 |
Stor åbning, CCD optageteknik og billedbehandling
Store kikkerter er på mode ikke mindst takket være det enkle Dobson design, hvor kikkerttubus og alt/azimutalplatformen har kunnet fremstilles til en meget rimelig pris. Det er nu ikke længere så sjældent at se både 12 og 17 tommer åbninger, og ingen kan benægte, at de har deres berettigelse, hvis der skal meget lys ud til okularet. Derudover har kikkerterne med de store åbninger også en bedre opløsningsevne end deres mindre familiemedlemmer. |
|
|
klik |
Stor åbning
Det er dog langt fra hver aften at et stort teleskop kan udnyttes optimalt, fordi lufturoen griber forstyrrende ind, og tværer det ellers udmærkede billede ud. Det er i de tilfælde at brugen af en mindre åbning kan forbedre billedkvaliteten. Det er en kendt sag, at det luftlag man skal observere igennem har en form for celleinddeling, hvor cellestørrelsen i de fleste tilfælde tillader kikkerter med åbninger omkring 10-20 cm at vise et mere skarpt og roligt billede end kikkerter med større åbning. Nogle ganske få aftener om året er atmosfæren ideel, og observatøren kan få fuld udnyttelse af den store kikkerts åbning og oplever et skarpt og roligt billede. |
|
Lufturoen
Ovenstående forhold spiller også ind, når kikkerten skal bruges til fotografiske formål - dvs. de aftener, hvor den store åbning kan udnyttes optimalt er få. Det er ikke ualmindeligt, at lufturoen flytter billedet flere busekunder, og svirrer stjernerne blot et par buesekunder, er lufturoen flere gange større end teleskopets teoretiske opløsningsevne. I praksis betyder det, at der ikke vil være forskel på billeder optaget med f.eks. en 8" og en 16" åbning selvom 16 tommeren har en noget bedre opløsningsevne. De meget svage stjerner bliver svære at få med, da de under eksponeringen svirrer rundt og kaster deres lys over et større område. Det er ikke uden grund, at der på de professionelle teleskoper anvendes korrigerende optik, der på flere niveauer kan kompensere for førnævnte lufturo. |
| Trapetzet i Orion optaget med Kogebogs CCD kameraet. Billedet er sammensat af en serie korte eksponeringer for at undgå bleeding fra de kraftigste stjerner. Der indsat en 2x teleextender, hvorved brændvidden bliver 240 cm. |
|
|
Der er efterhånden mange der bruger CCD kamera, og for at få fuld udnyttelse af denne teknik er det bl.a. en god ide, at operere med et forholdsvis lille f-forhold for at opnå en stor dynamik i billederne ved en forholdsvis kort eksponeringstid. En anden ting der spiller ind er størrelsen af CCD chippens pixels - et emne der har medført en del diskussion. Nogle mener, at der ikke er nogen grund til at operere med pixels der er mindre en lufturoen - en ekspert på området, Nyquist mener, at der for at opnå maksimal opløsning skal anvendes en pixelstørrelse på det halve af teleskopets praktiske/teoretiske opløsningsevne. For at rekapitulere - råderummet mht. pixelstørrelsen er altså stort. Men et er teori, noget andet praksis - et rimeligt kompromis kunne være at sige, at pixelstørrelsen skal være det halve af lufturoen, og vi ender så på en størrelse omkring 1-2", hvis vi går ud fra en "standard atmosfære" , for det er lufturoen der bestemmer opløsningen og ikke teleskopet - sagt på en populær måde. Når man fotograferer planeter, stiller tingene sig imidlertid lidt anderledes, fordi der som regel er tale om forholdsvis korte eksponeringer, hvor man kan være heldig at knipse inden for det splitsekund, hvor atmosfæren viser sig fra sin bedste side og lukker et næsten perfekt uforvrænget billede ind i kikkertåbningen.
I praksis betyder det, at man nu med fordel kan benytte sig af Nyquists teori. Har teleskopet en opløsningsevne på 0,5", skal man altså operere med en pixelstørrelse på 0.25".
Der er nok ikke nogen tvivl om, at denne teori også holder i praksis, for jeg har eksperimenteret en del med planetoptagelser. Men som i forbindelse med så meget andet, skal man også på dette område indgå kompromiser. For at opnå en pixelstørrelse på 0.25" skal brændvidden være ret stor, og dermed må man så også acceptere, at lysstyrken falder drastisk. Her ville en stor åbning være fin - hvis atmosfæren tillod det. Som regel skal eksponeringstiden være langt under et sekund for at "fryse" billedet. Ved f:50 viser erfaringen, at eksponeringetiden ikke skal være længere end 0,1 sekund. |
|
Mars optaget på en aften, hvor lufturoen i perioder var ret lille. Billedet er sammensat af 6 stk. 0,1 sekunders optagelser. De 6 optagelser er udvalgt af en serie på 12. Brændvidden er 9,9 meter, CCD kameraets opløsning 252 x 242, hvilket giver en pixelstørrelse på 0,5" - altså ikke helt optimalt ifølge Nyquist. Billederne er i øvrigt stacket vha. Frank Sørensens udmærkede program "FITS 300". |
|
|
Større åbning TOC går i øjeblikket med planer om at bygge nyt telekop, og de nævnte ting indgår selvfølgelig i overvejelserne, men det ligger allerede fast, at vi ikke slipper for at indgå kompromiser. Skal pixelstørrelsen på 1" overholdes, skal hovedspejlets brændvidde være omkring 3,5 meter - sådan en Newton tubus har vi slet ikke plads til i observatoriet. Endvidere vil CCD feltet blive meget lille - ca. 6 x 4,5 bueminutter. Da vi endvidere har talt om at et f-forhold på 4,5 ville være ønskeligt betyder det et hovedspejl på 80 cm! - det er godt nok stort du... Alt i alt ligger det helt uden for rækkevidde, men en forbedring skal der til, så vi er ved at kredse os ind på et 12,5" f:4,5 spejl. Brændvidden vil så være ca. 143 cm og som en ikke uvæsentlig ting, vil lyset i fokus næsten blive fordoblet i forhold til det nuværende f:6 system. En anden fordel er en lidt forbedret opløsningsevne. Hvis atmosfæren en aften er urolig er der mulighed for at nedblænde teleskopet - f.eks. til f:6, hvor åbningen så vil være omkring 24 cm. Den menneskelige faktor At man er i besiddelse af et godt instrument er ikke nødvendigvis ensbetydende med at man er i stand til at producere gode billeder. Den menneskelige faktor spiller en stor rolle, for det kræver både indsigt og rutine at tage gode astrofotos - man kan godt kalde det et håndværk. Erfaringen har lært mig, at man kan begå mange fejl, og er blot en af de mange astrofotografiske parametre ikke på plads, bliver resultatet ikke hvad det kunne have blevet. Omhyggelighed i alle faser er en nødvendighed på vejen mod success. Mange føler sig fristede til at lave uguidede optagelser - indrømmet, visse har ikke mulighed for at guide, hvis CCD computeren samtidig skal betjenes - andre er mere bekvemme og sætter deres lid til, at kikkertdrevet kører tilstrækkelig præcist, men det gør det altså sjældent, og det problem vokser i takt med eksponeringslængden. Fokus er selvfølgelig en væsentlig parameter, og den opgave kan man godt bruge meget tid på. Så er der alle indstillingerne i CCD programmet - er chippen f.eks. kølet tilstrækkeligt ned? Der skal findes en eksponeringstid, der er i overensstemmelse med kikkertens f:forhold, objektet samt himmelbaggrunden. Man skal også bestemme sig for, hvor mange eksponeringer der skal tages af objektet. Der skal endvidere tages dark frames og flat fields, og når sessionen er afsluttet, skal billederne stackes og efterbehandles. Et godt basismateriale kan i efterbehandlingen blive mishandlet i en sådan grad, at kun en fraktion af billedinformationen er tilstede i det færdige billede. Er optagelserne lavet rigtigt, rummer de en masse information. Læg f.eks. mærke til, hvor langt ind i en galaksekerne der er tegning - læg også mærke til hvor svage detaljer der kan skelnes fra himmelbaggrunden - disse ting skulle meget gerne ses i det færdige billede. Derfor er det ofte nødvendigt at vride lidt i billedets gråtonekurve samt stille på "Gamma" og high- og low cut. For det meste er det ganske små ændringer af disse værdier der gør den store forskel. Pas på med kontrasten - er den skruet for højt op, forsvinder alle de fine mellemtoner. Man kan også godt "snyde" lidt med billedopløsningen ved at gøre den større end den oprindelig er, og på den måde kan stjernerne komme til at se mere runde ud. Der er også flere filtre der kan benyttes med fordel. En stjernehob kommer mere til sin ret, hvis skarpheden øges, og endvidere kan man uden større problemer fremhæve de svagere stjerner i hoben ved at ændre på gråtonekurven. Der findes flere billedbehandlingsprogrammer der kan anvendes til formålet. For det første findes der de programmer der kan købes sammen med CCD kameraet. Derudover findes der flere professionelle programmer - jeg bruger selv Photoshop, som jeg varmt kan anbefale. Torben Taustrup
|
