називається калібрування.
Власне, сам процес зйомки слабосветящіхся об'єктів полягає в отриманні кількох десятків однакових кадрів з невеликими паузами між ними, а також подальшої зйомці спеціальних калібрувальних кадрів (флет, дарки, офсети) для зменшення шуму матриці, корекції віньєтування (затемнення країв зображення), слідів від пилу на матриці. Однакові кадри потім накладаються один на одного, залишковий шум усереднюється, корисний сигнал накопичується.
Весь матеріал слід знімати в форматі RAW. Зображення в форматі JPEG НЕ калибруются!
Розглянемо процес зйомки на прикладі отримання знімка туманностей М8 і М20 в сузір'ї Стрільця. Телескоп - ED-рефактору Deepsky 80 \ 560ED, редуктор-полеспрямітель 0.8х, камера Canon 550D.
1. Наводимо астрограф на об'єкт, виконуємо фокусування по яскравим зіркам (за допомогою маски Бахтінова або по Live View).
2. Налаштовуємо автогід (якщо він є).
3. Підбираємо оптимальні значення ISO і витримки камери. Вони залежать від світлосили телескопа, засвічення, яскравості об'єкта, а також максимально можливої витримки, яку може забезпечити зв'язка "телескоп + монтування". Наприклад, при зйомці без автогіда максимальна витримка становить близько 30-40 секунд, з автогідом - від 2 до 15 хвилин. Зображення не повинно бути занадто темним або занадто світлим.
Не рекомендується використовувати великі значення ISO влітку, так як зображення виходить занадто гучним. Оптимальне значення влітку - 800, взимку - 1600.
4. Робимо серію знімків интересуемого об'єкта. Припустимо, одиночний кадр интересуемого об'єкта (лайт) отримано з витримкою 30 секунд і чутливістю 800 ISO.
5. Після закінчення зйомки интересуемого об'єкта знімаємо калібрувальні файли.
Дарк (темновой кадр) - це знімок з такою ж витримкою і ISO, як і у лайта, але при цьому кришка телескопа повинна бути закрита. Дарки потрібно знімати саме при тій температурі, при якій поводилась зйомка самого об'єкта, так як при іншій температурі шум матриці буде зовсім іншим.
Видно "биті" пікселі (білі крапки), "гарячі" пікселі (червоні точки) і "холодні" пікселі (сині точки). Для наочності яскравість зображення посилена.
Офсет - ISO таке ж, як і у лайта, але витримка мінімальна (1 \ 4000 або 1 \ 8000). Кришка телескопа теж закрита. Для наочності яскравість зображення посилена.
Флет - ISO мінімальне, труба спрямована на світлий однорідний фон (ранкове небо, світла стіна або спеціальне пристосування - флет-бокс), а витримка підбирається такий, щоб пік гістограми знаходився між лівим краєм і центром.
Флет необхідно знімати з точно таким же положенням камери на телескопі і з точно таким же положенням фокусер, як і при зйомці лайтів, інакше виньетирование на флет не відповідатиме віньєтування на вихідних лайт-кадрах.
Для наочності рівні на флет-кадрі відрегульовані таким чином, щоб було видно виньетирование і пил на матриці.
Для отримання хорошого результату необхідно: