Kamenicky Milan Astrofotografia

1. Základy astrofotografie

Ako a čím začať?
Najjednoduchšie je začať statickou fotografiou oblohy a úkazov na nej. Na to potrebujeme fotoaparát, najlepšie jednookú zrkadlovku na kinofilm s vymeniteľným objektívom. Vymeniteľné objektívy nám umožnia snímať rôzne veľké zorné pole a neskôr využijeme samotné telo fotoaparátu na fotografovanie cez ďalekohľad. Samozrejme môžeme použiť aj fotoaparát na väčší formát, napríklad 6x6, na začiatok aj dvojokú zrkadlovku (Flexaret, Yashica). Expozičné časy v astrofotografii nie sú vždy také krátke, akými exponujeme bežné objekty cez deň, preto je veľmi dôležité, aby mal náš fotoaparát možnosť exponovať tzv. časom „B“ (Bulb) alebo „T“ (Time). Ďalej je dôležité, aby sme na fotoaparát mohli pripojiť diaľkovú spúšť (drôtovú alebo elektrickú). Moderné kompaktné automatické fotoaparáty sú na tento druh fotografie prakticky nepoužiteľné. Oveľa lepšie poslúži staršia zrkadlovka, napríklad Zenit alebo Praktica. Uzávierka fotoaparátu by nemala byť závislá na batériách aspoň počas exponovania časom B. Najmodernejšie autofokusové zrkadlovky sú väčšinou úplne závislé na batériách, ktoré sa pri exponovaní dlhým časom počas chladnej noci môžu rýchlo vybiť. Ďalej potrebujeme pevný statív, na ktorý upevníme fotoaparát. Neodporúčam použiť veľmi lacné vreckové statívy, pretože počas dlhých expozícií môže aj vplyvom vetra dôjsť k znehodnoteniu snímky. Jednooké zrkadlovky na kinofilm (formát 24x36 mm) sú vybavené tzv. základným objektívom s ohniskovou vzdialenosťou okolo 50 mm, ktorého zorné pole v uhlopriečke je asi 47 stupňov. Tieto objektívy majú aj veľmi vysokú svetelnosť (bežne 1:2 až 1:1,4), čo je možné v astronomickej fotografii využiť, keďže tu skoro vždy zápasíme s nedostatkom svetla. Pomocou základného objektívu vzhľadom na jeho zorné pole môžeme úspešne zachytiť jednotlivé súhvezdia, stopy hviezd, stopy meteorov, oblohu pri súmraku, prípadne aj časti Mliečnej dráhy, polárnu žiaru alebo zodiakálne svetlo. Na fotografovanie rozsiahlejších častí oblohy, napr. skupín súhvezdí, môžeme použiť širokouhlé objektívy s ohniskovou vzdialenosťou 20 až 35 mm, prípadne i objektív typu „rybie oko“ s uhlom až 180 stupňov, ktorý je schopný zachytiť celú oblohu (ak nám to dovoľuje náš obzor). Konjunkcie Mesiaca a planét je vhodné fotografovať objektívmi s dlhšou ohniskovou vzdialenosťou (135, 200 až 300 milimetrov).

Vhodnú ohniskovú vzdialenosť zvolíme podľa ich uhlovej vzdialenosti, prípadne podľa celkovej kompozície, ktorú chceme vytvoriť. Ak je daný úkaz nízko nad obzorom môžeme do záberu zahrnúť i jeho časť, prípadne rôzne objekty mestskej zástavby a krajiny. Ako určiť správnu expozíciu?
Jednooké zrkadlovky na kinofilm sú vybavené meraním expozície cez objektív. V astronomickej fotografii je takéto meranie len málokedy možné využiť a spoľahnúť sa naň. Keďže hovoríme o fotografii z pevného statívu, rôzna dĺžka expozície bude mať vplyv jednak na dĺžku stôp hviezd, ktoré vzniknú otáčaním sa Zeme a tiež na expozíciu pozadia spôsobeného samotným jasom oblohy a prípadným umelým osvetlením. Údaje o objektíve, použitej clone, filme a expozičnom čase si vždy poznamenajte, pri snímkach v budúcnosti sa to vždy zíde, čím získate skúsenosti. Ak chceme zachytiť bodové obrazy hviezd bez viditeľného vplyvu otáčania sa Zeme, maximálna expozícia bude závisieť od ohniskovej vzdialenosti objektívu a od časti oblohy, kde budeme fotografovať. V tabuľke sú uvedené odporúčané maximálne časy v sekundách pre najbežnejšie objektívy. Približná deklinácia stredu fotografovaného poľa
Približná deklinácia stredu fotografovaného poľa
Ohnisková vzdialenosť objektívu 0° 30° 45° 60° 75°
20 mm 60 70 90 120 250
28 mm 35 40 50 75 140
35 mm 30 33 40 60 110
50 mm 20 23 28 40 75
135 mm 8 9 11 15 30
200 mm 5 6 7 10 20
300 mm 3 4 5 7 13

Pri exponovaní vyššie uvedenými časmi použijeme skôr filmy vyššej citlivosti, teda 400 ASA a viac, aby sme zachytili čo najviac hviezd. Clonu na objektíve necháme úplne otvorenú, prípadne pricloníme o jeden stupeň, čím sa zlepší aj ostrosť obrazu. Hviezdne pole je výborným objektom na testovanie kvality objektívu. Určite sami zistíte, že máloktorý objektív zobrazuje hviezdy ako krúžky pri plne otvorenej clone. Pri fotografovaní dlhých stôp hviezd (expozičnými časmi trvajúcimi desiatky minút až hodiny) môžeme objektív viac pricloniť a použiť aj film o nižšej citlivosti (okolo 100 ASA). Pri snímaní v okolí pólu niekoľkohodinovými expozíciami budú mať stopy hviezd tvar nádherných kružnicových oblúkov. Dávajte pozor pri snímaní extrémne širokouhlým objektívom, pretože ak pól nie je v strede zorného poľa, môže dôjsť k skresleniu a namiesto kružníc budeme mať elipsy. Aké filmy použijeme?
V súčasnosti je na trhu záplava rôznych filmov a to čiernobielych, farebných negatívnych i diapozitívnych. Rozsah ich citlivosti sa pohybuje od 25 ASA (15 DIN) až do 3200 ASA (36 DIN). Na jednoduchú astrofotografiu je vhodná citlivosť 100 až 800 ASA.

Dôležité je, aby sme často nemenili značku filmu, ale po otestovaní zostali pri jednej. Zatiaľ čo čiernobiele filmy si môžeme vyvolať sami, farebné je lepšie prenechať na spracovanie osvedčenému laboratóriu. Problémy môžu nastať pri objednávke farebných fotografií v minilabe - menej skúsení vám povedia, že máte nenaexponovaný film (ak ste exponovali krátkymi časmi a obrazy hviezd sú na filme voľným okom skoro neviditeľné). Pri vyvolaní diapozitívov sa môže stať, že vám ich nesprávne prestrihnú, preto odporúčam laboratórium na to vopred upozorniť. 2. Zhotovenie jednoduchého paralaktického stolčeka

V minulej kapitole sme hovorili o jednoduchej astronomickej fotografii s použitím pevného statívu. Ak chceme odstrániť denný pohyb objektov na filme a pritom robiť dlhšie expozície, musíme nutne fotoaparátom otáčať.
Najjednoduchší spôsob je použiť tzv. paralaktický stolček. V princípe ide o primitívnu paralaktickú montáž s ručným alebo hodinovým pohonom. Paralaktický stolček tvoria dve dosky spojené závesom, pričom jedna je upevnená na statív a druhá je od nej odtláčaná skrutkou poháňanou ručne alebo malým motorom. Na pohyblivej doske je upevnený fotoaparát, najlepšie pomocou guľového čapu, aby sme ho mohli nastaviť do ľubovoľnej polohy. Polárna os je tu nahradená závesom, ktorý môže obsahovať i polárny ďalekohľad na presné zameranie pólu. To je rovnako dôležité ako pri paralaktickej montáži, aby nedochádzalo k odchýlkam pohybu v deklinácii. Ak použijeme dverový alebo skriňový záves, zorientovanie stolčeka na pól bude menej presné.
Paralaktický stolček je vhodný na astronomickú fotografiu pomocou objektívov s ohniskovou vzdialenosťou 15 až 135 milimetrov, pri presnej konštrukcii a presnom zorientovaní aj s f = 200 mm.
Pri konštrukcii paralaktického stolčeka vychádzame z princípu, že tlačná skrutka je akoby časťou veľkého slimákového kolesa, ktorého priemer je približne taký ako dvojnásobná vzdialenosť osi tlačnej skrutky od osi otáčania závesu. Rýchlosť vzájomného otáčania sa dosiek je rovnaká ako pri paralaktickej montáži, teda 1 otáčka za 1 hviezdny deň alebo 1 otáčka za 86 164 sekúnd. Aby sme túto rýchlosť dosiahli, musíme dodržať dĺžku ramena pre dané otáčky a stúpanie tlačnej skrutky. Presnosť otáčania je najvyššia vtedy, keď dosky zvierajú malý uhol. So zväčšovaním sa tohto uhla dochádza k zmene dĺžky ramena a rýchlosť klesá. Preto odporúčam exponovať cca 10 - 20 minút.
Na otáčanie skrutky je najvhodnejší malý synchrónny alebo krokový motor s prídavnou prevodovkou a výstupnou rýchlosťou okolo 1 otáčky za 60 až 180 sekúnd.

Týmto otáčkam u konkrétneho motora, ktorý máme k dispozícii, vypočítame dĺžku ramena a zvolíme vhodné stúpanie závitu. Pri krokovom motore môžeme zmeniť v značnom rozsahu aj otáčky pomocou oscilátora.
Po niekoľkých expozíciách musíme maticu na tlačnej skrutke vrátiť do hornej polohy ručne. Matica sa potom zaistí proti pootočeniu tak, že jedna z protiľahlých skrutiek, ktoré sú namontované kolmo do nej sa zasunie do západky z plechu.
Ak chceme vytvoriť náročnejšiu astronomickú fotografiu, v prvom rade potrebujeme paralaktickú montáž vybavenú hodinovým strojom. Takáto montáž je nevyhnutná pri dlhých expozíciách (desiatky minút), ale i pri krátkych expozíciách (niekoľko sekúnd) s veľmi dlhou ohniskovou vzdialenosťou optickej sústavy (napr. pri okulárovej projekcii). Základom úspechu je teda dostatočne pevná a správne zorientovaná paralaktická montáž (polárna os smeruje k svetovému pólu), buď nemecká s protizávažím alebo vidlicová. Výhodnejšia je prvá zo spomenutých montáží, pretože tu je ľahšie možné dosiahnuť presné vyváženie, aby sme zbytočne nepreťažovali hodinový stroj. Nemenej dôležitý je i objektív (ďalekohľad), cez ktorý budeme objekty snímať.
3. Mierka zobrazenia objektívu

Vhodnú ohniskovú vzdialenosť objektívu musíme zvoliť podľa uhlového rozmeru objektu, ktorý budeme snímať. Ohnisková vzdialenosť pre daný uhol záberu závisí aj od použitého formátu negatívu. Najpoužívanejší je tzv. kinofilm s rozmerom záberu 24x36 mm (uhlopriečka 43 mm). Väčšie formáty sú 6x4,5 cm, 6x6 cm, 6x9 cm atď., fotoaparáty na tento formát sú však pre amatérov pomerne drahé. Taktiež drahé sú i objektívy schopné kvalitne vykresliť také veľké formáty.
F objektívu v mm Zobrazený uhol v stupňoch Druh snímaného objektu
8 - 50 180 - 47 Mliečna dráha, súhvezdia, polárna žiara, stopy meteorov, veľké kométy
100 - 500 25 - 5 konjunkcie planét, väčšie hmloviny, hviezdokopy a galaxie
600 - 1200 4 - 2 uhlovo menšie hmloviny a hviezdokopy, zatmenia Slnka a Mesiaca
1500 - 3000 1,6 - 0,8 snímky Slnka a Mesiaca, veľké planéty s mesiacmi
3000 a viac < 0,8 detailné snímky Slnka a Mesiaca, snímky planét Slnečnej sústavy
Tab.

1: Prehľad vhodných ohniskových vzdialeností objektívov pre formát 24x36 mm podľa druhu snímaného objektu.

Presnú ohniskovú vzdialenosť objektívu pre formát 24x36 mm (uhlopriečka 43 mm) pre požadované zorné pole môžeme určiť podľa tohto vzorca:
F=43/(2.tg[(zp/2)]) (1)
kde F je ohnisková vzdialenosť v milimetroch a zp je zorné pole v uhlopriečke formátu 24x36 mm.
Vidíme, že ak chceme zobraziť uhlovo malý objekt na celý rozmer formátu filmu, dostaneme extrémne dlhé ohniskové vzdialenosti objektívov, ktoré sa vo fotografickom priemysle ani nevyrábajú. Ak však máme kvalitný objektív ďalekohľadu, môžeme pomerne lacnou úpravou dosiahnuť ohniskové vzdialenosti až niekoľko desiatok metrov. To však bude za cenu straty svetelnosti a následného predĺženia expozície.
Spôsoby fotografovania na paralaktickej montáži
Existuje niekoľko spôsobov fotografovania, ktoré si podrobne opíšeme. Sú to:
a) paralelné fotografovanie (v anglickej literatúre označované ako „piggyback photography“),
b) fotoaparát (jeho telo bez objektívu) v ohnisku ďalekohľadu
c) pozitívna projekcia (okulárová)
d) afokálne fotografovanie
e) negatívna projekcia (pomocou Barlowovej šošovky)
f) kompresia (optický kompresor)
a) Paralelné fotografovanie
Ak máme k dispozícii objektív vhodnej ohniskovej vzdialenosti pre dané zorné pole, môžeme ho namontovať paralelne s hlavným ďalekohľadom. Upevnenie objektívu s telom ďalekohľadu môžeme realizovať priamo na tubus hlavného ďalekohľadu alebo v prípade nemeckej montáže namiesto jedného z protizávaží. V druhom prípade nebude montáž nadmerne preťažená. Taktiež pri veľkom zornom poli snímacieho objektívu je tu menšia možnosť zachytenia tubusu pointačného ďalekohľadu do záberu (hlavne ak je ním refraktor s dlhým tubusom).
b) Fotoaparát v ohnisku ďalekohľadu
Do ohniska ďalekohľadu môžeme namontovať len fotoaparát s odobratým objektívom, teda najlepšie telo jednookej zrkadlovky. Okrem toho nám jednooká zrkadlovka umožňuje „vidieť“ snímaný obraz a jeho kompozíciu priamo na matnici. Obraz môžeme na matnici aj presne zaostriť pomocou okulárového výťahu. Takúto sústavu môžeme s úspechom použiť ako superteleobjektív s ohniskovou vzdialenosťou rovnajúcou sa ohniskovej vzdialenosti nášho ďalekohľadu. Keďže ohnisková vzdialenosť bežných ďalekohľadov je priemerne 500 mm a väčšia, môžeme dosiahnuť značné zväčšenie obrazu objektov oproti základnému objektívu.
Vzhľadom na to, že väčšina ďalekohľadov má oveľa nižšiu svetelnosť (1:5 až 1:15) ako pôvodné fotografické objektívy, možno budete prekvapení pomerne tmavým obrazom na matnici, ktorý bude problém zaostriť. Tomu sa dá pomôcť hlavne tak, že použijeme fotoaparát s čo najjemnejšou matnicou. Súčasné moderné zrkadlovky (aj autofokusové) sú vybavené mimoriadne jemnými, tzv. laserovými matnicami, na ktorých nie je problém zaostriť i pri svetelnosti menšej než 1:10. Na niektorých zrkadlovkách (napr. Nikon F801AF a ďalších) je dokonca možné využiť indikátor presného zaostrenia, aj keď nemáme namontovaný originálny objektív.
Pripojenie fotoaparátu závisí od konkrétneho typu.

Pri starších zrkadlovkách sa používal závit M42x1 mm. Výstupný závit na ďalekohľade (hlavne fy. Zeiss) je M44x1 (vnútorný). Stačí teda použiť redukciu M44x1/M42x1 (obidva závity na redukcii sú vonkajšie). Novšie typy okulárových výťahov (dovážané hlavne z USA) sú zakončené hladkou dierou s priemerom 2 palce (2 palce sú 50,8 mm), 1,25 palca (31,75 mm) alebo vonkajším závitom M42x0,75 mm. Na všetky uvedené výstupy okulárových výťahov sú dostupné príslušné adaptéry. Na vonkajší závit M42x0,75 mm sa montuje tzv. T2-adaptér s výstupným bajonetom alebo závitom pre príslušný typ zrkadlovky. Je ho možné zohnať u väčšiny dodávateľov fotografickej techniky asi za 500,- Sk.
Pre snímanie pomocou tela zrkadlovky na kinofilm je menej vhodný výstupný otvor výťahu s priemerom 31,75 mm, keďže dochádza k orezaniu rohov záberu i čiastočnej vignetácii.
Na ďalekohľadoch typu Newton môžu nastať problémy so zaostrením, ak je príslušný ďalekohľad konštruovaný na vizuálne pozorovanie, má teda čo najmenej vysunuté ohnisko z tubusu, aby bolo centrálne tienenie sekundárnym zrkadlom čo najmenšie.
c) Pozitívna projekcia
Pozitívna projekcia je metóda predĺženia ohniskovej vzdialenosti objektívu pomocou optickej sústavy s kladnou ohniskovou vzdialenosťou. Najjednoduchšie a najlacnejšie to môžeme realizovať, ak použijeme okulár, ktorý už máme k ďalekohľadu. Je však treba, aby tento okulár bol kvalitnej konštrukcie (Plössl, ortoskopický, Erfle a pod.). Neodporúčam používať jednoduché dvojšošovkové okuláre (hlavne pri objektívoch o vyššej svetelnosti).
Telo jednookej zrkadlovky upevníme pomocou nástavca za okulár ďalekohľadu a obraz zaostríme na matnici pomocou okulárového výťahu. Výsledná ohnisková vzdialenosť takejto sústavy bude závisieť od ohniskovej vzdialenosti objektívu, okulára a vzdialenosti ohniskovej roviny za okulárom.
Pomocou tejto metódy môžeme dosiahnuť ohniskovú vzdialenosť až niekoľkých desiatok metrov avšak za cenu zníženej svetelnosti. Na fotografovanie detailov na Slnku, Mesiaci a jasných planétach, ktoré patria medzi najjasnejšie astronomické objekty, je táto metóda najvhodnejšia. Pri fotografovaní môžu nastať problémy s chvením ďalekohľadu a montáže, a to aj pri náraze zrkadla v našej zrkadlovke po stlačení spúšte.

Vhodné sú zrkadlovky s možnosťou sklopenia zrkadla pred samotným otvorením uzávierky, tie však patria skôr medzi drahé profesionálne prístroje (Pentax LX, Nikon F3 a pod.).
d) Afokálna metóda
Táto metóda je podobná predchádzajúcej, ide teda o druh pozitívnej projekcie s tým rozdielom, že objektív nesnímame z fotoaparátu. Môžeme použiť obyčajný fotoaparát, i keď zrkadlovka je výhodnejšia. K okuláru zaostreného ďalekohľadu priložíme fotoaparát s objektívom zaostreným na nekonečno. Metóda sa nazýva afokálna preto, lebo lúče, ktoré vystupujú z okulára ďalekohľadu, sú rovnobežné. Okulár ďalekohľadu spolu s objektívom fotoaparátu tvoria projekčnú sústavu.
Aby sme obmedzili chvenie, môžeme mať upevnený ďalekohľad a fotoaparát na samostatných statívoch. To má však nevýhodu v tom, že statickým fotoaparátom nemôžeme dlho exponovať pri veľkej ohniskovej vzdialenosti. Pri fotografovaní jasných objektov, ako sú Slnko a Mesiac, sa dá táto metóda s úspechom použiť. Musíme však dbať aj na centrovanie tejto zostavy (zhodnosť optických osí ďalekohľadu a fotoaparátu) a zamedziť vnikaniu parazitného svetla medzi okulárom ďalekohľadu a objektívom fotoaparátu.
e) Negatívna projekcia
Je to spôsob projekcie pomocou optickej sústavy so zápornou ohniskovou vzdialenosťou, najčastejšie Barlowovou šošovkou. Pri fotografovaní cez ďalekohľad o nízkej svetelnosti na čiernobiely materiál je možné použiť i jednoduchú ploskodutú šošovku so žltým filtrom, ináč sa odporúča achromatická Barlowova šošovka. Možnosť predĺženia ohniskovej vzdialenosti je 1,5 až 5 krát. Pri väčšom predĺžení značne narastá vzdialenosť ohniskovej roviny od šošovky a tiež aberácie sústavy.
Na fotografovanie cez refraktor alebo Cassegrain je vhodné použiť Barlowovu šošovku s montážnym závitom M44x1. Barlowove šošovky používané na ďalekohľade Newton treba doplniť vhodným nástavcom.
f) Kompresia
Ide tu o skrátenie ohniskovej vzdialenosti objektívu optickou sústavou s kladnou ohniskovou vzdialenosťou. V astrofotografii sa táto metóda používa najmä vtedy, ak máme ďalekohľad s dlhou ohniskovou vzdialenosťou (napr. Cassegrain) a chceme snímať objekty väčších uhlových rozmerov.
Čo je to pointácia?
Je to činnosť, pri ktorej sledujeme a udržujeme hviezdu nachádzajúcu sa v blízkosti snímaného objektu v priesečníku vlákien zámerného kríža. Tento zámerný kríž je namontovaný do okulára tzv. pointačného ďalekohľadu alebo iného pomocného pointačného systému.

Kvalita astronomickej fotografie snímanej objektívom s dlhou ohniskovou vzdialenosťou pri dlhej expozícii značne závisí od presnosti pointácie.
Úspech pointácie závisí ešte od ďalších faktorov a to:
· presnosti nastavenia polárnej osi montáže
· rovnomernosti chodu hodinového stroja (presnosť frekvencie oscilátora, periodická chyba slimáka)
· priehybu tubusu ďalekohľadu pri zmene jeho polohy počas dlhej expozície
· turbulencie vzduchu.
Dovolená tolerancia samotnej pointácie závisí hlavne od ohniskovej vzdialenosti objektívu, ktorým snímame objekt, a od ostrosti, ktorú chceme dosiahnuť (veľkosti rozptylového krúžku bodového zdroja v ohnisku).
Pointačnú toleranciu pre rozptylový krúžok s priemerom 0,025 mm môžeme určiť podľa nasledujúceho vzorca:
Z=2arctg[1/(40.F)] (2)
kde F je ohnisková vzdialenosť objektívu v milimetroch a výsledná tolerancia je v oblúkových stupňoch. Pre lepšiu predstavu si môžeme vypočítanú hodnotu previesť na oblúkové minúty prípadne sekundy.
F objektívu 20 mm 35 mm 50 mm 100 mm 200 mm 500 mm 1000 mm 2000 mm 3000 mm
Presnosť pointácie 5‘ 2,5‘ 1,8‘ 50“ 25“ 10“ 5“ 2,6“ 2“
Tab. 2: Hodnoty pointačných tolerancií v oblúkových minútach (sekundách) pre rôzne ohniskové vzdialenosti objektívov

Vzhľadom na turbulenciu vzduchu v praxi pri dlhých expozíciách nemá pointácia presnejšia ako 5 oblúkových sekúnd zmysel. Pri efektívnej ohniskovej vzdialenosti niekoľko metrov (ak používame okulárovú projekciu) je možné zachytiť ostrý obraz iba pri pokojnom ovzduší, preto treba exponovať niekoľko záberov a vybrať najostrejší.
Pri paralelnom fotografovaní použijeme ako pointér hlavný ďalekohľad, na ktorý namontujeme okulár s osvetleným pointačným krížom. Ak chceme fotografovať cez hlavný ďalekohľad, nároky na presnosť pointácie sa zvýšia. Pointačný ďalekohľad by mal mať takmer rovnaké parametre ako snímajúci ďalekohľad.
Zväčšenie pointačného ďalekohľadu by malo byť aspoň také (ale radšej väčšie), aká je ohnisková vzdialenosť snímacieho objektívu v centimetroch (napríklad pre objektív s F=500 mm 50 krát).
Aby sme ušetrili náklady na ďalší výkonný ďalekohľad, môžeme priamo na snímacom ďalekohľade použiť buď tzv. mimoosý pointačný nástavec, alebo nástavec so sklopným zrkadlom, ktorý nám umožňuje pravidelnú kontrolu chodu montáže po sklopení zrkadla.
Typy pointačných nástavcov využívajúcich optiku snímacieho objektívu
Dnes sú už dostupné pre amatérov i elektronické autopointéry využívajúce CCD snímače, ktorými môžeme nahradiť okulár so zámerným krížom. Pomocou nich je pointácia prakticky bezproblémová (sú schopné nepretržite udržiavať objekt s presnosťou, ktorú dovoľuje turbulencia vzduchu). Medzi najznámejšie patrí kamera SBIG ST-4 a Meade Pictor 201. Montáž však musí mať jemné motorové pohyby v obidvoch osiach.
4. Fotografovanie Mesiaca
1. Úvod
Náš najbližší prirodzený satelit Mesiac je druhým najjasnejším objektom na oblohe. Fotografovanie, vzhľadom na jeho jas, nevyžaduje príliš dlhé expozície, ani extrémne citlivé filmy. Paleta námetov pre fotografa Mesiaca je veľká. Mesiac mení zo dňa na deň svoju fázu (a zároveň aj jas), vytvára konjunkcie s jasnými hviezdami a planétami, pri východe alebo západe môže vytvoriť zaujímavú kompozíciu s obzorom alebo s krajinou. Technické vybavenie na fotografovanie Mesiaca závisí teda od konkrétneho záberu.

Pre začiatočníkov je Mesiac vďačným objektom na astronomickú fotografiu.
2. Snímky Mesiaca v kompozícii s okolitou krajinou

Motívov je naozaj bezpočet. Pri voľbe vhodného času na fotografovanie využijeme najmä astronomickú ročenku, kde nájdeme východy a západy Mesiaca na každý deň, prípadne si vyberieme jeden z mnohých počítačových programov. Fotografické vybavenie je naozaj nenáročné: stačí fotoaparát s objektívom, statív a drôtená, dnes už aj elektrická alebo infračervená spúšť.
Uhlový priemer Mesiaca je okolo 0,5 stupňa (hodnota kolíše podľa toho, či je Mesiac v perigeu alebo apogeu), takže jeho priemer na filme pri snímaní základným objektívom (f = 50 mm) bude 0,4 mm. Vhodné ohniskové vzdialenosti pre kinofilm sú od 100 do 500 až 750 mm. Pri väčších ohniskových vzdialenostiach je Mesiac na filme dosť veľký a pokrýva značnú plochu záberu. Ak má obloha, na pozadí ktorej Mesiac fotografujeme, určitý jas (pri snímaní za súmraku), môžeme na určenie expozície využiť zabudovaný expozimeter. Odporúča sa však urobiť viac záberov s kratšou i dlhšou expozíciou ako sme namerali, najmä pri fotografovaní na diapozitívy, ktoré už pozitívnym procesom nedokážeme opraviť.
Pokúste sa tiež odfotografovať Mesiac krátko po nove alebo pred novom. Ak sa vám podarí zachytiť kosáčik mladší ako 30 hodín, môžete to považovať za úspech.
3. Mesiac v konštelácii s planétami

Pretože sa Mesiac spolu s planétami pohybuje po ekliptike, často dochádza k ich priblíženiu a niekedy aj k zákrytom. Konkrétnu konjunkciu buď vyhľadáme v ročenke, alebo nasimulujeme vhodným programom (napríklad Starry Night a pod.). Podľa uhlovej vzdialenosti objektov zvolíme vhodný objektív, ktorého zorný uhol by mal byť o trochu väčší. Na dosiahnutie optimálnej kompozície je vhodný aj pankratický objektív (zoom).
Maximálnu dĺžku expozície Mesiaca z pevného statívu môžeme určiť pomocou nasledujúceho empirického vzorca:
Tmax = 250/f [sek]
kde f je ohnisková vzdialenosť objektívu (alebo sústavy) a dosadíme ju v milimetroch. Napríklad pre f = 1000 mm to bude 1/4 sekundy.
4. Detailné zábery Mesiaca

Na povrchu Mesiaca sa nachádzajú rôzne útvary: moria, krátery, pohoria, brázdy a pod. Na ich detailné zobrazenie budeme potrebovať objektív alebo ďalekohľad s ohniskovou vzdialenosťou 500 mm a viac. Potrebovať budeme i paralaktickú montáž, ktorá je potrebná pri fotografovaní krátkymi expozíciami (niekoľko sekúnd) a pri veľmi dlhých ohniskových vzdialenostiach. Ak nám na požadovaný detail nestačí primárna (základná) ohnisková vzdialenosť ďalekohľadu, môžeme ju vhodným spôsobom predĺžiť (pozri časť 3 tohto seriálu).

Treba si však uvedomiť, že s predlžovaním ohniskovej vzdialenosti objektívu stúpajú aj nároky na stabilitu montáže a turbulenciu vzduchu (chvenie vzduchu budete vidieť na matnici fotoaparátu). Problémom môže byť aj zaostrenie pri celkovej nízkej svetelnosti sústavy. Odporúčam preto používať telá fotoaparátov s tzv. laserovou matnicou. Chvenie, ktoré spôsobuje náraz zrkadla pri spustení, môžeme potlačiť použitím samospúšte, prípadne použijeme nasledujúci trik: objektív zakryjeme kúskom kartónu, ktorý držíme v ruke, otvoríme uzávierku nastavenú na čas „B“, odkryjeme a zakryjeme objektív na požadovaný expozičný čas a zavrieme uzávierku. Takto môžeme prakticky úplne eliminovať náraz zrkadla a lamiel uzávierky. Žiaľ, tento trik sa nedá použiť pri krátkych časoch (pod 1/2 s), pretože odhad presnej expozície je náročný.
Určenie správnej expozície pri fotografovaní Mesiaca
Vzhľadom na to, že ani pri tomto druhu astronomickej fotografie sa veľmi nemôžeme spoliehať na zabudovaný expozimeter (aj keď nám môže pomôcť pri najbližšom určení expozície), nasledujúca tabuľka nám dáva prehľad expozičných časov pre film s citlivosťou 100 ASA pri rôznych svetelnostiach objektívu (alebo výslednej svetelnosti sústavy ďalekohľadu) a pre rôzne fázy Mesiaca.
Svetelnosť (clona) úzky kosáčik široký kosáčik prvá a posledná štvrť pred splnom spln
4 1/60 s 1/125 s 1/250 s 1/500 s 1/1000 s
5,6 1/30 s 1/60 s 1/125 s 1/250 s 1/500 s
8 1/15 s 1/30 s 1/60 s 1/125 s 1/250 s
11 1/8 s 1/15 s 1/30 s 1/60 s 1/125 s
16 1/4 s 1/8 s 1/15 s 1/30 s 1/60 s
22 1/2 s 1/4 s 1/8 s 1/15 s 1/30 s
32 1 s 1/2 s 1/4 s 1/8 s 1/15 s
45 2 s 1 s 1/2 s 1/4 s 1/8 s
64 4 s 2 s 1 s 1/2 s 1/4 s

Pre inú citlivosť filmu musíme expozície upraviť. Napríklad: pre 200 ASA skrátime o 1 expozičný stupeň (namiesto 1/60 s použijeme 1/125 s). Pre citlivosť 50 ASA predĺžime príslušné expozície o 1 stupeň a podobne.
5. Záver

Na Mesiaci pri rôznych fázach môžeme snímať vždy iné detaily. Krátery a pohoria sú najlepšie viditeľné v blízkosti terminátora, keď vrhajú najdlhšie tiene. V splne sú dobre viditeľné všetky moria a niektoré krátery s lúčovitými výbežkami (Tycho, Koperník a Kepler). Môžeme sa pokúsiť odfotografovať aj tzv. popolavý svit, keď je Mesiac blízko novu. Expozíciu však musíme predĺžiť o 7 expozičných stupňov oproti expozícii kosáčika.
Filmy na fotografovanie môžu mať aj nižšiu citlivosť 50 až 200 ASA. Z čiernobielych je vhodný Ilford Delta 100 (400), Kodak Plus X alebo T-Max. Vhodný je aj Kodak 2415 Tech. Pan, aj keď má trochu vyšší kontrast. Z farebných môžeme použiť celú škálu filmov dostupných na trhu.

Vhodné je však zvoliť si jednu značku.
5. Fotografovanie plošných objektov

Medzi plošné objekty zaraďujeme najmä hmloviny, hviezdokopy, galaxie* ale i kométy, ktoré patria do Slnečnej sústavy. Plošné objekty patria medzi najkrajšie na oblohe, a teda aj najviac fotografované amatérmi. Fotografovanie takýchto objektov je náročné na prístrojové vybavenie, fotografické materiály, ale i pozorovacie podmienky. Keďže ide o objekty, ktorých jas je len o málo vyšší ako jas pozadia nočnej oblohy, musíme použiť svetelnú optickú sústavu, vysokocitlivý (alebo scitlivený) film a snímať čo najďalej od umelého osvetlenia, ktoré by nám znemožnilo tieto objekty zachytiť.
Prístrojové vybavenie na fotografovanie plošných objektov
V prvom rade potrebujeme pevný statív (ak používame prenosný ďalekohľad), najlepšie drevenú alebo kovovú trojnožku. Ďalšou nevyhnutnosťou je kvalitná paralaktická montáž s hodinovým strojom a možnosťou jemných pohybov v obidvoch osiach. V prípade prenosného ďalekohľadu je zakaždým potrebné čo najpresnejšie nastaviť polárnu os na svetový pól. Keďže úplne presné nastavenie je veľmi zdĺhavé (vyžaduje si niekoľko hodín), najvýhodnejšie je mať v polárnej osi zabudovaný tzv. polárny ďalekohľad. Pomocou neho nastavíme polárnu os dostatočne presne tak, aby sme mohli robiť expozície aj niekoľko desiatok minút bez častých korekcií (najmä v deklinácii).
Typ pointéra alebo iného pointačného systému zvolíme podľa našich možností, a hlavne podľa parametrov snímacej sústavy, ktorou budeme fotografovať. Presnosť pointácie a zväčšenie pointéra boli opísané v 3. časti.
Plošné objekty sú charakteristické veľmi malým jasom, preto na ich snímanie je rozhodujúca svetelnosť optickej sústavy. Odporúčaná svetelnosť je 1:2 až 1:6. Najvyššiu svetelnosť dosahujú Schmidtove a Maksutovove komory a v súčasnosti aj moderné teleobjektívy využívajúce nízkodisperzné sklá. Pomerne dobrou voľbou pre amatérov je Newton, ktorý je pri vyššej svetelnosti vhodné doplniť korektorom kómy (1:5 až 1:3,5). Niektoré plošné objekty, predovšetkým menších uhlových rozmerov, je možné snímať aj sústavami o nižšej svetelnosti (1:8 až 1:11) avšak tu už budú potrebné veľmi dlhé expozície.
Maximálna dĺžka expozície bude obmedzená svetelnosťou objektívu, citlivosťou filmu a tiež svetelným znečistením oblohy umelým osvetlením.
Svetelnosť 1:2 1:2,8 1:4 1:6 1:10
Max. expozícia [min] 15 30 50 120 300
Tab. 1: Odporúčané maximálne expozície, pri ktorých sa ešte neprejavuje rušivo pozadie oblohy.

Časy sú uvedené na základe skúseností pri exponovaní na vysokocitlivý film pri čo najmenšom svetelnom znečistení oblohy.

Fotografické materiály vhodné na fotografovanie plošných objektov
Ako som už vyššie spomenul, na fotografovanie plošných objektov, ktoré majú malý jas, budeme musieť použiť materiály s čo najvyššou citlivosťou, prípadne zvýšiť ich citlivosť pred vlastnou expozíciou (predsvetlenie a hypersenzibilizácia), počas expozície (chladenie) alebo po expozícii (prevyvolanie, tzv. „push proces“). Fotografická emulzia má pre astronómov amatérov, ktorí robia dlhé expozície, jednu nepriaznivú vlastnosť, a to tzv. stratu reciprocity. To znamená, že pri dlhých expozíciách (niekoľko sekúnd a dlhších) sčernenie emulzie nie je priamo úmerné expozičným časom. Citlivosť emulzie akoby klesala s predlžujúcim sa expozičným časom. Je to tzv. Schwartzschildov jav. Tento jav má za následok neúmerné predĺženie expozície a u farebných materiálov aj posun farieb, keďže citlivosť jednotlivých farebných vrstiev v emulzii sa nemení rovnomerne. Z toho vyplýva, že ani plošné objekty, ktoré naexponujeme na farebný film, nemusia byť zobrazené v reálnych farbách.
Na fotografiu plošných objektov sú vhodné z dostupných vysokocitlivých filmov najmä:
Film Čiernobiely Farebný negatívny Farebný diapozitívny
Kodak Tri-X 400 T-Max 400 Gold Ultra 400 Royal Gold 1000 Ektachrome Elite II 200 Ektachrome Panther 400X
Fuji Neopan 400 Neopan 1600 New Superia 400 New Superia 800 SuperHG 1600 Fujichrome Provia 400 Fujichrome Provia 1600
Ilford Delta 400 HP 5 Plus

Okrem spomínaných filmov môžete použiť aj filmy ďalších výrobcov, ako napr. Agfa, Konica, Foma a pod. Na scitlivenie hlavne hypersenzibilizovaním v atmosfére dusíka a vodíka, sú vhodné nízkocitlivé filmy (okolo 100 ASA). Hypersenzibilizáciou sa značne potlačí Schwartzschildov jav, a pritom sa zachová jemná zrnitosť materiálu.
Ak fotografujeme v mieste, kde je určité svetelné znečistenie umelým osvetlením, môžeme použiť filtre potláčajúce jas pozadia. Vhodný je najmä Lumicon, DeepSky filter na čiernobielu i farebnú fotografiu.

Poznámka: V zahraničnej literatúre sa tieto objekty označujú ako „deep sky“. Tam však patria všetky objekty nachádzajúce sa mimo Slnečnej sústavy, teda aj hviezdy, a zase tam nepatria kométy, ktoré sú v Slnečnej sústave. U nás je zaužívaný výraz plošné objekty.