Amikor hosszú és leghosszabb gyújtótávolságokra van szükség, sokszor jobb egy kamerához csatlakoztatni egy csillagászati távcsövet egy fényképezőobjektív helyett.
11. rész: Távcső használata objektívként
Az asztrofotósok sosem elégednek meg, amikor hosszú gyújtótávolságról van szó. Az okat gyorsan megtalálhatjuk: Az égbolton látható sok objektum nagy távolsága miatt nagyon kicsinek vagy akár aprónak tűnhet számunkra. Aki szeretné részletesen és teljes formátumban megörökíteni őket, az nem kerülheti meg a hosszú gyújtótávolságot a megfelelően kicsi látószögű objektívekkel.
Minden rendszeres kameragyártó eleget tesz a hosszú gyújtótávolság iránti igénynek a teleobjektívek kínálatával. A paletta részben elér 600 milliméterig, sőt, az 800 milliméteres objektívek is megtalálhatóak a digitális tükörreflexes kamerák kiegészítő programjában. Alapvetően ezekkel a „szuper teleobjektívekkel” már sok mindent lehet kezdeni asztrofotográfiában, főleg mivel a fényerők 1:4,0 és 1:5,6 értékei ezeknek a gyújtótávolságú objektíveknek elképesztően jók. Ha, igen, ha nem lenne az ő exorbitánsan magas beszerzési ára, ami szélsőséges esetben elérheti a magas négy vagy akár ötjegyű euró összeget.
Ezeket a teleobjektíveket természetesen nem speciálisan asztrofotósok számára tervezték, hanem főleg sport-, állat- és riportfotózásban kedvelt objektívek. Magas árukért cserébe kiváló képminőséget kínálnak akár teljesen nyitott rekesz mellett is.
Azonban nem lenne korrekt egy ilyen szuper teleobjektívet kizárólag lencseszerkezetére redukálni. A vásárlók igényeinek kielégítése érdekében az autofókusz rendszerrel, egy állítható rekeszzel, egy bonyolult korrekcióval a „közeli” felvételek számára és gyakran még egy képstabilizátorral vannak felszerelve. Mindezek olyan dolgok, amelyek fontosak és hasznosak a klasszikus fotográfiában, de asztrofotográfiában nem játszanak szerepet, viszont természetesen költségként számítanak.
Az emelkedett árban szerepet játszanak a sok lencse is, amelyek szükségesek egy univerzálisan használható teleobjektív konstrukciójához: Nem ritka, hogy egy ilyen objektívben akár 18 lencse is megtalálható.
Egy teleobjektív asztrofotógráfiában.
Aki amúgy is asztrofotózni szeretne, az drága teleobjektívek helyett egy csillagászati távcsövet is használhat hosszú gyújtótávolságú felvételekhez. Azonban már itt szeretném lehűteni az túlzott elvárásokat: Egy csillagászati távcső is magasabb fotográfiai teljesítmény mellett nem elérhető diszkontárakon.
Mivel egy távcső lényegesen kevesebb lencsét (vagy lencse helyett tükröket) tartalmaz, sem autofókuszt, sem képstabilizátort nem kínál, sőt, még csak nyílást sem. Az árak így jóval a teljes értékű fotoobjektívek alatt maradnak. Gyakorlatilag nincs felső korlát a gyújtótávolságra; akár 800 milliméter feletti gyújtótávolságokat is meg lehet fedezni megfizethető amatőr távcsövekkel. „Hagyományos” amatőr távcsövek léteznek gyújtótávolságokkal körülbelül 4000 milliméterig, egy 1:10 arányú nyílással.
Vegyük össze a teleobjektívek és a távcsövek közti különbségeket egy táblázatban:
| Foto-Teleobjektiv | Távcső | |
| Gyújtótávolság | Kb. 800mm-ig | 400 és kb. 4000mm-ig |
| Állítható gyújtótávolság (Zoom) | Néhány modell | Nem |
| Autofókusz (AF) | Igen | Nem |
| Kameragyártó-specifikus csatlakozó (Bajonett) | Igen | Nem |
| Képstabilizátor (IS) | Néhány modell | Nem |
| Állítható rekesz | Igen | Nem |
| Lencsékből való konstrukció | Igen (kb. 9 – 18 lencse) | Igen (2 – 4 lencse) |
| Tükrökkel való konstrukció | Igen (Ebben az esetben azonban AF/IS, rekesz nélkül) | Igen |
| Hossz a gyújtótávolságnak megfelelően | Nem (Hossza részben jóval rövidebb lehet, mint a gyújtótávolság) | Lencsetávcsövek esetén: Igen |
| Gyújtótávolság-növelés | Igen (Telekonverter) | Igen (Barlow-lencsék) |
| Gyújtótávolság-csökkentés | Nem | Igen (Shapley-lencsék) |
| Típusos képalkotási erősségek | Élesség és világítás az képszélekig | Maximális képkontraszt a képközéppontban |
| Kézből történő használat lehetséges | Feltételes | Nem |
| Szerkezet | Fényképezőstatív | Csillagászati tartó |
| Rögzítés típusa a tartón | Statívmenet | Statívmenet (Kisméretű távcsöveknél), prizmasínek, csőbilincsek |
| Forrás | Foto-kereskedés | Csillagászati kereskedés |
Mit jelentenek a távcsöveken található számok?
Az objektívek paraméterei a gyújtótávolság és a fényerő, vagyis a legnagyobb állítható rekesznyílás. Mindenki, aki komolyan fotóz, ismerős lehet ezekkel a számokkal.
Astronómiai szempontból inkább az nyitás, azaz a belépő pupilla átmérője (első lencse vagy fő tükör átmérője) érdekli őket, és sokszor még hülyézésül is hülyén feldolgozzák (hüvelyk."). A gyújtótávolság viszont nem olyan fontos számukra.
Például ha egy távcsövet így kínálnak: 8" Schmidt-Cassegrain, F/10, az közel a következőképpen érthető:
Az adott távcső egy „Schmidt-Cassegrain” típusú tükörtávcső. Az nyitása 8 hüvelyk. 8 hüvelyk körülbelül 200 milliméternek felel meg (1 hüvelyk = 25,4 milliméter). A nyitási arány (azaz a rekesz) 1:10. Ennek alapján a gyújtótávolságot ki kell számolni: 10 * 200mm = 2000 milliméter!
Ez a távcső az lencsefoglalaton a "D155mm" és "f 7" feliratokkal van ellátva (nyilak). Az átmérője tehát 155 milliméter, az nyitási aránya (rekesz) pedig 1:7. A gyújtótávolság 1085 milliméterre számolható ki a szorzással.
Ábrázolási hibák
A legtöbb amatőr távcső elsősorban vizuális megfigyelésre készült. Ha fotós célokra használják, akkor a következő problémák merülhetnek fel:
Vignetálás – sötét képszélek, amelyek abból adódnak, hogy a képrög, amit egy távcső kivilágít, kisebb, mint a szenzor formátumához tartozó átló. Nem sok távcső képes arra, hogy megfelelő minőségben kivilágítsa a teljes képernyőt egy teljes képkocka szenzor számára („teljes képkocka“ 24 x 36 milliméter). Kisobb szenzorok esetében („Crop“, APS-C formátum) jóval nagyobb a megfelelő távcsövek választéka.
Ez a Plejádok felvétele készült, miután egy teljes képkockás kamera lett csatlakoztatva egy távcsőhöz. Nyilvánvalóan a távcső képtelen arra, hogy teljesen kivilágítsa a szenzort, ahogyan azt a erős vignetálás bizonyítja.
Képfelület görbülete – ha a „fókuszeb“ nem egy sík, hanem egy gömbfelület, akkor a távcső szenved a képfelület görbületétől. Minél nagyobb az alkalmazott felvételi szenzor, annál inkább megjelenik ez a gyengeség homályos csillagképek formájában a képmező szélén, ha a kép középpontjára pontosan fókuszáltak.
A megoldásra szolgálnak úgynevezett „képfelület-egyeneseítő lencsék”, amelyek általában kétlencsés rendszer, amely az „ív alakú” képfelületet kiegyenlíti, ezzel a képmegjelenítést az egész képelemre élesíti. A képfelület-egyeneseítő lencséket a megfelelő távcsőoptikához kell igazítani, azaz igazából minden képfelületi görbületű távcsövön egy megfeleleően számított képfelület-egyeneseítő lencse kellene lennie, ami a gyakorlatban nem mindig teljesül.
A képfelület görbületé miatt homályosak lesznek a csillagok a periférián, ha a kép középpontjára fókuszáltak. Ha a képmező szélén lévő csillagokra fókuszálnánk, akkor a kép közepé homályosság lenne.
Homályosság a képszéleken – a kép középpontjára fókuszálva nem csak a képfelület görbülete (lásd fent) okozhat homályosságot a perifériás képterületeken, hanem más súlyos képhibák is, amelyeket „Aberrációknak” (ábrázolási hibák) neveznek. Főként ez a „Kóma”, amely ronthatja a csillag képmegjelenítését a képszélekben.
Például a Newton-tükörtávcsövek rendszerint Kómahibákra hajlamosak az optikai tengelytől való távolságban. Bizonyos határok között egy lencset rendszer („Kóma-korrektor”) beiktatásával az ábrázolási minőség jelentősen növelhető a képmező felé. 
Ha a csillagok a képszéleken kis üstökként néznek ki, akkor a „Kóma” ábrázolási hiba jelen van.
A fókusz sík helye – néhány távcsőnél előfordulhat, hogy egy csatlakoztatott tükörreflexes kamerával nem kapunk éles képet egy távoli tárgyról. Ezt a főként a Newton-típusú tükörtávcsövek érintik. Egy ilyen esetben néha csak segíthet a fényképezőgép képfogójának cseréje egy alacsonyabb profilú modellre, hogy a kamerát a fókusz síkjába hozzuk.
Lehetnek-e a távcsövek objektív helyettesítői?
A fenti lehetséges ábrázolási hibák áttekintése során újra felmerülhet ez a kérdés. Ezért röviden összefoglalva:
- Az asztronómiai távcsövek nem objektívek; a legtöbben a vizuális megfigyelésre alkalmasak, a fotográfiára csak korlátozottan ajánlottak. Azoknak a távcsöveknek a vitája, amelyek a csillagászati alkalmazásban jó megjelenítést mutatnak csatlakoztatott kameránál, elérhető a sorozat 13. részében „Astro- és égboltfotó művészetéhez” („Melyik távcsövek alkalmasak az asztrofotográfiára”).
- Számos távcsőtípus esetén figyelembe kell venni, hogy a kép szélein ábrázolási hibák fordulhatnak elő, amelyeket nem minden esetben lehet egy korrigáló lencset segítségével kiküszöbölni. Néhány távcső-optikának problémái vannak a digitális tükörreflexes kamera ékképeinek kivilágításával a képszélekig. Ez érinti a crop kamerákat is, amelyeknél a szenzor nagyjából 14 x 22 milliméteres, de a teljes képkockás kamerákat (szenzorméret 24 x 36 mm) pedig még inkább. Aki egy teljes képkockás kamerát szeretne használni egy távcsőnél, azon ritka távcsöveket kell választania, amelyek képesek egy jó minőségű képet előállítani a szenzor teljes felületén.
- 500 milliméter feletti fókuszhosszok esetén nincs alternatíva a távcsőhöz, legalábbis akkor nem, ha figyelembe vesszük a szuper telefotó objektívek költségét.
Fókuszhossz meghosszabbítása
A távcső fókuszhosszának meghosszabbítására úgynevezett „Barlow-lencsék” állnak rendelkezésre. Ezek működnek, mint a fényképező objektíveknél alkalmazott telekonverterek, és a távcső és a kamera közé szerelik. A modelltől függően ezekkel elérhető a fókusz-hossz meghosszabbítása 1,5-től 5-szörösére.
Az átlagos a két-hangú fókusz hossznövekedési szorzat, amely megduplázza a távcső hatásos fókusz hosszát, azonban a rekesznyílás teljes két fényértéket csökkenti. Tehát, egy 800 milliméteres fókusz hosszúságú és 1:4,0 rekeszű távcsőből egy 1600 milliméteres fókusz hosszúságú optika lesz 1:8-as rekesz mellett. Tehát, az expozíciós időt négyzetesére kell növelnie! Egy 1,5x-es meghosszabbítási szorzóval rendelkező Barlow-lencsével a fenti távcsőt egy olyan rendszerré teheti 1200 milliméteres fókusz hosszal és (körülbelül) 1:5,6-os rekesznyílással, ami azt jelenti, hogy az expozíciós időt meg kell duplázni a telekonverter használata nélkül történő fotózáshoz képest.
A Barlow-lencse pozitív mellékhatása az, hogy a kamera csak a kép közepét veszi észre, a ábrázolási hibák a képmezőn kívüli perifériás területeken találhatóak és ezáltal eltűnnek. 
A Hold felvétele egy teljes képkockás kamerával egy hosszú fókuszú távcsőn. A távcső nem világítja ki teljesen a szenzort; vignetálás következménye.
Azonos kamera ugyanolyan távcsővel tökéletes képet készít, miután a fókuszhosszt egy Barlow-lencsével meghosszabbították. A fókuszhossz-meghosszabbítás nagyobb kráterek ábrázolásához vezetett:
Fókusz
A teleszkópoknál az autofókusz funkció nem elérhető, ezért a legjobb élességpontot kézzel kell megtalálni. Ez nem olyan könnyű, mint ahogy az talán hallatszik, mert a modern tükörreflexes kamerák beállító tárcsái erre nincsenek kialakítva. Ez azt jelenti, hogy a kamera keresőjén keresztüli nézés és a képélesség vizuális értékelése a keresőben nem elegendő.
A fókuszálás alapvetően a teleszkóp fókuszgombjával történik, ami egyes teleszkópoknál az okular kihúzható hosszát változtatja meg, másoknál pedig a teleszkóp belsejében lévő fő tükröt mozgatja előre-hátra.
Minél hosszabb az effektív felvételi brennweite, és minél fényesebb (azaz minél kisebb az rekeszérték vagy a nyitási arány nevezője) az optika, annál kevesebb mozgásterünk van a fókuszálás során. Hőmérsékletváltozások miatt előfordulhat, hogy a fókuszpozíció változik. Ezért a beállított fókuszt többször is ellenőrizni kell a megfigyelés éjszakáján, és szükség esetén korrigálni kell.
1. Kamera ohne Live-View
Kamerák Live-View nélkül hátrányban vannak. A legegyszerűbb esetben élesre kell fókuszálni egy fényes csillagot a keresőben. Ezután készítsen tesztfelvételeket viszonylag rövid expozíciós idővel, amelyeknél a csillag nem lehet túlkiégetve. Ellenőrizze felvételeinek eredményeit a kamera kijelzőjén történő visszajátszással, mindig a maximális nagyítást használva egy képrészlet megjelenítéséhez.
Az élesség finomhangolása lassú élességállítással ismétlődő képellenőrzés közben lépésről lépésre elvezet a legjobb fókuszálási pontig. A legjobb élességi pont többszöri túllépése, majd a korrekció az ellenkező irányba bevált módszernek bizonyult annak érzékelésére, hol van az optimum; gyakorlatilag bekerülik a legjobb élességi pontot.
Amennyiben a kamera csatlakoztatva van egy laptopra, célszerű egy olyan szoftver használata, amely megkönnyíti ezt a munkát. Különösen az asztrofotózás során az „ImagesPlus” nevű szoftver nagy segítség a fókuszálásban. Az ImagesPlus kamera vezérlő modulját körülbelül 70 amerikai dollárért árulják a http://www.mlunsold.com webhelyen. Egy demó verziót lehet kérni a szoftver szerzőjétől.
Fókuszálás csillagra az „ImagesPlus” szoftverrel:
Nem kifejezetten asztrofotózáshoz, de jó segítség a fókuszálásban a „DSLR Remote” szoftver, amely képes nagy nagyításban megjeleníteni az egyik felvételt a másik után, így lehetőséget biztosít egy ábrázolt csillag élességének megbízható értékelésére. Ez a szoftver körülbelül 95 amerikai dollárba kerül, és a http://www.breezesys.com/DSLRRemotePro/index.htm weboldalon kapható. Az 15 napig használható változat letölthető ott. Mindkét szoftvercsomag angol nyelvű.
Fókuszálás csillagra a „DLSR Remote” szoftverrel:
2. Kamera mit Live-View
A Live-View segítségével a fókuszálás majdnem gyerekjáték. Egy fényes csillagot kb. a képmező közepére kell vinni, és a fókuszt durván a keresőben kell beállítani. Ezután aktiválni kell a Live-View funkciót, és a csillagot maximális nagyítással kell megtekinteni a kamera kijelzőjén. A teleszkóp fókuszkereke megnyomásával az optimális élesség nagyon gyorsan és megbízhatóan megtalálható.
Még kényelmesebb, ha a Live-képet egy csatlakoztatott laptop képernyőjén lehet értékelni. A Canon EOS kamerák Live-View funkcióval rendelkező verzióihoz (Canon EOS 1000D, 450D, 40D, 5D Mark II, 1D Mark III, 1Ds Mark III) a szükséges szoftver és a kapcsolódási kábel is tartozik a kamera szállítási csomagjához.
Ennél a fajta fókuszálásnál kiválóan működik a csillagoknál akár a harmadik magnitúdóig, a holdnál, a Napnál (védőszűrővel!) és a fényes bolygóknál.
Live-View a Canon EOS 450D holdfényén. A Live-View funkció jelentős segítség a kamera élességének beállításában a teleszkóphoz:
Live-View a laptop képernyőjén: Egyszerűbb, gyorsabb és pontosabb fókuszálás nem is lehetne:
Verwacklungsgefahr!
A hosszú érintési ponttávolságok használata nagy veszélyt hordoz a rezgés miatti életlenség szempontjából. A tökéletes fókuszálás ellenére elmosódhatnak a fényképek. Problémát jelenthet a tükörcsapás és a zárvonal futásakor/közben a kamera.
Az hogy mennyire stabil a kombináció a teleszkópot tartó szerelékből és állványból, ezek a rezgések akár legkisebb hatásával is képesek rontani az élességet.
• Spiegelschlag – A felvétel előtt felgyorsuló tükör következményeit elkerülheti, ha bekapcsolja a „Tükrözés zárolása” funkciót a kamerán. Az első nyomás a kiváltóra csak a tükröt hajtja fel. Ezután várjon néhány másodpercet, amíg a rezgések elcsitulnak, majd a kioldás a végső expozícióhoz vezet.
Ezáltal természetesen használatos egy Kábel- vagy távirányító, különben a kamera kioldógombjának megérintése rezgéseket okozhatna.
Bekapcsolt Tükrözés zárolás a Canon EOS 40D menüjében.
• Verschlussablauf – Ez nem kerülhető el, hiszen a zárvonal vezérli a fényképezést. Mivel a záralíás mozgásai valójában homályos képeket eredményezhetnek, többször is sikerült kimutatnom. Gyakorlatilag csak egy stabilabb szerelést vagy állványt segít. Bizonyos kameramodellek esetében alternatív megoldásként ki lehet próbálni a kamera kioldását a Live-View funkció bekapcsolása közben. Így a zárvonal többnyire „puhábban” fut le.
Beispielaufnahmen
Ez a Hold fényképe szinte vágatlan, 3700 mm-es érintési ponttávolsággal és egy teljes méretű DSLR-rel (Canon EOS 5D Mark II) készült. Egy „Maksutow-Cassegrain” típusú tükörteleszkóp szolgált teleszkópként 1:14,6-os nyílásviszony mellett. 1/30 másodpercen át kellett expozícionálni ISO 400 érzékenységgel.
A kép korábbi részlete teljes méretben. Ez felvillantja, hogy a Hold milyen részletek gazdagságát lehet éles látással és hosszú fókusztávolsággal rögzíteni. Ez a Holdfotózás módja egyike annak a ritka lehetőségnek az asztrofotográfiában, hogy profitáljon a pixelgazdag képekből.
A Nap néhány részletét nagyítóval készült kép, amelyet egy speciális H-Alpha szűrőn keresztül rögzítettek, amely láthatóvá teszi a Nap kromoszféráját. A fókusztávolság 2270 milliméter volt.
A kettőscsillagok hálás témák az állvány nélküli távcsőn keresztül történő felvételekhez. Itt csak 30 másodpercig exponálták ISO 800-on és 2800 milliméteres fókusztávolsággal, hogy a Mizar kettőscsillagot (piros nyíl) felbontsák a Nagy Kocsi vesszőjén. Újra egy párként alkot Alkorral (jobbra), amely együtt alig észrevehető a csupasz szem számára.
Egy kilencméteres fókusztávolságú távcsöpre volt szükség az Orion-köd központjának leképezéséhez. Az F-arány 1:10 volt, így a köd nagy fényerejének köszönhetően mindössze 90 másodpercig kellett exponálni ISO 1000-nél, és presztízsét kezelés nélkül lehetett hagyni.
