Astrofotografie - část 2: První fotografování

ČLÁNKY V SÉRII:

1. Úvod a vybavení
2. První fotografování
3. Focení přes zrcadlový teleskop
4. Jak se fotí s pointací
5. Co dokáže větší teleskop
6. Focení s mono kamerou
7. Co bych si přála vědět, když jsem začínala

V prvním článku o mé strastiplné cestě astrofotografií jste si mohli přečíst, bez jakého vybavení se při takovém focení neobejdete, a také jak můžete začít i pomocí běžného stativu. Teď se pojďme přesunout k samotnému focení DSO (deep sky objektů) s pomocí motorizované montáže a ZATÍM jen pomocí teleobjektivu nasazeného na zrcadlovce. Můj příběh plný omylů, zmaru, ale také obrovské radosti pokračuje.

SMONTOVÁNÍ SESTAVY

Předpokládám, že jste si nepostavili rovnou hvězdárnu, takže skladujete všechno vybavení někde pod střechou. Nejprve si vyberte vhodné místo, kde je co největší tma (tentokrát neplatí rčení, že největší tma je pod svícnem). Zároveň ale myslete na to, aby byla dostupná co největší část oblohy, protože váš objekt se bude během noci po obloze posouvat a byla by škoda si focení zkazit tím, že vaše galaxie nebo mlhovina zaleze za komín. V první řadě potřebujete dobrý výhled alespoň na Polárku, kam musí mířit polární hledáček montáže.

Já to dělám tak, že mám na zahradě vyznačené místo pro všechny tři nohy stativu, takže vždycky stativ položím do stejné pozice, což mi rapidně usnadní ustavení na Polárku. Následuje nasazení teleskopu nebo fotoaparátu s objektivem do sáněk montáže. Nezapomeňte na protizávaží a samozřejmě zapojení montáže. Výsledná parkovací poloha vypadá tak, že dalekohled nebo objektiv míří směrem na Polárku a závaží míří směrem dolů.

USTAVENÍ MONTÁŽE - NEJDŮLEŽITĚJŠÍ ČÁST FOCENÍ

Začíná jeden z nejotravnějších únoků celého focení - ustavení montáže. Aby se totiž montáž otáčela správně a skutečně kompenzovala pohyb hvězd na obloze, je samozřejmě nutné jí dát správnou osu, a to je osa zemské rotace. Ta se nachází v blízkosti hvězdy Polárka. V ČR se Polárka nachází přibližně 49°nad severním obzorem. Úplně poprvé si tedy montáž nastavte na tento úhel. Každá taková montáž je taktéž vybavena polárním hledáčkem, v němž je nutné přesně umístit Polárku na konkrétní pozici. Ne na střed, protože hvězda samotná není přímo ve středu osy, ale obíhá kolem ní.

Jak vypadá pohled do polárního hledáčku, když je strávně otočena s číslem 6 dolů. Sem bychom umístili Polárku, kdyby nám Montáž řekla údaj 3:20. Zdroj: https://darkskies.space/easy-polar-alignment/

Naváděcí systémy jako SyncScan jsou naštěstí chytré a řeknou vám přesně, kam v konkrétní čas Polárku v hledáčku umístit. Můžete také použít aplikaci Polar Finder, která vám ukáže i vizuálně, kde má Polárka v hledáčku skončit. Do začátku je potřeba pootočit jednou osou montáže tak, aby číslo 6 na ciferníku bylo skutečně dole. Pak koukejte do hledáčku a pomocí čtyř šroubů jemně posouvejte hlavu montáže tak, aby Polárka skončila na požadované pozici. Je to kritický moment. Pokud totiž tento proces odbudete a neuděláte správně, zcela jistě se vám budou hvězdy rozjíždět i na krátkých expozicích v řádu sekund. Dejte si tedy tu práci a umístěte Polárku na správné místo v diagramu polárního hledáčku. A pořádně. Opravdu. Bez legrace!

UŽ KONEČNĚ FOTÍME... NEBO NE?

Jakmile je montáž co nejpřesněji ustavena na nebeský pól, je ještě potřeba ověřit, jestli je správně vyvážená. Pokud ano, závaží opět umístěte směrem dolů.

A pak je čas začít zorientovávat naváděcí systém. Tomuto procesu se říká Alignment a spočívá v tom, že necháte systém najít jednu, dvě až tři jasné hvězdy a ručně doladíte, aby teleskop nebo váš fotoaparát mířily přímo na ně. Naštěstí to lze pohodlně dělat i přes fotografický hledáček nebo přes živý náhled, takže jsem se naučila orientovat montáž celkem rychle. Jakmile tohle zvládnete, naváděcí systém by už měl bez problémů najít objekt, který mu zadáte.

Mapa hvězdné oblohy, bez které se neobejdete - program Stellarium. Určitě doporučuji jeho zakoupení. Pomůže vám najít hvězdy na obloze, podle kterých zorientujete montáž, vybrat správný objekt k focení a spoustu dalších věcí.

Těsně po Alignmentu, když sestava ještě míří na jasnou hvězdu, je dobré provést ostření. S objektivem i teleskopem doporučuji použít na fotoaparátu živý náhled a ten si maximálně zvětšit. A pak ručně ostřit, aby hvězda v záběru byla co nejmenší. U teleskopu doporučuji použít Bachtinovu masku a postupovat dle jejího jednoduchého principu. Bez ní zaostříte jen velmi těžko, protože kvalita zaostření prostě nebude vidět.

Když máme zaostřeno a najeto na svůj objekt, nyní už můžeme být natěšení na svou první astrofotografii. Vždyť už s tím bylo tolik práce, tak to by v tom byl čert, abychom nevykouzlili dechberoucí fotografii, ne? Namíříme tedy montáž třeba na nejjasnější galaxii na obloze - M31, Galaxii v Andromedě. Nastavíme si 30 sekund na ohnisko 400 milimetrů (což bylo bez montáže doposud naprosto nemyslitelné) a bude to hotovo. Tak jedeme...

Takto nějak bude pravděpodobně vypadat vaše první fotka Galaxie v Andromedě - jednoho z nejjasnějších DSO objektů na severní polokouli. Hezké, že?

CO TO SAKRA JE?

Dostáváme se k jednomu z nejzásadnějších poznání astrofotografie - jeden snímek neznamená nic. Abych byla zcela upřímná - to, co je na fotografii, je ještě docela dobré. Při focení vzdálenějších a méně jasných objektů možná nebude na jediném snímku vůbec nic. Znamená to, že něco děláme špatně? Naštěstí ne. Takto prostě funguje fyzika. Na jeden jediný snímek objekt hlubokého vesmíru nevyfotíme. A nutno říct, že na české obloze na jeden snímek pořádně nevyfotíme ani Mléčnou dráhu. Viz fotografie v části 1.

Na fotografii tedy není nic špatně, naopak jedna věc je velice správně - hvězdy jsou body, nikoliv čáry. To znamená, že tento expoziční čas můžeme nejen použít, ale dokonce prodloužit. A to je vždycky plus, protože čím delší expoziční čas máme, tím víc fotonů náš fotoaparát pochytá. Co nyní potřebujeme udělat, je použít dálkovou spoušť schopnou intervalového snímání a vyfotit tolik snímků, kolik jen můžeme. Ne dva nebo pět, ale desítky až stovky záběrů stále toho stejného! Montáž pojede stále dál a udrží objekt v zorném poli, foťák bude klidně několik hodin fotit. Čím déle, tím lépe.

V tuto chvíli máme odpracováno a jediné, na co si musíme dát pozor, je přední člen teleobjektivu, který bude mít tendenci se rosit. Pokud nemáte rosnici, je potřeba ho mezi expozicemi pravidelně a rychle utírat hadříkem z mikrovlákna.

Jakmile dofotíme, práce samozřejmě nekončí. Nyní, a to může být překvapivé, nasnímejme ještě stejné množství fotografií na úplně stejné nastavení. S jediným rozdílem - přikryjme teleobjektiv krytkou, aby vzniklo co nejvíc dokonale černých fotek. Proč proboha? Protože jen díky těmto fotkám může vzniknout něco takového.

Galaxie v Andromedě, jeden z mých prvních snímků. Složeno z 68 přímých snímků.

AŽ TADY ZAČÍNÁ SKUTEČNÝ SNÍMEK

Skládání astrofotografií zdaleka není tak děsivé, jak se na první pohled může zdát. Rozhodně není tak složité jako u makrofotografie, kdy je nutné skládat jednotlivé části fotografií, aby se dosáhlo rovnoměrné hloubky ostrosti. Tady nám pomáhá hodně šikovných programů.

Mlhovinový komplex Rho Ophiuchi, celkem 10 hodin expozice.

Ten nejzákladnější je Deep Sky Stacker, pokročilý (a pěkně drahý) se jmenuje PixInsight, dobrý kompromis je Astro Pixel Processor. Jediné, co musíte udělat, je vložit do programu všechny snímky vašeho objektu (light), černé snímky (dark) a případně i kalibrační snímky (bias a flat).

Jeden z prvních snímků. Galaxie v trojúhelníku (M33). Složeno ze 70 snímků po 45 vteřinách.

Zejména dark snímky jsou velmi zásadní, protože s jejích pomocí programy potlačují šum na fotografiích. V ideálním případě by černé snímky měly vznikat při stejné teplotě jako skutečné snímky oblohy. Proto leckdy po focení zavírám foťák do lednice a nechávám ho tam zbytek noci nebo další den fotit tmu. Teplota v ledničce je totiž docela podobná venkovní teplotě po mnoho nocí.

Jak kalibrační snímky nafotit a co znamenají, se přehledně dočtete zde.

Nástroj Deep Sky Stacker. Je zdarma ke stažení zde.

Program si se zbytkem poradí sám. Využije černé snímky, aby potlačil šum, a světlé snímky, aby vykutal z nasbíraného světla všechny detaily. Provede tzv Register, tedy posun každého snímku tak, aby se následně snímky složily přesně hvezda na hvězdu. A pak provede funkci Stack nebo Integrate (dle názvu programu) a spojí snímky dohromady. Výslednou skládanou fotku samozřejmě je nutné dál upravovat na úrovni světel, stínů i RGB kanálů, ale základ už máte!

Kometa C/2022 E3 ZTF z jara roku 2023. Focena základní výbavou Nikon D500 a Nikkor 80-200 f/2.8 AF-D. 190 snímků po 30s. Obraz můžete koupit zde.

Jakmile jsem dokázala dospět ke své první astrofotografii, byla jsem nadšená a nyní už se můžu jen učit a zlepšovat. I po úspěšném focení Andromedy jsem zažila spoustu zklamání, z nichž většinu má na svědomí počasí. Dosavadní snímky mě ale motivují se posouvat. Protože moje fotky jsou stále ničím ve srovnání s tím, co dokážou jiní čeští amatérští fotografové.

Mlhoviny v Labuti. Ukázka, že bez teleskopu je lepší fotit kratším objektivem. Nikon D800, Nikon 80-200mm f/2,8. Složeno z 80 snímků po 60 vteřinách.

Pro vaši představu: ani s perfektním ustavením montáže nemůžete exponovat donekonečna a hvězdy se časem také začnou rozjíždět. Servomotory v montáži totiž nedokážou ani při nejlepší vůli zachovat konstantní rychlost. Někdy zrychlí, někdy zpomalí. Tomuto problému se říká periodická chyba a vyřešíte ji už jen sekundárním teleskopem, digitální kamerkou napojenou na počítač, a tzv. autoguiderem, který říká montáži, jak korigovat svůj nepřesný pohyb.

Mlhoviny Temný žralok a Mořský ďas v souhvězdí Kefeus. Focení na 150 snímků po 120s.

Je to všechno? Zdaleka ne. Mnoho mlhovin září spektrem, které očima neuvidíme, takže aby krásně vylezly, musíme je fotit přes úzkopásmové filtry. Ti největší machři exponují stovky hodin záběrů, a to ještě každou barvu zvlášť. Jsem tedy ještě strašně daleko od pořádné astrofotografie. Ale posouvám se dál, určitě se podívejte na další články!

KAM DÁL

Určitě si přečtěte pokračování série článků o astrofotografii, tentokrát článek o focení přes newtonův teleskop. Dozvíte se, jak řešit typické problémy a uvidíte, proč už nechci fotit přes nic jiného. Alespoň tedy co se týče detailních deep sky objektů. :-)

Další článek tady