В.А.Ромейко,
МГДД(Ю)Т, г. Москва. bgp@pollux.planet.mgdtd.ru

Астрофотография

Что можно сфотографировать на ночном небе без телескопа? Самым простым и доступным способом получения фотографий небесных объектов без применения специальных приспособлений является съёмка обычным любительским фотоаппаратом со штативом. Для неё подойдёт практически любая плёночная или цифровая фотокамера, имеющая режим длительной экспозиции, т.е. выдержку «В» («Bulb»). Учитывая, что большинство снимаемых объектов слабосветящиеся, необходимо использовать фотоплёнки высокой чувствительности (200, 400 и более ед.). Большая часть снимков делается при полностью открытой диафрагме. Соответственно для цифровых камер устанавливается максимально повышенный режим чувствительности. Выбирая для работы фотокамеру, надо отдавать предпочтение фотоаппаратам со светосильными объективами, имеющим режим «ночной съёмки».

К интересующим нас объектам можно отнести звёздное небо, Луну, яркие планеты, кометы, редкие астрономические и атмосферные явления, необычные облака и полярные сияния. Начинающему фотографу советуем запастись терпением и предельной внимательностью. В ночной период работы ошибки всегда неизбежны. Даже у опытных фотографов во время длительных экспозиций из-за какой-нибудь случайности может шевельнуться камера, сбиться настройка фотоаппарата, а в темноте легко потерять какую-либо необходимую деталь.

Звёздное небо. Каждый начинающий любитель астрономии мечтает получить снимок ночного неба, усыпанного звёздами. А ещё лучше – создать собственный фотографический звёздный атлас. Приступая к фотографированию звёздного неба, необходимо определить, какие интересные созвездия в данное время видны на нём. Для этого проще всего воспользоваться подвижной картой звёздного неба, либо, если есть такая возможность, посмотреть картину неба в одной из астрономических компьютерных программ-планетариев. Для съёмки используют высокочувствительную фотоплёнку (не ниже 400 ед.). Экспозиции при этом должны быть короткими, в пределах 1–2 мин. Это делается для того, чтобы звёзды на снимке выглядели в виде точек, а не светящихся чёрточек. Более точная экспозиция подбирается опытным путём в зависимости от параметров объектива. Короткофокусные светосильные объективы позволяют получить на снимке большое число звёзд до 7–8-й звёздной величины. В тёмные ночи вполне можно запечатлеть Млечный Путь. Если есть возможность вести камеру вслед за суточным движением звёзд, экспозицию можно существенно увеличить – до 10–15 мин. В этом случае можно получить очень эффектные снимки созвездий вместе со звёздными скоплениями и туманностями.

Кометы. Очень редко на небе появляются яркие хвостатые звёзды – кометы. Их перемещение на фоне звёзд происходит не столь быстро, как движение метеоров или искусственных спутников Земли. Фотографируют кометы так же, как и звёзды, только применяют более длиннофокусные объективы (50–100 мм). Если комета яркая, т.е. хорошо заметная глазом, то при экспозиции от нескольких десятков секунд до 2 мин можно получить её изображение вместе с хвостом. Фотоплёнка такая же, что и для съёмки звёзд.

Метеоры. Прежде всего узнайте, когда действуют метеорные потоки (см. табл.). Определив период максимума, выберите место, где нет засветки от уличных фонарей, окон и прочих источников света (лучше вдали от населённых пунктов). Для начала идеально подходит поток Персеиды, максимум которого приходится на 11–12 августа. Во-первых, он богат яркими метеорами – болидами, – во-вторых, в августе удобные для работы тёмные и тёплые ночи. Обратите внимание, в какой фазе и где располагается Луна. Важно, чтобы её свет не мешал фотосъёмке. Метеоры, как и звёздное небо, фотографируют широкоугольными светосильными объективами на плёнку чувствительностью не ниже 400 ед. Закрепив камеру на штативе, наведите её на область, откуда вылетают метеоры – радиант. Затем, включив фотоаппарат в режиме длительной выдержки, откройте затвор. Если нет засветки, экспозиция составляет около 20 мин. Сделав первый кадр, снимите следующий. При этом сами проводите визуальные наблюдения, фиксируя все пролетевшие в поле зрения метеоры. После съёмки и проявки желательно плёнку отсканировать, а затем оцифрованное изображение рассмотреть на экране компьютера. Найдя след метеора, обработайте его с помощью программы «Photoshop», усилив яркость и контрастность изображения, а уж потом печатайте.

Главные метеорные потоки года

Серебристые облака. Серебристые облака – это редкое атмосферное явление, которое можно наблюдать в летние ночи и только в средних широтах (от 50–60°). Образуются они в земной атмосфере на высотах 75–95 км. Благодаря ночным летним сумеркам, длящимся всю ночь (солнечные лучи в это время освещают верхние слои атмосферы) серебристые облака бывают видны в области сумеречного сегмента в виде ярких светящихся полос, завихрений и волн. Иногда зрелище настолько сильно, что привлекает внимание.

Фотографировать серебристые облака можно любой фотокамерой на плёнку чувствительностью от 100 ед. Поскольку экспозиция составляет 5–15 с, понадобится фотоштатив. Красивые фотоснимки можно получить, фотографируя облака на фоне сельского пейзажа или городских зданий. Если выполнить серию снимков с интервалом в 1 мин (это позволяют некоторые цифровые камеры), то с помощью простых компьютерных программ можно создать небольшой фильм, на котором вы увидите сложное движение серебристых облаков в верхних слоях атмосферы Земли. Это наглядное и очень эффектное зрелище.

Полярные сияния. Полярные сияния – захватывающее зрелище: небо в считанные минуты охватывается малиновыми, зелёными и светлыми сполохами. Чаще всего полярные сияния наблюдают в осенне-зимний период в областях на широтах севернее 60°. В периоды всплеска солнечной активности разыгрываются мощные магнитные бури. К полюсам Земли от Солнца устремляются потоки заряженных частиц. Тогда полярные сияния можно увидеть даже на широте Москвы. Так было 24 октября 2003 г., когда многие жители нашей столицы не только увидели, но и сфотографировали цветное сияние ночного неба.

Сложность съёмки заключается в том, что возникают полярные сияния совершенно неожиданно и быстро перемещаются по небу. Для того чтобы их запечатлеть, необходимы достаточно короткие выдержки, примерно такие же, как при фотографировании серебристых облаков, т.е. 5–15 с. Узнать о возможном полярном сиянии можно, регулярно следя либо за сводками геомагнитной активности, либо за активностью Солнца.

Луна и планеты. Часто на вечернем или утреннем небе эффектно висит серп молодой Луны, ярко сияют Венера, Юпитер, Марс, Сатурн. Сфотографировать их не так уж и сложно. Особенно красивые снимки получаются, когда в кадр попадают элементы городского или природного ландшафта – красивое здание, дерево, река, уходящая вдаль дорога, зимний лес. Этот вид съёмки в отличие от предыдущих требует длиннофокусных объективов (50–130 мм) либо соответствующей установки зума в камерах с изменяющимся фокусным расстоянием. Подготовившись к съёмке, дождитесь, когда выбранный вами астрономический объект будет сравнительно невысоко над горизонтом. Далее всё будет зависеть от вашего умения строить правильную композицию. Закрепив на штативе фотоаппарат, ищите нужный вариант кадра. Но помните, что небесные светила быстро перемещаются из-за суточного вращения Земли и могут выйти из кадра. В вечернее или утреннее время для выбора экспозиции вполне достаточно встроенного в фотоаппарат экспонометра. В ночное время выдержка выбирается такой, чтобы объект после съёмки выглядел светлым пятном или точкой, не был «смазан». Полную Луну снимать вместе с пейзажем можно, но нужно учесть, что изображение морей на ней вряд ли получится, т.к. слишком велик световой контраст.

Лунные затмения. Лунные затмения с полной уверенностью могут быть отнесены к числу эффектных астрономических явлений. В отличие от солнечных они происходят реже, но наблюдаются из любой точки земного шара, где в этот момент видна Луна. Луна, перемещаясь по небу справа налево, вначале попадает в полутень Земли. Для наблюдателя эта фаза затмения проходит почти незамеченной. Затем наступает полная фаза, характеризующаяся появлением земной тени на поверхности Луны. Момент первого появления тени называют первым контактом. Сначала тень кажется совершенно чёрной из-за большого контраста между светлой и тёмной частями лунного диска. Когда Луна погрузится в тень достаточно глубоко, становится различима её цветная окраска. С этого момента наступает наиболее интересная фаза затмения. Иногда Луна в момент полной фазы приобретает оранжево-красную окраску с голубоватой каймой по краю, а иногда тень Земли бывает настолько тёмной, что Луна еле различается на фоне ночного неба. На её поверхности в это время могут наблюдаться необычные свечения, меняться окраска лунного ландшафта, происходить изменения в структуре отдельных деталей. Цвет затмения, как показали исследования, зависит от состояния земной атмосферы и от солнечной активности. Крайне редко можно заметить конус земной тени, простирающийся на фоне ночного неба.

В зависимости от того, в какой части конуса земной тени проходит Луна, затмения бывают полные – теневые – и частные – полутеневые. Большой интерес для любителей астрономии представляют полные затмения, т.к. они наиболее эффектны по своему виду. Максимальная продолжительность затмения составляет около 3 ч 45 мин, а длительность полной фазы – до 1 ч 45 мин.

Как же фотографировать лунное затмение? Учитывая незначительную яркость Луны при полной фазе, необходимо запастись высокочувствительной плёнкой не ниже 400 ед. А при съёмке на цифровую камеру в меню выставить режим ночной съёмки. Снимать Луну надо крупномасштабно, т.е. длиннофокусным (не менее 130 мм) фотообъективом. И разумеется, необходим хотя бы самый простой фотоштатив. Экспозиция во многом будет зависеть от яркости затмения и выбранной вами фотоплёнки.

Солнечные затмения. Полное солнечное затмение – редкое и восхитительное по своей красоте явление природы. Во все времена оно не оставляло равнодушным ни одного человека, вызывая непреодолимый страх и трепет. Солнечные затмения относятся к редким астрономическим явлениям, т.к. наблюдаются в ограниченной области земной поверхности. Поэтому готовиться к их наблюдению нужно с особой тщательностью. Различают полные, кольцевые и частные затмения. При полном затмении диск Солнца полностью закрывается диском Луны, и тогда можно наблюдать солнечную корону. Кольцевые и частные затмения закрывают диск Солнца частично. Условия фотосъёмки в обоих случаях будут существенно различаться. А вот фотообъективы и в том, и в другом случае нужны длиннофокусные (не менее 100 мм, а лучше 300–500 мм). Впрочем, если под рукой не оказалось приличного фотоаппарата, то можно получить вполне сносные снимки солнечной короны обычной «мыльницей», снимая на плёнку чувствительностью 100 ед. По яркости корона в среднем сравнима с яркими серебристыми облаками. Поэтому, если у вас есть опыт фотографирования серебристых облаков, вы вполне справитесь с этой задачей. В зависимости от экспозиции и чувствительности плёнки можно получить снимки внутренней и внешней корон, а затем, совместив их, получить общее изображение. Есть ещё ряд сопутствующих явлений, которые можно снять во время затмения. Не имея возможности рассказать о них подробно, мы только перечислим их: бегущие тени, заревое кольцо, серповидные тени. Наиболее подходит для съёмки полного солнечного затмения плёнка чувствительностью 200, 400 ед.

Снимая кольцевое или частное затмение при низком Солнце, можно попробовать удачно вписать в кадр окружающий ландшафт. Во всех остальных случаях съёмка производится через плотный светофильтр. Для этой цели вполне может подойти и майларовая плёнка для упаковки цветов, помещённая перед объективом.

При фотографировании частных фаз солнечного затмения всегда помните, что смотреть на Солнце через любой оптический прибор без плотного светофильтра опасно для глаз! Съёмка Солнца без защитного фильтра опасна и для камеры.

Солнечные и лунные гало. Если Солнце или Луна просвечивают сквозь слабые перистые облака, состоящие из мельчайших кристалликов льда, то нередко вокруг них можно наблюдать большие светящиеся круги – гало. Обычно радужный круг располагается в 22° от светила, но в некоторых случаях – в 46°. Нередко можно наблюдать ложные солнца и луны в виде радужных пятен, расположенных симметрично основному светилу. Фотографировать эти атмосферные оптические явления несложно, нужно только закрыть каким-либо объектом Солнце или Луну в момент съёмки (например, стволом дерева, столбом, элементом здания и т.д.). Снимать можно любой камерой, без ограничений. Особо выразительные кадры получаются, когда используется специальный поляризационный светофильтр, усиливающий контрастность радужного сияния на фоне неба. Для дневной съёмки вполне подойдёт фотоплёнка чувствительностью 100 ед., для ночной – 200 и 400 ед.