Немного о том, как фотографировать объекты ночного неба планеты и звёзды.
Тема очень объёмная, расскажу для начала об одном аспекте астрофото, как вообще снимают объекты с низкой яркостью.
Человеческий глаз адаптируется к темноте достаточно медленно, но уже примерно через час, проведённый в темноте, способность различать предметы достигает максимума. Таким образом, привыкнув к темноте, мы можем увидеть в ясном ночном небе Млечный путь.
А что же с фотографией?
С момента появления, в 1839 году, технологии, позволяющей сохранять фотоизображение, экспонирование* светочувствительного слоя достаточным количеством света, было самым важным условием получения качественной картинки.
В середине 19 века светочувствительность материалов была невелика, и при дневном свете время экспозиции доходило до десятков минут. Чтобы преодолеть это существенное неудобство, многие исследователи трудились сразу по двум направлениям: 1 – Увеличение светосилы* объективов, 2 – Повышение светочувствительности фотоматериалов.
Такие разработки начали быстро давать результаты. Выдержки в процессе съёмки от нескольких минут сократились до нескольких секунд. Однако для экспонирования фотопластинок светом таких неярких источников, как Луна, и уж совсем слабых, как звёзды, нужны были выдержки в несколько минут. За время экспозиции положение объектов на небосводе неизбежно менялось, и вместо отчётливой резкой картинки, на эмульсии появлялись полосы «треки».
Для преодоления противоречия между необходимостью использования длинных выдержек, и желанием получить резкое (неразмазанное) изображение астрономических объектов, был изобретён самый первый, и до сих пор эффективный, способ – использование астрографов*.
От человеческого зрения этот метод отличается главным принципом – возможностью получать хорошо экспонированное изображение за счёт длительного накопления света чувствительным слоем. Но как же удавалось продлевать выдержку и снимать подвижные светила? Для этого к телескопу – астрографу добавили часовой механизм, способный поворачивать всё устройство, со скоростью вращения Земли, и достаточно точно сопровождать небесные объекты.
Таким образом, например, уже в 1840-м году, впервые было получено крупное фотоизображение Луны на дагеротипной пластинке, сделал это Джон Уильям Дрейпер.
С появлением компьютера, новых программных средств и цифровой фотографии, астрофотографы получили новый инструмент для съёмки звёздного неба. Если один и тот же неяркий космический объект сфотографировать несколько раз подряд, то полезная информация на всех картинках окажется практически одинаковой. Шумы матрицы и дефекты изображения появляющиеся в результате влияния атмосферы, на каждом из снимков будут разными, отличить повторяющееся от случайного и позволяют современные программы для обработки астрофотографий.
Таким образом можно повысить яркость изображения, и удалив дефекты, оставить ценное. Практика показывает, что одиночный снимок значительно уступает комбинированному, сырьём для такой картинки может служить иногда и 500 отдельных снимков.
Третьим – перспективным способом снимать звёздное небо, станет возможность использования высоких значений чувствительности iso в цифровой фотографии. Это направление позволит снимать объекты малой яркости одним кадром, без необходимости сшивать сотни изображений. Заявленные производителями чувствительности iso, на 2020 год до ходят до 200 000, но на практике, уже при съёмке с iso 5000 - 6000, шумы в изображении настолько значительны, что уничтожают все мелкие детали и сами звёзды в картинке. Надеюсь, появление рабочих значений на уровне iso 10 000 – 20 000, значительно расширит возможности астрофотографии.
*Экспонирование подвергание какого-либо светочувствительного материала (фото- или киноплёнки, фотопластинки, фотобумаги) действию света.
*Светоси́ла — величина, характеризующая светопропускание оптической системы.
*Астрограф - устройство, применяемое для астро-фотографирования.
Астрограф обычно укрепляется на экваториальной установке и при возможности оборудуется часовым механизмом для фотографических наблюдений с длительной выдержкой.