Astrofotografie
Úvod
K tomu, abyste se stali astrofotografem, nepotřebujete žádné speciální vybavení. Pěkné a leckdy i vědecky hodnotné astrofotografie lze pořídit i obyčejným fotoaparátem namířeným na noční oblohu. Teprve pro vážné fotografování planet Sluneční soustavy či objektů hlubokého vesmíru budete potřebovat speciální astrofotografické vybavení.
Na těchto stránkách se budu postupně věnovat astrofotografii pořízené různým fotografickým a astronomickým vybavením, se kterým mám nějaké zkušenosti sám nebo někdo v mém blízkém okolí. Mým cílem není prezentovat super dokonalé astronomické snímky a vyčerpat všechny možnosti, ale ukázat, co asi lze očekávat od některých úrovní výbavy a různých způsobů jejího použití.
V této fotogalerii najdete ukázky astrofotografií pořízených různou výbavou a různými postupy.
V sekci Informace, testy, názory také najdete informace k vybraným typům astro a foto techniky.
Astrofotografie s použitím běžného fotografického vybavení
Běžným fotografickým vybavením myslím především standardní (digitální) fotoaparát a případně běžný fotografický stativ, tedy žádné spec. montáže, pohony, filtry apod. a k němu běžné fotografické objektivy, od širokoúhlých po dlouhé teleobjektivy. Moje zkušenosti jsou spojeny s aparáty Canon EOS "desítkové" řady a nejčastěji používanými objektivy ohniskových vzdáleností od 17, přes 24, 50, 100 až po 300 (s telekonvertorem 450, resp. 600) mm.
Speciální podkategorií pak je digitální fotoaparát, tedy zrcadlovka či bezzrcadlovka modifikovaná pro astrofotografii, tedy zbavená standardního filtru před snímacím čipem, který bývá nahrazen spec. filtrem, který propouští významně větší část světla v červené části spektra a případně doplněn dalšími astrofiltry. Tato modifikace se provádí buď na běžném fotoaparátu, případně lze pořídit přístroj již optimalizovaný pro astrofotografii (to se pozná nejčastěji podle písmene "a" doplněného k základnímu označení modelu fotoaparátu). S tím ale zatím osobní zkušenosti nemám.
Doba expozice
Staré známé "pravidlo 500" říká, že maximální expoziční čas, kterým můžete fotografovat hvězdnou oblohu z pevného stativu, aniž by se výrazně projevilo protažení hvězd na fotografii v důsledku rotace Země, se dá vypočítat podle rovnice: t = 500 / F / CF, kde t je výsledný čas expozice v sekundách, F je konstrukční ohnisková vzdálenost objektivu v mm, CF je crop faktor daného fotoaparátu, resp. snímacího senzoru (CF je poměr mezi velikostí konkrétního snímacího senzoru oproti velikosti políčka kinofilmu).
Moje zkušenost mi říká, že reálně použitelný čas může být i delší, než takto vypočtený, přičemž jde hlavně o to, kde na obloze se fotografovaná oblast nachází (relativně nejmenší pohyb vykonávají hvězdy v blízkosti Polárky), čas vypočtený podle uvedené rovnice je ale celkem jistota.
Následují ukázky detailu z fotografií pořízených běžnými fotoobjektivy z pevného stativu s různými časy expozice (fotografie ve vyšším rozlišení najdete v této fotogalerii):
F = 24 mm, CF = 1,6, t = 6 s
Canon EF-S 24 mm f/2.8
F = 34 mm, CF = 1,6, t = 25 s
Tamron EF-S 17-50 mm f/2.8
F = 300 mm, CF = 1,6, t = 1 s
Canon EF 300 mm L IS f/4
Objektivy
Při fotografování objektů noční oblohy se mohou výrazně projevit neduhy fotografických objektivů, které se při standardním fotografování neprojevují, a to především vinětace, nekvalitní přenos kontrastu, barevné vady, neschopnost dobře zaostřit apod. A může se stát, že se i jinak kvalitní a drahý objektiv ukáže pro astrofotografii jako vyloženě nevhodný. Teoreticky budou vhodnější objektivy jednodušší konstrukce, tedy např. bez stabilizace oproti stabilizovaným, objektivy s pevným ohniskem oproti zoomům, objektivy bytelnější, kovové, bez větších vůlí oproti plastovým apod., ale obecně platné pravidlo se najít nedá a je třeba vyzkoušet konkrétní kombinaci objektivu a těla fotoaparátu a najít pro ni vhodné použití.
Mě žádných z mých objektivů, které používám pro "normální" fotografování, zatím vyloženě nezklamal, a to jsou mezi nimi i takové, které mají všechny teoreticky špatné vlastnosti - jsou levné, plastové, jsou to zoomy, mají stabilizaci obrazu atd.
Fotografování Měsíce
Fotografování Měsíce je vhodnou astrofotografickou disciplínou nevyžadující žádné speciální vybavení a dokonce často ani stativ. Pro alespoň trochu detailnější fotografie Měsíce se, samozřejmě, hodí teleobjektiv s co nejdelší ohniskovou vzdáleností, není třeba se bát ani použití kvalitnějších telekonvertorů, protože Měsíc bývá především ve fázích, kdy je osvětlená jeho větší část, dostatečně jasným a kontrastním, aby nevadilo snížení světelnosti či přenosu kontrastu soustavy. Výhodou je co největší rozlišení snímače, protože pro dosažení většího obrazu Měsíce na výsledné fotografii bude třeba i při použití opravdu dlouhých teleobjektivů potřeba dělat poměrně velké výřezy.
Zde vizte několik ukázek (fotografie ve vyšším rozlišení najdete v této fotogalerii):
F = 600 mm, CF = 1,6, t = 1/1000 s
Canon EF 300 mm L IS f/4 + telekonvertor Canon 2x
F = 600 mm, CF = 1,6, t = 1/50 s
Canon EF 300 mm L IS f/4 + telekonvertor Canon 2x
Kompletní obrazová plocha snímače APS-C při F = 600 mm
Canon EF 300 mm L IS f/4 + telekonvertor Canon 2x
Kompletní obrazová plocha snímače APS-C při F = 300 mm
Canon EF 300 mm L IS f/4
Měsíc je výborným objektem i pro fotografování s použitím specializovanějšího vybavení, další ukázky fotografií Měsíce tedy postupně najdete i v následujících kapitolách.
Širokoúhlá (krajinářská) astrofotografie
Téměř s jakýmkoli fotografickým vybavením lze pořizovat přehledové, širokoúhlé či, chcete-li, krajinářské astrofotografie. Při troše cviku a trpělivosti lze pak pořizovat velmi působivé snímky, vytvářet z fotografií časosběrná (time-lapse) videa apod. Já jsem zatím moc cviku ani trpělivosti nenabyl, proto níže vizte pouze několik ukázek spíše náhodně pořízených širokoúhlých fotografií (fotografie ve vyšším rozlišení najdete v této fotogalerii). I pro krajinářskou astrofotografii je velice výhodné použít specializovanější vybavení, další ukázky takových fotografií tedy postupně najdete i v následujících kapitolách.
F = 34 mm, t = 30 s, CF = 1,6
jeden záběr, Tamron EF-S 17-50 mm f/2,8
F = 34 mm, t = 25 s, CF = 1,6
jeden záběr, Tamron EF-S 17-50 mm f/2,8
F = 24 mm, t = 15 s, CF = 1,6
jeden záběr, Canon EF-S 24 mm f/2,8
F = 34 mm, t = 25 s, CF = 1,6
jeden záběr, Tamron EF-S 17-50 mm f/2,8
F = 6,1 mm, t = 1 s
jeden záběr, kompaktní fotoaparát Canon PowerShot G12
Pozorovací dalekohled na nepoháněné Dobsonově montáži
Některé astroobjekty lze úspěšně fotografovat s využitím astronomického dalekohledu určeného primárně pro pozorování. Já mám zkušenosti s dalekohledem Sky-Watcher Newton 10"/1200 mm na Dobsonově montáži. Mezi nevýhody tohoto dalekohledu pro astrofotografování patří příliš dlouhá ohnisková vzdálenost (1200 mm), ne příliš jemný pouze jednorychlostní okulárový výtah a především nepoháněná azimutální Dobsonova montáž. Přesto lze s takovýmto dalekohledem nějaké solidní snímky pořídit, a to jak s fotoaparátem v primárním ohnisku, tak v afokální konfiguraci. Optimálními objekty pro fotografování přes takovýto dalekohled jsou Slunce a Měsíc, s vědomím nedokonalosti se lze ale pokusit i některé náročnější fotografie, např. planety. Hvězdy a objekty hlubokého vesmíru takto ovšem úspěšně fotografovat prakticky nelze. Expoziční čas by se musel pohybovat max. do 0,5 s, což bývá málo na to, aby bylo zachyceno využitelné množství světla.
Slunce
F = 1200 mm, t = 1/125 s, CF = 1,6, primární ohnisko
Částečné zatmění Slunce
F = 1200 mm, t = 1/200 s, CF = 1,6, primární ohnisko
Měsíc
F = 1200 mm, t = 1/800 s, CF = 1,6, primární ohnisko
Měsíc
F = 1200 mm, t = 0,6 s, CF = 1,6, afokálně - okulár 13 mm
Měsíc
F = 1200 mm, t = 1/20 s, CF = 1,6, afokálně - okulár 10 mm
Měsíc
F = 1200 mm, t = 1 s, CF = 1,6, afokálně - okulár 10 mm
C2001 L4 Panstarrs
F = 1200 mm, t = 0,6 s, CF = 1,6, primární ohnisko
Saturn
F = 1200 mm, t = 1/20 s, CF = 1,6, primární ohnisko
M 42
F = 1200 mm, t = 1 s, CF = 1,6, primární ohnisko
I Dobsonovu montáž lze motorizovat, a to nejlépe umístěním na paralaktický stolek, s touto konfigurací ale nemám žádné osobní zkušenosti.
Moji recenzi dalekohledu Sky-Watcher Newton 10"/1200 mm si můžete přečíst ZDE.
Lehká motorizovaná azimutální montáž
Měl jsem možnost připevnit fotoaparát také k lehké poháněné azimutální montáži a i s ní se daly pořídit solidní snímky, i když její azimutální konstrukce v kombinaci s opravdu lehkým provedením z principu limitovala možnosti jejího použití.
M 81, M 82
F = 300 mm, CF = 1,6
Double Cluster, Cas
F = 300 mm, CF = 1,6
Lehká (cestovní) motorizovaná paralaktická montáž
Postupně získávám zkušenosti s použitím lehké cestovní paralaktické montáže Sky-Watcher Star Adventurer, která má sice poháněnou pouze jednu (RA) osu, ale už po prvních pokusech mohu konstatovat, že pro určitý typ astrofotografie je tato montáž výborným řešením. Mezi její největší výhody pak patří to, že je skutečně skvěle přenosná, má slušnou nosnost, zajímavou výbavu včetně užitně odlišných verzí firmware a dává dobré výsledky, pokud po ní nechcete to, co vám dát z principu nemůže.
Moji recenzi této montáže si můžete přečíst ZDE.
Ukázky fotografií pořízených s cestovní paralaktickou montáží Sky-Watcher Star Adventurer a běžným (nemodifikovaným) fotoaparátem a standardními fotografickými objektivy:
Mléčná dráha v souhvězdí Labutě (Cyg)
Canon 70D + Sigma 17-50 mm/f2.8 (F = 17 mm), t = 40 x 90 s
M 31, M 32, M 110 (And)
Canon EOS 70D + Canon EF 300 mm/f4, t = 15 x 50 s
M 42 (Orion)
Canon EOS 70D + Canon EF 300 mm/f4, t = 37 x 30 s
M 13 (Her)
Canon EOS 70D + Canon EF 300 mm/f4, t = 20 x 30 s
Kometa C/2020 F3 Neowise
Canon EOS 70D + Canon EF 300 mm/f4, t = 30 x 40 s
Velice efektivní pro astrofotografii je kombinace standardního fotoaparátu a malého teleskopu místo běžného fotografického objektivu. Většiinou se jedná o malé refraktory, které ani nemusejí být opticky komplikované (často stačí i dobře udělané dublety) a které nemusejí ani mít dlouhé ohniskové vzdálenosti (např. na větší mlhoviny apod. stačí ohnisková vzdálenost 130 - 200 mm). Velkou výhodou takovéto sestavy je možnost použít klasické astrofotografické filtry namísto spec. filtrů vkládaných do těla fotoaparátu, které jsou často velmi drahé a není v nich takový výběr jako u běžných 2" astronomických filtrů.
Níže přikládám ukázky fotografií pořízených takovouto kombinací, zde konkrétně bezzrcadlovky Canon R7 a refraktoru Askar FMA 180 Pro, to vše na cestovní montáži Sky-Watcher Star Adventurer. Fotografie byly pořizovány za noci s jasným Měsícem téměř v úplňku, což bylo možné jen s použitím kvalitního filtru, zde se jednalo o Optolong Ultimate propouštějící světlo jen ve vellmi úzkých psámech Hα a OIII. To vyžadovalo delší časy expozice, já jsem si troufl na expozice 120 s, což bylo při této kombinaci již na hranici možností cestovní montáže, ale povedlo se. Ještě dodám, že fotoaparát byl nemodifikovaný.
Mlhoviny Severní Amerika (NGC 7000) a Pelikán (IC 5067) v souhvězdí Labutě
Canon R7 + Askar FMA 180 Pro, 180 mm, exp. 120 s
Mlhovina Řasy v souhvězdí Labutě (NGC 6960 a spol.)
Canon R7 + Askar FMA 180 Pro, 180 mm, exp. 120 s
"Těžká" motorizovaná paralaktická montáž
Sám "těžkou" montáž nevlastním, ale v rodině jednu takovou máme. A nejedná se jen montáž, ale i o dalekohled(y), pointaci, kamery, filtry a další astrofotografické vybavení. Takže bych měl být postupně schopen zprostředkovat i zkušenosti spojené s použitím takovéhoto vybavení vyšší třídy.
Očekávejte další informace...
Níže uvádím příklady fotografií pořízených různým astronomickým a fotografickým vybavením (fotografie ve vyšším rozlišení najdete v této fotogalerii):
Slunce se slunečními skvrnami a přecházející planetou Venuší
Objektiv: dalekohled Sky-Watcher Newton 10"/1200 mm, redukce vstupního otvoru na 2", sluneční fólie
Záznamové zařízení: Canon EOS 50D, bez modifikace
Montáž: Dobsonova montáž, bez pohonu
Způsob fotografování: fotoaparát v primárním ohnisku dalekohledu, jeden záběr; 1/250 s, ISO 800
Galaxie M 31, M 32, M 110 z fotostativu
Objektiv: fotoobjektiv Canon EF 300 mm f/4 L IS
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: běžný fotografický stativ
Způsob fotografování: jeden záběr, 4 s, ISO 6400
Skupina galaxií M 81 a M 82
Objektiv: fotoobjektiv Canon EF 300 mm f/4 L IS
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: lehká poháněná azimutální montáž, bez pointace
Způsob fotografování: snímek složený z cca 50 dílčích snímků po 25 s, ISO 1250
Část Mléčné dráhy v souhvězdí Labutě
Objektiv: fotoobjektiv Sigma 17-50 mm f/2,8 EX DC OS, ohnisko 17 mm
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: cestovní paralaktická montáž Sky-Watcher Star Adventurer, poháněná RA osa, bez pointace
Způsob fotografování: 40 x 90 s, ISO 1250
Oblast Double Cluster v souhvězdí Kasiopea (s popisem)
Objektiv: fotoobjektiv Canon EF 300 mm f/4 L IS
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: lehká poháněná azimutální montáž, bez pointace
Způsob fotografování: snímek složený z několika dílčích snímků
Část souhvězdí Orion - Orionův pás a mlhovina M 42
Objektiv: fotoobjektiv Canon EF 100 mm f/2.8 Macro
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: cestovní paralaktická montáž Sky-Watcher Star Adventurer, bez pointace
Způsob fotografování: Snímek byl složen z 30 dílčích snímků, každý exponovaný 30 s, ISO 1600, za velmi špatných světelných podmínek zčásti kompenzovaných CLS filtrem; jedná se o výřez z obrazového pole
Měsíc
Objektiv: dalekohled Sky-Watcher Newton 10"/1200 mm
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: Dobsonova montáž, bez pohonu
Způsob fotografování: fotoaparát v afokální konfiguraci za 10mm okulárem 1,25", jeden záběr, 1/400 s, ISO 3200
Galaxie M 31, M 32, M 110 z poháněné montáže
Objektiv: fotoobjektiv Canon EF 300 mm f/4 L IS
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: cestovní paralaktická montáž Sky-Watcher Star Adventurer, poháněná RA osa, bez pointace
Způsob fotografování: snímek složený z 15 dílčích snímků po 50 s, ISO 1250
Skupina galaxií M 81 a M 82
Objektiv: Sky-Watcher Newton 10"/1000 mm
Záznamové zařízení: aktivně chlazená čb kamera, barevné filtry
Montáž: poháněná paralaktická montáž EQ-5, pointace
Způsob fotografování: snímek složený z většího počtu snímků pořízených v různé době; foto: Jan Trhoň
Část Mléčné dráhy, Jupiter, Saturn (s popisem)
Objektiv: fotoobjektiv Sigma 17-50 mm f/2,8 EX DC OS, ohnisko 17 mm
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: cestovní paralaktická montáž Sky-Watcher Star Adventurer, poháněná RA osa, bez pointace
Způsob fotografování: jeden záběr, 90 s, ISO 400, snímek byl pořízen za částečně zhoršených světelných podmínek
Souhvězdí Orion - mlhovina M 42 a spol.
Objektiv: fotoobjektiv Canon EF 300 mm f/4 L IS
Záznamové zařízení: Canon EOS 70D, bez modifikace
Montáž: cestovní paralaktická montáž Sky-Watcher Star Adventurer, bez pointace
Způsob fotografování: Snímek byl složen z 40 dílčích snímků, každý exponovaný 30 s, ISO 1600, za zhoršených světelných podmínek zčásti kompenzovaných CLS filtrem; jedná se o výřez z obrazového pole