Версия для печати Версия для печати

Подбор камеры к дипскай телескопу

Астролюбитель? АстроФотоЛюбитель? АстроФотограф! Вот кто ты, вероятно. Раз читаешь этот текст. Быть может ты опытный боец и мои мысли лишь позабавят тебя, а может ты в самом начале Пути и готов выслушать мой вариант ответа на вопрос: «Какую камеру стоит купить к этому дипскай астрографу«?

Начну с самого начала. Какие бывают камеры для съёмки объектов глубокого (далёкого) космоса. CCD или CMOS, на самом деле не имеет почти что никакого значения в начале выбора. Имеет значение:

  • цена. Что логично, раз есть машина Жигули, а есть Ламборджини, то есть и астрокамера Canon EOS 450 Da б/у за 6500р, а есть какой-нить 35×35мм чёрнобелый монстр весом под пять кило и ценой с десяток килобаксов;
  • цветная или монохромная. По сути, все сенсоры с рождения монохромные («чёрно-белые»). Цветовая дифференциация наступает позже. Тогда, когда производитель сенсора решает, будет ли он наносить микросветофильтры по маске мсье Байера или оставит как есть — чб. Какие-то сенсоры, поэтому есть и чб, и цветные. Но многие, к сожалению, только цветные. Это порой сильно сужает выбор;
  • размер пикселя. Наиважнейшая техническая характеристика астрокамеры. Производитель, производя произведение CCD / CMOS искусства, от балды выбирает размер каждого пикселя в сетке Х на Y пикселей на своём новом сенсоре. Обычно, линейный размер каждого пикселя дипскай астрокамер лежит в пределе от 1мкм (очень мелкий) до 9мкм. Есть, конечно, камеры и с 28мкм пикселем, но это те самые ламборджини обычно : ).
  • разрешение камеры. Нетрудно догадаться, что количество пикселей производитель так же берёт с потолка. В одном сенсоре это лишь пол миллиона точек (камера разрешением пол мегапикселя). В другой же их аж 50 миллионов (50 мегапикселей). Обычное разрешение современных дип-астрокамер варьируется примерно от 2 до 35 Мпикс. Вдобавок к разрешению, производитель ещё и пропорции берёт с того же туманного потолка. Бывают 1:1 (квадратные), бывают 3:2, 19:6 и другие;
  • шум считывания. Тынц, сказала камера. Или тихо, без затвора, отсняла кадр и давай его переводить в цифру, загонять по USB / Ethernet / WiFi / … в комп. По пути от конденсатора накопления электронов пикселя к компу, к сожалению, так или иначе, возникает беспорядок. Какой-то электрон затерялся. А кой-где пришёл новый. В итоге мы говорим, что нормированный шум этой астрокамеры составляет столько-то электронов. Обычно мы говорим про 1 .. 16е шум считывания;

Ещё есть темновой шум, есть время считывания, бывают камеры с холодильником, а есть без него — это, хоть и важно, но тоже вторично. То есть понятно, что при езде на машине по городу АКПП удобней ручной коробки передач. Но и на ручной люди ездят. Говорят. Не суть. Суть вопроса — начать понимать какая же камера нужна. А с частностями уже можно разобраться позже.

В астрофотографии, на удивление новичков, отсутствует понятие увеличение. Однако, есть термин «масштаб изображения». Допустим, мы говорим, что эта галактика угловым размером 11 угловых минут отображается на камере размером в 666 пикселей. Это означает, что каждому пикселю досталось 11 * 60 / 666 = 0.99 угловых секунд. Угловой размер пикселя зависит только от фокусного расстояния объектива в миллиметрах и линейного размера пикселя (обычно в микронах). Простая формула, дальше покажу её, множит и делит одно на другое, выдавая искомое число 0.99″ из примера выше.

 

С камерами, надеюсь, стало чуууууть-чуть понятней. Вернёмся к объективу. К «этому самому» объективу (телескопу), который ты сдуру купил или планируешь. Который имеет определённую апертуру и фокусное расстояние. С точки зрения подбора камеры, для большинства простых объективов, всё равно какой он схемы (ньютон, апошка, шк-шка, мак, …), какое у него центральное экранирование и сделан ли он литой трубой или собран на ферме. Важна только апертура и важно только фокусное.

Апертура. Я не откажусь от полуметрового светосильного телескопа. А вот от шестиметрового длиннофокусного без адаптивки — откажусь.

Шутка, конечно, но с долей правды. «Апертура ради апертуры» — это тупик наркомана. Хочется больше… больше. Ещё больше!

Мне кажется, всегда нужно отталкиваться от задачи. Если задача — съёмка дипов, то скорей всего хочется, чтобы с одной стороны, не было оверсемплинга. С другой, чтобы undersampling не возник. А теперь ты спросишь, что за бесовские слова? 🙂 А я отвечу, попивая утренний чай. Что сумничал я только из-за понравившегося мне слова. А означает оно, что было бы круто, если б масштаб изображения на камере совпадал с тем, что может выдать твой объектив и с тем, что может пропустить твоя атмосфера. И чем же, простите на милость, мы ограничены? Хто мешает жить как завещал Великий Хаббл и пророк его — телескоп его имени? Таких основных факторов лишь два:

  1. диф. предел. Тут о нём хорошо рассказал Эрнест: тынц на астрономи.ру.
    Хорошо рассказал он, по моему мнению потому, что привёл простую понятную таблицу предела разрешения. Для 6″, например, разрешение меньше 0.8″ никак не получится;
  2. но 0.8 диф. предела — это неплохо. Потому как атмосфера у нас редко даст разрешение лучше 1″ — 1.5″. Бывает и 0.5″, но это только по праздникам. И то не на долго. Обычно же полтора-два в Краснодарском крае, 2 — 2.5 в Подмосковье. Про Чили вспоминать принципиально не буду. Хоть там 0.2 — 0.8″ сиинг.

Вот и получается, что 150-ка — подходящий объектив для камеры с боль-мень стандартным масштабом 1″ на пиксель (одна угловая секунда на пиксель). А для 500-ки можно замахнуться на разрешеньице покруче. Вот только реализовать его, скорей всего, может не получиться. А может получиться. 50 на 50.

Сиинг и дифракция, превращают звезду из элегантной точки, диаметром ноль целых и ноль десятых, в то, что мы в астрофотографии на фотке называем «звездой». В, если смотреть в профиль, колокол. В центре точки (звезды) яркость высокая, дальше поменьше-меньше-меньше и … утонуло в шумах. Астрономы нашли универсальный способ измерения размера звезды, назвав его FWHM. Я не буду останавливаться на этом подробно сейчас, скажу лишь, что FWHM 1″ — классно и прикольно. FWHM 2″ тоже неплохо, хоть и чуть смазано. FWHM 0.5 угловых секунд блин… это очень круто и чаще невозможно на этом оборудовании под этим небом вовсе.

Вот мы и нашли ориентир. Если говорить о короткой дудке (апошка 80 мм или фотообъектив, или), то диф. предел не даст разогнаться. На таком объективе 2 — 4″ на пиксель смотрятся органично. Огромные поля…. Орион чё-ко-пай, Плеяды, галактика Андромеды и т.п. ждут тебя, позируя в фас и профиль на небе.

Объектив (телескоп) поапертуристее просит 1″ на пиксель. Да, можно и 0.2″ на пиксель забарлушить, да не пропустят такое разрешение те два вышеозвученных негодяя — дифракция и сиинг. Так что 1″ само то.

Я начал набрасывать табличку, где исходя из фокусного можно подобрать оптимальную камеру под задачу. Тынц на гуглдок, где можно ввести свои значения и получить ответы на свои вопросы.

Теперь задача сильно упростилась. Из многообразия камер на рынке теперь можно выбрать пяток тех, что хоть как-то подходят технически. Дальше глянуть в пустой кошелёк и отбросить из них половину. Оставшиеся 2-3 камеры изучить детально и принять решение, что к Этому Телескопу нужна Именно Эта астрокамера.

 

astrocamera.table  768x416 - Подбор камеры к дипскай телескопу

(вдруг кто-то не читал мой бред и пропустил ссылку на табличку)

 

7 thoughts on “Подбор камеры к дипскай телескопу

  1. Спасибо большущее Олег! Очень полезная статья и калькулятор.
    Для меня это точно!

  2. Олег, тынцаю по ссылке, открывается таблица, но свои значения ввести не получается.

    1. Ага, внизу таблицы приписка, как это сделать. Нужно создать свою копию документа через file / make a copy. А в копии уже можешь править что хочешь.

  3. Ох, Олег, «апертура ради апертуры»… Именно апертура может сделать из астрофотографа поклонника визуала 😀 Посмотрел под сносным небом (а какое еще взять в 150 км от Питера) в Серегин РК20» на М51 и меня до сих пор плющит! Хотя, для астрофото, все иначе, наверное.
    Спасибо за статью! Который год я начинающий астрофотограф, но дальше покупки камер дело не сильно стронулось с места 😀

    1. Саш. Я сам с нескрываемым удовольствием вспоминаю M27 в САО. На удивление, лишь в мой старый доб 10″. И, заметь, у меня таки есть новый доб 10″. И я таки собираюсь с ним в июньское новолуние за Шиджамаз. Но … так же возьму и EQ6 с фотиком и объективом, да гидом сверху.
      Просто, как видишь по этому сайту и вообще моему желанию потрындеть, я хочу радость от Того Просмотра М27 передать тебе, жене, детям и ещё тыще человек разом. И да, я могу подобрать эпитеты, достойные увиденного. Но, мне кажется, лучше меня скажет хорошая фотография.

      Ты не собираешься летом / осенью на Кавказ с добом побольше? Я б с удовольствием и без намёка на стёб присоединился бы. Обещаю не рассказывать больше одного анекдота про визуальщиков за ночь! 🙂

  4. Олег, добрый день!

    У Вас в статье есть фраза про размер пикселя камеры: «Обычно, линейный размер каждого пикселя дипскай астрокамер лежит в пределе от 1нм (очень мелкий) до 9нм «. Этот опечатка?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *