Astrofotografia i fotografia nieba: Technika, motywy i praktyka

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Wszystkie filmy z tutorialu Astro- i fotografowanie nieba: technika, motywy i praktyka

Część 12: Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Obiekty kosmiczne o niewielkiej jasności na nocnym niebie wymagają długiego czasu naświetlania. Nawet w erze fotografii cyfrowej, w której zamiast jednego bardzo długiego naświetlania robione są kilka krótszych ekspozycji, które następnie są sumowane za pomocą oprogramowania przetwarzania obrazu, automatyczne śledzenie montażu astronomicznego podczas użycia długich ogniskowych nie jest wystarczająco precyzyjne, aby niezawodnie produkować ostre zdjęcia.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długotrwałego naświetlania.

W takich przypadkach konieczne jest kontrolowanie ruchu montażu podczas naświetlania i - w razie potrzeby - interweniowanie korygujące. Proces ten nazywany jest kontrolą śledzenia lub "Guiding" w języku potocznym, a działanie to jako „guidowanie”. Jeśli specjalna kamera zajmuje się tym procesem, jest nazywana kamerą śledzącą, czyli „Autoguiderem”. Kontrola śledzenia jest konieczna wtedy, gdy mimo mechanicznego śledzenia montażu w ramach pożądanego czasu naświetlania gwiazdy są odwzorowane nie punktowo, tylko lekko w postaci smug.

Przyczyny tej niedokładności mogą być różnorodne:

• Mechaniczne wykonanie montażu nie spełnia wymagań

• Montaż nie został wystarczająco dobrze wykalibrowany (patrz część 9 serii porad „Fotografia astronomiczna i nieba” (Obsługa montażu astronomicznego)

• Prędkość ruchu mechanicznego śledzenia nie odpowiada dokładnie prędkości pozornego obracania się nieba

• Działanie pryzm atmosferycznych (refrakcja atmosferyczna) powoduje, że gwiazdy nie stoją dokładnie w miejscu, gdzie powinny być

• Ruchy w systemie, na przykład lekkie przechylenie okularu podczas naświetlania

• Błąd skrętny, który każda śrubowa przekładnia w stosunku do zębatki napędzanej produkuje w ciągu jednego obrotu

• Nierównomierne zużycie zębatki, którą napędza śruba

Podczas gdy wiele punktów można kontrolować poprzez staranne zbudowanie, przynajmniej ostatnie dwa punkty pozostają problematyczne. Każda mechanika, nawet najlepsza i odpowiednio kosztowna, będzie miała najmniejsze odchylenia od idealnego stanu, co wcześniej czy później wpłynie na długie naświetlane zdjęcia. Prosta kalkulacja pokazuje, jaką precyzję śledzenia teoretycznie należy osiągnąć.

Przyjmijmy jako przykład teleskop o ogniskowej 1500mm, do którego podłączono cyfrowy aparat bezlusterkowy. Rozmiar piksela matrycy przyjmujemy jako 5,7 mikrometra, czyli 5,7 tysięcznych milimetra, wartość ta odpowiada np. aparatom Canon EOS 400D lub EOS 1000D. Zakładamy dalej, że niepewność atmosferyczna przesuwa miejsce gwiazdy na obszarze 4 sekund kątowych (1 stopień = 60 minut kątowych = 3600 sekund kątowych), co odpowiada dobrym do średnich warunkom w Niemczech.

Oznacza to, że w czasie naświetlania przez migotanie atmosferyczne każda gwiazda tworzy krążek o średnicy 4 sekund kątowych. Tak czy inaczej nie będziemy w stanie zbyt dobrze oddać obrazów gwiazd.

Teraz obliczmy, jaki kąt naświetla jeden piksel na matrycy. Dokonuje się tego za pomocą następującej formuły.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Formuła do obliczania kąta obrazu Alpha. „L” w tym przypadku jest długością boku piksela, a „f” ogniskową. Obydwa parametry muszą być podane w tej samej jednostce (tutaj metry).

Skała obrazowania wynosi zatem 0,8 sekundy kątowe na piksel. Krążek gwiazd będzie miał zatem średnicę 5 pikseli (co odpowiada 4 sekundom kątowym) na matrycy. Teraz określamy tolerancję, którą chcemy zaakceptować, zanim zaczniemy mówić o lekko rozmytym obrazie gwiazdy. Sugeruję, że przesunięcie o 20 procent jest jeszcze akceptowalne. Wszystko, co przekracza te 20%, będzie uznawane za nieostrość. Ta tolerancja jest raczej hojnym ustępstwem.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiego naświetlania

Z lewej strony idealne odwzorowanie gwiazdy przy optymalnej kontroli śledzenia. Po prawej gwiazda, która jest lekko zniekształcona, a długa oś przekracza krótką o 20 procent.



Przy obrazowaniu gwiazdy o średnicy pięciu pikseli, 20 procent dokładnie odpowiada jednemu pikselowi tolerancji. Oznacza to, że kontrola śledzenia podczas czasu naświetlania może odbiegać od stanu idealnego o zaledwie 0,8 sekundy kątowe. 0,8 sekundy kątowe to 2,2 dziesięć tysięcznych stopnia (przypomnijmy: Pełnia Księżyca ma około 0,5 stopnia pozorny średnica!). To obliczenie może zilustrować, jakim wyzwaniem jest kontrola śledzenia przy długich ogniskowych i podkreśla konieczność kontroli śledzenia.

Kontrola śledzenia w praktyce

Jak już wspomniano, istnieją dwa podstawowe metody kontroli śledzenia: manualna i za pomocą Autoguidera.

1. Manualna kontrola śledzenia

Podczas manualnej kontroli śledzenia używane jest okular z krzyżem, w którego środku umieszczona jest gwiazda. W trakcie całego czasu naświetlania obserwator trzyma "gwiazdę przewodnią" w polu widzenia i dba o to, aby nie wypłynęła z centrum krzyża. Jeśli wystąpi przemieszczenie, gwiazda jest natychmiast przywracana do pozycji docelowej przez naciśnięcie przycisków kierunkowych na sterowaniu montażowym.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Podczas manualnej kontroli śledzenia fotograf kontroluje ruch montażu, obserwując gwiazdę w okularze z krzyżem podczas wykonywania naświetlania. Poprzez ręczne sterowanie montażu można korygować ruch.



Jeśli główny teleskop jest używany jako obiektyw do naświetlania, do kontroli śledzenia musi zostać użyta druga teleskop, zwana „teleskopem przewodnim” lub krótko „teleskopem przewodnim”. Teleskop przewodni jest zamocowany na tym samym montażu co główny teleskop i jest ustawiony bardziej lub mniej równolegle. Bezwarunkowa równoległość nie jest wymagana. W przeciwieństwie: Wiele teleskopów przewodnich jest zamocowanych na tzw. klipsy teleskopowe na głównym teleskopie, które zaciskają teleskop przewodni za pomocą dwóch obejm z trzema śrubami ręcznymi w każdej. Poprzez regulację śrub ręcznych teleskop przewodni można poruszać w pewnym zakresie w stosunku do teleskopu głównego. Celem tego układu jest zawsze znalezienie wystarczająco jasnej gwiazdy przewodniej, ponieważ nie każdy motyw na niebie zawiera jasną gwiazdę na polu widzenia.

W związku z tym potrzebujesz następujących rzeczy do ręcznej kontroli śledzenia:

a) Teleskop kierunkowe

Jakość obrazu nie odgrywa dużej roli, dlatego do roli teleskopu kierunkowego nadaje się również tani teleskop. Ważne jest, aby ogniskowa nie była zbyt krótka. W najlepszym przypadku ogniskowa powinna wynosić dwukrotność ogniskowej obiektywu. Poprzez zastosowanie soczewki Barlowa (systemu soczewek podobnego do konwertera teleobiektywu) efektywna ogniskowa teleskopu kierunkowego może zostać wydłużona. Wysięgnik teleskopu kierunkowego powinien być stabilny i nie luźny, ponieważ w przeciwnym razie konieczna precyzja śledzenia nie zostanie osiągnięta.

b) Okular z krzyżem

Proste modele mają dwa krzyże pod kątem 90 stopni; szczególnie przydatne do kontroli śledzenia są modele z krzyżem podwójnym, w których gwiazda kierunkowa w swojej centralnej pozycji nie znika za krzyżem. Zwróć uwagę, aby można je było oświetlić. Oznacza to, że krzyż może być oświetlony czerwoną diodą LED, zasilaną bateriami, dzięki czemu nawet pod ciemnym nocnym niebie wciąż będzie widoczny. Zazwyczaj urządzenie oświetleniowe można regulować.

Część 12 - Kontrola śledzenia w trakcie długotrwałego naświetlania

W prostym okularze z krzyżem (po lewej) krzyż pokrywa gwiazdę przewodnią. Okular z podwójnym krzyżem (po prawej) unika tej sytuacji.

Okular z krzyżem o regulowanym oświetleniu (czerwona strzałka). Baterie guzikowe wewnątrz dostarczają czerwonej diodzie LED niezbędne napięcie:

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji



c) Możliwość zamocowania teleskopu kierunkowego

Teleskop kierunkowy musi być zamocowany na głównym teleskopie tak stabilnie, jak to tylko możliwe. Skręty podczas czasu naświetlania skutkują utratą kontroli śledzenia. Eleganckim rozwiązaniem są wspomniane już wcześniej zaciski do teleskopu kierunkowego. Procedura: Najpierw główny teleskop z podłączoną kamerą jest wyrównywany do motywu na niebie. W razie potrzeby poprzez obrócenie kamery w wysięgniku okularu optymalizowany jest pożądany kadr. Następnie dokonuje się wszystkich niezbędnych ustawień w kamerze. Następnie następuje ostrość obrazu, na którą możesz w razie potrzeby przesunąć się na jasną gwiazdę w pobliżu wybranego obszaru nieba.

Po skoncentrowaniu zostaje sprawdzony kadr, co ułatwiać jest podświetlenie przy zdjęciu próbnym z długością naświetlania jednej minuty, bez konieczności kontroli śledzenia. Następnie teleskop kierunkowy z okularem z krzyżem jest przemieszczany do zacisków teleskopu kierunkowego, dopóki wystarczająco jasna gwiazda nie znajdzie się w centrum krzyża. Następnie oko z krzyżem jest obracane w swojej tulei, aż oba krzyże będą dokładnie odpowiadać kierunkowi ruchu dwóch osi montażowych (osi godzinowej i deklinacyjnej). Ruchom montażowym nadajemy prędkość około 16-krotną na sterowaniu, a montaż przesuwa się wzdłuż osi godzinowej. Okular jest obracany tak długo, aż gwiazda kierunkowa porusza się wzdłuż jednego z krzyży w okularze z krzyżem.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Widok przez oko z krzyżem z gwiazdą przewodnią (po lewej). Kierunek ruchu osi montażowych jest oznaczony jasnoniebieskimi strzałkami. Obracając okular w wysięgniku okularu, uzyskasz zgodność ruchu z krzyżem okularu (po prawej).

Następnie gwiazda przewodnia jest przenoszona przez silniki montażu na środek krzyża, a następnie prędkość silników jest ponownie zmniejszana, najlepiej na jednokrotną albo półkrotną prędkość gwiazdową. Następnie należy dokładnie zapamiętać, który przycisk na sterowaniu należy nacisnąć, aby gwiazda poruszała się w lewo, prawo, w górę i w dół, aby natychmiast i skutecznie zniwelować pojawiający się dryft gwiazdy z centrum krzyża. Po krótkim okresie praktyki ten stan powinien zostać osiągnięty. Teraz do akcji: Rozpoczyna się naświetlanie. Po otwarciu migawki kamery gwiazda przewodnia musi być na bieżąco obserwowana.

Jeśli gwiazda przesuwa się poza centrum krzyża, natychmiast wciskaj odpowiedni przycisk na sterowaniu, aby przywrócić ją z powrotem do środka. W przypadku montaży o dobrych właściwościach śledzenia może się zdarzyć, że korekty będą rzadko potrzebne, podczas gdy w montażach z relatywnie słabym napędem konieczne mogą być korekty co kilka sekund. Wtedy ręczna kontrola śledzenia zamienia się w pracę, która wymaga wysokiego stopnia skupienia w dłuższym okresie czasu.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Cztery kluczowe przyciski na sterowaniu montażu do ręcznej kontroli śledzenia. Za ich pomocą gwiazda w okularze może być poruszana w każdym kierunku, aby zrekompensować wykryte odchylenia gwiazdy przewodniej.

Ze względu na wysokie powiększenie okulara z krzyżem i długą ogniskową teleskopu kierunkowego nawet najmniejsze odchylenia od idealnego stanu są widoczne, zanim doprowadzą do struktury strumienia gwiazd na zdjęciu. Oznacza to, że nie każde niewielkie odchylenie gwiazdy przewodniej od jej centralnej pozycji w środku krzyża narusza bezpośrednio zdjęcie. Niemniej jednak jest to oczywiście sensowne, aby natychmiast reagować na zauważone odchylenia za pomocą odpowiednich ruchów korekcyjnych. Kontrolę śledzenia można zakończyć dopiero po zakończeniu naświetlania.

Jeśli planowane jest zrobienie kilku zdjęć, między naświetlaniami można zrobić krótką przerwę w celu odprężenia oczu. Z odrobiną praktyki i doświadczenia możliwe jest realizowanie długich czasów naświetlania poprzez ręczną kontrolę śledzenia, gdy kamera jest podłączona do teleskopu o dużej ogniskowej. Praktycznie nieuniknione niedokładności montażu podczas sterowania motorycznego są kompensowane techniką ręcznej kontroli śledzenia, co w idealnej sytuacji pozwala uzyskać na zdjęciu gwiazdy o idealnie punktowym obrazie. Maksymalny sensowny czas naświetlania podczas korzystania z cyfrowych aparatów lustrzanych wynosi około 15 do 20 minut, w zależności od modelu kamery. Ręczna kontrola śledzenia przez taki czas może być wyczerpująca. Zadbaj więc o wygodny kąt oglądania w okularze z krzyżem i przyjemną wysokość wejrzenia, jeśli to możliwe. Dla wielu obiektów nieba jedno zdjęcie z maksymalnym czasem naświetlania nie wystarcza. Wówczas konieczne jest wykonanie kilku zdjęć, które zostaną później zsumowane (por. seria nr 16 z serii „Fotografia astronomiczna i nieba”: „Radzenie sobie z elektronicznym szumem obrazu”).

Porada: Specjalistyczny sklep oferuje jako zamiennik teleskopu kierunkowego tzw. Off-Axis-Guider. Urządzenia te są umieszczane między teleskopem a kamerą i zawierają mały lustro, które odbija światło gwiazdy znacznie poza osią optyczną, poza pole widzenia kamery, pod kątem 90 stopni. Teoretycznie umożliwia to używanie głównego teleskopu jako teleskopu kierunkowego podczas naświetlania. Niestety jakość obrazu większości teleskopów jest dość słaba poza osią, więc czysty obraz gwiazdy kierunkowej jest trudny do zobaczenia. Ponadto poszukiwanie gwiazdy kierunkowej z Off-Axis-Guider staje się trudną odyseją i zazwyczaj kończy się niechcianą zmianą wybranego kadru zdjęcia, aby w ogóle znaleźć gwiazdę kierunkową. Nawet wtedy pozycja obserwacyjna jest często niewygodna, a czasem możliwa tylko poprzez skręcanie ciała. W takiej pozycji kontrola ręczna śledzenia staje się fizycznym torturowaniem.

Dlatego odradzam zakup i użytkowanie Off-Axis-Guider.

2. Automatyczna kontrola śledzenia

Dokładne przyjrzenie się manualnej kontroli śledzenia ujawnia dość monotonną pracę. Szybko dojrzewa przekonanie, że powinno być możliwe zautomatyzowanie tego zadania za pomocą technicznych urządzeń. Dobra wiadomość jest taka, że to działa, i to dzięki specjalnym aparatom cyfrowym, nazywanym „Autoguiderami”. Zła wiadomość brzmi: rozwiązania typu Plug-And-Play nie istnieją w dziedzinie kontrolowania śledzenia, czyli podłączenie i podłączenie kabli zdecydowanie nie wystarcza, aby zmusić Autoguidera do wykonania tego, czego od niego oczekujemy.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Podczas kontrolowania śledzenia oko celownicze przewodnika jest zastępowane przez kamerę śledzącą (Autoguider).



Trzeba uwzględnić fazę początkową, w której nie powstają jeszcze astrofotografie, ale Autoguider musi być uruchomiony z wykorzystaniem używanej montaży. Bezkierunkowo trwa to zazwyczaj kilka godzin lub nawet nocy! Technicznie kontrola śledzenia działa w następujący sposób: jako Autoguider stosowany jest specjalny aparat cyfrowy lub kamera wideo lub sieciowa. Czujnik tych kamer zazwyczaj jest bardzo mały, a jego liczba pikseli niska. Na czujniku Autoguidera jest projekcja gwiazdy, której pozycja jest określana przez oprogramowanie. W krótkich odstępach czasu odczytywany jest czujnik Autoguidera, a pozycja gwiazdy jest ponownie mierzona.

Jeśli gwiazda przesunie się z pierwotnej pozycji, oprogramowanie jest w stanie poprzez sterowanie silnikami montażu wykonać ruch w kierunku przeciwnym i ponownie sprowadzić gwiazdę na swoją pozycję docelową. Wymaga to połączenia Autoguidera lub komputera sterującego kablem z układem sterowania montażą. Sterowanie montażą z kolei musi posiadać interfejs Autoguidera, czyli możliwość podłączenia.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Przykład podłączenia kabli (schemat). Lustrzanka cyfrowa jest połączona kablem USB (ciemno czerwony, 2) z komputerem. Autoguider do transmisji obrazu wykorzystuje kolejny interfejs USB komputera (niebieski, 3). Aby oprogramowanie sterujące przewodnikiem mogło wykonywać korekty ruchu montażu, wymagane jest dodatkowe połączenie (czerwony, 1), w tym przypadku łącze szeregowe (COM1). Ponieważ nowoczesne laptopy często nie mają już złącza szeregowego, konieczny jest adapter USB-Szeregowy. W zależności od używanej montażu i guida może się różnić od tego schematu.



To, co brzmi dość trywialnie w teorii, okazuje się w praktyce zadaniem dość wymagającym. Zaczynając od tego, że interfejsy Autoguidera nie są standaryzowane i należy najpierw upewnić się, że dostępny jest odpowiedni kabel. Nawet przyporządkowanie pinów nie jest ustalone, chociaż quasi-standardem jest zgodność z Autoguiderem „SBIG ST-4”, oznaczanym na przykład jako „Interfejs Autoguiderskiego zgodny ze standardem ST-4”.

Część 12 - Kontrola przesuwu podczas długiej ekspozycji.

Interfejs Autoguiderski sterowania montażą (po prawej) z odpowiednim kablem Autoguiderskim (po lewej).

Ten sterownik (po lewej) ma zupełnie inny wtyk do podłączenia Autoguidera i wymaga zatem inny kabel (po prawej):

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiego naświetlania

„Autoguidery niezależne”, czyli urządzenia, które radzą sobie bez podłączonego komputera, są obecnie prawie niedostępne w sprzedaży. Zazwyczaj operowanie nimi jest możliwe tylko za pomocą komputera (na wyprawy polowe z laptopem). Uruchomienie obejmuje następujące kroki:

a) Szukanie gwiazdy przewodniej w przewodniku i umieszczenie jej w środku pola widzenia za pomocą okularu celowniczego.

b) Włożenie Autoguidera zamiast okularu celowniczego.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Tutaj używany jest „Lunar-Planetary-Imager” firmy Meade jako Autoguider. Do zwiększenia ogniskowej przewodnika stosuje się soczewkę Barlowa z czterokrotnym powiększeniem.



c) Skupienie się na gwiazdze przewodniej za pomocą oprogramowania Autoguidera na laptopie.

d) Wybór niskiej prędkości silnika na sterowaniu montażą (np. 1-krotna prędkość gwiazdowa).

e) Umieszczenie gwiazdy przewodniej w okolicy środka pola widzenia.

f) Rozpoczęcie „rutyny kalibracji” oprogramowania Guiding, które wprawia silniki montażu we wszystkich kierunkach, wykrywa kierunek ruchu gwiazdy i w ten sposób „uczy się”, jak należy nimi kierować montaż, aby przekierować gwiazdę we wskazanym kierunku.

Część 12 - Kontrola podążania podczas długotrwałego naświetlania

Ekran programu „MaxIm DSLR” (http://www.cyanogen.com) podczas rutyny kalibracji. Przed rozpoczęciem gwiazda znajdowała się w pozycji oznaczonej przez lewy, zielony strzał. Podczas kalibracji obie osie montażu poruszają się mechanicznie w jednym kierunku (niebieskie strzałki) i z powrotem. Następnie gwiazda znajduje się ponownie bardziej lub mniej w jej miejscu początkowym (prawy, zielony strzał). Brak dokładnego umiejscowienia ponownie w miejscu początkowym wynika z luzu w przekładni (gryzoń). Po kalibracji oprogramowanie zdaje sobie sprawę, w jaki sposób musi się poruszać, aby przekierować gwiazdę we wskazany kierunek.

g) Uruchomienie funkcji Autoguidingu: Jeśli wszystkie kroki zostały wykonane poprawnie, Autoguider wykonuje szybko kolejne zdjęcia, zależnie od wybranej czasu naświetlania. Optymalny czas naświetlania wynosi od dwóch do pięciu sekund i zależy przede wszystkim od jasności gwiazdy przewodniej.

Nie można go przenaświetlić, aby uniknąć sytuacji, w której czujnik Autoguidera na miejscu gwiazdy przewodniej jest nasycony. Z drugiej strony musi on zostać odwzorowany w wystarczająco wyraźny, aby oprogramowanie mogło dokładnie określić jego pozycję.

Zbyt krótki czas naświetlania niesie ze sobą ryzyko, że gwiazda przewodnia zostanie przesunięta przez niepewność atmosferyczną, a przewodnik będzie próbował podążać za tym „zawyżającym” ruchem. Zbyt długi czas naświetlania uniemożliwia przewodnikowi szybką reakcję na nagłą nieprawidłowość poruszania się montażu.

Po każdym pojedynczym naświetleniu oprogramowanie określa pozycję gwiazdy przewodniej z dokładnością do podpikseli i może reagować na najmniejsze odchylenia od pozycji docelowej. Dlatego do Autoguiderowania wystarczy przewodnik o krótszej ogniskowej. Jeśli ogniskowa przewodnika jest równa połowie ogniskowej głównego teleskopu, to przy optymalnej pracy Autoguidera jest wystarczająca.

Jeżeli oprogramowanie wykryje dryf gwiazdy przewodniej, poprzez silniki napędowe montażu ustawia ją w przeciwnym kierunku i kompensuje tym samym niedokładność śledzenia. Po uruchomieniu funkcji Guiding należy pozwolić systemowi około minuty na osiągnięcie stabilnego stanu.

Obserwując wyświetlacz, który przedstawia odchylenia gwiazdy przewodniej w formie liczbowej lub graficznej, można rozpocząć ekspozycje, jeśli odchylenia mieszczą się w oczekiwanym zakresie.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długotrwałego naświetlania.

Ekran wyświetlający oprogramowanie MaxIm podczas prowadzenia. Po prawej górze wyświetlane jest bieżące zdjęcie gwiazdy przewodniej wraz z krzyżem. Na dole na wykresie przedstawione są odchylenia gwiazdy przewodniej od jej pozycji referencyjnej w obu osiach.

Niestety w ramach samouczka nie jest możliwe napisanie bardziej precyzyjnej instrukcji krok po kroku, ponieważ sposób postępowania w szczegółach różni się w zależności od używanego aparatu Autoguider, stąd konieczne jest odwoływanie się do instrukcji obsługi odpowiednich modeli aparatów.

Niemniej jednak oto kilka ogólnych wskazówek dotyczących skutecznego prowadzenia:

a) Wiele aparatów Autoguider działa tylko lub przynajmniej lepiej, gdy są zamocowane w sposób zgodny z kierunkiem ruchu osi montażowej względem rzędów i kolumn pikseli.

b) Punkt kalibracji wymieniony powyżej pod f) powinien być powtarzany za każdym razem, gdy teleskop jest przesuwany w inne rejony nieba.

c) W wielu przypadkach w oprogramowaniu trzeba określić, przez ile sekund podczas procedury kalibracji Autoguider powinien poruszać osie, zanim ponownie zostanie określona pozycja gwiazdy przewodniej. Ten czas powinien być tak dobrany, aby gwiazda nie opuściła pola widzenia sensora, ale jednocześnie zmieniła swoją pozycję na tyle, by oprogramowanie mogło jednoznacznie określić kierunek, a ewentualne luzowanie w mechanizmach montażu miało niewielki wpływ. Idealnie gwiazda przewodnia powinna zostać przez procedurę kalibracji przeniesiona z centrum sensora w pobliż do jego krawędzi.

Parametrem "Czas kalibracji" w MaxIm określa się, ile sekund oprogramowanie podczas procedury kalibracji uruchamia silniki montażu:

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

d) Oprogramowanie sterujące wielu Autoguiderów zawiera wiele parametrów do optymalizacji prowadzenia. Istotnym punktem jest "Agresywność". Określa ona, czy po stwierdzeniu zjawiska dryfu gwiazdy przewodniej w następnym kroku podejmuje się próbę przywrócenia jej do pierwotnego miejsca, czy oprogramowanie powinno starać się zbliżyć do wartości referencyjnej w mniejszych krokach. Przy zbyt wysokim poziomie agresywności może dojść do wzmożonych reakcji i gwiazda przewodnia wciąż będzie oscylować wokół wartości referencyjnej, ponieważ występują przesadnie duże reakcje. Jeśli jest zbyt niska, trwały dryft w jednym kierunku będzie trudny do zrekompensowania. Oznacza to, że trzeba doświadczyć praktycznie odpowiednią wartość średnią, która zależy od właściwości używanego montażu i ogniskowej obserwatora.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

Ustawienie „Agresywoności” w Module Guidingowym MaxIm. Wartość „8” oznacza, że stwierdzone odchylenie gwiazdy przewodniej od jej pozycji referencyjnej jest korygowane w 80 procentach w następnym kroku. Sto procent korekty często prowadzi do wzmożonych reakcji układu.

Na jakie aparaty eignen sich als Autoguider?

Jeśli ktoś poszukuje samodzielnie działającego Autoguidera, który nie wymaga podłączenia do komputera, to w przypadku nowego produktu ma praktycznie tylko jedno wybór: Baader LVI-SmartGuider, http://www.baader-planetarium.de/sektion/s21/s21.htm.

Część 12 - Kontrola wtórna podczas długiej ekspozycji

„LVI SmartGuider“ to samodzielny guider, który nie wymaga komputera do działania.



Warto wspomnieć, że jest to nowo zaprezentowany produkt, dla którego brakuje solidnych doświadczeń praktycznych. W chwili obecnej nie mogę ani polecać, ani odradzać zakupu tego urządzenia.

Następujące Autoguidery wymagają użycia komputera:

Alccd ALccd 5 Autoguider http://www.astrolumina.de

Imaging Source: DMK 21AU04.AS i inne modele, moduły wideo http://www.astronomycameras.com.

Część 12 - Kontrola nachylenia podczas długotrwałego naświetlania.

Kamera wideo DMK od ImagingSource. W zestawach dla astrofotografów znajduje się adapter teleskopowy (po prawej u góry), ale brak oprogramowania umożliwiającego używanie kamery jako Autoguider.

SBIG ST-402ME: Kamera CCD http://www.sbig.de

Meade DSI 2 Deep Sky Kamera,

Kamera CCD, różne modele http://www.meade.de

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji.

„Deep Sky Imager PRO II“ od Meade to kamera CCD do astrofotografii, jednak jej sensor jest znacznie mniejszy niż w lustrzance cyfrowej. Osoby chcące ją używać jako Autoguider mogą być zadowolone, ponieważ oprogramowanie niezbędne do pracy jest dołączone do zestawu.

Przed nabyciem któregokolwiek z tych modeli aparatów trzeba ustalić, jakie kable, a przede wszystkim jakie oprogramowanie do użycia jako Autoguider mogą być konieczne. Zaletą tych kamer jest to, że mogą służyć nie tylko jako Autoguidery, ale także jako kamery, zwłaszcza do fotografii planet (patrz odcinek nr 14 serii "Fotografia astronomiczna i nieba": "Ujęcia planet z kamery internetowej").

Klasycznymi samodzielnymi Autoguiderami są modele SBIG ST-4 i SBIG ST-V, które niestety nie są już produkowane. Polecam je jako zakup używany ze względu na ich bezawaryjność!

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długotrwałego naświetlania

Jako używane produkty są dostępne tylko te autoguidery: SBIG ST-4, stara, ale solidna praca Autoguiderów samodzielnych. Liczbowa prezentacja to surowy interfejs użytkownika, który na początku wymaga przyzwyczajenia.

Przykładowe zdjęcia

Sześć metrów ogniskowej było potrzebnych, aby sfotografować gromadę kulistą „Messier 13” w gwiazdozbiorze Herkulesa wypełniając całkowicie matrycę aparatu Canon EOS 450D. Naświetlano przez dziesięć minut przy ISO 400. Kierowanie następowało za pomocą wizjera i kamery do automatycznego prowadzenia SBIG ST-4.

Część 12 - Kontrola prowadzenia obiektu podczas długotrwałego naświetlania

To zdjęcie Mgławicy Oriona zostało zrobione za pomocą Canon EOS 400D zmodyfikowana do astrofotografii. Całkowity czas naświetlania wyniósł półtorej godziny przy ISO 800. Ogniskowa wynosiła 600 milimetrów przy przesłonie 1:6,0. Zamiast wizjera użyto obiektywu o ogniskowej 300 milimetrów, do którego podłączono kamerę do automatycznego prowadzenia SBIG ST-4.

Część 12 - Kontrola śledzenia podczas długiej ekspozycji

To zdjęcie Galaktyki Andromedy zostało również zrobione przy użyciu zmodyfikowanej EOS 400D. Do obserwacji wykorzystano teleskop soczewkowy o zaledwie 60 milimetrach średnicy i 350 milimetrów ogniskowej. Naświetlano przez godzinę i 40 minut przy ISO 400. Ze względu na brak automatyki prowadzenia, nastawę ręczną kontrolę kontynuowano przez wizjer z krzyżem.

Część 12 - Kontrola nastawcza podczas długiej ekspozycji