太陽は、古代と中世で「神々しき星」と期待されていたように、完璧ではありません。その表面には太陽黒点が生じます。
第6部: 太陽の写真に注意
+++ 注意! +++ 警告! +++ 注意! +++ 警告! +++
太陽に光学機器を向けると、放射線の強度により機器が破損する恐れが常にあります。また、目が永久的に損傷を受ける可能性もあります! 従って、太陽の写真を撮る前には、必ずこのチュートリアルに含まれている注意事項に従ってください。お願いします。
+++ 注意! +++ 警告! +++ 注意! +++ 警告! +++
太陽
太陽は、宇宙や天空の出来事に興味を持たない人々にとっても重要な役割を果たしています。なぜなら、その光と熱がなければ地球での生活は不可能だからです。天候の良い、雲が少ない日に太陽が輝くか、雲が太陽を遮るかによって、時折現代人の気分も左右されることがあります。
太陽を天体として考えると、まず太陽系の中心にある特別な位置にあることが挙げられます。太陽は、その直径と質量の点で惑星をはるかに凌駕しています。惑星と異なり、太陽は自ら輝いており、その内部で15百万度の温度のもと水素がヘリウムに変換される核融合が起こっており、膨大なエネルギーが放出されています。有名なアインシュタインの方程式E = m·c²(エネルギー= 質量×光速の2乗)によれば、このプロセスで質量がエネルギーに変換されます。そのため、太陽は毎秒400万トンもの質量を失っています! しかし、総質量に対してはごくわずかな部分です。なぜなら、太陽はこのエネルギー生産を約50億年間続けており、その寿命の中盤にあたります。
このような宇宙の原子炉は決して珍しいものではありません。夜空に見える全ての星は、太陽と同様の構造を持つ対象です。逆に言えば、太陽はわれわれから見て特別な位置にある星であるということです。絶対的に見れば、太陽はさまざまな点で平均的な恒星であり、1000億もの他の恒星と共に、私たちが天の川銀河と呼ぶ螺旋系を形成しています。今では、他にも多くの銀河系(または銀河と呼ばれる)が知られています。
太陽の直径は約140万キロメートルであり、この距離を形成するためには109個の地球が並ぶ必要があります。地球は1年の間に楕円形の軌道を描いて太陽の周りを回ります。平均的な距離は約1億5000万キロメートルであり、他の天文学的距離と比較される際に「天文単位」と呼ばれます。光がこの距離を移動するのには8分20秒かかります。地球は1月初めに太陽に最も接近し、7月初めに最も遠い位置にあります。これは季節が地球と太陽の距離の変動によって引き起こされるわけではないことを意味します。それは23.5度傾いた、空間に対して斜めに立つ地球の回転軸が原因であり、そのため、一方の北半球が太陽に向かい、半年後に南半球が向かうようになります。
太陽が東で昇り、西で沈むというのは、正確には年に2日だけであり、春分と秋分の日です。春分の後、太陽の昇降点は北東と北西に移動し、その極大は夏至の日に達します。秋分の後、日の出は南東に移動し、日没は南西に移動し、冬至の日に極端になります。夏は「日弧」、つまり太陽の見かけの軌跡が冬よりも大きくなるため、昼の長さに直接影響を与えることが一般的に知られています。
観測地点の緯度を知っている人は、単純な公式を使って各季節の真昼の太陽の高さを算出できます。緯度をphiとし、真昼時(12時)における太陽の高さは以下のようになります(たとえば、Frankfurt/M.の場合は、50°とします)。
21.3.と23.9.の太陽高度 = 90° - phi(Frankfurt/M.の場合:40°)
21.6.の太陽高度 = 90° - phi + 23.5°(Frankfurt/M.の場合:63.5°)
21.12.の太陽高度 = 90° - phi - 23.5°(Frankfurt/M.の場合:16.5°)
太陽の撮影
太陽を観察または撮影する場合は、目や機器の損傷を防ぐため、いくつかの注意事項を遵守する必要があります。光と太陽のエネルギーが光学機器を焦点で集められると、目や機器に甚大な影響を与える高温が発生する可能性があります。小さな双眼鏡や望遠レンズで太陽をちらりと見るだけでも、目の視力を永久的に奪ってしまうことがあります。そのようなリスクを冒す価値のある写真はありません。したがって、以下の点に留意してください:
太陽観察は絶対に適切な太陽保護フィルターを使用して行ってください!
「適切な」とは、太陽観測および写真撮影用に特別に設計されたフィルターのみです。他の手法、特にさまざまな「家庭薬」と呼ばれる解決策を使用するのは基本的にお勧めできません。太陽観測には決して次のものを使用しないでください:
• 黒くなっているウィンドウ
• 現像された黒くなったフィルム片
• 自動車部品店で販売されている「ゴールドレスキューフイルム」
• 互いに「ねじれた」遠心フィルター
• 黒く見える赤外線透過フィルター(赤外線撮影用)
• 目視用フィルタ(望遠鏡の目玉にねじ込まれる小型フィルタ)
• 損傷した太陽保護フィルタ
• 折れ曲がった、穴の空いた、または裂けた太陽保護フィルム
以下の保護フィルタのみがお勧めです:
• 光学機器のレンズの前に特別な太陽フィルタを取り付けます。これにより、エネルギーが装置内部に入り込むのを防ぎ、損傷を防ぐことができます。
• 太陽観察用に設計された専用フィルム。たとえば、Baader-Planetarium社の「AstroSolar」は、DIN A4サイズシート1枚あたり20ユーロで購入できます。シートから様々なレンズ用の小さなフィルタを自作できます。フィルムにはND 5.0というカットオフ値が付いており、視覚目的に最適です。ND 5.0は、「中性密度」が105= 100,000であり、光の減衰は16.6段階に相当します!
• 双眼鏡の入口に取り付けるガラス製太陽フィルタ。この種の高品質な太陽フィルタは、必要な口径に応じて非常に高価になることがあります。
これらのフィルタを取り付けて使用する際には、以下の点に留意してください:
• 観察中に誰かが「冗談」としてフィルタを外すことを防ぐように、存在する人々に危険性を周知させてください。
• 特に注意深く、常に子供に気を配ってください!
• 太陽保護フィルタはきちんと固定し、風や機械的な振動によって外れないようにしてください。テープで何度も使用されたテープには頼らないでください!
• 観察や撮影終了後、または観察中断時に機器を違う天体方向に向けてください。
• 双眼鏡のカバーも忘れずにお願いします。
私の最初の自作太陽フィルターは、まだ非常にプロフェッショナルな見た目ではありません。ただし、「Astro-Solar」フィルムは、望遠鏡口径に装着すると表面が滑らかになりました。穏やかなしわの形成は画像の質にわずかに悪影響を与えますが、張りの緩みは避ける必要があります。
このレンズフィルターには「Astro-Solar」フィルムが含まれていますが、固定されたフレームに最適に収められています。
すでに太陽観測に関する実績のある人々には、以下の補助機器が考慮されるかもしれません:
• ND 3.8の減衰係数を持つ写真用フィルム(例: "AstroSolar")。このフィルムは、ND係数5.0(上記)を持つ視覚用フィルムよりも12.6段明るい太陽光を通過させます。このため、適切なグレーフィルターを追加して霞フィルターを使用することで、最長露出距離や/または小さい絞り比率でも震動を避けるために露出時間を短くすることができます。必ず赤外線/紫外線遮断フィルターを併用する必要があります。
• ハーシェルプリズム、またはハーシェルウェッジとも呼ばれます。この光学機器は屈折望遠鏡(屈折器)との組み合わせでのみ使用でき、高品質な太陽観測を実現します。欠点は、それが望遠鏡の目地側に取り付けられるため、筒内に太陽の未加工のエネルギーが集められます。ハーシェルプリズムは、入射光の95.4%を装置から取り除き、残りの4.6%を希望の残光度まで追加のグレーフィルターで低減できます。Baader-Planetariumのハーシェルプリズムは非常にお勧めです(http://www.baader-planetarium.de/sektion/s37/s37.htm#herschel)。このプリズムは未使用の放射線を逃がさず、複雑に設計された「光の罠」によって排除します。
これらの方法を組み合わせて使用する際には、追加のグレーフィルターを使用しない場合、太陽の残光度が依然として非常に高いことを考慮する必要があります。これにより、目が損傷する可能性があります。
ハーシェルプリズムの使用。左矢印は、不要な光がプリズムから出る位置を示しています。新しい設計には、「光の罠」が内蔵されています。右矢印は、挿入されたバーローレンズの位置を示し、望遠鏡の有効焦点距離を延長して、ソーラーフレアを詳細に描写します。
デジタルカメラでは、大きな未加工の太陽光と熱にさらされると、センサーが破損する可能性があります。センサー上に太陽の鮮明で焦点化された画像を数秒間露出しただけで、保護フィルターを使用しない場合には損傷を引き起こす可能性があります。特に、コンパクトおよびブリッジカメラ、およびシングルレンズ一眼カメラの「ライブビュー」モードで使用されるデジタル一眼レフカメラは、危険にさらされます。三脚を使用する場合は特に注意が必要です。なぜなら、太陽に長時間同じ場所にさらされるためです。
太陽が写真の一部として映っている「普通の」露光であれば、デジタル一眼レフカメラを使用して撮影できますが、「ライブビュー」機能はできるだけ使用しないようにします。ランプの先に取り付けられた光学系の後ろにある任意のカメラシステムの使用も安全です。
太陽で見られるものは何ですか?
このチュートリアルは、太陽を天文学的な被写体として扱います。太陽が単なる装飾的な要素または「雰囲気要素」として使用され、太陽の詳細が前面に出る写真は除外されます。これには、ほとんどすべての日の出と日の入りの写真が該当します。
あらゆるスペクトル領域で光レベルを著しく減衰させる適切なフィルターを通して太陽を見ると、まず太陽黒点が目立ちます。これらは、個々にまたはグループで現れ、おおよそ11年周期でその頻度が特に高くなり、その間低くなります。このチュートリアルが公開された時点(2008年12月)で、太陽黒点の最小値(2008年)が過ぎ去り、次の太陽黒点の最大値は2013年に予定されていました。すでに数週間、数か月間、太陽黒点は完全に不在でした。しかしながら、新しい周期の始まりに向けて、太陽黒点の頻度が再び増加することが予想されます。
太陽黒点の最小値の間は、太陽はしばしば何らの黒点もなく(左、2008年9月26日)、最大値近くでは黒点がたくさん見られます(右、2003年10月27日)。
太陽黒点は、太陽の磁場の異常が生じる場所で形成されます。そこでは、通常約5500℃の熱を持つ太陽表面が約1000℃冷却されます。孤立した観点からは、太陽黒点も明るいですが、周囲よりも暗く見えます。太陽黒点の寿命は数日から数週間で、2ヶ月以上続くことはめったにありません。太陽の黒点を用いると、太陽の回転周期を正確に測定することができます。この周期は約27日以上続き、地球もまた太陽の周りを回転する間に、静止した観点から見るとおよそ25.4日間で回転することが明らかです。大きな太陽黒点は、地球の大きさをはるかに超えます。それらは、暗黒核(本影)と明るい辺縁(半影)に分かれています。適切な保護フィルター入りのメガネを使用すれば、光学的な補助機器なしで認識できます。
太陽の現在の状況に関する情報は、http://www.spaceweather.comに掲載されています。
太陽黒点以外にも、次のような現象が観察されます:
• ランドダークニング(Randabdunklung)
太陽円盤の明るさは中央部で最も大きく、周辺に向かって低下します。これは、太陽の気体状態によるもので、端で光線が太陽大気を通過する距離が長くなるためです。
• グラニュレーション(Granulation)
湯気立つ水の表面の泡のように、太陽の表面でも起伏があります。生成される構造はかなり小さいが、これをグラニュールと呼びます。これらの総称はグラニュレーションであり、適切に解像度の高い光学機器(口径75〜100mmの望遠鏡が下限)で撮影できます。解像度がやや不足している場合、「ぶつぶつ」とした結果はグラニュレーションの表示であり、画像ノイズと誤解されるべきではありません。
• フレア(Fackeln)
暗い太陽の端の領域で時々見られるフィラメント状の明るみをフレアといいます。
これまでに説明されたすべての現象は、太陽の光球に影響を与えます。つまり、太陽光とエネルギーの大部分を放射する層です。これには、別の層であるクロマスフィアが重なっており、さまざまな構造があります。例えば、巨大な火のような舌であるプロトーベランスもあります。クロマスフィアを観察または撮影するには、非常に高価な専用フィルターまたは望遠鏡が必要です。これらはH-AlphaフィルターまたはH-Alpha望遠鏡と呼ばれます。これらのフィルターの特徴は、太陽光をほぼ一波長以外通過させる必要がある点です。フィルターが狭い帯域で通過させる波長は656.3ナノメートルで、イオン化された水素の赤色光です。H-Alphaイメージングで見る赤い太陽の光景は素晴らしいです: 特に、構造の変化が視覚的に速やかに観察され、プロトーベランスが発生し進化する様子は、太陽観察で比類のない「ライブ体験」を提供します。いくつかのプロトーベランスやフレアは、数分以内に外見が劇的に変化します。
太陽食中の太陽は特に美しく、これについては「アストロと天空の写真撮影」チュートリアルシリーズの第8部で紹介されます。
ここでは、太陽光が反射や屈折を通じて見せるさまざまな現象も忘れてはなりません。これには虹、ハロ、太陽の周りの副太陽などが含まれ、最後には「緑の閃光」まで広がります。こうした現象の多様性について詳しく知りたい場合は、優れたウェブサイトがあります: http://www.meteoros.de。
太陽の見かけの大きさは、異なる距離のためほとんど変化せず、平均して32分の弧、つまり約半度(1度=60分の弧)の大きさです。これは、月と同じぐらいの大きさに見えます。センサー上の太陽の像の大きさは、単純な式:
焦点距離[mm] ÷ 107で計算されます。
400mmの焦点距離のレンズでは、太陽の大きさはわずか3.7mmで、焦点距離が1000mmの場合には9.3mmになります。センサーと一体になるイメージは、Cropファクター1.6、つまり15 x 22mmのセンサーを持つカメラでは、1600mmの撮影焦点距離が必要です。フルフレームセンサーを持つカメラの場合、さらに2500mmが必要です!
サイズ比較: 左が焦点距離400ミリの太陽、右が焦点距離1500ミリの太陽。カメラには15x22mmの大きさのデジタル一眼レフカメラ(1.6倍のクロップセンサー)が使用されました。両方の写真はトリミングされていません。
望遠レンズを使用できない場合は、代わりに天体望遠鏡が選択肢として提供されます。口径にフロントフィルタが使用されている場合、鏡筒テレスコープやレンズテレスコープのどちらでも使用できるが、ハーシェルプリズムを使用する場合はレンズテレスコープのみ適しています。2インチのアイピース接続部を持つ望遠鏡にデジタル一眼レフカメラを取り付けることができます。その場合、T2アダプターと2インチ接続スリーブが必要です。どちらも光学機器ではなく、非常に手ごろな価格で入手できます。
カメラは望遠鏡のアイピースの代わりに取り付けられ、望遠鏡の光学系が撮像光学系として機能します。
左端にCanon-EOSマウントのT2アダプター、中央に2インチアダプタースリーブがあります。
2インチの接続スリーブと取り付けられたデジタル一眼レフカメラ。どちらもレンズが含まれていません。
2インチ接続スリーブはほとんどの望遠鏡のアイピースアダプターにぴったりと合います。
新旧が出会う: モーターなしの30年前のUnitron屈折望遠鏡に自作の太陽フィルター(前方)を取り付け、デジタル一眼レフカメラを接続しました。この機材で撮影された写真は、チュートリアルの最後の「サンプル写真」の下にあります。
効果的な焦点距離を延長するには、レンズにはテレコンバーターを、望遠鏡には「バーローレンズ」を使用することができます。
技術的機器
デジタル一眼レフカメラ、長焦点の撮影光学系、および安全な太陽フィルター以外に、装備は以下のコンポーネントで構成されています。
• 安定した三脚
使用される撮影光学系が長焦点であれば、三脚の安定性には高い要求があり、揺れを防ぐために注意が必要です。天体望遠鏡も安定したマウントとしっかりした三脚の上に置かれる必要があります。通常、コンプリートセットとして購入される廉価な望遠鏡は、安定性の点で最も脆弱であることがよく見られます。
• リモートコード / タイマー
リモートコードにより、カメラを非接触で操作して揺れを防ぐことができます。これは長焦点で作業する際に不可欠です。無線リモートリリースも同じ目的を果たします。
手順
以下に、デジタル一眼レフカメラと長焦点の望遠レンズを使用して太陽とその斑点をできるだけ詳細に撮影する方法を説明します。
1. 基本設定を行う
カメラの基本設定は次のとおりです。
• ファイル形式
RAWフォーマットは、後続の画像処理に最適であり、同時にJPGファイルも撮影する必要があります。JPGファイルは、撮影シーケンスから最もシャープな画像を容易に見つけるのに役立ちます。
Canon EOS 40DでのRAWフォーマットを選択している間、写真は最高品質のJPGフォーマット(「L」は「Large」の略)でも保存されます。
• ISO値
最も優れた画質と最小限のデジタルノイズを得るには、最低のISO値(ISO 100)を設定してください。
Canon EOS 450DでのISO 100の設定。
• ホワイトバランス
マニュアルで設定し、たとえば日光(シンボル:太陽)に固定値を選択することをお勧めします。使用される太陽フィルターの固有の色によっては、色の偏りが生じる可能性がありますが、後の画像処理で簡単に修正できます。
Canon EOS 450Dでの日光(5200ケルビン)のホワイトバランス設定。
• 露出プログラム
十分な太陽像の場合、マニュアル設定(M)の代わりに、カメラの絞り優先(AvまたはA)を使用できます。その場合、測光方式をスポット測光にし、+1.5から+2段の露出補正を推奨します。
Canon EOS 450Dのダイヤルでの絞り優先(「Av」)の設定。
• 測光方式
スポット測光(存在しない場合:選択的測光)を使用することで、画面中央の太陽を信頼性のある方法で測定できます。
Canon EOS 450Dでの「スポット測光」の測定方法。
• 露出補正
スポット測光での露出不足を避けるには、+1.5または+2段階の露出補正が必要です(オート値と比較して)。
自動露出を1.5段階上げる(EOS 450D)。
• 絞り
最大絞り(つまり最小の絞り数値)から1段または2段階絞ることは悪い考えではありません。軽い絞りの理由は、ほとんどのレンズがこの状態で最大の描写品質を達成するからです。また、被写界深度が多少増加し、最適な焦点を見つけやすくなります。
Canon EOS 450Dのディスプレイ:矢印は絞り1:8.0の設定を示しています。使用されているレンズは最小絞り値が1:4.5ですが、描写パフォーマンスを向上させるために1.5段絞りました。
• ミラーロック
この設定は、カメラのミラーフリップによるブレを防ぐために役立ちます。長焦点レンズを使用する際は常にこの設定を利用してください!シャッターボタンを押すとミラーが上がるだけです。その後、振動が収まった後に(ケーブル)シャッターボタンを2回目に押して露出を開始してください。
ミラーロックがオンになっています(EOS 40D)。
• 手ブレ補正
三脚を使用する場合は、可能であれば、手ブレ補正装置をオフにしてください。
手ブレ補正がオフになっています。
2. 写真を撮る
写真撮影およびその後の画像編集方法は、基本的に月撮影と同じです。シリーズ「天体および空の写真術」のチュートリアル番号5(「月を撮影する」)はこれについて詳しく説明しており、必要に応じて参照することができます。ここでは要点に絞って説明します。
「無限遠」に正確にフォーカスすることは、成功した太陽の写真の重要な条件です。フォトレンズを使用する場合、オートフォーカスが有効になるはずです。なぜなら、太陽の縁や明確な斑点群は十分なコントラストを提供するからです。例えば、望遠鏡を使用するためにオートフォーカスが機能しない場合、手動でピントを合わせる必要があります。その際は、最大の注意を払ってください。
手動でフォーカスを合わせる最良で最も安全な方法は、「ライブビュー」機能を使用することです。ライブビューのないモデルでは、最高倍率でカメラディスプレイ上でそれぞれを評価するテストショットのシリーズしかありません。
次に、適切な露出時間の選択である適正露光についてです。次の点に留意してください:
可能な限り十分に、ただし太陽中心を過度に過曝してはいけません。
可能ならば、カメラを設定して、過曝エリアが再生中に点滅し、それらを強調表示するようにしてください。
EOS 40Dの過曝警告が表示され、完全に飽和した画像部分が再生中に黒く点滅する。
ヒストグラムにより露出を確認できます。太陽が表す「データピーク」は右側に可能な限り寄せる必要があり、しかし右端には触れていないように注意してください。過小露出の場合は、データピークは左に、過大露出の場合は右に移動します。
過小露出の太陽写真の例。ヒストグラムの「データピーク」が左にシフトし、(下部矢印を参照)右端の境界よりもはるかに手前で終了します。画像処理により写真を明るくできますが、画像ノイズも増加します。
過大露出の太陽写真の例。ヒストグラムの「データピーク」が右側で打ち止めになります(右側矢印)、さらに完全に飽和した画像領域(太陽中心)が黒く点滅します(左矢印)。過度な露出は避ける必要があります。
正しく露出されたこの写真は、ヒストグラムの「データピーク」が右に寄っていて、最大飽和値に到達していません - すべての太陽表面領域にはそれぞれ構造が表れます。ヒストグラムの極左側のピークは黒い空を表します。
焦点と露出が合っていれば、いくつかの写真を撮影します。単一の写真だと、不安定な観測条件(大気の乱れ)の瞬間を捉えてしまい、そのため写真は最適なシャープネスを持たずに終わる可能性が高くなります。ビューファインダーで、太陽縁が煮えたように見える場合には、時には不安定な観測条件を察知できます。使用される焦点距離が長い場合、不良な観測条件により写真が台無しになるリスクが高くなります。昼間はしばしば大きな大気乱れが起きますが、これらは日中の変動があるのが一般的です。正午前後2~3時間は、シャープな太陽写真を撮影するのに最適な時間帯です。
画像処理
最初に、シャープな写真を選択する必要があります。そのためには、JPGファイルを使用するのが最適です。これらは開くのが速く比較しやすいからです。Photoshopで1つずつファイルを見て、シャープネスを常に100%表示で判断する必要があります(コマンド 表示>実際のピクセル、キーボードショートカット Ctrl+Alt+0)。
画像のシャープネスを判断する際には、画像の小さな領域に限定しないでください。空中の乱流(Seeing)により、特に長い焦点距離の撮影では部分的なぼかしが生じる可能性があります。したがって、画像全体でシャープネスが最も良くなっている単一の画像を見つける必要があります。
この2枚の太陽斑の画像の焦点設定は同じです!左側は空中の乱流によりぼやけた単一の画像が見えます。右側の写真は、良い「Seeing」の瞬間に撮影されました。
画像の選択後、選択した太陽撮影のRAWファイルをPhotoshopで開きます:
Adobe Camera Rawのスタート画面:RGBヒストグラム(矢印)に見られるように、赤みが目立ちます。これは使用された太陽フィルターの固有色だからです。
RAW形式では、データ損失なしで太陽の中立的な色を設定することができます。左上の一輪車(ホワイトバランスツール)をクリックし、その後太陽表面をクリックします:
ホワイトバランスツールを選択(左上の矢印)、次に太陽表面の一部をクリック(中央の矢印)すると、自然な色調が得られます。その後、RGBヒストグラムの赤、緑、青成分もバランスの取れた結果を示します(右上の矢印)。
RAWコンバーターでの最後のアクションは画像のシャープ化です。ダイアログボックスのレジスタで左から3番目にある詳細:をクリックします:
「量」と「半径」スライダーを動かしてシャープ化を行う前に、最初に画面を100%にズームインしてビューを表示し、興味深い領域に画像を移動します。ここでは、太陽斑のグループがあります。
その後、画像を開くボタンをクリックして画像を開きます。
RAW変換の結果はすでに説得力があります。
最後に、元のファイルの状態に応じて、ごくわずかな外観の変更が必要かもしれません。私の例では、コントラストを少し上げたいと考えています。次のようにトーンカーブを調整します(コマンド 画像>調整>トーンカーブ...):
「S」の形でトーンカーブを曲げることでコントラストが向上します:暗いトーンは下げられます(左の矢印)、明るいトーンはわずかに上げられます(右の矢印)。
ここにコントラストの増加の結果があります:
画像のコントラストが上がることで、太陽の斑点がよりはっきりとしており、太陽の周囲の暗さもより明確に見えます。
最後のステップでは、依然としてわずかな赤みがあるので、取り除くことにしました。赤は太陽とはまったく合わない色です。Photoshopで画像>調整>色相>彩度...を使用しました:
色相の変更から利益を得た撮影(上矢印)、ここで「着色」のチェックが入っている必要があります。
切り取り後の最終結果。この太陽の写真は2008年3月28日にCanon EOS 400Dで撮影され、有効焦点距離1650ミリメートルの望遠鏡に取り付けられました。F10の絞りとISO100で露出時間は1/1500秒でした。光を抑制するためにヘルシャルプリズマが使用されました。
H-アルファ撮影の特別なケース
太陽の観察をH-アルファ光(クロモスフィア)で行うのは特別な楽しみです。そのために、天文学専門店では、既存の望遠鏡に取り付けることができる特別なフィルターが提供されています。代替策として、H-アルファ望遠鏡も提供されており、必要なフィルターが固定されているため、特に安全です。
ここではまず、2008年3月28日に通常の太陽フィルターを使用して撮影した太陽の写真を紹介します:
太陽斑と周囲の暗さに加えて、全体の太陽表面に見られる粒状構造であるグラニュレーションの一部が見えます。
それに比べ、H-アルファフィルターを使用して正確に合わせた写真があります。この画像は1時間後に撮影されました:
最大の太陽斑はこの画像でも見ることができますが、クロモスフィアには完全に異なる構造があります。基本的な構造はグラニュレーションよりも粗く、特に斑点の領域で活動している領域が明るい領域として目立ちます。残念ながら、この日には太陽縁にわずかなプロミネンスしか存在しませんでした(上、左、時計の「11時」の位置に)。「11時」を太陽のディスクを時計の文字盤と見なすと、中央右上には線状の対象物が存在します。これは視点から見た大きなプロミネンス、いわゆるフィラメントです。
H-アルファフィルターの製造は非常に手間がかかるため、高額で買う必要があります。 約600ユーロで入手できる小さなコンパクト望遠鏡を最初に提供します。 上の方は5桁の金額で終わる…
H-アルファフロントフィルターの付いたレンズ望遠鏡。 フィルターは二つの部品で構成されており、もう一つのフィルターはアイピース側に取り付けられます。
H-アルファフィルターの役割は、1つの波長だけを通す光を選択的に通すことです。 生成される画像は深く赤く、厳密にモノクロームです。 これはデジタル一眼レフカメラの露光計システムとカラーシンセシスに大きな問題を抱えます。 なぜなら、そうした極端な状況には適していないからです。 したがって、露光は試行錯誤によって手動で決定する必要があります。 ビューファインダーでのピント調整も簡単な作業ではありません。 なぜなら、私たちの目も負担されるからです。
画像処理では、まず生成された写真からモノクロ写真を作成し、その後、個々の好みに応じて再着色することが効果的です。 その手順についてのガイダンスは、次のURLに掲載しています:
http://www.astromeeting.de/halpha.htm
サンプル写真
この写真を撮影するために、30年前のレフラクター(口径75ミリ、焦点距離1200ミリ)を使用しました。 前部にはAstroSolar-Filterfolieから作成した自作の太陽フィルターが取り付けられており、背面にはCanon EOS 20Daが取り付けられています。 露光時間は1/125秒でISO 100でした。 左上には手動追尾機能のない望遠鏡のシルエットが表示され、右上には太陽斑グループの拡大ビューが表示されています。
80ミリ口径、600ミリ焦点距離の小さなが最新の望遠鏡 (Skywatcher ED 80) を使用して、2005年7月9日にこの写真を撮影しました。 太陽フィルターとしてHerschelプリズムを使用し、倍率2倍のバーローレンズで焦点距離を拡張しました。 Canon EOS 20DのISO 100で、露光時間は1/350秒でした。 既知の現象に加えて、右側の端には明確なフレア領域(輝き)が見えます。
これは、拡大された表示の最後の画像の一部です。 このように小さな器具でも、太陽の粒状構造がはっきりと見えます。
大きな屈折望遠鏡(口径155ミリ、焦点距離5メートルの特殊バーローレンズで拡大)を使用して、大規模な斑点群の詳細写真を撮影しました。 追加で使用されたものにはHerschelプリズムとCanon 20DのISO 100が含まれます。 この写真は2005年7月13日に撮影され、大きな太陽斑「NOAA 786」が西側の太陽縁に最後に見えた時で、その後太陽の回転によって消えました。 その斑点は地球よりもはるかに大きいです。 右側の画面に見える小さな斑点の暗い中心は、地球くらいの大きさです。
この画像は、夕日にほぼ顔を与える雲に魅了されるわけではありません。 眼視でも確認できるほどの、太陽の上部に見える大きな太陽斑があります。 太陽の明るさは、地平線近くに位置するため、必要ないフィルターを使用せずに一定の時間目を通すことができました。 この写真は、実質的な焦点距離が600ミリの望遠レンズで撮影された写真の拡大版です。
個人的な注意:使用されたすべての画像例は、チュートリアルで説明された方法で作成されました。
「月食の撮影」の第7部に進みます。