Астофография неземная красота

Фото: Павел Бахтинов

Текст: Павел Бахтинов

По технике съемки астрофотография существенно отличается от обычной «земной» фотографии. Большинство астрономических объектов очень далеки от Земли, поэтому они имеют небольшие видимые (угловые) размеры, а свет, доходящий от них до земного наблюдателя, очень слаб (правда, имеется и несколько относительно близких и ярких объектов — Солнце, Луна, планеты Солнечной системы — их фотосъемка имеет несколько иную специфику, которой мы здесь касаться не будем).

Дефицит света вынуждает астрофотографов использовать крупногабаритную оптику — телескопы с диаметрами объективов от 80 до 400 мм (наиболее популярный у любителей диапазон), а иногда и больше, и с фокусными расстояниями от полуметра до нескольких метров. Однако и этого мало — чтобы накопить побольше света, затвор камеры приходится оставлять открытым на длительное время: выдержки одиночных кадров (так называемые субэкспозиции) достигают десятков минут, а поскольку таких кадров снимается несколько, время экспонирования одного объекта доходит до нескольких часов!

Наиболее «продвинутые» любители астрофотографии применяют выпускаемые зарубежными фирмами специализированные астрономические камеры, снабженные малошумящими матрицами и термоэлектрическими холодильниками, но и с обычными цифровыми зеркальными камерами многие любители получают неплохие результаты. Популярна, например, оказавшаяся очень удачной для этих целей модель Canon EOS 350D, которую, впрочем, обычно используют после небольшой доработки — замены ИК-блокирующего фильтра...

Из сказанного уже очевидно: нести на себе телескоп, весящий, зачастую, не один десяток килограммов, обычный фотоштатив неспособен. Однако главное в другом — наша Земля вращается, и телескоп необходимо в течение всей экспозиции постоянно поворачивать строго на тот же угол в противоположном направлении, не допуская ни малейшего «смаза»! Поэтому штативы фотографических телескопов (которые в астрономии принято называть «монтировками») не только массивны и прочны; они представляют собой довольно сложные изделия точной механики, снабженные электродвигателями и соответствующей управляющей электроникой.

Комета Холмса (17p) сфотографирована в ноябре 2007 года, спустя две недели после того, как на ней произошла мощнейшая вспышка, после которой ее блеск вырос в миллион раз (!). Сами по себе, вспышки комет — не редкость, но такой огромный рост блеска — редчайшее явление. На снимке виден расширяющийся сферический фронт выброшенного вещества, «сдуваемый» солнечным ветром, и сложная структура бьющих из ядра струй. Звездные изображения за время экспозиции вытянулись в полоски из-за движения кометы.

Впрочем, требуемая точность сопровождения объекта телескопом (порядка одной угловой секунды) столь высока, что решить задачу чисто механическими средствами все равно затруднительно. В последнее время всеобщее распространение получило так называемое автоматическое гидирование: небольшая вспомогательная камера непрерывно следит за выбранной рядом с фотографируемым объектом ведущей звездой, малейшие смещения изображения анализируются компьютером (либо специальным автономным прибором), который выдает корректирующие команды на двигатели монтировки.

Кроме перечисленного оборудования, в распоряжении астрофотографа часто имеется еще множество вспомогательных систем и устройств: оптические искатели и компьютеризованные системы для наведения на объект, электрические фокусировочные устройства, автоматы смены фильтров, системы вентиляции для выравнивания температуры оптики, устройства подогрева для борьбы с росой, и другие.

Галактика М33 в созвездии Треугольника — одна из ближайших к нам крупных спиральных галактик. По ее фотографиям, сделанным в начале ХХ века на крупнейших тогда телескопах, впервые было доказано, что галактики состоят из звезд. Сейчас звезды в М33 видны даже на любительских снимках...

Программная обработка отснятого материала также имеет свою специфику: первым делом производится калибровка, позволяющая исключить систематическую составляющую темнового тока и неравномерность чувствительности пикселей матрицы, компенсировать виньетирование в оптике и следы от попавшей на матрицу пыли (для чего еще во время «фотосессии» наряду с объектом снимается также комплект калибровочных кадров). Другая особенность обработки — сложение серии субэкспозиций с использованием специальных алгоритмов, позволяющих устранить ряд дефектов одиночных кадров (таких, как «горячие» пиксели, следы космических лучей и т.п.). Результат всех этих мер — итоговый снимок получается многократно менее шумным, чем «сырой» отснятый материал.

Мы лишь вкратце коснулись технических средств и приемов, необходимых астрофотографу-любителю для получения снимков современного уровня. Добавлю, что уровень этот весьма высок: фотографии, сравнимые по качеству с получаемыми сейчас любителями на их небольших телескопах, еще пару десятилетий назад можно было сделать лишь на крупных профессиональных инструментах, а многие детали слабых объектов, отлично проработанные на любительских снимках, невозможно увидеть глазом в окуляр, даже если бы удалось наблюдать их на крупнейших телескопах мира. Увидеть невидимое — прекрасный стимул для занятий любительской астрофотографией!

Все снимки сделаны телескопом системы Максутова-Кассегрена, диаметр объектива — 200 мм, фокусное расстояние — 1600 мм. Фотоаппарат Canon EOS 350D, время экспозиции разных объектов — от 1 до 2, 8 часов.