Η ΑΣΤΡΟΝΟΜΙΚΗ
CCD ΚΑΜΕΡΑ
Ή πως φωτογραφίζουμε αμυδρούς γαλαξίες ακόμη και από το κέντρο της πόλης !


Oι δυνατότητες

          Οι δυνατότητες που παρέχει στην αστρονομική παρατήρηση η ψηφιακή φωτογράφηση με ψυχόμενη κάμερα
CCD άρχισαν να γίνονται αντιληπτές στα τέλη της δεκαετίας του 70.  Σήμερα η χρήση του ψυχόμενου CCD, περισσότερο ακόμη απ’ότι η αυτοματοποίηση των τηλεσκοπίων, έφερε μια πραγματική επανάσταση στην αστρονομία.
Κάτι που πριν απο μερικά χρόνια φαινόταν ασύλληπτο έχει σήμερα συντελεστεί: Ένας ερασιτέχνης αστρονόμος με ένα τηλεσκόπιο 4ων ιντσών  αποκτά πλέον πρόσβαση μέσα από την πόλη σε άστρα και γαλαξίες που πριν απο μερικά χρόνια αποτελούσαν το αποκλειστικό προνόμιο επαγγελματικών τηλεσκοπίων διαμέτρου 24ων ιντσών και πάνω!! 


Ο Γαλαξίας Σομπρέρο Μ104
(6/5/2003)

Τα πλεονεκτήματα

       
Σε σχέση με την συμβατική φωτογραφική μηχανή τα πλεονεκτήματα των αστρονομικών CCD είναι πάρα πολλά. Οι ανιχνευτές CCD έχουν πολύ μεγαλύτερη ευαισθησία από το φωτογραφικό φιλμ, περισσότερο ομοιόμορφη φασματική απόκριση (από το υπέρυθρο μέχρι το υπεριώδες) και δεν αντιμετωπίζουν σφάλμα αμοιβαιότητας.  Ο χρόνος έκθεσης δηλαδή είναι γραμμικά ανάλογος με τον αριθμό φωτονίων που δέχεται ο ανιχνευτής, αντίθετα με το φωτογραφικό φίλμ όπου καθώς αυξάνεται ο χρόνος έκθεσης μειώνεται η ευαισθησία. Ακόμη, η ψηφιακή μορφή της εικόνας CCD επιτρέπει μια άνευ προηγουμένου επεξεργασία για τη βελτίωση είτε του αισθητικού αποτελέσματος ή για την αποκάλυψη ενός μέγιστου αριθμού πληροφοριών. Τέλος ένα από τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα του CCD αποτελεί το γεγονός πως  επηρεάζεται πολύ λίγο από τη φωτορύπανση των πόλεων. Μας επιτρέπει επομένως να πραγματοποιούμε σοβαρή και συστηματική παρατήρηση ακόμη και μέσα από την πόλη !

Πρόσβαση σε χιλιάδες γαλαξίες από ένα παράθυρο !

Δοκιμή

Οι φωτογραφίες που συνοδεύουν το κείμενό μας είναι το αποτέλεσμα μιας πρώτης γνωριμίας μας με την αστρονομική CCD ΜΧ516 της βρεττανικής φίρμας Starlight X-press. To Τηλεσκόπιο που χρησιμοποιήσαμε είναι νευτωνικό 8 ιντσών (το Vixen GP200SS) και διέθετε σύστημα Go-To (Skysensor 2000PC της Vixen). Τοποθετήθηκε δίπλα σε ένα παράθυρο με θέα προς νότο. Το παράθυρο ανοίγει χωρίς να μετακινηθεί το τηλεσκόπιο έτσι ώστε το τηλεσκόπιο να διατηρεί μόνιμα την πολική του ευθυγράμμισή. 

Η φωτορύπανση του ουρανού στον οποίο έχει πρόσβαση το παράθυρό μας είναι αρκετά έντονη.
 

 Mπροστά μας εκτείνεται ολόκληρη η πόλη της Θεσσαλονίκης της οποίας το κέντρο βρίσκεται  μόλις σε απόσταση  δέκα χιλιομέτρων και με το μάτι σπάνια διακρίνονται άστρα αμυδρότερα του μεγέθους 3,5. 

Οι συνολικοί χρόνοι έκθεσης που δοκιμάσαμε κυμαίνονται από 1 μέχρι και 15 λετπά ενώ η ψηφιακή  επεξεργασία των φωτογραφιών μας υπήρξε μικρή.  Στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιήσαμε τη μέθοδο της πρόσθεσης πολλαπλών φωτογραφιών έκθεσης 1 λεπτού.  Πέρα από τη ρύθμιση του κοντράστ δεν κατεβλήθει προσπάθεια να αφαιρεθεί ο θόρυβος και να ομογενοποιηθεί το υπόβαθρο. (δεν πραγματοποιήθηκαν αφαιρέσεις
dark frame και flat field.)  Αγνοήθηκε, μ' άλλα λόγια, σε μεγάλο βαθμό το κοσμητικό αποτέλεσμα των φωτογραφιών. Αυτό το τελευταίο εναπόκειται στην καλλιτεχνική έμπνευση  κάθε φωτογράφου και στην μαεστρία με την οποία  χειρίζεται το σχετικό λογισμικό. Ακόμη θα πρέπει να σημειώσουμε ότι δεν χρησιμοποιήθηκε σκίαστρο στο στόμιο του τηλεσκοπίου το οποίο παρέμεινε καλυμμένο με τη διαφανή μεμβράνη Τurbo film της εταιρίας Βaader (το χρησιμοποιούμε πάντοτε στις παρατηρήσεις ρουτίνας με νευτωνικά τηλεσκόπια για να μην σκονίζεται το πρωτεύον κάτοπτρο). 

Τα αποτελέσματα των πρώτων φωτογραφιών μας όπως μπορείτε να διαπιστώσετε λίγο πιο κάτω στη Φωτογραφική Γκαλερί, ξεπέρασε τις προσδοκίες μας επιβεβαιώνοντας το  νέο θαυμαστό κόσμο δυνατοτήτων  που υπόσχονται σήμερα οι αστρονομικές κάμερες CCD.


Το σφαιρωτό σμήνος Μ5
(5/5/2003)


Τι είναι οι αστρονομικές
CCD κάμερες

Η συντομογραφία CCD σημαίνει στα αγγλικά charge coupled device και αναφέρεται στο είδος του ανιχνευτή που οι κάμερες αυτές χρησιμοποιούν και μεταφράζεται στα ελληνικά «διάταξη συζευγμένου φορτίου». Οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και  βιντεοκάμερες του εμπορίου αντικαθιστούν και αυτές το συμβατικό φίλμ με ανιχνευτή CCD.  Για την αστρονομία η χρήση των CCD του εμπορίου παρέχει αξιόλογα αποτελέσματα για τη φωτογράφηση των πλανητών, της σελήνης και του ήλιου. Για την μελέτη όμως των αμυδρότερων άστρων, των γαλαξιών, των σμηνών και των νεφελωμάτων τα συμβατικά CCD είναι ακατάλληλα γιατί οι μεγάλες εκθέσεις που απαιτούνται για τη φωτογράφηση αυτού του τύπου  εισάγουν μεγάλη ποσότητα ανεπιθύμητου ηλεκτρονικού "θόρυβου".

Στις αστρονομικές CCD για να υπάρχει η δυνατότητα εκθέσεων μεγάλης διάρκειας η κάμερα συμπεριλαμβάνει σύστημα ψύξης που διατηρεί τη θερμοκρασία του ανιχευτή CCD τριάντα περίπου βαθμούς κάτω από τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος. Το αποτέλεσμα είναι φανταστικό: Χρησιμοποιώντας ένα τηλεσκόπιο 4ων ιντσών /5 ειναι δυνατόν  να καταγράψουμε άστρα μέχρι και 18ου μεγέθους!   Και πάνω απ’όλα: δεν είναι απαραίτητο να ταξιδέψουμε στην εξοχή για να πετύχουμε αυτές τις επιδόσεις. Η φωτογράφηση είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί ακόμη και από τη βεράντα του σπιτιού μας μέσα στην πόλη!


O σπειροειδής γαλαξίας NGC 5364
(5/5/2003)


Ο απαραίτητος εξοπλισμός

Ένα τηλεσκόπιο γρήγορου εστιακού λόγου επιτρέπει μικρότερους χρόνους έκθεσης. Μπορεί να ξεκινήσει κανείς ακόμη και με έναν τηλεφακό. Τα αποτελέσματα στο βαθύ ουρανό θα είναι και πάλι συναρπαστικά. Εαν το τηλεσκόπιό σας είναι διοπτρικό είναι καλό να χρησιμοποιηθεί ένα φίλτρο απόρριψης υπέρυθρων ακτίνων γιατί η ευαισθησία της κάμερας στις υπέρυθρες είναι δυνατόν να έχει ως αποτέλεσμα ανεστίαστα είδωλα. 

Μια αξιόπιστη ισημερινή στήριξη με αυτοματισμό
go-to μας επιτρέπει να πραγματοποιούμε άνετα την παρατήρησή μας ακόμη και από ένα παράθυρο του σπιτιού μας κάτω από συνθήκες που θα ήταν σχεδόν αδύνατο να εντοπίσουμε με το μάτι ή με οφθαλμοσκοπική παρατήρηση στο τηλεσκόπιο τον γαλαξία ή το νεφέλωμα που παρατηρούμε. 

Το GPR200SS συνεργάζεται τέλεια με τη Starligt-Xpress MX516

 

 

Οι αστρονομικές κάμερες CCD είναι συνήθως μαυρόασπρες. Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι δεν μπορούν να βγάλουν έγχρωμες φωτογραφίες ! Εαν ενδιαφέρεται κανείς να βγάλει έγχρωμη φωτογραφία με μια μαυρόασπρη κάμερα τότε πρέπει να χρησιμοποιήσει μια σειρά φίλτρων RGB. (κόκκινο, πράσινο, μπλέ) που έχουν κατασκευαστεί ειδικά για τέτοια χρήση.


H AKTIS σας προτείνει:

Η ΑKTIS σας προτείνει την αστρονομική CCD κάμερα Starlight X-press ΜΧ-516. Πιστεύουμε ότι αποτελεί ένα πολύ αξιόλογο εργαλείο κατάλληλο τόσο για  όμορφες αστροφωτογραφίες όσο και για πολλές επιστημονικές εφαρμογές. Η ΜΧ-516 είναι ταυτόχρονα η πιο προσιτή οικονομικά αστρονομική κάμερα. (Τιμή: 1000 Ευρώ) Από πολλούς  έμπειρους αστρονόμους η κάμερα αυτή θεωρείται ως η πλέον συμφέρουσα και αποδοτική αγορά που μπορεί να πραγματοποιηθεί σήμερα στο χόμπυ της αστρονομίας!  

Με την ΜΧ516 το οπτικό πεδίο που διαθέτουμε σε ένα τηλεσκόπιο εστιακής απόστασης 800 χιλιοστών είναι 15Χ20 λεπτά της μοίρας. Οι διαστάσεις του ανιχνευτή CCD που διαθέτει είναι 4,9Χ3,6mm και το μέγεθος του κάθε pixel που χρησιμοποιεί είναι 9,8Χ12,6μm. 


Η ΜΧ516 δεν είναι πολύ μεγαλύτερη σε μέγεθος από έναν προσοφθάλμιο !

 
PHOTO GALLERY:

M5     M8 
(24/6/03)
Μ16 
(23/6/2003)
M17
(24/6/2003)

M20  
(5/5/2003)
M61              (2/5/2003) M104             (6/5/2003) NGC 5746 
(24/6/2003)

NGC4216         (4/5/2003) NGC3115       (4/5/2003) NGC 5364  
(23/5/2003)
NGC3521       (4/5/2003)

Σημ. Οι παραπάνω εικόνες  αντιπροσωπεύουν εκθέσεις πάντοτε μικρότερες των 15 λεπτών ενώ η επεξεργασία που πραγματοποιήθηκε ήταν αμελητέα. Για καλύτερες αισθητικά φωτογραφίες χρησιμοποιούνται πολύ μεγαλύτερες εκθέσεις και επεξεργασία (π.χ. αφαίρεση dark frame, διαίρεση με flat field.)


                                                                                                  Επιστροφή