thumb|Mgławica Ameryka Północna thumb|Galaktyka Andromedy – M31 thumb|Amatorski zestaw do astrofotografii Astrofotografia (astrografia) – dziedzina fotografii, która zajmuje się zdjęciami sfery niebieskiej oraz wszystkich występujących na niej obiektów, takich jak np. planety, galaktyki czy mgławice. Astrofotografię wykorzystuje się często, by ujrzeć obiekty zbyt słabe do oglądania gołym okiem bądź za pomocą niewielkich teleskopów. Zastosowanie długiego czasu ekspozycji umożliwia zebranie na jednej kliszy fotograficznej lub innym elemencie światłoczułym wszystkich fotonów padających z danego obszaru nieba nawet przez kilka godzin. Utrzymanie bardzo dokładnego ustawienia aparatu (ew. połączonego z teleskopem – zob. astrograf) wymaga użycia solidnego statywu i montażu, połączonego z precyzyjnym napędem zegarowym.
Historia Pionierem astrofotografii był John William Draper, który wykonał fotografię Księżyca w 1840 roku. Następnie jego syn, Henry Draper, w 1880 r. jako pierwszy sfotografował obiekt pozasłoneczny – Wielką Mgławicę w Orionie. Od początku lat 90. XX wieku coraz więcej, zarówno amatorów, jak i profesjonalnych astrofotografów zamienia tradycyjne aparaty na matryce CCD, charakteryzujące się m.in. zwiększoną czułością.
Wzory przydatne w astrofotografii Pole widzenia rejestratora obrazu (aparatu, kamery)
gdzie jest długością boku detektora, a – ogniskową.
Długość śladu zakreślanego przez gwiazdę, fotografując nieruchomym aparatem
gdzie jest czasem naświetlania w sekundach, ogniskową, a deklinacją gwiazdy. Jednostka otrzymanej długości śladu odpowiada jednostce określającej ogniskową. Chcąc uzyskać przesunięcie mniejsze od wielkości pojedynczego piksela, należy zastosować czas krótszy, niż
Za należy podstawić rozmiar piksela (jednostka musi być taka sama, jak ta opisująca ogniskową). Wzór można również zastosować w fotografii na tradycyjnych materiałach halogenosrebrowych. Za należy wstawić wtedy wielkość krążka rozproszenia właściwą dla danego formatu: 0,05 mm lub 0,033 mm dla aparatów małoobrazkowych; 0,075 mm dla formatu 6x6; 0,09 mm dla formatu 6x9 lub 0,1 mm dla formatu 9x12 i 4x5. Wtedy ogniskowa winna być również w mm.
By skompensować obrót sfery niebieskiej instrument należy zamocować na montażu paralaktycznym bądź azymutalnym z napędem sterowanym elektronicznie, stosując dodatkowo rotor pola.
Wielkość liniowa obrazu ciała niebieskiego rzutowanego na detektor
gdzie jest wielkością kątową obiektu.
Średnica plamki Airy’ego w ognisku teleskopu o średnicy czynnej i ogniskowej dla długości fali
Wzór ten umożliwia dobór optymalnego rozmiaru piksela matrycy światłoczułej rejestratora podłączanego do teleskopu, celem uzyskania najlepszej rozdzielczości kątowej. Zgodnie z twierdzeniem o próbkowaniu, na średnicę krążka Airy’ego powinny przypadać co najmniej dwa piksele (zob. częstotliwość Nyquista). Dalsze zmniejszanie wielkości piksela nie wniesie jednak dodatkowych detali do obrazu (zob. zdolność rozdzielcza). Jeśli rozmiar piksela jest zbyt duży w stosunku do parametrów teleskopu, można skorzystać z soczewki Barlowa, celem wydłużenia ogniskowej instrumentu optycznego.
Sugerowany czas naświetlania (w sekundach)
gdzie: – liczba przysłony – czułość filmu [ASA] – moc promieniowania fotografowanego obiektu [J/s].
Obiekt Moc promieniowania[J/s] Słońce 10000000 Słońce w filtrze wizualnym Baader ND5 100 Słońce w filtrze fotograficznym Baader ND3,8 1585 Zaćmienie Słońca Protuberancje 100 Wewnętrzna korona 50 Środkowa korona 5 Zewnętrzna korona 0,5 Niebo w czasie zaćmienia 0,01 Planety Wenus 2000 Mars 60 Jowisz 30 Saturn 10 Uran 4 Niebo Szary świt 0,01 Niebieskie niebo 1000
Obiekt Moc promieniowania [J/s] Księżyc 2–3 dni przed/po nowiu Księżyca 10 4–5 dni przed/po nowiu Księżyca 20 Kwadry Księżyca 40 Księżyc 2–3 dni przed/po pełni 80 Księżyc w pełni 200 Zaćmienie Księżyca Granica cienia 0,05 Zaćmienie całkowite 0,005 Obiekty „Deep Sky” Środkowa część M42 0,001 Większość mgławic 0,0001 Galaktyka M31 0,0001 Większość galaktyk 0,00001 Droga Mleczna 0,00001
W praktyce optymalny czas naświetlania może się nieco różnić od wyliczonego. Wpływa na to m.in. zaświetlenie tła nieba, ewentualne odstępstwo faktycznej czułości detektora od parametrów nominalnych, warunki pogodowe, ekstynkcja atmosferyczna itp.
Przypisy
Bibliografia
Linki zewnętrzne
Polskojęzyczne
Astrofotografia, 6 października 2018. [dostęp 2025-05-18]: Astrofotografia naukowa, 15 września 2024. [dostęp 2025-05-18]:
Anglojęzyczne Początki astrofotografii Adventures in astrophotography with a small telescope
Kategoria:Astronomia obserwacyjna Kategoria:Fotografia