تعالوا نتعلم#التصوير_ الفلكي Astrophotography ..ويستخدم التصوير الفلكي التعرض الطويل ..وزيادة كمية الضوء التي تصيب الفيلم أو الكاشف عن طريق زيادة قطر البصريات الأولية ..

نظرة عامة

كبير 48 “Oschin كاميرا شميدت في مرصد بالومار

مع استثناءات قليلة ، يستخدم التصوير الفلكي التعرض الطويل حيث يمكن لكل من أجهزة التصوير السينمائي والرقمي أن تتراكم الضوء الفوتونات على مدى فترات طويلة من الزمن. يتم أيضًا زيادة كمية الضوء التي تصيب الفيلم أو الكاشف عن طريق زيادة قطر البصريات الأولية ( هدف) تم استخدامها. تنتج المناطق الحضرية التلوث الضوئي لذلك غالبًا ما توجد المعدات والمراصد التي تقوم بالتصوير الفلكي في مواقع بعيدة للسماح بالتعرض الطويل دون غمر الفيلم أو أجهزة الكشف بالضوء الشارد.

نظرًا لأن الأرض تدور باستمرار ، فإن التلسكوبات والمعدات يتم تدويرها في الاتجاه المعاكس لتتبع الحركة الظاهرة للنجوم في السماء (تسمى حركة نهارية). يتم تحقيق ذلك باستخدام أي منهما استوائي أو التحكم بالكمبيوتر ألتازيموت يتصاعد التلسكوب لإبقاء الأجرام السماوية متمركزة أثناء دوران الأرض. الكل جبل تلسكوب تعاني الأنظمة من أخطاء تتبع مستحثة بسبب المحركات غير الكاملة ، والترهل الميكانيكي للتلسكوب ، والانكسار الجوي. يتم تصحيح أخطاء التتبع عن طريق الاحتفاظ بنقطة هدف محددة ، عادةً ما تكون a نجم الدليل، خلال فترة التعريض الضوئي بالكامل. في بعض الأحيان (كما في حالة المذنبات) يتحرك الكائن المراد تصويره ، لذلك يجب إبقاء التلسكوب في مركزه باستمرار على هذا الكائن. يتم هذا التوجيه من خلال تلسكوب ثانٍ مركب يسمى “نطاق الدليل“أو عبر نوع من”دليل خارج المحور“، جهاز بمنشور أو بصري فاصل الاشعة يسمح للمراقب بمشاهدة نفس الصورة في التلسكوب الذي يلتقط الصورة. كان التوجيه يتم يدويًا في السابق طوال فترة التعرض مع وجود مراقب يقف عند (أو يركب داخل) التلسكوب ويقوم بإجراء التصحيحات للحفاظ على عبر الشعر على نجمة الدليل. منذ ظهور الأنظمة التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر ، يتم تحقيق ذلك من خلال نظام آلي في معدات احترافية وحتى هواة.

كان التصوير الفلكي من أوائل أنواع التصوير العلمي^[2] وتقريباً منذ بدايتها تنوعت إلى تخصصات فرعية لكل منها هدف محدد بما في ذلك رسم الخرائط النجمية, قياس الفلك, تصنيف نجمي, قياس الضوء, التحليل الطيفي, قياس الاستقطاب، واكتشاف الأجسام الفلكية مثل الكويكبات, الشهب, المذنبات, النجوم المتغيرة, نوفي، وحتى غير معروف الكواكب. غالبًا ما تتطلب هذه المعدات المتخصصة مثل التلسكوبات المصممة للتصوير الدقيق ، لمجال رؤية واسع (مثل كاميرات شميت) ، أو للعمل في أطوال موجية محددة من الضوء. كاميرات CCD الفلكية قد يبرد المستشعر للتقليل الضوضاء الحرارية وللسماح للكاشف بتسجيل الصور في أطياف أخرى مثل في علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء. متخصص المرشحات تستخدم أيضًا لتسجيل الصور بأطوال موجية محددة.

التاريخ

هنري درابر مع تلسكوب عاكس معد للتصوير (ربما التقطت الصورة في ستينيات القرن التاسع عشر أو أوائل عام 1870).^[3]

كان تطوير التصوير الفوتوغرافي للنجوم كأداة علمية رائداً في منتصف القرن التاسع عشر من قبل المجربين و هواة الفلك، أو ما يسمى “العلماء السادة“(على الرغم من أن هؤلاء ، كما هو الحال في المجالات العلمية الأخرى ، لم يكونوا رجالًا دائمًا).^[1] بسبب التعريضات الطويلة جدًا اللازمة لالتقاط أجسام فلكية باهتة نسبيًا ، كان لابد من التغلب على العديد من المشكلات التكنولوجية. وشمل ذلك جعل التلسكوبات صلبة بدرجة كافية حتى لا تتراجع عن التركيز أثناء التعرض ، وبناء محركات على مدار الساعة يمكنها تدوير جبل التلسكوب بمعدل ثابت ، وتطوير طرق للحفاظ على التلسكوب بدقة موجهة نحو نقطة ثابتة على مدى فترة طويلة من زمن. كان لعمليات التصوير المبكرة أيضًا قيود. ال داجيروتايب كانت العملية بطيئة جدًا بحيث لا يمكن تسجيل أي شيء سوى الأشياء الأكثر سطوعًا واللوحة المبللة كولوديون معالجة التعرض المحدود للوقت الذي يمكن أن تظل فيه اللوحة رطبة.^[4]

كانت أول محاولة معروفة للتصوير الفلكي لويس جاك ماندي داجير، مخترع عملية daguerreotype التي تحمل اسمه ، والذي حاول في عام 1839 تصوير القمر. يعني تتبع الأخطاء في توجيه التلسكوب أثناء التعرض الطويل أن الصورة ظهرت على أنها بقعة ضبابية غير واضحة. جون وليام دريبرنجح أستاذ الكيمياء بجامعة نيويورك والطبيب والمُجرب العلمي في التقاط أول صورة ناجحة للقمر بعد عام في 23 مارس 1840 ، حيث التقطت 20 دقيقة داجيروتايب صورة باستخدام 5 بوصات (13 سم) تلسكوب عاكس.

ربما تم تصوير الشمس لأول مرة في عام 1845 من قبل الفيزيائيين الفرنسيين ليون فوكو و هيبوليت فيزو. قام الفيزيائي الإيطالي جيان أليساندرو ماجوتشي بمحاولة فاشلة للحصول على صورة للكسوف الكلي للشمس خلال كسوف الشمس الذي حدث في مدينته ميلان في 8 يوليو 1842. وقدم لاحقًا وصف محاولته وصور Daguerreotype التي حصل عليها ، والتي كتب فيها:

قبل دقائق قليلة وبعدها ، تم تعريض لوحة معالج باليود في الكاميرا لضوء الهلال الرفيع ، وتم الحصول على صورة مميزة ، لكن لوحة أخرى تعرضت لضوء الهالة لمدة دقيقتين أثناء المجموع لم تظهر أدنى حد أثر التصوير الفوتوغرافي. لم يحدث أي تغيير في التصوير الفوتوغرافي بسبب ضوء الهالة المتكثف بواسطة العدسة لمدة دقيقتين ، خلال المجموع ، على ورقة محضرة ببروميد الفضة.^[5]

التُقِطت أول صورة لكسوف الشمس في 28 يوليو 1851 ، بواسطة رسام داجور يدعى بيركوفسكي.

تم تصوير الهالة الشمسية للشمس لأول مرة بنجاح خلال كسوف الشمس في 28 يوليو 1851. أعطى الدكتور أوغست لودفيج بوش ، مدير مرصد كونيجسبيرج ، تعليمات لرسام داجيروتيب محلي يُدعى يوهان جوليوس فريدريش بيركوفسكي لتصوير الكسوف. بوش نفسه لم يكن حاضرا في كونيغسبيرغ (الآن كالينينغراد، روسيا) ، لكنها فضلت مراقبة الكسوف من ريكسوفت القريب. تم إرفاق التلسكوب الذي يستخدمه Berkowski 6 ¹⁄₂– بوصة (17 سم) كونيغسبيرغ مقياس الهليومتر ولها فتحة فقط 2.4 بوصة (6.1 سم) ، وبُعد بؤري 32 بوصة (81 سم). ابتداءً من بداية الكلية مباشرة ، كشف بيركوفسكي عن لوحة داجيروتايب لمدة 84 ثانية في بؤرة التلسكوب ، وعند تطوير صورة الإكليل. كما كشف عن لوحة ثانية لحوالي 40 إلى 45 ثانية لكنها تعرضت للتلف عندما اندلعت الشمس من خلف القمر.^[6] أجرى عالم الفلك البريطاني دراسات فوتوغرافية أكثر تفصيلاً عن الشمس وارن دي لا رو ابتداء من عام 1861.^[7]

كانت الصورة الأولى للنجم عبارة عن صورة من نوع daguerreotype للنجم فيجا بواسطة عالم الفلك وليام كرانش بوند ومصور daguerreotype ومجرب جون آدامز ويبل، في 16 و 17 يوليو 1850 مع مرصد كلية هارفارد15 بوصة المنكسر العظيم.^[8] في عام 1863 الكيميائي الإنجليزي وليام ألين ميلر والفلكي الإنجليزي الهواة سيدي وليام هوجينز استخدمت عملية لوحة الكولوديون الرطبة للحصول على أول صورة فوتوغرافية على الإطلاق مخطط الطيف نجم ، سيريوس و كابيلا.^[9] في عام 1872 طبيب أمريكي هنري دريبرسجل ابن جون ويليام دريبر أول مخطط طيفي لنجم (فيجا) لعرضه خطوط الامتصاص.^[9]

صورة هنري درابر عام 1880 لسديم الجبار ، وهي أول صورة التقطت على الإطلاق.

إحدى صور أندرو آينسلي كومون عام 1883 لنفس السديم ، أول من أظهر أن التعريض الطويل يمكن أن يسجل النجوم والسدم غير المرئية للعين البشرية.

لم يصبح التصوير الفلكي أداة بحث جادة حتى أواخر القرن التاسع عشر ، مع إدخال لوحة جافة التصوير.^[10] تم استخدامه لأول مرة من قبل السير ويليام هوجينز وزوجته مارجريت ليندسي هوجينز، في عام 1876 ، في عملهم على تسجيل أطياف الأجسام الفلكية. في عام 1880 ، استخدم هنري دريبر عملية الألواح الجافة الجديدة مع تصحيح فوتوغرافي 11 بوصة (28 سم) تلسكوب انكسار مصنوع بواسطة ألفان كلارك^[11] لإجراء تعريض لمدة 51 دقيقة لملف سديم الجبار، أول صورة لسديم على الإطلاق. حدث اختراق في التصوير الفلكي في عام 1883 عندما كان هواة الفلك أندرو أينسلي كومون استخدم عملية الصفيحة الجافة لتسجيل عدة صور لنفس السديم في تعريضات تصل إلى 60 دقيقة باستخدام تلسكوب عاكس 36 بوصة (91 سم) صنعه في الفناء الخلفي لمنزله في إيلينغ ، خارج لندن. أظهرت هذه الصور لأول مرة نجومًا أضعف من أن تراها بالعين البشرية.^[12][13]

أول صورة فوتوغرافية لكل السماء قياس الفلك مشروع، الكتالوج الفلكي وكارت دو سيل، بدأ في عام 1887. وقد تم إجراؤه بواسطة 20 مرصدًا تستخدم جميعها تلسكوبات فوتوغرافية خاصة ذات تصميم موحد يسمى عادي علم الفلك، كلها بفتحة حوالي 13 بوصة (330 مم) وبطول بؤري 11 قدمًا (3.4 م) ، مصممة لإنشاء صور بمقياس موحد على لوحة التصوير بحوالي 60 قوس ثانية/ مم أثناء تغطية مجال رؤية 2 ° × 2 °. كانت المحاولة هي رسم خريطة دقيقة للسماء حتى اليوم الرابع عشر الحجم لكنها لم تكتمل أبدًا.

شهدت بداية القرن العشرين البناء العالمي للتلسكوبات الانكسارية والتلسكوبات العاكسة الكبيرة المتطورة المصممة خصيصًا للتصوير الفوتوغرافي. قرب منتصف القرن ، ظهرت التلسكوبات العملاقة مثل 200 بوصة (5.1 م) تلسكوب هيل و 48 بوصة (120 سم) تلسكوب صموئيل أوشين في مرصد بالومار كانوا يدفعون حدود التصوير السينمائي.

تم إحراز بعض التقدم في مجال المستحلبات الفوتوغرافية وفي تقنيات تشكيل حساسية الغازوالتبريد المبرد وتضخيم الضوء ، ولكن ابتداءً من السبعينيات بعد اختراع CCD ، تم استبدال لوحات التصوير الفوتوغرافي تدريجياً بالتصوير الإلكتروني في المراصد المحترفة والهواة. تعد أجهزة CCD أكثر حساسية للضوء ، ولا تنقص من الحساسية عند التعرض لفترات طويلة بالطريقة التي يعمل بها الفيلم (“فشل المعاملة بالمثل“) ، لديها القدرة على التسجيل في نطاق طيفي أوسع بكثير ، وتبسيط تخزين المعلومات. تستخدم التلسكوبات الآن العديد من تكوينات أجهزة استشعار CCD بما في ذلك المصفوفات الخطية والفسيفساء الكبيرة لعناصر CCD التي تعادل 100 مليون بكسل ، مصممة لتغطية المستوى البؤري من المقاريب التي كانت تستخدم سابقًا لوحات فوتوغرافية مقاس 10-14 بوصة (25-36 سم).^[1]

ال تلسكوب هابل الفضائي بعد فترة وجيزة من STS-125 مهمة الصيانة في عام 2009.

شهد أواخر القرن العشرين تطورات في التصوير الفلكي حدثت في شكل أجهزة جديدة ، مع بناء مرآة عملاقة ومتعددة مرآة مجزأة التلسكوبات. سيشهد أيضًا إدخال التلسكوبات الفضائية ، مثل تلسكوب هابل الفضائي. يعمل خارج اضطراب الغلاف الجوي ، وتناثر الضوء المحيط وتقلبات الطقس ، مما يسمح لتلسكوب هابل الفضائي ، الذي يبلغ قطر المرآة 2.4 متر (94 بوصة) ، بتسجيل النجوم وصولاً إلى الدرجة 30 ، وهي أضعف بنحو 100 مرة مما في 5. متر يمكن أن يسجل تلسكوب جبل بالومار هيل في عام 1949.

التصوير الفلكي للهواة

2 دقيقة وقت التعرض للمذنب Hale-Bopp تم تصويره باستخدام كاميرا على حامل ثلاثي القوائم ثابت. أُضيئت الشجرة في المقدمة باستخدام مصباح يدوي صغير.

التصوير الفلكي هواية شائعة بين المصورين وعلماء الفلك الهواة. تتراوح التقنيات من الأفلام الأساسية والكاميرات الرقمية على حوامل ثلاثية القوائم إلى الأساليب والمعدات الموجهة نحو التصوير المتقدم. هواة الفلك و صناع التلسكوب الهواة استخدم أيضًا معدات محلية الصنع وأجهزة معدلة.

وسائل الإعلام

يتم تسجيل الصور على العديد من أنواع الوسائط وأجهزة التصوير بما في ذلك الكاميرات العاكسة أحادية العدسة, فيلم 35 ملم, الكاميرات الرقمية العاكسة أحادية العدسة، وكاميرات CCD فلكية بسيطة على مستوى الهواة ، ومصنعة تجاريًا على مستوى احترافي ، كاميرات الفيديو، وحتى الجاهزة كاميرات الويب تتكيف مع التصوير بالتعرض الطويل.

لطالما استخدم الفيلم التقليدي الذي لا يستلزم وصفة طبية في التصوير الفوتوغرافي للنجوم. يتراوح تعرض الفيلم من ثوانٍ إلى أكثر من ساعة. يخضع مخزون الفيلم الملون المتاح تجارياً لـ فشل متبادل خلال التعريضات الطويلة ، حيث يبدو أن الحساسية للضوء بأطوال موجية مختلفة تنخفض بمعدلات مختلفة مع زيادة وقت التعرض ، مما يؤدي إلى تغير اللون في الصورة. يتم تعويض ذلك باستخدام نفس التقنية المستخدمة في علم الفلك الاحترافي لالتقاط صور بأطوال موجية مختلفة يتم دمجها بعد ذلك لإنشاء صورة ملونة صحيحة. نظرًا لأن الفيلم أبطأ بكثير من المستشعرات الرقمية ، يمكن تصحيح الأخطاء الصغيرة في التتبع دون تأثير ملحوظ على الصورة النهائية. أصبح التصوير الفلكي للأفلام أقل شيوعًا بسبب انخفاض التكاليف المستمرة وزيادة الحساسية وسهولة الاستخدام التصوير الرقمى.تشغيل الوسائط فيديو سماء الليل مصنوع من كاميرا DSLRالفاصل الزمني خاصية. أضاف المصور حركة الكاميرا (التحكم في الحركة) جعل مسار الكاميرا في اتجاه عشوائي بعيدًا عن المحور الاستوائي العادي.

منذ أواخر التسعينيات ، كان الهواة يتابعون المراصد المهنية في التحول من الأفلام إلى أجهزة CCD الرقمية للتصوير الفلكي. تعد أجهزة CCD أكثر حساسية من الأفلام ، مما يسمح بأوقات تعريض أقصر بكثير ، ولها استجابة خطية للضوء. يمكن التقاط الصور في العديد من التعريضات القصيرة لإنشاء تعريض ضوئي طويل اصطناعي. تحتوي الكاميرات الرقمية أيضًا على أجزاء متحركة قليلة أو معدومة ويمكن تشغيلها عن بُعد عبر جهاز تحكم عن بعد يعمل بالأشعة تحت الحمراء أو ربط الكمبيوتر ، مما يحد من الاهتزازات. الأجهزة الرقمية البسيطة مثل كاميرات الويب يمكن تعديله للسماح بالوصول إلى المستوى البؤري وحتى (بعد قطع بعض الأسلاك) ، من أجل التعرض لفترة طويلة التصوير. كما تستخدم كاميرات الفيديو الرقمية. هناك العديد من التقنيات وقطع المعدات المصنعة تجاريًا للربط الكاميرات الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) وحتى الأساسي وجه وأطلق الكاميرات إلى التلسكوبات. تعاني الكاميرات الرقمية على مستوى المستهلك من ضوضاء الصورة على التعرض الطويل ، لذلك هناك العديد من التقنيات لتبريد الكاميرا ، بما في ذلك مبردة تبريد. تقدم شركات المعدات الفلكية الآن أيضًا مجموعة واسعة من كاميرات CCD الفلكية المصممة لهذا الغرض والمزودة بالأجهزة وبرامج المعالجة. تتمتع العديد من كاميرات DSLR المتاحة تجاريًا بالقدرة على التقاط فترات تعريض ضوئي طويلة جنبًا إلى جنب مع (الفاصل الزمني) صور تتيح للمصور إنشاء صورة متحركة لسماء الليل.

المعالجة البعدية

تم تصوير Pleiades Star Cluster بكاميرا DSLR بدقة 6 ميجابكسل متصلة بتلسكوب انكسار 80 مم مثبت على تلسكوب أكبر. الصورة مكونة من سبع صور مدمجة 180 ثانية ومعالجتها في Photoshop باستخدام مكون إضافي لتقليل الضوضاء.

عادة ما يتم تعديل كل من صور الكاميرا الرقمية وصور الأفلام الممسوحة ضوئيًا معالجة الصورة برنامج لتحسين الصورة بطريقة ما. يمكن تفتيح الصور ومعالجتها في الكمبيوتر لضبط اللون وزيادة التباين. تتضمن التقنيات الأكثر تعقيدًا التقاط صور متعددة (أحيانًا الآلاف) لتركيبها معًا في عملية مضافة لزيادة وضوح الصور إليها التغلب على رؤية الغلاف الجوي، وإبطال مشكلات التتبع ، وإخراج الأشياء الباهتة مع الفقراء إشارة إلى نسبة الضوضاءوتصفية التلوث الضوئي. قد تحتاج صور الكاميرا الرقمية أيضًا إلى مزيد من المعالجة لتقليل حجم ملفات ضوضاء الصورة من التعرض الطويل ، بما في ذلك طرح “إطار غامق” وتجهيز يسمى تكديس الصور أو “التحول والإضافة“. هناك العديد من الإعلانات التجارية ، مجانية و البرمجيات الحرة الحزم المتوفرة خصيصًا لمعالجة الصور الفوتوغرافية الفلكية.

المعدات

تختلف معدات التصوير الفلكي بين علماء الفلك غير المحترفين بشكل كبير لأن المصورين أنفسهم يتراوحون بين المصورين العامين الذين يصورون بعض أشكال الصور المبهجة من الناحية الجمالية إلى علماء الفلك الهواة الجادين للغاية الذين يجمعون البيانات من أجل البحث العلمي. كهواية ، فإن للتصوير الفلكي العديد من التحديات التي يجب التغلب عليها والتي تختلف عن التصوير التقليدي وما يتم مواجهته عادةً في علم الفلك الاحترافي.

تم تصوير NGC281 ، المعروف باسم “Pacman Nebula” ، من إحدى الضواحي باستخدام تلسكوب هواة 130 مم وكاميرا DSLR.

لأن معظم الناس يعيشون في المناطق الحضريةغالبًا ما تحتاج المعدات إلى أن تكون محمولة بحيث يمكن نقلها بعيدًا عن أضواء المدن أو البلدات الرئيسية لتجنب المناطق الحضرية التلوث الضوئي. قد يستخدم المصورون الفلكيون في المناطق الحضرية مرشحات خاصة للتلوث الضوئي أو ضيقة النطاق وتقنيات معالجة الكمبيوتر المتقدمة لتقليل الإضاءة الحضرية المحيطة في خلفية صورهم. قد يلتزمون أيضًا بتصوير أهداف لامعة مثل الشمس والقمر والكواكب. هناك طريقة أخرى يستخدمها الهواة لتجنب التلوث الضوئي وهي إعداد أو تأجير وقت على تلسكوب يعمل عن بعد في مكان سماء مظلمة. تشمل التحديات الأخرى إعداد ومواءمة التلسكوبات المحمولة للتتبع الدقيق ، والعمل ضمن حدود المعدات “الجاهزة” ، وتحمل معدات المراقبة ، وأحيانًا تتبع الأجسام الفلكية يدويًا على فترات التعرض الطويلة في مجموعة واسعة من الظروف الجوية.

يقوم بعض مصنعي الكاميرات بتعديل منتجاتهم لاستخدامها ككاميرات تصوير فلكي ، مثل كاميرات Canon كاميرا EOS 60Da، استنادًا إلى EOS 60D ولكن مع مرشح الأشعة تحت الحمراء المعدل ومستشعر منخفض الضوضاء مع ارتفاع هيدروجين ألفا حساسية لالتقاط محسن للسدم انبعاث الهيدروجين الأحمر.^[14]

هناك أيضًا كاميرات مصممة خصيصًا للتصوير الفلكي للهواة استنادًا إلى مستشعرات التصوير المتوفرة تجاريًا. قد تسمح أيضًا بتبريد المستشعر لتقليل الضوضاء الحرارية في حالات التعريض الطويلة ، وتوفير قراءة أولية للصور ، والتحكم فيها من جهاز كمبيوتر للتصوير الآلي. تتيح قراءة الصور الأولية معالجة أفضل للصور لاحقًا من خلال الاحتفاظ بجميع بيانات الصورة الأصلية التي يمكن أن تساعد جنبًا إلى جنب مع التكديس في تصوير كائنات السماء العميقة الباهتة.

مع قدرة الإضاءة المنخفضة للغاية ، هناك عدد قليل من النماذج المحددة من كاميرات الويب تحظى بشعبية في التصوير الشمسي والقمري والكواكب. في الغالب ، هذه كاميرات مركزة يدويًا تحتوي على مستشعر CCD بدلاً من CMOS الأكثر شيوعًا. يتم إزالة عدسات هذه الكاميرات ثم يتم توصيلها بالتلسكوبات لتسجيل الصور أو مقاطع الفيديو أو كليهما. في التقنيات الأحدث ، يتم التقاط مقاطع فيديو لأجسام باهتة للغاية ويتم “تجميع” الإطارات الأكثر حدة في الفيديو معًا للحصول على صورة ثابتة ذات تباين محترم. تعد Philips PCVC 740K و SPC 900 من بين عدد قليل من كاميرات الويب التي يحبها المصورون الفلكيون. أي هاتف ذكي التي تسمح بالتعرض الطويل يمكن استخدامها لهذا الغرض ، ولكن بعض الهواتف لديها وضع محدد للتصوير الفلكي الذي سيجمع تعريضات متعددة معًا.

تجهيزات المعدات

تصوير فلكي هواة تم إعداده باستخدام نظام توجيه آلي متصل بجهاز كمبيوتر محمول.ثابت أو ترايبود

تُصنع أبسط أنواع الصور الفلكية بكاميرات قياسية وعدسات فوتوغرافية مركبة في موضع ثابت أو على حامل ثلاثي القوائم. تتكوّن أحيانًا كائنات أو مناظر في المقدمة في اللقطة. الكائنات المصورة هي الأبراج، تكوينات كوكبية مثيرة للاهتمام ، ونيازك ، ومذنبات لامعة. يجب أن تكون أوقات التعرض قصيرة (أقل من دقيقة) لتجنب أن تصبح صورة نقطة النجوم خطًا ممدودًا بسبب دوران الأرض. عادةً ما تكون الأطوال البؤرية لعدسة الكاميرا قصيرة ، حيث ستظهر العدسات الأطول زائدة للصورة في غضون ثوانٍ. أ بحكم التجربة دعا 500 قاعدة ينص على أنه لإبقاء النجوم شبيهة بالنقاط ،أقصى وقت التعرض بالثواني = 500/البعد البؤري مم × عامل المحاصيل

بصرف النظر عن فتحة أو إعداد ISO.^[15] على سبيل المثال ، مع عدسة 35 ملم على APS-C الاستشعار ، الحد الأقصى للوقت 500/35 × 1.5 ≈ 9.5 ثانية. حساب أكثر دقة يأخذ في الاعتبار مساحة وحدة الصورة و الانحراف.^[16]

السماح للنجوم بالتحول عن قصد إلى خطوط مستطيلة في حالات التعرض التي تستغرق عدة دقائق أو حتى ساعات ، يسمى “مسارات النجوم“، هي تقنية فنية تستخدم أحيانًا.يتصاعد التتبع

لتحقيق تعريضات أطول بدون تشويش الأجسام ، عادةً ما يتم استخدام شكل من أشكال حامل التعقب للتعويض عن دوران الأرض ، بما في ذلك الحوامل الاستوائية التجارية والأجهزة الاستوائية محلية الصنع مثل تعقب باب الحظيرة و المنصات الاستوائية.تصوير “Piggyback”

التصوير الفلكي Piggyback هو طريقة يتم فيها تثبيت الكاميرا / العدسة على تلسكوب فلكي مثبت في المناطق الاستوائية. يستخدم التلسكوب كنطاق إرشادي لإبقاء مجال الرؤية مركزًا أثناء التعرض. يتيح ذلك للكاميرا استخدام تعريض أطول و / أو عدسة ذات طول بؤري أطول أو حتى ربطها ببعض أشكال التلسكوب الفوتوغرافي المحوري مع التلسكوب الرئيسي.تلسكوب التصوير البؤري

في هذا النوع من التصوير الفوتوغرافي ، يستخدم التلسكوب نفسه كـ “عدسة” لتجميع الضوء للفيلم أو CCD للكاميرا. على الرغم من أن هذا يسمح باستخدام قوة التلسكوب وتضخيمه ، إلا أنه يعد من أصعب طرق التصوير الفلكي.^[17] هذا بسبب الصعوبات في التمركز والتركيز في بعض الأحيان على الأشياء الباهتة جدًا في مجال الرؤية الضيق ، والتعامل مع الاهتزازات المكبرة وأخطاء التتبع ، والنفقات الإضافية للمعدات (مثل حوامل التلسكوب القوية بدرجة كافية ، وحوامل الكاميرا ، ومقارنات الكاميرا ، وإيقاف التشغيل -موجهات المحور ، أو نطاقات التوجيه ، أو الشعيرات المتقاطعة المضيئة ، أو الموجهات التلقائية المثبتة على التلسكوب الأساسي أو نطاق التوجيه.) هناك عدة طرق مختلفة يتم توصيل الكاميرات (ذات العدسات القابلة للإزالة) بالتلسكوبات الفلكية للهواة بما في ذلك:^[18][19]

• التركيز الأساسي – في هذه الطريقة ، تسقط الصورة التي ينتجها التلسكوب مباشرة على الفيلم أو CCD دون تدخل البصريات أو العدسة التلسكوبية.
• الإسقاط الإيجابي – طريقة التلسكوب فيها العدسة (إسقاط العدسة) أو عدسة موجبة (توضع بعد طائرة الوصل من هدف التلسكوب) لإظهار صورة مكبرة بدرجة أكبر بكثير مباشرة على الفيلم أو CCD. نظرًا لتضخيم الصورة بمجال رؤية ضيق ، تُستخدم هذه الطريقة بشكل عام للتصوير القمري والكواكب.
• الإسقاط السلبي – تنتج هذه الطريقة ، مثل الإسقاط الإيجابي ، صورة مكبرة. عدسة سلبية ، عادة ما تكون a بارلو أو صورة فوتوغرافية محول التقريب، في مخروط الضوء قبل المستوى البؤري لهدف التلسكوب.
• ضغط – يستخدم الضغط عدسة موجبة (تسمى أيضًا أ المخفض البؤري) ، الموضوعة في مخروط الضوء المتقارب قبل المستوى البؤري لهدف التلسكوب ، لتقليل تكبير الصورة الكلي. يتم استخدامه على التلسكوبات ذات الطول البؤري الطويل جدًا ، مثل Maksutovs و شميت كاسيغراينز، للحصول على مجال رؤية أوسع.

عندما لا يتم إزالة عدسة الكاميرا (أو لا يمكن إزالتها) فإن الطريقة الشائعة المستخدمة هي التصوير البؤري، وتسمى أيضا إسقاط أفوكسي. في هذه الطريقة ، يتم إرفاق كل من عدسة الكاميرا وعدسة التلسكوب. عندما يركز كلاهما على اللانهاية يكون مسار الضوء بينهما متوازيًا (أفوكال) ، مما يتيح للكاميرا تصوير أي شيء يمكن للمراقب رؤيته. تعمل هذه الطريقة جيدًا لالتقاط صور للقمر والكواكب الأكثر إشراقًا ، بالإضافة إلى صور الحقول الضيقة للنجوم والسدم. كان التصوير الفوتوغرافي الأفوكالي شائعًا مع الكاميرات على مستوى المستهلك في أوائل القرن العشرين نظرًا لأن العديد من الطرز تحتوي على عدسات غير قابلة للإزالة. نمت شعبيتها مع إدخال وجه وأطلق الكاميرات الرقمية لأن معظم الطرز تحتوي أيضًا على عدسات غير قابلة للإزالة.

تلسكوب بعيد للتصوير الفلكي

مع تطور الإنترنت السريع في الجزء الأخير من القرن العشرين جنبًا إلى جنب مع التطورات في حوامل التلسكوب التي يتم التحكم فيها بواسطة الكمبيوتر وكاميرات CCD ، أصبح علم الفلك “ Remote Telescope ” الآن وسيلة قابلة للتطبيق لعلماء الفلك الهواة الذين لا يتماشون مع مرافق التلسكوب الرئيسية للمشاركة في البحث و تصوير أعماق السماء. يتيح ذلك للمصور التحكم في التلسكوب على مسافة بعيدة في مكان مظلم. يمكن للمراقبين التصوير من خلال التلسكوبات باستخدام كاميرات CCD ويمكن التصوير بغض النظر عن موقع المستخدم أو التلسكوبات التي يرغبون في استخدامها. يتم بعد ذلك إرسال البيانات الرقمية التي يتم جمعها بواسطة التلسكوب وعرضها على المستخدم عن طريق الإنترنت. مثال على تشغيل تلسكوب رقمي بعيد للاستخدام العام عبر الإنترنت مرصد باريكت.

أمثلة على تقنيات التصوير الفلكي للهواة

• صورة تعرض 20 ثانية تم التقاطها بكاميرا DSLR مثبتة على حامل ثلاثي مع عدسة مقاس 18-55 مم
• ثابت التقاط كاميرا محمولة ترايبود “مسارات النجوم“
• مسارات النجوم المصورة في مدار أرضي من محطة الفضاء الدولية
• صورة ترايبود ثابتة لـ كسوف الشمس باستخدام كاميرا SLR رقمية مع عدسة 500 مم
• تعريض لمدة دقيقة واحدة باستخدام فيلم ISO 800 ، عدسة بزاوية عريضة ، مثبتة على ظهر على تلسكوب استوائي
• المذنب هيل بوب، كاميرا بعدسة 300 مم مثبتة على الظهر
• صورة فيلم من مجرة أندروميدا لقطة عند التركيز الأساسي لبؤرة f / 4 مقاس 8 بوصات شميدت نيوتن تلسكوب
• لاجون و تريفيد السدم في مونتاج من تعريضين للفيلم باستخدام تلسكوب شميدت نيوتن مقاس 8 بوصات ، موجه يدويًا
• صورة القمر مأخوذة بامتداد نيكون كولبيكس بي 5000 عبر الكاميرا الرقمية الإسقاط الأفوكال من خلال 8 بوصات تلسكوب شميت كاسيجرين
• صور القمر باستخدام أفوكال تقنية ، باستخدام 10 ثوانٍ من الفيديو المكدس لإنشاء صورة نهائية.
• مركب من عدة صور رقمية ذات عدسة أحادية عاكسة تم تجميعها بتنسيق محل تصوير مأخوذ عن طريق إسقاط العدسة من تلسكوب شميدت كاسيجرين 8 بوصة.
• صورة زحل باستخدام الإسقاط السلبي (عدسة بارلو) مع كاميرا ويب تعلق على 250 ملم تلسكوب نيوتن. إنها صور مركبة مكونة من 10٪ من أفضل التعريضات من أصل 1200 صورة باستخدام برامج مجانية تكديس الصور وبرامج الشحذ (جيوتو)
• كوكب المشتري تصويرها باستخدام أفوكال تقنية ، باستخدام 10 ثوانٍ من الفيديو المكدس لإنشاء صورة نهائية.