APARAT CYFROWY W ASTROFOTOGRAFII id 66807

Poradnik Obserwatora - "Urania-Postępy Astronomii"

Page 1 of 3

U R A N I A — P o s t ę p y A s t r o n o m i i o n l i n e p or

o a

r dn

d i

n k

k o

o s

b e

s r

e w

r a

w to

t r

o a

A ar

a at c

t yf

y row

o y

y w

a tr

t ofo

f t

o ogr

g af

a i

f i

I. Podstawowe moŜliwości

DYNAMIKA ROZWOJU FOTOGRAFII CYFROWEJ SPRAWIA, śE JAKOŚĆ OBRAZÓW

Spis treści:

uzyskiwanych za pomocą najnowszych aparatów cyfrowych zaczyna dorównywać tej, jaką 1. Aparat cyfrowy

moŜna osiągnąć za pomocą lustrzanki małoobrazkowej zaopatrzonej w błonę fotograficzną. Na tegorocznych targach Photokina (największe na świecie targi sprzętu foto-video), które w astrofotografii

odbywały się w dniach 25–30 września w Kolonii, zaprezentowano najnowsze modele aparatów 2. Podstawy

cyfrowych wyposaŜonych w matryce CCD mające rozmiary klatki filmu małoobrazkowego 3. Obserwacje

( 24

2 ×

4 36

6 mm

m ). Aparaty te zostały zaprezentowane przez firmy Canon i Kodak. Canon EOS 1Ds 4. Fotografia

posiada matrycę CCD zawierającą 11

1 ml

m n

n pi

p k

i s

k e

s li

l , a model firmy Kodak (DCS Pro 14N) 5. Zaćmienia

wyposaŜono w ponad 13

1 -mi

m l

i i

l o

i n

o o

n w

o ą matrycę CCD. Oba prezentowane aparaty są cyfrowymi 6. Interesujące obiekty

lustrzankami. Jednak nie do tych aparatów naleŜy rekord w rozmiarach matrycy CCD.

Niekwestionowanym liderem jest, produkowana przez firmę Sinar, tylna ścianka przeznaczona do średnioformatowych aparatów fotograficznych — Sinarback 54, którą wyposaŜono w matrycę CCD zawierającą 22

2 m

m n

n p

p k

i s

k e

s l

e i

l !

Zawartość witryny:

Archiwum

Archiwum URANII

Artykuły on-line

Astrolinki

Astronomia i muzyka

Elementarz Uranii

In memoriam

Internetowy Słownik

Astronomiczny

Kalendarz astronomi-

czny 2008

Narzędzia on-line

Niezbędnik

Ogłoszenia

Poradnik Konstrukto-

10.11.2002, f = 19,5 mm, f/d = 2,8, 100 ASA, texp

ra Teleskopu

= 1/125 s

Poradnik

Obserwatora

Oczywiście ostra konkurencja ma miejsce takŜe wśród najtańszych aparatów cyfrowych,

Prenumerata

przeznaczonych dla szerokiej rzeszy amatorów fotografii. W tej klasie sprzętu mamy najwięcej

PTA

producentów, którzy walcząc o klienta oferują coraz większe moŜliwości aparatów oraz lepszą

PTMA informuje…

jakość uzyskiwanych zdjęć za coraz mniejszą cenę. Kompakty cyfrowe (bo o nich tu mowa)

Serwis Edukacyjny

Orion

coraz częściej oferują fotografującemu nie tylko wysoką rozdzielczość obrazu sięgającą 5

5 ml

m n

Słowo wstępne

p k

i s

k e

s l

e i

l , ale takŜe pełną kontrolę nad ustawieniami aparatu. W zasadzie jedyną znaczącą róŜnicą

W Skrócie

pomiędzy cyfrowymi lustrzankami a zaawansowanymi kompaktami jest moŜliwość wymiany

Wykłady z astrofizyki

obiektywów w przypadku tych pierwszych. Wszystko to sprawia, Ŝe coraz więcej osób decyduje

80 lat Uranii

się na zakup aparatu cyfrowego. RównieŜ wielu miłośników fotografowania nocnego nieba

Strona główna

docenia zalety fotografii cyfrowej, czego rezultaty moŜemy oglądać w wielu pismach astronomicznych. Oczywiście kompakty cyfrowe, ze względu na swoje ograniczenia (brak moŜliwości wymiany optyki, ograniczone czasy ekspozycji), nie są w stanie zastąpić fotografii klasycznej w wielu zadaniach, zwłaszcza wymagających uŜycia bardzo długich ekspozycji (np.

fotografowanie mgławic, galaktyk, komet). Są jednak dziedziny astrofotografii, w których aparaty cyfrowe mogą z powodzeniem zastąpić klasyczną lustrzankę wyposaŜoną w film halogenosrebrowy.

O parametrach, jakimi powinien charakteryzować się uŜyteczny w astrofotografii aparat cyfrowy, pisałem w ostatnim wydaniu Poradnika obserwatora (6/2002). Reprezentantem obszernej klasy kompaktowych aparatów cyfrowych jest Olympus Camedia C-4000 ZOOM. Jest to aparat spełniający wszystkie wymagania stawiane kompaktom cyfrowym w astrofotografii, a stosunkowo niewielka cena (około 29

2 0

9 0

0 zł) jest jego nie mniejszym atutem. Główne parametry tego modelu to: 4-mi

m l

i i

l o

i n

o o

n w

o a

w matryca CCD, czasy ekspozycji od 1/

1 1

/ 0

1 00

0 do 16

6 se

s k

e u

k n

u d

n , obiektyw:

6 5

, —19

1 ,

9 5

, /2

/ ,

2 8

, , pełna kontrola nad parametrami ekspozycji, ręczne ustawianie ostrości w pełnym zakresie odległości, ręczna regulacja balansu bieli oraz czułości: 10

1 0

0 , 20

2 0

0 i 40

4 0

0 A

A A

S .

Na przykładzie tego aparatu spróbujemy dowiedzieć się, w obecnym i następnych wydaniach http://postepy.camk.edu.pl/po31.html

2008-03-23

Poradnik Obserwatora - "Urania-Postępy Astronomii"

Page 2 of 3

16.11.2002, f = 19,5 mm, f/d = 2,8, 100 ASA, texp

= 1/250 s

Poradnika obserwatora, jakie astronomiczne moŜliwości kryją się w cyfrowych kompaktach oraz w jaki sposób je wydatnie zwiększyć.

Optyka aparatu, będąc obiektywem typu zoom ( 3×

3 ), umoŜliwia uzyskiwanie niewielkich powiększeń odpowiadających ogniskowym 32

3 –96

6 mm

m dla formatu klatki 24

2 ×

4 36

6 mm

m . Podawanie

ekwiwalentu ogniskowych dla formatu klatki filmu małoobrazkowego odnosi się do efektywnego pola widzenia, na co ma wpływ nie tylko ogniskowa obiektywu, ale takŜe wielkość matrycy CCD.

Pamiętajmy, Ŝe obiektyw, np. o ogniskowej 20

0 mm

m , tworzy obraz o jednakowej wielkości niezaleŜnie od tego, czy rejestrujemy go na kliszy fotograficznej czy matrycy CCD. Stała światłosiła ( 2,

2 8

, ) powoduje, iŜ przy zmianie ogniskowej zmienia się takŜe efektywna średnica obiektywu w zakresie 2,

2 3

, 2

3 –6,

6 9

, 6

9 mm

m . Wartości te odpowiadają rozmiarom źrenicy oka ludzkiego i są znacznie mniejsze od średnicy obiektywów standardowych przeznaczonych dla lustrzanek małoobrazkowych. Średnica obiektywu o ogniskowej 50

0 mm

m i światłosile 2 wynosi 25

5 mm

m , co

oznacza, Ŝe obiektyw ten ma prawie 13

3 ra

r zy większe pole powierzchni niŜ obiektyw Camedii przy ogniskowej 19

1 ,

9 5

, m

m (φ =

= 6,

6 9

, 6

9 m

m ).

Zdjęcie wykonane 6.11.2002, f = 19,5 mm, f/d =

2,8, 400 ASA, texp = 8 s

Interesujące jest sprawdzenie, jakie obrazy daje opisany układ optyczny w połączeniu z wysokiej klasy matrycą CCD (przekątna = 14

1 ,

4 1

, mm

m ) dającą obrazy o rozmiarach 22

2 8

2 8×

8 17

1 12

2 pi

p k

i s

k e

s l

e i

l .

Najczęściej fotografowanym obiektem jest KsięŜyc, a zatem i my od tego obiektu zaczniemy.

PoniŜej prezentowane są dwa zdjęcia KsięŜyca wykonane przy ogniskowej 19

1 ,

9 5

, mm

m . Warto

podkreślić, Ŝe średnica KsięŜyca w pełni na matrycy CCD wynosi 0,

0 1

, 7

1 mm

m ! Czy tak mały obraz

będzie w ogóle czytelny? Prezentowane poniŜej zdjęcia, na których nie tylko wyraźnie widać fazy, ale takŜe księŜycowe morza, są wystarczającą odpowiedzią.

Kolejnym celem naszych testów będą gwiazdy. Na poniŜszym zdjęciu widoczne są gwiazdozbiory Delfina i Strzały wykonane przy średnicy obiektywu wynoszącej 6,

6 9

, 6

9 m

m , czułości

4 0

0 AS

A A i czasie ekspozycji wynoszącym 8

8 s. Aparat umieszczony był na statywie fotograficznym. Na prezentowanym zdjęciu są widoczne wszystkie główne gwiazdy tworzące oba gwiazdozbiory.

Aby sprawdzić jak słabe gwiazdy są widoczne przy tak dobranych parametrach ekspozycji, postanowiłem sfotografować gromadę otwartą gwiazd — Plejady. Na wykonanym zdjęciu najsłabsze gwiazdy mają jasność około 5,

5 5

5 ma

m g

a .

g Przy zwiększeniu czasu ekspozycji do 16

s k

e u

k n

u d

n obrazy gwiazd są juŜ wyraźnie wydłuŜone. Natomiast maksymalny czas ekspozycji (przy którym obrazy gwiazd są jeszcze punktowe) dla filmu małoobrazkowego i obiektywu o ogniskowej 19

1 ,

9 5

, mm

m , w przypadku Plejad, wynosi 25

5 s. Zatem jeśli uŜyjemy obiektywu o ogniskowej 19

1 ,

9 5

, mm

m oraz czasu ekspozycji wynoszącego np. 16

6 s, to na kliszy zobaczymy

punktowy obraz gwiazdy, a na zdjęciu wykonanym aparatem cyfrowym — fragment łuku.

Przykład ten wyraźnie ilustruje przewagę, pod względem rozdzielczości, matrycy CCD nad kliszą fotograficzną. Podsumowując, naleŜy stwierdzić, Ŝe astrofotograficzne moŜliwości opisanego powyŜej aparatu cyfrowego praktycznie odpowiadają temu, co moŜemy dostrzec nieuzbrojonym okiem.

Wiesław

a Skórz

r yńsk

s i

http://postepy.camk.edu.pl/po31.html

2008-03-23

Poradnik Obserwatora - "Urania-Postępy Astronomii"

Page 3 of 3

(Źró

r dło:

o „Ur

U a

r nia

a — PA

P ”

” nr

r 1/2003)

)

Wersja 1.00 z dnia:

webmaster: Marek Gołębiewski

01/21/2007 00:26:28

http://postepy.camk.edu.pl/po31.html

2008-03-23