Руководство по выбору телескопов

Какими способами ведется наблюдение за ночным небом? Какое оборудование помогает в его визуальном изучении и познании? Как следует поступить, чтобы делать фотографии небесных объектов? При выборе телескопа и его компонентов что стоит учесть?

В данном руководстве от New-science.ru даются ответы на интересующие вопросы о выборе астрономических инструментов и необходимых для этого познаний.

Новости СМИ2

Астрофотография – это фотографии небесных тел. Потребность в таком фотографировании возникла из-за желания более глубоко изучить все звезды, которые раньше были доступны только для наблюдения, а также открытия новых, невидимых невооруженным глазом. С развитием технологий астрофотография стала доступна многим при условии соответствия бюджета целям и наличии небольших знаний в этой области – можно без проблем собрать собственный телескоп и фотоустановку.

С другой стороны, наблюдательная астрономия — это занятие, заключающееся в наблюдении за небосводной полосой и небесными телами. Наблюдения могут выполняться как без инструментов, так и с использованием специальных приспособлений.

Что вы хотите наблюдать или фотографировать?

Прежде чем приобрести телескоп, важно определиться с тем, что вы собираетесь с ним делать. Сложно найти универсальный инструмент, способный удовлетворить все потребности. Поспешное принятие решения или неопределенность могут сделать покупку дорогой и неэффективной.

Астрофотография требует больше финансовых вложений, чем традиционное изучение неба.
Важно помнить, что телескоп, подходящий для астрономических снимков, может использоваться и для наблюдений. Против этого не так просто. Необходимо также определиться с объектами наблюдения или съемки. Астрофотографы интересуются:

Планеты и Луна.
Глубокое небо — это небесные объекты, такие как галактики, туманности и звездные скопления.
Солнце настолько ярко, что для наблюдения за ним требуются специальные телескопы или солнечные фильтры, которые защищают зрение и оборудование от повреждений.

Выбрав объект наблюдения или съемки и область интересов, переходите к подбору телескопа.

Основные типы любительских телескопов

Телескопы – инструменты для наблюдения за удалёнными объектами астрономами и любителями астрономии. Состоят из линз и/или зеркал. В зависимости от применяемых инструментов, телескопы разделяют на три основные группы.

Телескопы с линзами.
Телескопы с зеркалами.
Телескопы с использованием как зеркал, так и линз.

Мы далее разберем работу этих инструментов, их преимущества и недостатки.

Преломляющие телескопы

Преломляющие телескопы работают по принципу преломления света, когда луч меняет направление при переходе из одной среды в другую. Параллельные лучи света встречаются с линзой (или системой линз) — объективом. Объектив направляет лучи света в одну точку — фокус. В фокусе окуляр, другая линза телескопа, увеличивает изображение удаленных объектов. Окуляр принимает свет из фокуса и направляет его в глаз наблюдателя.

Рефракционные телескопы годятся для рассмотрения Луны, планет и небесных объектов. каталога Мессье.

Преломляющие телескопы закрытого типа защищают оптическую трубу от пыли и влаги.
Оптику не нужно настраивать под наблюдателя, так как она статична и лишена центрального каркаса, который искажает прохождение света и меняет дифракционную картину. Такие телескопы обеспечивают высококонтрастные изображения высокого разрешения, что идеально подходит для наблюдения за планетами и Луной.

При использовании линз в преломляющих телескопах возникает хроматическая аберрация. Законы физики приводят к тому, что фотоны разных цветов по-разному реагируют на изменение среды распространения. Это приводит к неточному сфокусированию лучей, так как более короткие длины волн (синий, фиолетовый) отклоняются сильнее, чем более длинные (красный). В итоге изображения получаются размытыми. Для устранения этого дефекта применяют дополнительные линзы и зеркала.

Отражающие телескопы

Изобретенные Исааком Ньютоном в XVII веке, отражающие телескопы состоят из открытой трубы, вогнутого первичного зеркала и вторичного, наклоненного под углом 45°. Свет, попадая в трубу, отражается от первичного зеркала на второе, а затем отклоняется в окуляр.

В этих телескопах можно увидеть кометы, туманности, галактики, шаровые скопления, переменные звёзды и объекты Солнечной системы.

Из-за строения рефлекторы могут быть компактнее и доступнее рефракторов. В связи с этим их популярность среди любителей астрономии наибольшая. Без использования линз рефлекторы не подвержены хроматической аберрации.

Этот дефект называют комой, вследствие чего объекты кажутся расфокусированными. Например, звезда будет выглядеть как комета с размытым хвостом. Это происходит из-за того, что свет, отраженный от краев первичного зеркала, не фокусируется в той же точке, что и свет, отраженный от центра. Кроме того, контрастность меньше из-за первичного зеркала, поэтому детали предметов труднее оценить. Наконец, часть входящего света заслоняется вторичным зеркалом.

Зеркально-линзовые оптические системы

Зеркально-линзовые оптические системы — это конструкции, предназначенные для съемки бесконечно удалённых объектов. Такие системы используют как преломляющие линзы, так и отражающие зеркала.

Не страдают от комы, свойственной отражающим телескопам, и хроматической аберрации, присущей рефракторам. Имеют оптическую систему «сворачивающегося пути»: могут быть короче, чем следует из фокусного расстояния. Из-за этого легче и компактнее, чем рефлекторы или рефракторы с такой же апертурой. Удобны для транспортировки благодаря небольшим размерам и массе. Более доступны в производстве, следовательно, и потребителям.

Зеркально-линзовые оптические системы увеличивают массу при расширении диаметра и нуждаются в более частой оптической регулировке по сравнению с рефракторами.

Движущиеся части зеркально-линзовых оптических систем сложнее, чем у рефракторов или рефлекторов. Зеркало-линзовые системы имеют ограничение оптических характеристик из-за центрального затемнения апертуры (вследствие вторичного зеркала). Такая проблема характерна и для классических телескопов Кассегрена и ньютоновских отражателей.

Выбор крепления

Монтировка — часть телескопа, предназначенная для крепления трубы и её управления. Существуют три основных вида: экваториальная, альт-азимутальная и добсоновская. Экваториальные и альт-азимутальные монтировки состоят из штатива и головки, на которую устанавливается телескоп. Добсоновская монтировка представляет собой вилку, опирающуюся на вращающееся основание.

Монтировка позволяет телескопу двигаться вокруг оси, находящейся под углом и направленной на северный небесный полюс. Такая конструкция требует более сложной настройки для точного следования за объектом: необходима тщательная юстировка полярной оси. Выравнивание обычно осуществляется с помощью встроенного в головку монтировки полярного телескопа. Разные модели и марки экваториальных головок имеют различные конструкции.
Альт-азимутальная крепилка. Телескоп перемещается по двум осям: вертикальной и горизонтальной. Юстировка по полю звездам не обязательна.
Монтировка Добсона – это удобная в применении альтазимутальная монтировка для установки крупных телескопов. Это доступное и простое решение, но оно непригодно для астрофотографии.

Все три вида креплений доступны как с двигателем, так и с механическим управлением.

Каковы преимущества использования крепежа с электродвигателем?

Выбор моторизованных монтировок, необходимых для астрофотографии, влечет за собой увеличение цен. Вместе с тем расширяется набор удобств и инструментов. Моторизация компенсирует вращение Земли, что позволяет снимать с длинной экспозицией. Автоматическое наведение Go-to упрощает поиск любого небесного объекта, в том числе тех, которые трудно заметить без оптики.

Другие факторы для рассмотрения

Выбор креплений определяется оптической трубой, которую нужно поддерживать. Предельная нагрузка монтировки обычно рассчитана на зрительное наблюдение. Людям, увлеченным не только наблюдениями, но и фотографией, следует держаться подальше от рекомендуемой нагрузки для предотвращения деформации монтировки и обеспечения более точного слежения.

Важным фактором является возможность транспортировать оборудование.

Важность диафрагмы и фокусного расстояния

Для понимания воздействия технических характеристик на выбор телескопа нужно выделить ключевые показатели.

Фокусное соотношение — отношение фокусного расстояния телескопа к диаметру его апертуры, обозначаемое как ‘f/’. Например, телескоп с апертурой 100 мм и фокусным расстоянием 1000 мм будет иметь фокусное соотношение f/10.

Размер объектива, или апертура, крайне важен, так как определяет, сколько света может собирать телескоп. Чем он больше, тем больше света собирается.

Апертура влияет на разрешающую способность прибора, определяющую возможность отличать два объекта, находящихся очень близко друг к другу.

Значение этих факторов при покупке телескопа определяется его назначением: наблюдения или астрофотография.

Способность видеть свет зависит только от размера апертуры телескопа, в то время как фокусное расстояние определяет насколько сильно телескоп может увеличить изображение. Поэтому большие диаметры позволяют наблюдать объекты, которые слабее и/или расположены дальше; большие фокусные расстояния дают более высокое увеличение, но за счет уменьшения площади видимой зоны.

Телескопы с фокусными расстояниями от f/4 до f/6 считаются «яркими» или «быстрыми» при астрофотографии. Такой тип телескопов эффективен для широкоугольной съемки с короткой экспозицией, например, для фотографирования шаровых скоплений. f/10 хорошо подходит для съемки планет в высоком разрешении.

Какой телескоп выбрать?

Телескопы для начинающих

Выбирая первый телескоп, лучше не экономить и продумать разумное распределение бюджета.

Пример: приобретение недорогой немеханизированной экваториальной монтировки часто ведет к угасанию интереса к астрономии из-за неудобства в эксплуатации. Точно так же покупка полного набора для астрофотографии по завышенным ценам без понимания его работы, скорее всего, вызовет печальные итоги.

Рекомендуется приобретать качественные инструменты постепенно, осваивая использование каждого предмета по отдельности.

Телескопы для планетарных наблюдений и фотографии

Осмотр планет – неизбежный шаг для всех поклонников астрономии. Увидеть через окуляр телескопа удалённые от Земли на миллионы километров планеты – это, конечно же, впечатляющее зрелище. Для наблюдения за ними подойдут:

Максутово телескоп благодаря хорошему фокусному расстоянию создаёт изображения с деталями, контрастом и чёткостью. Высокое фокусное расстояние, дающее контрастность, также хорошо подходит для наблюдения двойных звёзд и шаровых скоплений. Однако не рекомендуется для наблюдения за галактиками и туманностями.
Ньютоновские телескопы отличаются хорошим соотношением цены и светосилы. Их плюс — сочетание большой фокусной апертуры, что хорошо подходит для изучения глубокого неба, минус — низкое фокусное расстояние, которое снижает контрастность изображений. При наблюдении планет контраст повышает четкость деталей поверхности.
Рефракторы обладают высокой контрастностью, что делает их подходящими для наблюдения и фотографирования ярких объектов с отчетливыми деталями, например Луны и планет. Из-за не очень большого диаметра коммерческих рефракторов наблюдение слабых объектов глубокого неба, таких как туманности или галактики, ими затруднено.

Помните: чем шире диаметр фокуса, тем большее увеличение возможно с помощью окуляров. Максимальное увеличение оптической трубы равно удвоенному диаметру. Увеличение окуляра вычисляется как деление фокусного расстояния телескопа на фокусное расстояние окуляра.

Телескопы для наблюдения за Солнцем

Наблюдение за Солнцем должно быть предельно безопасным: это необходимо для защиты как наблюдателя, так и аппаратуры. Самым распространенным способом обеспечивать безопасность является использование астросолнечного фильтра. Он представляется серебряным листом, накрывающим объектив телескопа, и пропускает лишь 0,001% солнечного света. С его помощью можно наблюдать Солнце в белом свете, а он подходит ко всем типам телескопов.

В числе телескопов, таких как «Коронадо», есть рефракторы с энергоотклоняющим фильтром (ERF), пропускающими только красную часть спектра, что позволяет наблюдать Солнце в H-альфа, или ионизированном водороде. Телескоп откалиброван на эту частоту и обеспечивает более качественные изображения по сравнению с другими оптическими трубами с астросолярным фильтром. Стоимость телескопов для солнечных наблюдений обычно начинается от нескольких тысяч долларов за базовые модели. Подробнее о солнечных фильтрах рассказано в разделе о фильтрах.

Телескопы для наблюдения за глубоким небом

Для изучения глубокого неба лучшим выбором считаются ньютоновские телескопы Добсона.

Добсоновская монтировка проста в использовании и быстро собирается. Монтировки Добсона без системы Go-to требуют знаний небесного свода, так как нужно вручную наводить на наблюдаемый объект. В первые несколько раз может быть сложно найти слабо освещенные объекты неба.

Телескопы для астрофотографии

Для съемки звездного неба нам необходимо устройство для отслеживания объектов.

Самым доступным вариантом остаются телескопы Ньютона с той же фокусной апертурой. Широко применяемые новичками в астрофотографии, они способны получать качественные изображения даже при не слишком длинных выдержках. Из-за вогнутого первичного зеркала ньютоновские телескопы нуждаются в хорошем корректоре комы для получения острого изображения звезд по краям. Для предотвращения потери качества изображения важно коллимировать зеркала. Из-за очень тяжелого первичного зеркала диаметры более 150 мм практически не применяются на монтировках типа Heq5, а 250 мм — на Eq6-r или аналогичных.

Апохроматические рефракторы обеспечивают высокое оптическое качество за счёт апохроматических объективов, хорошее фокусное расстояние (обычно от f/5 до f/7) и большое плоское поле благодаря специальным выравнивателям. Их цена выше по сравнению с ньютоновскими, но они более компактны и удобны для транспортировки.

Важно помнить, что при увеличении фокусного отношения телескопа ошибки слежения монтировки становятся более заметными. Ещё один важный момент — портативность: любители астрофотографии часто фотографируют вне дома, в местах с минимальным световым загрязнением. Слишком большой и тяжелый телескоп может затруднить такие поездки.

Как найти подходящее место для наблюдения?

Световое загрязнение

Загрязнение светом — это попадание искусственного света в окружающую среду, как прямое, так и косвенное.

По прогнозам, примерно 80% людей на планете, в том числе почти все жители США и Европы, проживают под ночным небом, засвеченным искусственным светом. Более трети человечества не видят Млечный Путь.

В период отключений электроэнергии на северо-востоке США в 2003 году.

Астрофотографы и любители наблюдения за ночным небом сталкиваются с проблемой загрязнения. Оно не только усложняет восприятие звезд, но и смешивается с сигналом объекта наблюдения, приводя к перенасыщению матрицы камеры и искажению неба.

Для наблюдения за небесной сферой наиболее благоприятны отдаленные от городов районы, возвышающиеся над уровнем моря более чем на 0 метров. Лучше всего подходят горные вершины, где световое загрязнение минимально и наступает глубокая тьма, способствующая качественному наблюдению. В таких районах, особенно если их высота превышает 2000 метров над уровнем моря, звездное небо будет казаться практически нетронутым, а Млечный Путь останется виден невооруженным глазом.

Атмосферное видение

Видимость в астрономии показывает уровень турбулентности воздуха, главным образом изменчивости ветров на высоте. Скорость этих ветров колеблется от 50 до 400 км/ч, что создает большой разброс колебаний. Чем сильнее движется воздух и атмосфера, тем тусклее небесные объекты, которые мы пытаемся наблюдать, и труднее их четко различить. Это вызывает искажения и сбои в изображениях звезд, планет и туманностей в телескопе.

При хорошей видимости можно начинать наблюдения небесных тел или заниматься астрофотографией. Плохая видимость негативно сказывается на наблюдениях, особенно если требуется уловить мелкие детали, например, при наблюдении планет, Луны и двойных звезд. Видимость, достигаемая лучшими телескопами, размещенными в высоких горных районах экваториального пояса, например, в Чили и на Гавайях, составляет от 0,6 до 0,8 угловых секунд разрешаемой дальности.

Масштаб прозрачности атмосферы, оценивающийся по одному источнику света.

Существуют шкалы для определения степени турбулентности воздуха, предоставляющие значения и описания для ее оценки. Условия видимости конкретной ночи и места, доступные на сайтах и в мобильных приложениях с использованием GPS, показывают, насколько земная атмосфера искажает изображение небесных тел.

Без использования инструментов оценки качества атмосферного зрения можно быстро оценить его самостоятельно. В тихие вечерние часы, когда нет ветра, через телескоп легко рассмотреть детали планет и Луны. Это говорит о хорошем зрении. Противоположному случаю – ясные вечера после грозы, небо черное, но звезды мерцают сильно – плохая видимость: небесные объекты видны только при малом увеличении, фокусировка затруднена.

Какие базовые знания вам нужны?

Основы астрономии

Чтобы наблюдать небо с помощью телескопа и заниматься астрофотографией, нужно освоить основы: ориентироваться на ночном небе, узнавать разные небесные объекты и упрощать сложную информацию.

Небесные координаты

Небесные координаты нужны для установления места звёзд на небосклоне.

Альт-азимутальные координаты определяются местоположением наблюдателя по отношению к звезде.
Эта система координирует с предполагаемым неподвижным наблюдателем относительно движущейся Земли и меняется во времени для каждой звезды, находящейся в относительном движении к нашей планете.
Альт-азимутальные координаты базируются на горизонте (окружности, разделяющей видимое полушарие неба от невидимого), местном меридиане (окружности, проходящей через зенит и полюса наблюдателя) и точке на горизонте, ближайшей к звезде.

Система координат для звёздного неба.

С другой стороны, сферические или прямоугольные координаты называются экваториальными координатами. В них начало координат находится в центре Земли, основная плоскость — небесный экватор (проекция земного экватора на небесную сферу), а главное направление указывает на точную точку на небесном экваторе.

Созвездия и астеризмы

Созвездие — это группа звёзд, которые образуют воображаемую линию или фигуру на небесной сфере. Часто она представляет животное, мифологическую личность, Бога или неодушевлённый предмет. Международный астрономический союз разделил небо на 88 созвездий с чётко определёнными границами, так что каждая точка на небе принадлежит одному созвездию.

Звёздные скопления, видимые с севера, преобладают мифологическими фигурами из Древней Греции, а южные получили названия в период Просвещения. Созвездия, пересекающие эклиптику, называются зодиакальными и традиционно насчитывают двенадцать.

Двенадцать знаков зодиака лежат на эклиптике.

Именно по особой геометрической форме, которую можно заметить на ночном небе, группы звёзд называются астеризмами. Обычно созвездия представляют собой большие астеризмы, но сам по себе астеризм может объединять несколько ярких звёзд, которые принадлежат разным созвездиям. Астеризмы часто применяются в астрономии и астрофилии для поиска других, менее заметных звёзд и созвездий на небе.

Объекты глубокого неба

Звездные скопления — это очень плотные группы звёзд, удерживаемых друг другом гравитацией. Существует два основных типа: шаровые скопления, состоящие из сотен тысяч очень старых звёзд, и открытые скопления, содержащие тысячи молодых звёзд. В северном полушарии, особенно зимой, хорошо видны Плеяды и Гиады.

Галактики — огромные скопления звезд, планетных систем, группировок звезд, пыли и газа, удерживаемых вместе силой гравитации.
Эти крупные небесные объекты делятся на группы по форме, типу, происхождению и эволюции. Среди самых красивых в северном полушарии — галактика Андромеды, галактика Треугольника, галактика Сомбреро, галактика Сигары, галактика Боде и галактика Колеса.

В глубоком небе есть туманности — скопления пыли и межзвездного газа, где происходят явления звездообразования. Богатые водородом области и молекулярные облака — ещё примеры таких образований. Некоторые образуются из-за гравитационного коллапса газа между звёздами, другие — в результате звездных взрывов. Крабовидной туманности в созвездии Тельца — один из примеров. Туманность Ориона, Конская голова или Парус очень красивы для наблюдения и фотографирования на небе.

Объекты в каталоге Мессье

Каталог Мессье назван именем французского астронома Шарля Мессье (1730-1817), который опубликовал его в 1774 году под названием «Catalogue des Nébuleuses et des Amas d’Étoiles». Это был первый астрономический каталог небесных объектов, отличных от звезд. В составлении каталога участвовал коллега Мессье Пьер Мешен, будущий директор Парижской астрономической обсерватории.

В каталоге после исправлений и дополнений содержится 108 объектов, обозначаемых заглавной буквой М и каталожным номером. В него включено 40 галактик, 29 шаровых скоплений, 27 открытых скоплений, 7 диффузных туманностей, 4 планетарные туманности, 1 двойная звезда, 1 галактическое облако и 1 астеризм (M73).

Шарль Мессье прославился как «охотник за кометами». Открыв не менее 19 таких небесных тел, составил список объектов, которые по мнению наблюдателей с похожими приборами, казались «туманными» и следовательно отличались от обычных звезд. Этот каталог и сейчас пользуется популярностью у любителей астрономии для наблюдения самых красивых объектов ночного неба.

Эволюция неба

Небо, видимое нами над головой, меняется в течение солнечного года.

Каждый сезон имеет свои ориентиры, помогающие нам ориентироваться в небе и узнавать его обитателей. Для ориентации полезны небесные карты, астролябия, приложения для смартфонов и программы, имитирующие небесный свод. Самостоятельно можно использовать некоторые звезды для ориентации, распознавая небо в любое время года и положение на земном шаре.

Видимая на севере Полярная звезда, высота которой над горизонтом равна вашей широте, хорошо заметна после захода солнца. В течение года она всегда вращается вокруг точки, примерно указывающей направление на север.

Весеннее небо

В весеннее время можно начать с созвездия Большой Медведицы, рассмотреть звезды, наиболее удаленные вправо от формы ковша — Дубхе и Мерак. Проведите линию по небу, равную пятикратному расстоянию между этими звёздами, и узнаете Полярную звезду. Это последняя звезда в созвездии Малой Медведицы, остальные семь звёзд которой значительно слабее и различимы только на очень темном небе.

Идеально продлевая линию звёзд Большого Пса, следуют Арктур и Спика – две из самых крупных и светлых звёзд на небосводе. Арктур красного цвета, а Спика — голубого.

Летнее небо

В северном полушарии летние ночи отличаются большим треугольником ярких звёзд: Вега в Лире, Денеб в Лебеде и Альтаир в Орле. Звёзды, называемые «летним треугольником», помогают ориентироваться на небе. Продолжая линию между Денебом и Вегой, можно увидеть трапецию из слабых звёзд, составляющих тело созвездия Геркулеса. К югу от Водолея находятся Стрелец и Скорпион.

И летом можно определить местоположение Полярной звезды по Большой Медведице и форме созвездия Кассиопеи, внутренний конец которого указывает точно на нее.

В летнюю ночь при темном ясном небе Млечный Путь демонстрирует свое великолепие, проходя через созвездия Стрельца, Скорпиона, Аквилы, Лебедя и Кассиопеи. Ближе к середине августа наблюдаются Меркурий — очень маленький с тусклым желтым свечением, Юпитер, восходящий поздним летним вечером, и Сатурн, видимый после захода Солнца на юге в созвездии Весов.

Осеннее небо

В осеннем небе ориентиром выступает «Большой квадрат Пегаса». Четыре угла квадрата не состоят из очень ярких звезд, но образуют четкий четырехугольник, соответствующий созвездию. Квадрат хорошо виден в конце лета, осенью и частично зимой. Часть квадрата также входит в состав созвездия Андромеды.

Осенью определить местонахождение Полярной звезды можно по созвездию Кассиопеи: в северном полушарии оно напоминает букву М, внутренний ее угол указывает непосредственно на Полярную звезду.

В эти месяцы для наблюдения доступны Юпитер, весь вечер светивший белым светом и находящийся подальше от Солнца в ночных сумерках, и Сатурн, маленький и с желтовато-белым светом, всегда видимый в созвездии Весов при желании.

Зимнее небо

Зимнее небо северного полушария заметно благодаря очень ярким звездам. Самая яркая — Сириус, вместе с Проционом и Бетельгейзе образует «Зимний треугольник». Этот перевернутый треугольник имеет нижнюю вершину на Сириусе, верхнюю на востоке на Проционе и верхнюю на западе на Бетельгейзе — красном гиганте из созвездия Ориона.

Орион служит хорошим ориентиром для определения других созвездий или небесных объектов, например, Плеяд и Гиад — двух известных звездных скоплений. Большая Медведица и Кассиопея, обе расположенные перевернутыми по отношению к летнему небу северного полушария, помогают опознать Полярную звезду и Малую Медведицу.

В зимний период Марс находится в верхней части южного неба и продолжает свое движение в течение всего года. По мере подъема на небосклоне в более поздние ночные часы свет его становится ярче. В это время Юпитер наблюдается незадолго до рассвета, а Сатурн — в сумерках или на утреннем небе.

Полезное оборудование для астрофотографии

Астрофотография с помощью смартфона

Для начала знакомства с астрофотографией не нужно тратить много денег. Достаточно взять свой смартфон и штатив и отправиться в очень темное место. Без света камера автоматически активирует «ночной режим», что фактически дает фотографию с длительной экспозицией.

В режиме PRO камеры мобильного телефона можно вручную установить ISO и выдержку. Если камера не имеет такой возможности или требуется более точный контроль, множество приложений для камеры предлагают именно это. Например, Camera+ 2 для Apple и Camera FV-5 для Android, которые также могут снимать в сыром виде. Это облегчает последующее редактирование фотографий. Необработанные изображения, часто записываемые в виде файлов DNG, содержат больше цветовой информации, чем JPEG или сжатые файлы.

По причине обработки данных изображений на компьютере, последние обладают большим количеством оттенков, теней и бликов по сравнению со сжатыми изображениями.

Высокое ISO, в идеале не менее 1600.
Чтобы окуляр различил свет звезд, понадобится определенное время — не слишком малое, но и не чрезмерно большое. Например, для широкоугольного объектива достаточно 20 секунд, а для телеобъектива, или при съёмке небольшого фрагмента неба, — 15 секунд.
Таймер для того, чтобы касание рукой не помешало фото.
Выключить вспышку.

Это безусловно важные шаги и инструменты даже для начинающих фотографов, которые осваивают фотографию неба с помощью хорошего оборудования.

Тренога, пульт ДУ, переходники

Для фотографий с длительной выдержкой полезен штатив. Фотографии с длинной выдержкой требуют стабильности и устойчивости. Недорогие подставки для смартфонов — один из вариантов. В качестве альтернативы можно использовать импровизированную опору или подставку.

Важно помнить, что любая вибрация может испортить фотографию. Для этого следует использовать функцию отложенного срабатывания затвора, чтобы избежать влияния прикосновений, или приобрести пульт дистанционного управления по Bluetooth.

Адаптеры позволяют подключить телефон к окуляру телескопа для съемки слабых и малоразмерных небесных объектов.

Астроинспекторы

Рассматривая ночное небо, замечаем, что звезды перемещаются в течение ночи. Этот процесс, кажущийся незаметным невооружённым глазом, протекает очень быстро. При фотосъёмке с длинной выдержкой всего 30 секунд на снимке получится темное небо, заполненное яркими линиями — звездными следами.

В ночное время звезды перемещаются по небосклону. Такое движение спровоцировано вращением Земли и дает возможность делать снимки, похожие на представленный. Линии, возникающие на небе, называют звездными траекториями.

Для съёмки Млечного Пути, глубокого неба или простого неба в горах астротрекер очень полезен. Это установка для камеры с двигателем, вращающимся со скоростью вращения Земли. Астротрекер следует за звездами, когда те кажутся движущимися по небу.

Фильтры

Астрономические фильтры – ценный помощник для наблюдателей неба, а для любителей астрофотографии – просто необходимый инструмент. Существует множество типов фильтров.

Цветные фильтры поглощают или пропускают конкретный участок спектра наблюдаемого объекта. Такие фильтры применяют для увеличения контрастности и улучшения деталей на Луне и планетах. Для каждого цвета видимого спектра существует свой фильтр, который предназначен для выявления определенной особенности лунной или планетарной поверхности.
Для уменьшения яркости Луны и повышения контрастности при ее наблюдении применяются лунные или нейтральные фильтры плотности. Яркая поверхность Луны иногда теряет детали, поэтому такие фильтры пропускают от 8% до 50% светового потока.
Поляризационные фильтры похожи на лунные с тем отличием, что яркость пропускаемого света можно изменять в диапазоне от 1% до 40%.
Узкополосные фильтры пропускают только одну длину волны. Все спектральные области за ее пределами полностью блокируются. Это снижает световое загрязнение от ламп с натриевыми парами (желтого цвета) и ртутными лампами (фиолетово-белого цвета). Допустимая длина волны имеет полезное окно шириной всего несколько нанометров.
Широкополосные фильтры пропускают больший диапазон длин волн по сравнению с узкополосными. Часто их применяют для уменьшения светового загрязнения.

Солнечные фильтры

Для многих астрономия — ночное занятие. Ждем захода солнца и сумерек, чтобы любоваться небом. При этом пропускаем невероятное зрелище, которое наша звезда показывает каждый день. Зрелище, к которому нужно быть готовыми.

Солнечный свет может быть опасен для человеческих глаз, способный обжечь сетчатку при прямом просмотре. Поэтому необходимы солнцезащитные очки. Наблюдатели за солнцем применяют специальные фильтры, которые уменьшают солнечную энергию до безопасного уровня. Фильтры разделяются на два типа: световые и водородно-альфа-фильтры (Н-альфа).

Солнце через фильтр H-альфа и в обычном свете.

Светофильтры белого света

Блокируя 99,999 процента солнечного света, фильтры позволяют наблюдать видимую поверхность Солнца (фотосферу). Имеющие название «апертурные фильтры», белые световые фильтры устанавливаются в передней части телескопа для снижения энергии Солнца до безопасного уровня, прежде чем она попадёт в оптическую систему, включая глаза. Обычно изготавливаемые из стекла или полимерного материала, например майлара, фильтры плотно прилегают к телескопу или биноклю.

Перед применением фильтра проверьте, что он работает исправно. Для этого зажгите телефонный фонарик и просмотрите свет сквозь фильтр. Яркие пятна или полосы указывают на повреждение фильтра, поэтому его нельзя использовать.

Цвет солнца при просмотре через фильтр зависит от материала покрытия. Стекло обычно окрашивает солнце в жёлто-оранжевые тона, а полимер – в белый с синим отливом.

Солнечные фильтры белого света подходят для наблюдения за меняющимися солнечными пятнами. Эти области поверхности Солнца с температурой ниже средней могут достигать в диаметре сотен или тысяч километров. Для наблюдения за большинством из них нужен телескоп. При увеличении 50х и более солнечные пятна демонстрируют все особенности своей эволюции.

H-альфа фильтры

Блокируют все длины волн солнечного света, кроме тех, что излучаются горячими атомами водорода. H-альфа фильтры демонстрируют детали Солнца, недоступные при фильтрах белого света. К ним относятся пламенеющие протуберанцы и замысловатые нити света.

Несмотря на то что Солнце может казаться безжизненным через фильтры белого света, фильтры Н-альфа позволяют нам разглядеть первую линию великолепной хромосферы Солнца, слой непосредственно над фотосферой. Как и солнечные пятна, характеристики H-альфа появляются и исчезают в соответствии с солнечной активностью.

Самыми редкими и драматичными событиями H-альфа являются солнечные вспышки. Внезапные и сильные извержения происходят в группах солнечных пятен и вокруг них, подобно рекам раскаленной лавы, протекающим между пятнами. Свечение обычно длится от 5 до 10 минут, хотя некоторые могут продолжаться несколько часов. Солнечные вспышки также испускают поток заряженных частиц, опасных для искусственных спутников, космонавтов, орбитальных миссий, а иногда даже для наземных сетей и инфраструктуры.

Наводящие камеры и телескопы

Для съёмки астрономических фотографий с экспозицией до десяти минут потребуется монтаж, который безупречно будет следить за объектом. В этом случае применяются телескопы и направляющие камеры, размещаемые над основной оптической системой.

В качестве наводящего устройства обычно применяют малый рефрактор с фокусной длиной, равной одной трети от основного телескопа. Гидирующая камера – это планетарная камера с небольшой матрицей для кадрирования меньшего поля и повышения точности. С помощью программного обеспечения изображения, получаемые гидирующей камерой, применяются для коррекции движений монтировки.

Фотография глубокого неба

Чтобы получать фотографии с длинной выдержкой, необходимые для съемки ночного неба, требуется программное обеспечение для управления монтировкой и автогидом, а также программа для получения снимков.

Для съёмки с помощью программ требуется компьютер, к которому присоединяются монтировка, основная и направляющая камеры. В качестве варианта можно применять такие инструменты, как Asiair — компактный компьютер, устанавливаемый на телескоп. Через Wi-Fi соединение Asiair взаимодействует с другими устройствами, например смартфонами и планшетами, что позволяет управлять установкой удобно.

При съёмке объектов издали нужно сделать снимки четырех видов:

Свет — это изображения объекта, которое нужно сфотографировать. Необходимо делать много снимков, чтобы получить больше информации.
Темные — выполняют с закрытым телескопом или с заглушенной камерой. Должны иметь ту же экспозицию, что и огни, и проводиться при той же температуре. Используются для устранения теплового шума датчика камеры.
Смещение — это снимки, применяемые для избавления от шума электронного датчика и перегоревших пикселей. Снимок делают при закрытом телескопе с минимальной выдержкой времени.
Плоскости — важный элемент обработки изображений, применяемый для выравнивания фотографии и устранения дефектов, вызванных частицами пыли или грязи на матрице камеры.
Снятие плоскостей осуществляется двумя способами: размещение белой ткани перед линзой телескопа с направлением на рассеянный свет или использование специальных плоских коробок. Продолжительность экспозиции определяется интенсивностью источника света. В целом гистограмма не должна превышать половину графика.

Складывание изображений осуществляют с помощью программ, таких как DDS (Deep Sky Stacker) или Pixinsight. Заключительную обработку проводят в Photoshop.