عکاسی از سیارات منظومه شمسی

ثبت تصاویر هیجان‌انگیز از ماه و سیاره‌ها بسیار ساده است...

نویسنده: شان والکر

مترجم: اویس محمودی

اغلب گفته می‌شود که ما در دورۀ طلایی نجوم آماتوری قرار داریم.تلسکوپ‌های بزرگ و پیشرفته به‌راحتی در دسترس هستند و در برخی کاربردها این ابزارها با تلسکوپ‌های حرفه‌ای رقابت می‌کنند.گاهی عکس‌هایی که ستاره‌شناس‌های آماتور از ماه و سیاره‌ها تهیه می‌کنند، از لحاظ کیفیت و زیبایی با عکس‌هایی که در مأموریت‌های فضایی بین‌سیاره‌ای و یا به‌وسیلۀ تلسکوپ فضایی هابل تهیه می‌شوند قابل مقایسه است.نکتۀ جالب در این بین این است که این تصاویر بسیار آسان و بدون صرف هزینه‌های هنگفت تهیه می‌شوند. اگر بتوانید سیاره‌ها را از مکانی که در آن قرار دارید ببینید، می‌توانید از آن‌ها عکس‌برداری کنید.

بهترین ابزار برای عکس‌برداری از سیاره‌ها از درون یک تلسکوپ، دوربین وب‌کم کامپیوتر است. مدت کوتاهی پس از آن‌که این ابزار در دهۀ 1990 به‌طور گسترده برای کنفرانس‌های ویدیویی مورد استفاده قرار گرفت، ستاره‌شناس‌های آماتور متوجه قابلیت این ابزار برای ضبط فیلم‌های دیجیتالی از سیاره‌ها شدند. آن‌ها امیدوار بودند با ثبت پی‌درپی هزاران فریم در کامپیوتر بتوانند لحظاتی را انتخاب کنند که اغتشاشات جوی کمترین تأثیر را بر تصویر ثبت شدۀ سیاره‌ها داشته باشد. حق با آن‌ها بود! به‌زودی آن‌ها این توانایی را یافتند که خیلی راحت با دوربین وب‌کم خود تصاویری از سیاره‌ها تهیه کنند که از بهترین تصاویری که با دوربین‌های غیردیجیتالی آن زمان از روی زمین تهیه می‌شدند، بهتر بودند.

امروزه دوربین‌های وب‌کم تخصصی با قیمتی حدود صد هزار تومان در دسترس هستند و این امکان را فراهم کرده‌اند که شما نیز بتوانید به زمرۀ این عکاس‌های نجومی بپیوندید.

کدام تلسکوپ بهترین انتخاب است؟

بهترین عکس‌ها از سیاره‌ها از درون تلسکوپ‌هایی با گشودگی دهانۀ دست‌کم 10 اینچ تهیه می‌شوند. اما با تلسکوپ‌های کوچک‌تر نیز می‌توان تصاویر خوبی تهیه کرد. چه تلسکوپ شما بازتابی باشد، چه شکستی و چه ترکیبی، همواره اهداف مناسب زیادی برای عکس‌برداری در دسترس قرار دارند (اگر با این عبارت‌ها آشنا نیستید، به مقالۀ "آن‌چه باید پیش از خرید تلسکوپ بدانید" مراجعه کنید).

تلسکوپ‌های شکستی ساده و بزرگ‌اند، با این‌حال احتمالاً نامناسب‌ترین نوع تلسکوپ برای تصویربرداری از سیاره‌ها هستند. نوع آکروماتیک که از ارزان‌قیمت‌ترین مدل‌های شکستی است، یک هالۀ بنفش مایل به آبی از نور فکوس نشده در اطراف تصویر منابع نورانی مثل ماه و سیاره‌ها ایجاد می‌کند. این اثر را می‌توان با استفاده از یک فیلتر کاهنده بنفش (minus-violet filter) ویژه به حداقل رساند. این فیلتر از عبور نور فکوس نشده تا حد زیادی جلوگیری می‌کند و در نتیجه سبب واضح‌تر شدن تصویر و کاهش مقدار هالۀ اطراف آن می‌شود.

در تلسکوپ‌های شکستی آپوکروماتیک هیچ‌گونه هاله‌ای دیده نمی‌شود، اما انواع بزرگ این تلسکوپ‌ها بسیار گران‌قیمت‌اند. همچنین با افزایش گشودگی دهانه، طول لولۀ تلسکوپ‌های شکستی نیز بزرگ‌تر می‌شود و حمل شکستی‌هایی با گشودگی دهانۀ 8 اینچ به بالا سخت‌ می‌شود. بنابراین اگر می‌خواهید به‌طور جدی به تصویربرداری از سیاره‌ها بپردازید، به همان دلیل که رصدخانه‌های حرفه‌ای نیز از این‌گونه تلسکوپ استفاده می‌کنند، بهترین انتخاب برای شما یک تلسکوپ بازتابی است. بازتابی‌ها نور زیادی جمع‌آوری می‌کنند، در حالی‌که طول لوله‌شان خیلی بلند نیست، حمل‌شان آسان است و ساختن‌شان نیز نسبتاً ارزان است.

بزرگ‌نمایی و جابه‌جا کردن اهداف درون دوربین

از آن‌جایی که قطر زاویه‌ای سیاره‌ها کوچک است، برای آن‌که بتوان جزییات خوبی را از آن‌ها ثبت کرد، باید از بزرگ‌نمایی‌های بالا استفاده کرد. حتی بزرگ‌ترین سیاره، مشتری، نیز هیچ‌گاه بزرگ‌تر از 50 ثانیۀ قوس دیده نمی‌شود (50 ثانیۀ قوس معادل زاویه‌ای است که تحت آن یک توپ فوتبال از فاصله‌ای معادل 75/0 مایل دیده می‌شود. برای افزایش بزرگ‌نمایی تلسکوپ می‌توانید یک عدسی بارلو بخرید.

راه دیگر برای بزرگ کردن تصویر این است که بدون جدا کردن چشمی و از پشت آن عکس‌برداری کنید. این روش با نام عکاسی eyepiece projection شناخته می‌شود. برای استفاده از این تکنیک باید از تبدیلی استفاده کنید که بتواند دوربین را به اندازۀ کافی در فاصلۀ نزدیکی از چشمی نگاه دارد که تصویر فکوس باشد.

بدون در نظر گرفتن این‌که چگونه مقیاس تصویر را افزایش می‌دهید، به این نتیجه خواهید رسید که برای آن‌که اهداف در آشکارساز کوچک دوربین قرار داشته باشند، استفاده از یک پایۀ خوب با قابلیت ردگیری ضروری است. خوشبختانه از آن‌جایی که در هر ثانیه تعداد زیادی فریم ثبت می‌شود، به دقت مورد نیاز برای عکس‌برداری‌های با نوردهی چند دقیقه نیاز نخواهید داشت. بسیاری از نرم‌افزارهای رایج پردازش تصویر سیاره‌ها به‌طور خودکار فریم‌ها را هم‌خط می‌کنند. بنابراین تا زمانی که بتوانید جرم مورد نظر را درون میدان دید نگاه دارید، اثرات ناشی از تکان‌هایی که بر اثر وزش باد پدید می‌آیند اصلاح می‌شوند.

بهتر است تلسکوپ‌تان را روی یک پایۀ استوایی نصب کنید. در هنگام ثبت فیلم با پایه‌های سمت-ارتفاعی، که به جای محور چرخش زمین با خود زمین هم‌خط‌اند، اثر حرکت وضعی زمین نیز در فیلم وارد می‌شود که ممکن است در هنگام stacking فیلم مشکلاتی ایجاد کند. پایه‌هایی که کنترل‌های اصلاح الکترونیکی برای هر دو محور دارند، برای این منظور بسیار مناسب‌اند. زیرا در هنگام عکس‌برداری همواره نیاز خواهید داشت موقعیت هدف مورد نظر را درون دوربین تنظیم کنید. و فکوس‌کنندۀ الکترونیکی برای این‌کار بسیار مناسب است. هنگامی که از بزرگ‌نمایی‌های بالا استفاده می‌کنید، حتی تماس دست نیز سبب لرزش دوربین می‌شود و در نتیجه به‌سختی می‌توان فهمید که چه زمانی تصویر فکوس شده است.

 چشمی دیجیتال

انتخاب دوربین می‌تواند به اندازۀ انتخاب تلسکوپ سخت باشد. امروزه براساس نوع کاربرد گزینه‌های متفاوتی وجود دارد. دوربین‌های وب‌کم که تصویربرداری از سیاره‌ها برای اولین بار با آن‌ها انجام شد (Philips ToUcam) دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. اما ممکن است بتوانید گه‌گاه در فروشگاه‌های ابزارهای کارکرده با پرداخت هزینۀ کمی معادل پنجاه هزار تومان یکی از آن‌ها را بخرید. امروزه ارزان‌قیمت‌ترین دوربین برای شروع عکس‌برداری از اجرام منظومۀ شمسی دوربین LPI، "تصویربردار ماه و سیاره‌ها" ساخت شرکت مید (Meads Lunar and Planetary Imager) است که قیمت آن حدود دویست هزار تومان است. با این که تعداد فریم‌هایی که این دوربین در هر ثانیه ثبت می‌کند نسبت به بسیاری از دوربین‌های دیگر کمتر است، اما هر آن‌چه که نیاز دارید را در خود دارد (مثل نرم‌افزار خود دوربین). با این حال نرم‌افزار کنترلی آن، اوتو استار (Autostar Suite)، به‌طور خودکار در هنگام ثبت تصویر آن‌را register  و stack می‌کند و فریم‌های تیره و تار را حذف می‌کند و این امتیاز سبب شده LPI یکی از آسان‌ترین روش‌ها برای شروع تصویربرداری از اجرام منظومۀ شمسی باشد.

گزینۀ ارزان‌قیمت دیگر " استارشوت اوریون، تصویربردار رنگی منظومۀ شمسی 3" (Orion StarShoot Solar System Color Imager III) است با قیمت دویست هزار تومان. آشکارساز این دوربین از LPI بزرگ‌تر است. همچنین از یکی از نسخه‌های نرم‌افزار عکس‌برداری نجومی مشهور MaxIm DL Essentials بهره می‌برد.

شرکت‌های دیگری چون The Imaging Source (astronomycameras.com)، Lumenera (lumenera.com) دوربین‌های عکس‌برداری پیشرفته‌تری با قابلیت عکس‌برداری با سرعت 60 فریم بر ثانیه و حتی بیشتر ارائه کرده‌اند که قیمت‌شان چندین میلیون تومان است.

گزینۀ دیگر، دوربین‌های دیجیتالی‌اند که بسیاری از آن‌ها قابلیت فیلم‌برداری نیز دارند و احتمالاً پیشتر یکی از آن‌ها را خریده‌اید. با آن‌که فورمت فیلمی که دوربین دیجیتال کوچک شما ضبط می‌کند ممکن است با برخی نرم‌افزارهای پردازش تصویر سیاره‌ها سازگار نباشد، می‌توانید آن‌را با یک نرم‌افزار رایگان مثل ویرچوال داب (VirtualDub) به یک فورمت مناسب تبدیل کنید. می‌توانید این نرم‌افزار را از آدرس www.virtual dub.org دانلود کنید. برای نصب دوربین دیجیتال در فاصلۀ نزدیک از چشمی باید از یک تبدیل استفاده کنید.

صرف‌نظر از دوربینی که انتخاب می‌کنید، رویکرد اصلی برای تصویربرداری از سیاره‌ها یکسان است: تعداد زیادی فریم را در مدت زمان کمی ثبت کنید و سپس با استفاده از یک نرم‌افزار بهترین فریم‌های ویدیوی ضبط شده را کنار هم قرار دهید (stack the best frames). دوربین‌هایی همانند آن‌چه از مید و اوریون پیش از این ذکر شدند، برای کنترل دوربین و پردازش از نرم‌افزار ویژۀ خود استفاده می‌کنند. گزینه‌های دیگر، نرم‌افزارهای کامپیوتری چون RegiStax (www.astronomie.be/registax)، K3CCDTools (pk3.org/Astro/index.htm?k3ccdtools.htm) و AviStack (avistack.de) هستند. کاربرانی که از سیستم عامل Mac استفاده می‌کنند، می‌توانند از Keiths Image Stacker (keithwily.com/software/keithsImageStacker.shtml) استفاده کنند. همۀ این نرم‌افزارها یا رایگان‌اند، و یا بسیار ارزان.

از ابزارتان بهترین استفاده را ببرید

اکنون آمادۀ تصویربرداری از اجرام منظومۀ شمسی هستید. در این‌جا به ذکر چند نکته می‌پردازیم که با رعایت آن‌ها می‌توانید بیشترین استفاده را از ابزار خود ببرید.

1. ابتدا باید مطمئن شوید تلسکوپ‌تان با هوای بیرون از خانه ‌هم‌دما شده باشد. تلسکوپی که دمایش بیشتر یا کمتر از دمای هوای محیط باشد، جریان‌های گرمایی ایجاد می‌کند که یکنواختی و ثبات چشم‌انداز درون تلسکوپ را برهم می‌زنند.پس از آن‌که تلسکوپ‌تان را از فضایی با دمای کنترل شده به محیط بیرون آوردید، دست‌کم یک ساعت صبر کنید و پس از آن تصویربرداری را شروع کنید.
2. اگر از یک تلسکوپ بازتابی، یا یک تلسکوپ ترکیبی مثل اشمیت-کاسگرین استفاده می‌کنید، پیش از تصویربرداری، از هم‌خط بودن آن مطمئن شوید (به مقالۀ "هم‌خط کردن آینه‌های تلسکوپ بازتابی"رجوع کنید). حتی اگر اپتیک تلسکوپ شما تنها اندکی از تنظیم خارج شده باشد، تأثیر زیادی روی تصویر می‌گذارد. تنظیمات هم‌خطی تلسکوپ‌هایی که آینه‌های متحرک دارند اغلب برهم می‌خورد.بنابراین صرف چند دقیقه زمان برای بررسی هم‌خطی اپتیک تلسکوپ در نهایت به نفع خودتان خواهد بود.

3. از عکس‌برداری روی پشت‌بام خانه و زمین آسفالت پارکینگ در ساعت‌های ابتدایی پس از غروب خودداری کنید. پشت‌بام ساختمان‌ها در روشنایی روز گرما را جذب می‌کنند و سپس این گرما را کم‌کم به سمت آسمان گسیل می‌کنند.مشاهدۀ مناظر از بالای یک پشت‌بام گرم همانند زمانی است که بخواهید به‌طور مستقیم از پشت شعله‌های آتش طرف دیگر آن را نگاه کنید. اجتناب از این مسئله احتمالاً در شهرهای بزرگ غیرممکن است.
4. سعی کنید فیلم‌هایی را که با وب‌کم خود ضبط کرده‌اید را بیش از اندازه نوردهی نکنید؛ نباید هیچ ناحیۀ سفید و blown-out در ویدیوی شما وجود داشته باشد. زیرا هرگونه sharpening با نرم‌افزار پردازش‌گر این ناحیه را بزرگ‌تر می‌کند. اغلب در نواحی روشن دهانه‌های ماه یا کلاهک‌های قطبی مریخ جزییات بسیاری وجود دارد که تنها در صورتی که احتیاط لازم برای اجتناب از نوردهی بیش از اندازه صورت گیرد، قابل مشاهده خواهند بود.بیشتر نرم‌افزارهای وب‌کم که در بسته‌بندی دوربین‌های وب‌کم وجود دارند، ابزاری دارند که به کمک آن می‌توانید نمودار هیستوگرام ویدیو را ببینید.

   

5.در هر جایی که می‌توانید تمرین کنید.درست همانند هنگامی که به‌طور معمولی آسمان را رصد می‌کنید، به هر اندازه که از ابزار خود استفاده کنید، بیشتر با قابلیت‌های آن آشنا می‌شوید.و از آن‌جا که تصویربرداری از سیاره‌ها را می‌توان حتی در مدت نیم‌ساعت هم انجام داد، می‌توانید حتی در شب‌های نیمه‌ابری نیز به تصویربرداری بپردازید.

شاید بهترین جنبۀ تصویربرداری از سیاره‌ها این است که آلودگی نوری بر آن تأثیر نمی‌گذارد. ماه و سیاره‌های اصلی به قدری پرنورند که حتی در شهرهایی با بیشترین آلودگی نوری نیز قابل مشاهده‌اند. بنابراین تا زمانی که تصویرتان واضح است، می‌توانید پورترۀ زیبایی از سیارۀ مورد نظرتان خلق کنید.

شان والکر ویراستار تصویرهای مجلۀ اسکای‌اندتلسکوپ، بیش از یک دهه است که با استفاده از دوربین‌های وب‌کم از سیاره‌ها عکس‌برداری می‌کند.