Slunce je daleko od bezchybnosti, jak by se očekávalo v antice a středověku od "božského nebezpečí". Místo toho se na svém povrchu vyskytují sluneční skvrny.
Část 6: Pozor při fotografování Slunce
!!! POZOR !!! UPOZORNĚNÍ !!! POZOR !!! UPOZORNĚNÍ !!!
Jakmile zaměříte optické zařízení na Slunce, vždy existuje riziko, že intenzita záření může poškodit zařízení nebo trvale poškodit váš zrak! Proto striktně dodržujte všechna opatření zahrnutá v tomto návodu PŘEDtím, než začnete fotografovat Slunce. Děkuji.
!!! POZOR !!! UPOZORNĚNÍ !!! POZOR !!! UPOZORNĚNÍ !!!
Slunce
Slunce hraje důležitou roli i pro ty lidi, kteří nemají zájem o události ve vesmíru a na obloze, protože poskytuje světlo a teplo, bez kterých by život na Zemi nebyl možný. Dokonce i duševní stav některých lidí závisí na tom, zda Slunce září jasně na obloze v přátelský, bezoblačný den, nebo zda nám mraky brání v pohledu na Slunce.
Pokud se podíváme na Slunce jako na astronomický objekt, je nutné nejprve zmínit jeho zvláštní postavení ve středu naší sluneční soustavy. Svému průměru i hmotnosti výrazně předčí planety. Na rozdíl od planet samo Slunce září, protože uvnitř jeho plynného těla dochází při teplotě 15 milionů stupňů k jádrové fúzi, při níž se vodík proměňuje na helium, což uvolňuje obrovské množství energie. Podle známé Einsteinovy rovnice E=m·c² (energie = hmotnost krát kvadrát rychlosti světla) se při tomto procesu hmotnost proměňuje na energii. Díky tomu Slunce ztrácí 4 000 000 tun hmotnosti každou jedinou sekundu! Naštěstí je to pouze drobný zlomek jeho celkové hmotnosti, protože tento proces energetické produkce provozuje téměř pět miliard let a stále je teprve uprostřed svého života.
Kosmické atomové elektrárny tohoto rozměru nejsou ve vesmíru vůbec vzácné: Všechny hvězdy viditelné na noční obloze jsou objekty podobné Slunci. To znamená, že Slunce je hvězdou, která díky své relativně malé vzdálenosti od Země zaujímá zvláštní postavení. Absolutně vzato je Slunce ve všech ohledech průměrnou hvězdou, která spolu s dalšími stokrát miliardami hvězd tvoří spirální systém nazývaný Mléčná dráha. Mezitím je známo obrovské množství dalších mléčných dráhových systémů nazývaných galaxie.
Průměr Slunce činí přibližně 1,4 milionu kilometrů, což by bylo třeba 109 zemských koulí spojit za sebou, abychom takovou vzdálenost vytvořili. Země obíhá kolem Slunce po eliptické dráze během jednoho roku. Průměrná vzdálenost činí přibližně 150 milionů kilometrů - vzdálenost, s níž jsou často srovnávány jiné astronomické vzdálenosti a proto se označuje jako "Astronomická jednotka". Světlo potřebuje rovněž 8 minut a 20 sekund na to, aby tuto vzdálenost urazilo. Země dosáhne nejbližšího bodu své dráhy kolem Slunce na začátku ledna a nejvzdálenější bod na začátku července. To znamená, že roční období nejsou určována kolísáním vzdálenosti Země od Slunce. Za to je zodpovědná o 23,5 stupně nakloněná, šikmá rotační osa Země, díky níž je jednou severní a půl roku později jižní polokoule orientována směrem ke Slunci.
Skutečnost, že slunce vychází na východě a zapadá na západě, odpovídá přesně jen na dva dny v roce, a to na začátku jara a na podzim. Po počátečním jaře se její body východu a západu posunou směrem severovýchodním a severozápadním a dosáhnou maxima v den letního slunovratu (začátek léta). Po začátku podzimu se východy Slunce posunou k jihovýchodu a západy k jihozápadu, zatímco extrémní polohy dosáhnou v den zimního slunovratu. V létě je "denní oblouk", tedy zdánlivá dráha Slunce během dne nad obzorem, odpovídající většímu rozsahu než v zimě, což má přímý vliv na délku dne, jak je každému známo.
Kdo zná geografickou šířku místa pozorování, může pomocí jednoduchých vzorců vypočítat alespoň pro začátek každého ročního období, jak vysoko Slunce maximálně stojí na jihu kolem poledne. Pokud phi znamená geografickou šířku ve stupních (např. 50° pro Frankfurt nad Mohanem), platí:
Sluneční maximum 21.3. a 23.9. = 90° -phi (např. Frankfurt nad Mohanem: 40°)
Sluneční maximum 21.6. = 90° -phi + 23,5° (např. Frankfurt nad Mohanem: 63,5°)
Sluneční maximum 21.12. = 90° -phi - 23,5° (např. Frankfurt nad Mohanem: 16,5°)
Fotografování Slunce
Kdo by chtěl pozorovat nebo fotografovat Slunce, musí přijmout a dodržovat některá opatření, aby zabránil poškození zraku a/nebo použitého vybavení. Když se světlo a energie Slunce soustředí pomocí optického zařízení do jednoho bodu, mohou vzniknout vysoké teploty, které mají devastující účinek na oči a zařízení. Stačí jen krátký pohled na Slunce skrze malý dalekohled nebo teleobjektiv, aby oči trvale přišly o zrak. Žádná fotografie nestojí za to riskovat takové nebezpečí. Platí tedy:
POZOR při pozorování Slunce POUZE s vhodnými slunečními filtry!
Vždy jsou "vhodné" pouze filtry, které jsou speciálně určeny pro pozorování Slunce a jeho fotografování. Všechny ostatní řešení, zejména použití různých "domácích prostředků", by měla být zásadně odrazována. Při pozorování Slunce nikdy nepoužívejte:
• Zatmavující skla
• Kousky vyvolaného černého filmu
• "Zlaté záchranářské fólie" z prodeje doplňku v automobilovém obchodě
• Dva proti sobě "otočené" polarizační filtry
• Vypadající černé infračervené průchodové filtry (pro IR fotografii)
• Okulární filtry (malé filtry, které jsou šroubovány do okuláru dalekohledu)
• Poškozené sluneční filtry
• Sluneční filtry s ohyby, dírami nebo trhlinami
Doporučeny jsou pouze následující ochranné filtry: Vhodné jsou speciální sluneční filtry PŘED objektivem optického zařízení. Tím se zabrání pronikání energie do zařízení a také se zabrání poškození.
Můj první sám vytvořený sluneční filtr z fólie „Astro-Solar“ zatím nevypadá moc profesionálně. Ale fólie se stala hladší, jakmile jsem ji nasadil na otevření dalekohledu. Mírné vrásky mimochodem obraz nepatrně zhoršují, zatímco je třeba zabránit nadměrnému natažení.
Tento filtr pro fotografický objektiv obsahuje také fólii „Astro-Solar“, která je však optimálně vložena do pevného rámu.
Kdo už má relevantní zkušenosti s pozorováním Slunce, mohl by zvážit následující pomocné prostředky:
• Fotografická filtrující fólie (např. „AstroSolar“) s potlačením ND 3.8. Tato fólie umožňuje procházet sluneční světlo s faktorem 12,6 clonových kroků mnohem více než vizuální fólie s ND faktorem 5.0 (viz nahoře). Tím lze pomocí dalšího použití odpovídajících šedých filtrů ovládat jas tak, aby čas expozice byl dostatečně krátký, aby se vyhnul rozostření způsobenému turbulence vzduchu. Dodatečné použití infračerveného/UV zákazového filtru je nezbytné!
• Herschelova hranolová hranol, nazývaný také Herschelklín. Toto optické zařízení lze použít pouze s čočkovým dalekohledem (Refraktor) a umožňuje pozorování Slunce na vysoké úrovni kvalit. Nevýhodou je, že je připevněn na okulární konec dalekohledu, takže se neupravená energie Slunce v tubusu soustřeďuje. Herschelova hranolová hranolovka odkloní 95,4 % přicházejícího světla z přístroje ven, zatímco zbývajících 4,6 % lze snížit na požadovanou zbývající jas s pomocí dalších šedých filtrů. Velice doporučitelný je Herschelklín od Baader-Planetarium (http://www.baader-planetarium.de/sektion/s37/s37.htm#herschel), který neumožňuje nevyužitý záření uniknout, ale likviduje jej prostřednictvím složité „světelné past“.
Při použití obou metod je třeba si uvědomit, že zbytkový jas Slunce bez použití dalších šedých filtrů je stále dostatečně vysoký na to, aby mohl poškodit oko.
Herschelov klín v akci. Levá šipka ukazuje na místo, odkud nechtěné světlo opouští klín. Novější konstrukce mají zabudovanou „světelnou past“ na tomto místě. Pravá šipka ukazuje na pozici nasunuté Barlowovy čočky, která prodlužuje efektivní ohniskovou vzdálenost dalekohledu, aby byly detailně zobrazeny sluneční skvrny.
U digitálních fotoaparátů je senzor, který může být poškozen velkým, nefiltrovaným slunečním jasem a teplem. Ostřený, zaostřený obraz Slunce na senzoru může již v poměrně krátké době expozice způsobit škody, pokud není použit ochranný filtr. Zejména ohroženy jsou kompaktní a bridge fotoaparáty, u kterých je snímač používán k vytvoření obrazu hledáčku, což platí i pro digitální zrcadlovky v režimu „Live-View“. Při použití stativu se zvyšuje riziko, protože Slunce může po delší dobu působit na stejné místo senzoru.
„Normální“ osvětlená krajinná fotografie, na které je Slunce vidět, lze pořídit s digitální zrcadlovkou, ale ideálně bez použití funkce „Live-View“. Bezpečné je také použití libovolného fotoaparátního systému za optikou s nasazeným slunečním filtrem.
Co je možné vidět na Slunci?
Toto tutorial se výhradně zabývá Sluncem jako astronomickým motivem. Nejsou zahrnuty všechny fotografie, kde je Slunce pouze ozdobným prvkem nebo „náladovým prvkem“ a kde znázornění detailů na Slunci není požadováno. Tím jsou myšlena například všechna fotografování slunečních východů a západů.
Pokud se díváme na Slunce prostřednictvím vhodných filtrů, které všude v jeho spektrálních oblastech značně tlumí světlo, pravděpodobně si nejprve všimneme tzv. slunečních skvrn. Ty se objevují samostatně nebo ve skupinách, přičemž jejich četnost je velká v průběhu přibližně jedenáctiletého cyklu, mezi tímto cyklem je naopak velmi nízká. V době vydání tohoto tutoriálu (prosinec 2008) právě skončilo minimum slunečních skvrn (2008), zatímco další maximum slunečních skvrn se očekává až v roce 2013. Skvrny na Slunci byly v posledních týdnech a měsících zcela nepřítomné. Nicméně, již v blízké době se dá očekávat nárůst frekvence skvrn při zahájení nového cyklu.
Během minima slunečních skvrn se Slunce často zobrazuje bez jakýchkoli skvrn (vlevo, 26. září 2008), zatímco poblíž maxima je poseté skvrnami (vpravo, 27. října 2003).
Sluneční skvrny vznikají na místech, kde se vyskytují anomálie magnetického pole Slunce. Tam se povrch Slunce, který je normálně asi 5500 °C horký, ochladí asi o 1000 stupňů. Izolovaně by byla i sluneční skvrňa světlá, ale ve srovnání s ještě světlejším okolím vypadá tmavě. Doba trvání sluneční skvrn se pohybuje mezi několika dny a týdny, jen zřídka přes dva měsíce. S pomocí slunečních skvrn lze dobře určit dobu rotace Slunce, která trvá trochu déle než 27 dní. Během této doby se však i Země posune na své dráze kolem Slunce o kus dále, z klidného bodu by bylo možné zjistit dobu rotace kolem 25,4 dnů.
Velké sluneční skvrny dalece překračují velikost Země. Jsou diferenciovány do temné jádrové oblasti (Umbra) a světlejšího dvora (Penumbra). Při použití brýlí s odpovídajícími filtracemi je lze již vidět i bez optických prostředků, tedy bez zvětšení.
Aktuální situaci slunečních skvrn můžete najít na webové stránce http://www.spaceweather.com.
Mimo sluneční skvrny lze vidět následující jevy:
• Okrajové zatmění
Jas slunečního disku je nejvyšší uprostřed a k okraji klesá. Důvodem je plynná podstata Slunce, kde paprsky na okraji musí projít delší cestou skrz sluneční atmosféru.
• Granulace
Jako bubliny na povrchu vroucí vody „klokotá“ i na Slunci. Vznikající struktury jsou však poměrně malé a nazývají se granule. Souhrnně se nazývá granulace, která může být fotografována s odpovídajícími vysokým rozlišením optik (dalekohled s 75 až 100mm otevřením je dolní hranicí). Pokud rozlišení není dostatečné, výsledek může být „zemoudřelý“, což by nemělo být chybně interpretováno jako obrazový šum.
• Hořáky
Výstupky podobné vláknům, které se občas objevují hlavně v oblastech zatměného okraje Slunce, se nazývají hořáky.
Všechny dosavadní uvedené jevy se týkají Fotosféry Slunce, tedy vrstvy, která vydává většinu světla a energie Slunce. Nad ní se nachází takzvaná Chromosféra, která má zcela odlišné struktury, například obrovské plameny, protuberance. Pro pozorování nebo fotografování chromosféry jsou potřeba velmi drahé speciální filtry nebo teleskopy, nazývané H-alfa filtry a H-alfa teleskopy. Obtížné na těchto filtrech je, že musí blokovat sluneční světlo až na jedinou vlnovou délku. Vlnová délka, která by měla být filtrována, je 656,3 nanometru, červené světlo ionizovaného vodíku. Pohled na červené Slunce prostřednictvím zařízení H-alfa je ohromující: zejména rychlost, s jakou lze zaznamenat viditelné změny struktur, jak se tvoří a vyvíjejí protuberance, poskytuje nezaměnitelný „živý zážitek“ při pozorování Slunce. Některé protuberance nebo výbuchy, tzv. fléry, se mohou změnit dramaticky již během několika minut.
Zvláštní fotogeničnost má Slunce během slunečního zatmění. O tom se podrobněji píše v části 8 tutoriálové řady „Astro- a hvězdné fotografování“.
Nelze opomenout mnoho jevů slunečního světla způsobených odrazem a lomem světla, kde spektrum zahrnuje duhu, halos a vedlejší slunce kolem Slunce až po „Zelený blesk“. Skvělá internetová stránka, která informuje o různorodosti těchto jevů, je http://www.meteoros.de.
Zdánlivá velikost Slunce na obloze kolísá jen nepatrně vzhledem k různým vzdálenostem a v průměru činí 32 obloukových minut, tedy přibližně půl stupně (1 stupeň = 60 obloukových minut). Takže se nám jeví stejně velké jako úplný Měsíc. Velikost obrazu Slunce na senzoru se vypočítá jednoduchou rovnicí:
ohnisková vzdálenost [mm] dělená 107.
Při ohniskové vzdálenosti objektivu 400 mm je tedy Slunce jen 3,7 mm velké, při ohniskové vzdálenosti 1000 mm dokonce 9,3 mm. Obrázek zaplňující formát ve spojení s fotoaparátem s crop faktorem 1,6, tedy s senzorem o velikosti asi 15 x 22 mm, vyžaduje ohniskovou vzdálenost snímání 1600 mm, u fotoaparátu s plnoformátovým snímačem dokonce 2500 mm!
Porovnání velikosti: Slunce vlevo pořízeno s 400mm, vpravo s ohniskovou vzdáleností 1500mm. Jako fotoaparát byl použit zrcadlovka se čipem velikosti 15x22mm (1,6x vyvětlení). Oba snímky nebyly ořezány:
Pokud není k dispozici objektiv s požadovanou dlouhou ohniskovou vzdáleností, nabízí se jako alternativa astronomický dalekohled. Pokud je před otevřením použit přední filtr, hodí se zrcadlové i čočkové dalekohledy všech druhů, při použití Herschelova hranolu pouze čočkový dalekohled. Zrcadlovku lze připojit, pokud dalekohled má okulární připojení o průměru dvou palců. Potom potřebujete pouze tzv. T2 adaptér a redukci s 2palcovým připojením. Obě části jsou čistě mechanické, neobsahují žádnou optiku a jsou také dostupné za přijatelné ceny.
Fotokamera je připevněna k dalekohledu místo okuláru, zatímco optika dalekohledu slouží jako objektiv:
Na levém okraji je T2 adaptér s Canon-EOS bajonetem, uprostřed 2palcová redukce:
Digitální zrcadlovka s namontovaným T2 adaptérem a zasunutou 2palcovou redukcí. Oba díly neobsahují žádné čočky.
Redukce s 2palcovým připojením přesně zapadá do výsuvného tubusu většiny dalekohledů:
Staré setkání s novým: 30 let starý refraktor Unitron bez motorického sledování s vlastním slunečním filtrem (vpředu) a připojenou digitální zrcadlovkou. Snímek pořízený s tímto vybavením naleznete na konci tutoriálu pod „Příklady fotografií“. Pro prodloužení efektivní ohniskové vzdálenosti mohou být u objektivů použity telekonvertory, u dalekohledů „Barlowovy čočky“.
Technické vybavení
Kromě digitální zrcadlovky, dlouhoohniskového objektivu a bezpečného slunečního filtru se výbava skládá z následujících komponent:
• Stabilní stativ
Čím delší je použitá ohnisková vzdálenost, tím vyšší jsou požadavky na stabilitu stativu, aby se zabránilo rozechvění. I astronomické dalekohledy by měly spočívat na stabilní montáži a pevném stativu. Zejména levné dalekohledy prodávané ve formě kompletních sad často ukazují svou nejslabší stránku v oblasti stability.
• Spoušťový kabel / Časovač
Kabelové spouště umožňují spouštět fotoaparát bez dotyku, což je nezbytné pro zabránění rozechvění při práci s dlouhými ohniskovými vzdálenostmi. Bezdrátové dálkové spouště splní tuto funkci rovněž.
Postup
V následujícím textu bych chtěl popsat, jak můžete co nejdetailněji zachytit slunce se svými skvrnami při práci s digitální zrcadlovkou a objektivem s dlouhou ohniskovou vzdáleností.
1. Nastavení základních parametrů
Jako základní nastavení fotoaparátu jsou doporučeny:
• Formát souboru
Formát RAW poskytuje nejlepší předpoklady pro následné zpracování obrazu, přičemž zároveň by měly být pořízeny i soubory JPG. Soubory JPG usnadní pozdější vyhledání nejostřejšího snímku ze série fotografií.
Nastavení kvality obrazu na fotoaparátu Canon EOS 40D: Zde byl vybrán formát RAW, zatímco fotografie jsou ukládány také ve formátu JPG s nejlepší kvalitou („L“ pro „Large“).
• Hodnota ISO
Pro nejlepší kvalitu obrazu s minimálním elektronickým šumem je třeba nastavit nejnižší hodnotu ISO (ISO 100).
Nastavení hodnoty ISO na 100 u fotoaparátu Canon EOS 450D.
• Vyvážení bílé
Doporučuje se manuální nastavení na pevnou hodnotu, např. Denní světlo (Symbol: Slunce). V závislosti na vlastní barvě použitého slunečního filtru však může vzniknout barevný nádech, který lze však snadno odstranit při pozdějším zpracování obrazu.
Nastavení vyvážení bílé na fotoaparátu Canon EOS 450D na Denní světlo (5200 Kelvin).
• Expoziční program
Místo manuálního nastavení (M) můžete při dostatečném zvětšení slunce použít také automatiku času (Av nebo A) fotoaparátu. Doporučuje se pak použití Spotměření jako metody měření a Expoziční korekci o +1,5 až +2 stupně:
Nastavení automatického času („Av“) na kolečku nastavení fotoaparátu Canon EOS 450D.
• Metoda měření
S Spotměřením (pokud není k dispozici: Selektivní měření) jako metodou měření můžete spolehlivě změřit sluneční disk v centru snímku.
Výběr metody „Spotměření“ u fotoaparátu Canon EOS 450D.
• Expoziční korekce
Je nutné provést exponiční korekce o +1,5 nebo +2 kroky (v porovnání s automatickou hodnotou), aby se při měření bodu zabránilo podexponování.
Korekce automatizované expozice o jeden a půl kroků (EOS 450D).
• Clona
Zaslepení objektivu o jeden nebo dva kroky, začínajíc u největší možné clonové otvoru (tedy nejmenší číslo clony), není špatný nápad. Důvodem mírného zaslepení je skutečnost, že většina objektivů dosáhne své maximální kvality obrazu až v této podobě. Kromě toho se mírně zvýší hloubka ostrosti a trochu zmírní hledání nejlepšího zaostření.
Displej Canon EOS 450D: Šipka ukazuje nastavení clony 1:8,0. Objektiv má sice „světlost“ (nejmenší nastavitelná clonová hodnota) 1:4,5, ale pro zlepšení obrazového výkonu byla zaslepena o jeden a půl kroky.
• Zamknutí zrcadla
Toto nastavení slouží k zabránění rozechvění způsobeného zrcadlovým zábleskem fotoaparátu. Při používání delších ohniskových vzdáleností vždy využijte tohoto nastavení! První stisk spouště zvedne pouze zrcadlo. Počkejte pak pár sekund a teprve druhým stisknutím (kabelová spoušť) po odeznění vibrací zahajte expozici.
Zapnuté zamknutí zrcadla (EOS 40D).
• Stabilizátor obrazu
Pokud je k dispozici mechanismus pro stabilizaci obrazu, je nejlepší jej vypnout, pokud používáte stativ.
Vypnutý stabilizátor obrazu.
2. Pořizování fotografií
Postup při fotografování a následné úpravě obrazu je zásadně totožný s tím, co platí pro fotografování Měsíce. Návod číslo 5 („Fotografování Měsíce“) v sérii „Astro-fotografie“ se s tím podrobně zabývá a v případě potřeby by měl být použit jako doplňkový zdroj informací. Zde bych se chtěla zaměřit pouze na podstatné body.
Přesné zaostření na „nekonečno“ je důležitým předpokladem pro zdařilé fotografování Slunce. Při použití fotografického objektivu by měl být automatické zaostřování použitelné, protože okraj Slunce nebo výrazné skupiny skvrn poskytují dostatečný kontrast. Pokud automatické zaostření nefunguje, například pokud používáte dalekohled, je nutné zaostřovat ručně. Přitom postupujte s maximální péčí.
Nejlepší a nejbezpečnější způsob ručního zaostřování je použití funkce „Live-View“, kterou některé zrcadlovky mají. U modelů bez „Live-View“ zůstává jedinou možností série testovacích snímků, které jsou individuálně na displeji fotoaparátu posuzovány při maximálním zoomu.
Ve dalším kroku jde o správnou expozici, tedy volbu vhodného času expozice. Platí zde:
Pokud možno co nejvíce, ale bez přeexponování středu Slunce.
Pokud je to možné, nakonfigurujte kameru tak, aby přeexponované oblasti byly během náhledu zvýrazněny blikáním.
Zapnuté varování o přeexponování na EOS 40D způsobí, že plně nasycené části obrázku během náhledu blikají černě.
Pomocí histogramu lze kontrolovat expozici. „Datová hromada“, kterou Slunce reprezentuje, by měla být co nejvíce posunuta doprava, ale neměla by narazit do pravého okraje. Při podexponovaní jsou datové hromady posunuty doleva, při přeexponování doprava.
Příklad podexponované fotografie Slunce. „Datové hromady“ histogramů jsou posunuty doleva a končí (dolní šipka) již daleko před pravým okrajem (horní šipka). Při zpracování obrazu lze sice fotografii zesvětlit, ale zvýší se tím také šum obrazu.
Příklad přeexponované fotografie Slunce. Zde se „datové hromady“ dotýkají pravého okraje (červené šipky vpravo), navíc plně nasycená oblast obrázku (střed Slunce) bliká černě (levá šipka). Přeexponování je nutné se vyvarovat za každou cenu.
Tento správně exponovaný záběr ukazuje, že „datové hromady“ výrazně zasahují doprava, aniž by dosáhly maximálních hodnot plné saturation - všechny oblasti slunečního povrchu ukazují struktury. Vrchol na krajně levé straně histogramů představuje černou oblohu.
Pokud jsou zaostření a expozice správné, pořiďte celou sérii obrázků. U jediného snímku existuje riziko, že zachytíte okamžik se špatným „Seeingem“ (neklidným ovzduším) a fotografie tak nebude mít optimální ostrost. Už v hledáčku lze někdy rozpoznat špatné „Seeing“, pokud okraj Slunce vypadá, jako by se vařil. Čím je použité ohniskové vzdálenost delší, tím větší je riziko, že zkažené budou snímky špatným „Seeingem“. Přes den jsou často pozorovatelné velké turbulence vzduchu, které však podléhají kolísání během dne. Dvě až tři hodiny před a po poledni jsou často nejlepší časy pro ostře zaostřené sluneční fotografie.
Zpracování obrázků
Nejprve musí být vybrán nejostřejší snímek ze série fotografií. K tomu je nejlepší použít soubory JPG, protože se dají rychleji otevřít a porovnat. Prohlížejte jeden soubor za druhým v programu Photoshop, přičemž ostrost vždy hodnotíte v 100% zvětšení (příkaz View>Actual Pixels, klávesová zkratka Ctrl+Alt+0).
Neomezujte hodnocení ostrosti snímku pouze na malou část obrázku. Kvůli turbulencím vzduchu (seeing) se totiž mohou vyskytnout částečné neostrosti, zejména při dlouhých ohniskových vzdálenostech. Je tedy třeba najít ten jediný snímek, na kterém je ostrost nejlepší po celé ploše obrázku.
Nastavení zaostření těchto dvou snímků sluneční skvrny je identické! Vlevo je vidět snímek jedné skvrny, který se stal neostrým v důsledku turbulencí vzduchu. Pravý obrázek vznikl v okamžiku s dobrou „viditelností“ (Seeing).
Po výběru obrázku otevřete v programu Photoshop RAW soubor vybraného slunečního snímku:
Výchozí obrazovka Adobe Camera Raw: Viditelný je červený nádech, který je také patrný z RGB histogramu (šíp). Příčinou je vlastní barva použitého slunečního filtru.
Formát RAW nabízí možnost nastavit neutrální barvu slunce bez ztráty dat. K tomu klikněte na levém horním rohu na pipetu (nástroj pro vyvážení bílé) a poté na sluneční povrch:
Výběr nástroje pro vyvážení bílé (levý, horní šip) s následným kliknutím na místo na slunečním povrchu (střední šip) zajistí přirozené zabarvení. Poté ukazují také červené, zelené a modré části histogramu vyvážený výsledek (pravý, horní šip).
Poslední akcí v konvertoru RAW bude zvýraznění obrázku. K tomu klikněte v záložkách dialogového okna na třetí zleva označenou jako Detaily:
Před upravením zvýraznění posunutím posuvníků „Hodnota“ a „Poloměr“ (pravé šipky) nejprve zvětšete zobrazení na 100% (levá šipka) a poté posuňte výřez obrázku na zajímavou oblast, zde na skupinu slunečních skvrn.
Pak otevřete obrázek tlačítkem Otevřít obrázek.
Výsledek konverze z RAW může už nyní přesvědčit.
Následně můžete případně provést menší kosmetické úpravy, které závisí na povaze výchozího souboru. V mém příkladu bych rád zvýšil kontrast. K tomu nakřivím křivku modulace (příkaz Obraz>Úpravy>Křivky modulace…) následujícím způsobem:
Zvýšením křivky modulace ve tvaru písmene „S“ se kontrast zvýší: tmavé tóny budou sníženy (levá šipka) a světlé tóny mírně zvýšeny (pravá šipka).
Zde je výsledek zvýšení kontrastu:
Díky zvýšenému kontrastu se sluneční skvrny lépe vyznačují a okraje slunce jsou zřetelnější.
V posledním kroku jsem se rozhodl odstranit stále jemně viditelný červený nádech, protože barva červená vůbec nesouzní se sluncem. V programu Photoshop jsem použil příkaz Obraz>Úpravy>Barva>Sytost…:
Můj snímek byl obohacen změnou odstínu (horní šipka), kde by měla být zaškrtnuta možnost „Zabarvení“.
Konečný výsledek, poté co byl snímek oříznut. Toto sluneční foto vzniklo 28. března 2008 s fotoaparátem Canon EOS 400D, který byl připojen k dalekohledu s efektivní ohniskovou vzdáleností 1650 milimetrů. Expoziční čas při cloně 1:10 a ISO 100 byl 1/1500 sekundy. Na snížení světelného toku bylo použito Herschelovo prizma.
Zvláštní případ H-alfa snímků
Zvláštním zážitkem je pozorování slunce v H-alfa světle, tedy v chromosféře. K tomu nabízí astronomický obchod speciální filtry, které lze namontovat na existující dalekohled. Alternativně jsou k dispozici také kompletní H-alfa dalekohledy, které se svou použitelností osvědčily, protože potřebné filtry jsou pevně zabudovány.
Zde je nejprve snímek slunce, pořízený 28. března 2008, pomocí běžného slunečního filtru s viditelnou fotosférou:
Fotosféra ukazuje kromě slunečních skvrn a okrajového zatmění i náznak granulace, která se projevuje jako „zrnná“ struktura na celé sluneční ploše.
V porovnání s tím, precizně vyrovnaný snímek pomocí H-alfa filtru. Obrázek vznikl pouhou hodinu později:
Největší sluneční skvrny jsou na tomto obrázku viditelné, ale chromosféra má úplně odlišnou strukturu. Zatímco základní struktura je hrubší než granulace, aktivní oblasti, zejména v oblasti skvrn, jsou charakterizovány světlými plochami. Bohužel, v tento den byla jediná malá protuberance na okraji slunce (nahoře, vlevo, v „11 hodin“, pokud se sluneční kotouč považuje za ciferník hodin). Vpravo nad středem obrázku lze vidět nitkovitý objekt. Jedná se o velkou protuberanci z pohledu shora, tzv. filament.
Výroba H-alfa filtrů je extrémně náročná, a proto mají vysokou pořizovací cenu. Na začátek se nabízejí malé kompaktní dalekohledy, které lze pořídit za přibližně 600 eur. Na horním konci se škála teprve zastavuje v pětimístných číslech…
Dalekohled s připojeným H-alfa předním filtrem. Filtr se skládá ze dvou komponent - druhý filtr je namontován oculárně.
Funkcí H-alfa filtru je selektivně propouštět světlo pouze jedné vlnové délky. Vzniklý obraz je hluboce červený a přísně monochromatický. To představuje velký problém pro expozimetry a barevnou syntézu digitálních zrcadlovek, protože nejsou navrženy pro tak extrémní situace. Expozice musí být tedy ručně určena metodou pokus-omyl. Také zaostření ve hledáčku není lehký úkol, protože i naše oko je přetíženo.
Při zpracování obrázku bylo osvědčeno, že se z vzniklé fotografie nejprve vytvoří černobílý snímek, který se pak podle vkusu obarví. Návod k tomu jsem zveřejnil na svých internetových stránkách na adrese:
http://www.astromeeting.de/halpha.htm
Příkladové snímky
Pro zachycení tohoto snímku byl použit 30 let starý refraktor s pouhým 75 mm zahájením, ale s 1200 mm ohniskovou vzdáleností. Vepředu byl umístěn vlastní sluneční filtr vyrobený z AstroSolar filtrujícího materiálu, vzadu byl umístěn Canon EOS 20Da. Expozice byla 1/125 sekundy při ISO 100. V levém horním rohu je zvětšený náhled siluety dalekohledu, který nemá žádné motorické sledování. V pravém horním rohu je zvětšený obraz skupiny slunečních skvrn s jejich označením:
Pro tento záběr z 9. července 2005 byl použit malý, moderní dalekohled (Skywatcher ED 80) s 80mm zahájením a 600 mm ohniskovou vzdáleností. Jako sluneční filtr sloužilo Herschelovo prizma, zatímco ohnisková vzdálenost byla zdvojnásobena 2x Barlowovou čočkou. Canon EOS 20D byla nastavena na ISO 100, expozice byla 1/350 sekundy. Vedle již známých jevů jsou v pravém okraji zřetelné výrazné oblasti hoření (jasné skvrny).
Jedná se o výřez z posledního snímku v zvětšeném zobrazení. Je zde patrná granulace slunce, i když se jedná o tak malý nástroj.
Pro tento detail velké skupiny skvrn byl použit velký linsenteleskop s 155mm zahájením, jehož ohnisková vzdálenost byla zvýšena speciální Barlowovou čočkou na 5 metrů. Dále bylo použito Herschelovo prizma a Canon 20D s ISO 100. Snímek vznikl 13. července 2005, kdy byla velká sluneční skvrna „NOAA 786“ na západním okraji slunce naposledy viditelná, než zmizela rotací slunce. Skvrna je mnohem větší než Země. Temný jádro menší skvrny viditelné v pravém horním rohu obrázku je asi velikosti zeměkoule.
Nejsou to oblaky, co mě na této fotografii fascinuje, i když dávají zapadajícímu slunci téměř obličej. Je to velká sluneční skvrna, která je viditelná poblíž horního okraje slunce a bylo možné ji pozorovat i pouhým okem. Zářivost slunce byla kvůli jeho horizontální poloze tak výrazně snížena, že bylo možné na něj bezpečně hledět minimálně po krátkou dobu bez použití filtru. Tento snímek je zvětšujícím se výřezem z fotografie pořízené teleobjektivem s efektivní ohniskovou vzdáleností 600 mm.
Hinweis in eigener Sache: Alle verwendeten Bildbeispiele entstanden auf die im Tutorial beschriebene Art und Weise.
Weiter geht es mit Teil 7: „Mondfinsternisse fotografieren“.
