Путь чайника в астрофото. Часть 1 — Оборудование

    Без преувеличения можно сказать, что астрофотография — один из самых технически сложных разделов фотографии. Сложности состоят не только в некоторой удаленности объектов наблюдений, но и в различных моментах организационного характера.


    Астрономия как хобби интересовала меня давно, и наконец появилась практическая возможность попробовать себя в этом деле. Количество граблей на этом пути можно пересчитать десятком, и возможно подобная статья убережет новичков от ненужных трат.
    «Как это работает», подробности под катом.

    Выбор телескопа


    Монтировка

    Если говорить сильно упрощенно, то телескопы бывают 3х разновидностей, в зависимости от типа используемой монтировки. Ведь как давно было сказано еще Галилеем, все-таки Земля вертится, и телескоп должен поворачиваться вслед за звездами на небосводе. Поэтому монтировка — это не менее важная часть телескопа, чем собственно оптическая труба.
    Итак, есть 3 типа монтировок:

    — Экваториальная монтировка

    Самый правильный тип монтировки применительно к астрофото. Ось монтировки направлена в направлении Полярной звезды (ось вращения земли), таким образом в идеале телескоп вращается «синхронно» с небом. «В идеале», т.к. в реальности механика неидеальна, да и наведение на полярную звезду тоже, в общем тут зарыты грабли N1, которые решаются во-первых, покупкой хорошей монтировки (около 1000$) и опционально, дополнительной гидирующей камеры, более точно удерживающей звезду в центре (200-300$). Еще могут понадобиться всякие крепежи и прочие железяки, которые в комплекте с телескопом не идут, но весьма прилично стоят.

    Грабли N2 — как можно видеть из фото, монтировка достаточно громоздкая и тяжелая, помимо телескопа есть еще и противовесы, суммарный вес конструкции может быть 20-30кг.

    — Альт-азимутальная монтировка

    Данный тип монтировки полегче и попроще, требует меньше места и в целом весьма неплох. Однако как нетрудно догадаться, наблюдатель проигрывает в качестве, в частности из-за того что ось телескопа вращается несинхронно с осью земли, имеет место так называемое «вращение поля», из-за чего длинные выдержки невозможны. Это грабли N3.

    Впрочем для коротких выдержек это не так уж критично, а при желании можно докупить так называемый «экваториальный клин». При помощи него азимутальная монтировка по сути превращается в экваториальную, а телескоп будет стоять раскорякой примерно так:


    Цена этого клина около 300$, что есть грабли N4, так что имхо оно того не стоит — если ставить целью делать качественные фото, проще купить экваториальную монтировку сразу, чем делать такой сомнительный апгрейд.

    В моем случае, все было решено за меня — экваториальная монтировка банально не помещается на моем балконе, так что выбора в общем-то и не было, пришлось брать альт-азимутальную.

    — Монтировка Добсона

    Самый простой и дешевый тип монтировок. Для астрофото по большому счету не подходит вообще, кроме Луны и планет. Сейчас есть компьютеризированные монтировки Добсона с электромоторами, однако их цена совсем немалая, и смысла в этом для астрофото в общем, нет.

    Однако, плюс монтировки Добсона в ее дешевизне — например, за ту же цену можно купить 125мм телескоп с электроникой, или 200мм телескоп на монтировке Добсона. Очевидно, что второй покажет гораздо больше. В общем, если денег мало то об этом тоже можно подумать.

    Апертура (диаметр объектива)

    По большому счету, для астрофотографии апертура не так уж критична — в отличие от глаза, камера может накапливать свет. Но ведь в телескоп хочется еще и смотреть, так что этот параметр весьма важен. Все зависит исключительно от цены и финансовых возможностей покупающего. Примерно, можно выделить несколько вариантов:
    — до 120мм: по сути больше игрушка, в которую кое что можно посмотреть, но выбор объектов будет сильно ограничен. Цена вопроса до 600$.
    — 120-160мм: средний уровень, вполне пригодный как для начала, так и для дальнейшего «роста». Цена вопроса 600-1200$.
    — 200мм и выше: для сильно продвинутых любителей, тут уже встают вопросы как цены так и габаритов.

    В целом, тут есть грабли N5 — это масса и габариты телескопа. Можно купить просто отличный телескоп массой 30кг, и желание выносить его на улицу отпадет на 3й раз наблюдений. Телескоп с диаметром 5-8" вполне неплохой компромисс для начала, позволяющий с одной стороны, много чего увидеть, с другой стороны, это не так уж напряжно в плане габаритов и цены.

    Разумеется, есть другие параметры, такие как оптическая схема, светосила, фокусное расстояние, но все в целом не описать в одной статье.

    В моем случае, исходя из требования компактности, был приобретен телескоп Celestron Nexstar 6".

    Выбор камеры


    Когда-то давно, лет 5-10 назад, любители астрономии ставили на телескопы цифромыльницы через переходники и переделывали веб-камеры. Сейчас это стало неактуально, появились более-менее готовые решения, основных производителей любительских камер два: QHY и ZWO. Камера подсоединяется к телескопу вместо окуляра, в качестве интерфейса используется USB2 или USB3.


    Как и в любой другой фототехнике, цена здесь зависит от размера матрицы и количества мегапикселов. Еще камеры бывают монохромные и цветные, модели с охлаждением и без. Примерная цена вопроса — от 200$ до 2000$, более-менее средней ценой для любителя можно считать 400-500$: за эти деньги можно купить камеру с разрешением 2-6МПкс и выдержками до 1000с. Больше в принципе и не надо, даже такие параметры не обеспечит телескоп среднего ценового диапазона.

    Если в наличии есть DSLR камера со сменной оптикой, то можно использовать и ее, докупив соответствующий адаптер.

    Выбор ноутбука


    Как упоминалось выше, астрономические фотокамеры в основном, подключаются по USB. Камера пересылает на компьютер несжатый видеопоток (сжатие здесь неуместно, т.к. мы хотим рассматривать детали объектов а не артефакты mpeg). Так что желателен ноутбук с USB3.0 и достаточным местом на диске (1 минута несжатого видео занимает около гигабайта).

    Выбор места наблюдений


    Для всей любительской астрономии это самый сложный момент. По большому счету, слабых звезд в городах уже давно не видно, как писали здесь же на geektimes, выросло поколение людей, не видевших Млечный Путь (я сам его первый раз увидел лет в 25). В общем, это грабли N6 — в городе телескоп покажет от силы на 10% своих возможностей. В идеале, чтобы увидеть темное небо, в случае Москвы или Питера, надо отъехать километров на 80. Более точно можно узнать, посмотрев на сайте свое местоположение на сайте www.lightpollutionmap.info. Конечно, мотаться каждую ясную ночь на 80км никто не будет, так что остается смириться с тем что есть, и выбирать из доступных вариантов. Счастливые владельцы личного дома могут наблюдать на заднем дворе, это самый лучший вариант, для остальных остается либо дача, либо балкон (экстрим типа выноса оборудования суммарной ценой 2500$ на уличный двор я не рассматриваю).

    В случае наблюдений на балконе имеют место грабли N7 — это тепловые потоки от здания. В холодное время года теплый воздух из окон поднимается вверх, и заметно «мылит» изображение. Это не видно глазом, но при увеличении 100-200х атмосфера уже критично влияет на качество.
    При большом увеличении звезда может быть видна примерно так:
    Youtube видео


    Что как видно, сильно отличается от изображения звезды в Stellarium. К счастью, для фотографии это не так уж критично, т.к. софт позволяет отбирать лучшие кадры из длинной серии.

    Что наблюдать?


    Всего для астрономических наблюдений/фотографий доступны следующие объекты:
    — Луна и Солнце (обязательно с фильтром)
    — планеты
    — туманности и галактики
    Если говорить про наблюдения из города, то наблюдателю доступны по сути, первые 2 пункта (из туманностей видны только наиболее яркие). Исходя из этого, в моем случае был сделан выбор в пользу «планетного» телескопа, с большим увеличением но небольшой светосилой.

    Заключение


    На этом краткий обзор «железа», необходимого для астрофото, можно закончить. Как можно видеть, не все просто, и нюансов здесь много, как для кошелька, так и для вопросов «что выбрать», так и для организационных моментов.

    О софте для фотосъемки и обработке результатов будет рассказано в следующей части.

    PS: Сразу хочется ответить на вопрос, который наверняка последует — «зачем это надо». В общем-то ответ прост — просто потому что интересно. Разумеется, никакой научной, общемировой или высокохудожественной ценности большинство любительских наблюдений и фотографий не имеют. Даже с 14" телескопом не получить фото лучше чем это делают проф.обсерватории в Чили. Однако как хобби, это ничем не «хуже» дайвинга, катания на лыжах или собирания марок. К тому же, изучение технологий обработки изображений также весьма интересно, и может пригодиться и в других областях.

    «Ничто так не увлекает меня, как звездное небо над головой и моральный закон во мне», написал еще Иммануил Кант. Астрономия и астрофотография это один из способов узнать небо поближе, хотя нельзя не признать, что с современным развитием цивилизации увидеть небо все сложнее и сложнее…
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 47

      0
      Красиво конечно — спору нет. Но как по мне — уж очень дорогое хобби… при том что картинок достаточно в интернете. Поэтому я выбираю велоспед, его интернет не заменит )
        +3
        Самое смешное, что ограничивает в любительской астрономии вовсе не цена. Весь комплект, описанный выше, если без фанатизма, тянет на 2000$, для любого инженера/ИТ-шника сумма в принципе подъемная.

        А вот вывезти ночью всю эту кучу железа/стекла/проводов весом 20кг на 50км за город, когда утром на работу — это проблема, лично я для такого слишком ленивый :) Так что только балкон увы, хотя конечно видно в городе в разы меньше.

        В общем, не проблема купить телескоп, проблема использовать все его возможности.
          0
          Вот это точно.
          Эх, пылится мой сетап с мая без дела, «спасибо» работе и погоде в Москве.
            +1
            С радиолюбительством похожая проблема. Трансиверы есть, а вот антенны на крышу поставить — иногда очень трудно. Вот и пылится… ))
              +2
              Да, на самом деле проблемы реально похожи — так же приходится искать место подальше от домов, чтобы помех не было. Ну а дома Magnetic Loop спасает временно :)
                +1
                Вам хоть «ждать погоду» не так критично. ;)
                  +1
                  Маскимума прохождения на «десятке» можно ждать 12 лет )
                    0
                    угу
                      +2
                      Нюнюню, люди, боюсь даже испугать вас сроками ожидания какого-нибудь затмения или прохождения. Ну, а про периодичность комет, думаю, уже знаете. :)
                  +1
                  Сейчас проще. Аппаратуру ставят на даче/загородном доме и дистанционно работают через интернет. С дистанционно управляемым телескопом работы и капиталовложений намного больше.
                  +1
                  Одна дипскай-камера* выйдет как раз на сумму $2000. Так что астрофото — довольно дорогостоящее удовольствие.
                  А вот лично у меня вот такой сетап — экваториальная монтировка HEQ5Pro SynScan, два телескопа (80/480 апохромат-триплет, «ньютон» 200/800 от SkyWatcher), приемником служит старенький Canon 350D, гидом служит «Юпитер-37А» с ч/б камерой QHY5 первой версии. Снимающим компом является нетбук Acer Aspire One с внешним USB-HDD.

                  Я не совсем согласен, что научных исследований обычных любитель астрономии проводить не может. Например, при наличии астро-ПЗС, годной для фотометрии, можно заняться исследованием переменных звезд или астероидов (фотометрия и астрометрия). Для фотометрии нужны специальные фотометрические фильтры.

                  * Дипскай-камера, если кто еще не в курсе, — специализированная астрономическая ПЗС-камера для съемки дипскай-объектов (туманностей, галактик, скоплений и других объектов глубокого космоса).
                    0
                    Это уже вопрос уровня фанатизма :) Камеру ZWO с охлаждением можно и за 600$ взять, а не за 2000$.

                    Но да, верхнего предела в цене астрооборудования нет.
                      0
                      А что за камера? Я про ZWO практически ничего не знаю. Какие ее ТТХ? Какой сенсор? Какова ее годность к дискайному астрофото и фотометрии?
                        +1
                          +1
                          Спасибо, посмотрю, но, похоже, там сплошной CMOS
                            +1
                            Дык и автор на планетах специализируется. :)
                            У этих китайцев для дипская пригодны ASI 147MM и ASI 1600MM. Первая — дюймовая матрица, зато можно с 1.25" спокойно работать. Всего 900$ на сайте. Вторая на сотню дороже, но матрица уже 4/3". Для дипская вполне пригодны, несмотря на CMOS'ность. Как с фотометрией только у них — не смотрел…
                            Остальное — чисто планетные и гид-камеры.
                  +1
                  Это статья даже приблизительно не отражает реальных затрат, для получения сколько нибудь приличных фотографий дипская
                  Монти которая «потянет» сколь нибудь приличную апертуру: (SW AZ-EQ6 / WS180) 2000$-3500$
                  Камеры (от более менее цветной, до ЧБ с набором фильтров) 2000$-5000$
                  Телескоп + гид 1000$-1500$
                  куча всякого доп оборудования, для юстировки, фокусировки, настройки и пр.
                  ну и таскать всё это в рюкзаке на электричке не получится, так что нужна как минимум машина =)

                  Так что хотите получать классное астрофото — будьте готовы выложить минимум 10ку. Не обязательно сразу, но когда втянитесь — выложите больше.

                  Хотя можно и на 1000$ поснимать с балкона.
                    0
                    Десятки людей снимали (и снимают) на переделанные Canon 350/400d с ценой вопроса 300-500$, и получают неплохие результаты.
                    Хотя красиво жить не запретишь, да, если есть 5К на камеру можно только порадоваться.
                      +1
                      Именно потому что жаба душит потратить 5ку на монохром, уже 3й год занимаюсь достаточно успешным проектом самодельной CCD камеры.

                      Кстати, если интересно я тут писал про свою обсерваторию: https://geektimes.ru/post/277812/
                  0
                  Похвастайтесь снимками :)
                    +1
                    Тема называется «путь чайника» так что сильно красивых снимков пока не будет :) Про софт будет следующая часть, там и примеры будут.
                    +7
                    Путь чайника в астрофото...
                    Когда начал читать заголовок, то сначала мелькнула мысль о «Чайник Рассела» ;-)
                      +2
                      Когда мне это очень нравилось (в детстве) и была возможность хоть каждую ясную ночь пялиться на звёзды, у меня на это не было денег. Бинокль был моим максимумом. В него было видно (не в деталях, просто крупное пятнышко крупнее звёзд) М31 и М42. Теперь деньги на это есть, но живу там, где кроме Луны и пары ярких звёзд ничего не видно по ночам. «Так выпьем же за то, чтобы наши желания всегда совпадали с нашими возможностями!».
                        +1
                        А добавьте по возможности выбор телескопа по типу — рефрактор, рефлектор, зеркально-линзовый. Какие отличия и что брать в каком-нибудь бюджете.
                          0
                          присоединяюсь. потому что выбор реально сложен особенно для начинающих с абсолютного нуля. многих либо поток инфы смывает, либо берут что попало просто потому что совпадет цена/описание.
                          а так можно будет давать статью всем вопрошающим с чего начать.
                            0
                            Я попробую написать про разные типы и критерии выбора которые я использовал, но я не оптик а программист, так что описание будет несколько субъективным :)
                          0
                          Для жителя города, астрофотография тот ещё геморрой. Хотя сейчас есть уже специальные фильтры для оптических систем которые почти убирают городскую засветку от ночного освещения. Тут скорее следует подходить к вопросу выбора телескопа с той стороны, где именно будут проводиться наблюдения. Можно набить себе руку в городе на обычной трубе и раз в пару недель выезжать за город и делать прекрасные снимки на более апертуристом аппарате. Всё зависит от желания, как мне кажется.
                            +1
                            UHC-S фильтр для фильтрации засветки от натриевых ламп.
                            Только сейчас много ламп для освещения улиц разными с спектрами искусственной засветки. Я вообще в последнее время мало вижу натриевых оранжевых ламп. Больше металлогалогенных ламп. Появляются светодиодные. Декоративное освещение зданий еще сильнее дает засветку в небо.

                            По поводу набить руку — на Geektimes было бы интереснее увидеть статью типа такой Постройка любительского телескопа из китайских комплектующих.
                            image
                            image
                              0
                              А всё одно можно снимать узкополосными фильтрами в H-a, SII, OIII линиях и получать сносные результаты прям посреди города. «Засветка» размазана весьма равномерна и на этих линиях дипскай выходит более контрастным. Цвета, конечно, получаются весьма специфичными. Да и трудоёмкий этот путь. Не для любителя На любителя. А снимать через LPR-фильтры полезно в любых условиях. Может контраста особо не дадут, но снимут характерную «оранжевость» засветочного неба. Многие RGB фильтры так даже специально проектируют так, чтобы они имели провал в передаче участка «засветочного» спектра.
                                0
                                Сразу вспомнилась книга Навашина М.С. «Телескоп астронома-любителя»
                              0
                              С другой стороны — если хочется именно снимки получать и обрабатывать а не возится с железом то есть возможность арендовать телескоп на удаленном хостинге вроде того же itelescope (про них даже на хабре статья — https://habrahabr.ru/post/200640/ есть). Железо доступно более мощное чем выше. но оплата повременная и вживую телескоп не увидеть и не потрогать
                                +1
                                Да, читал про такое, но по мне, в любительской астрономии процесс не менее приятен чем результат. Это как медитация — сидишь под звездным небом, красота :)

                                А платить за удаленный астрохостинг и кликать кнопки на компьютере — какой смысл, мне и на работе компьютера хватает. С тем же успехом можно Stellarium запустить.
                                +1
                                Как дипскайщику мне многое в изложенном резало глаз. Всё же может лучше было более пристально останавливаться на выбранном пути балконного планетщика? А не растекаться по древу — там слишком много сложностей, легко запутать читателей, которые исходно даже не знают чего хотят. Но, с другой стороны, я понимаю энтузиазм начинающего и желание поделиться со всеми полученными толиками знаний (Толика — ж. устар. Некоторое малое количество чего либо. Толковый словарь Ефремовой.)
                                  0
                                  Да, разумеется, кое-какие вещи пришлось упростить в тексте, например в том что «телескоп до 120мм игрушка» я не имел в виду APO. В противном случае, если раскрывать каждый пункт, пришлось бы писать книгу а не статью :)

                                  Второй момент — да, энтузиазм. Для «профи» все это уже заурядно и банально, в итоге статьи для начинающих мало кто из них пишет. Вот и получается что «любители построили ковчег, профессионалы построили Титаник». Да, я программист а не оптик и не астроном, в чем-то может допустил неточности. Ну так это не диссертация а научно-популярный текст, по сути.

                                  3й момент — я выделил ключевые пункты, которые лично мне были актуальны. Например, покупая AltAz-монтировку, я не знал о вращении поля. Может кому-то это и банально, но в инструкции к телескопу такое не пишут.
                                    0
                                    Так-то профи пишут. Я и сам когда-то начинал с проработок FAQов для новичков, написанных вполне себе тёртыми астрофотографами. Кроме того, сообщество очень дружелюбное и готово делиться знаниями. Не видел ни одной темы «помогите!» где не было бы ответов. Если лично кого потыкать — тоже обязательно расскажут. Другое дело, что новички норовят не слушать никого, списывая категоризм «профи» на снобизм. И лезут нарабатывать шишки, которые давным давно уже набиты другими.
                                    Возможно, что это из-за чудовищных объемов информации, которые приходится воспринимать при погружении далёкими от этой темы новичками. Когда набитие шишек растягивается на годы — инфа воспринимается постепенно и не так давит, чем когда попытаться осознать весь массив сразу. Тем более, у новичков энтузиазм, нетерпение и остальное не даёт много времени на освоение и обсуждения.
                                    В конечном итоге, все астрофотографы проходят свой особенный путь. Есть какие-то общие моменты, но у каждого вышлифовывается своя технология, свой подход и своё собственное видение на результаты съемок. Довольно творческое увлечение.
                                    0
                                    Скорее сократить дорожку проб и ошибок для тех кто будет идти по этой дороге позднее.
                                    Ещё надо бы добавить чтобы смотрели при покупке на простоту разворачивания телескопа в поле — всякие монтировки которые требуют закручивания мелких винтиков да и не мелких тоже — идут лесом, это чисто домашний вариант «собрать один раз и будет стоять месяцами».
                                      +1
                                      Ой, ой… сомнительный совет. :)
                                      Разворачивание и настройка экваториала в поле занимает от получаса возни на морозе. И до полутора часов. Да, и, потом, сворачивание ещё тоже неплохо время кушает. Если кто-то этих сложностей боится — астрофотографа никогда из него не выйдет. Это только самое начало сложностей. Любителям монтировок без мелких винтиков — прямой путь в визуальщики на табуретках-добсонах, не больше.
                                    0
                                    У меня простая «труба», но достаю редко — летом тепло, но темнеет поздно, зимой темнеет рано, но на балконе холодно :-) То соберешься что то заметное глянуть — тучи набежали.
                                      +1
                                      Мой брат сам собрал телескоп в домашних условиях — http://astronomy-now.narod.ru/index/0-5.
                                      Полностью аналоговый девайс, так сказать! Кто-нибудь ещё увлекается такими поделками?
                                        +2
                                        У меня в деревне астролюбитель собрал Ричи-Кретьен 400мм апертуры. И вилочную монтировку под него.
                                          +2
                                          http://www.bbastrodesigns.com/Largest%20Amateur%20Telescopes.html
                                          image
                                          +1
                                          Эээх, я такой в школе 20 лет назад собирал. И на крыше с ним много ночей просидел. Раньше крыши не запирались. А сейчас крыши заперты, внизу деревья с фонарями, даже на Луну фиг знает откуда смотреть ((
                                            0
                                            Хорошо, когда есть дача за городом!
                                          0
                                          А за городом можно наблюдать если с высокой вышки?
                                            +1
                                            У самой земли ночью часто стелется туман, так что небольшое возвышение имеет смысл.

                                            Но даже высота в 50-100м имхо не улучшит картинку в плане прозрачности атмосферы.
                                            0

                                            Вообще, кроме засветки, стоило бы добавить пару слов о погоде.
                                            В средней полосе России с этим совсем плохо. Летом светло, зимой, при хорошей погоде, всегда жутко холодно.
                                            Количество реальных дней для наблюдений, с учётом другой занятости, стремится к неприлично малым количествам.

                                              0
                                              С балконными наблюдениями в принципе не все так страшно.
                                              А если рассматривать выезды куда-то «вдаль», то да, я как-то подсчитывал, что ясных ночей падающих на выходные, наберется штук 10 в году.

                                            Only users with full accounts can post comments. Log in, please.