천체 사진

Astrophotography
적색과 청색 천문 필터를 통해 기록된 디지털 흑백 사진판을 합성한 오리온 벨트의 영상으로 녹색 채널을 합성한 것입니다.이 판들은 1987년과 1991년 사이에 사무엘 오스킨 망원경을 사용하여 촬영되었다.

천체 이미징으로도 알려진 천체사진술은 천체 물체, 천체 사건 또는 밤하늘의 영역을 촬영하거나 이미징하는 것이다.천문학적 물체(달)의 첫 사진은 1840년에 찍혔지만, 19세기 후반이 되어서야 상세한 항성 사진을 찍을 수 있게 되었다.달, 태양, 행성과 같은 확장된 물체의 세부사항을 기록할 수 있는 것 외에도, 현대의 천체사진은 어두운 별, 성운, 그리고 은하와 같은 인간의 눈에 보이지 않는 물체를 촬영할 수 있는 능력을 가지고 있다.필름 카메라와 디지털 카메라 모두 오랜 시간에 걸쳐 광자를 축적하고 합칠 수 있기 때문에 장시간 노출에 의해 수행됩니다.

장시간 노출 시간을 사용한 사진은 수십만 개의 새로운 별과 인간의 눈에 보이지 않는 성운을 기록하면서 전문적인 천문 연구 분야에 혁명을 일으켰다.특수하고 더 큰 광학 망원경은 기본적으로 사진 판에 영상을 기록하는 큰 카메라로 만들어졌습니다.천체사진은 초기 하늘 조사와 별 분류에서 역할을 했지만, 시간이 지나면서 이미지 센서가 많은 형태의 센서 [1]중 하나가 되면서 과학 연구의 특정 분야를 위해 고안된 보다 정교한 장비와 기술로 대체되었다.

오늘날 천체사진은 주로 아마추어 천문학의 하위 분야이며, 대개 과학적인 자료보다는 미적으로 만족스러운 이미지를 추구합니다.아마추어들은 다양한 특수 장비와 기술을 사용한다.

개요

팔로마 천문대의 대형 48인치 오스킨 슈미트 카메라

몇 가지 예외를 제외하고, 천문 사진 촬영은 필름과 디지털 이미징 장치 모두 오랜 시간에 걸쳐 광자를 축적할 수 있기 때문에 장시간 노출을 사용합니다.필름 또는 검출기에 부딪히는 빛의 양은 사용되는 1차 광학(목표)의 직경을 증가시켜도 증가합니다.도시 지역은 빛 공해를 일으키기 때문에 천체 이미징을 하는 장비와 관측소는 종종 필름이나 검출기가 유광에 휩싸이지 않고 장시간 노출을 가능하게 하기 위해 멀리 떨어진 곳에 위치해 있다.

지구는 끊임없이 회전하기 때문에 망원경과 장비는 머리 위의 별들의 겉보기 운동을 따라가기 위해 반대 방향으로 회전합니다.이것은 지구가 자전하는 동안 천체의 중심을 유지하기 위해 적도 또는 컴퓨터로 제어되는 알타지무트 망원경을 사용함으로써 이루어진다.모든 망원경 마운트 시스템은 불완전한 모터 구동, 망원경의 기계적 처짐 및 대기 굴절로 인해 유도 추적 오류를 겪습니다.추적 오류는 선택한 조준점(일반적으로 가이드 별)을 전체 노출 동안 중앙에 유지함으로써 수정됩니다.때때로 (혜성의 경우처럼) 촬영할 물체가 움직이고 있기 때문에 망원경은 그 물체의 중심을 항상 맞춰야 합니다.이 가이드는 "가이드 스코프"라고 불리는 두 번째 공동 장착 망원경 또는 관찰자가 사진을 찍는 망원경의 동일한 이미지를 볼 수 있는 프리즘 또는 광학 빔 스플리터가 있는 장치인 "오프 축 가이드"를 통해 이루어집니다.가이드는 이전에는 망원경에 서서(또는 그 안에 타고) 가이드별에 십자선을 유지하기 위해 보정하는 관찰자와 함께 노출 내내 수동으로 수행되었습니다.컴퓨터 제어 시스템의 등장 이후, 이것은 프로페셔널 기기나 아마추어 기기의 자동화 시스템에 의해서 실현되고 있습니다.

천문 사진은 하나의 과학적인 photography[2]의 초기 형태와 거의 사업 초기부터 그것 subdisciplines은 각 스타 지도 제작, 위치 천문학, 별의 분류, 측광, 분광학, 편광 측정, 소행성들, 유성과 같은 천문학적인 물체의 발견과 함께 특정 목표를 가진으로 사업을 다각화했다.s,혜성, 변광성, 노배, 그리고 심지어 알려지지 않은 행성들까지.여기에는 정밀 이미징, 넓은 시야(슈미트 카메라 등) 또는 특정 파장의 빛 작업을 위해 설계된 망원경 등의 특수 장비가 필요한 경우가 많습니다.천문학적 CCD 카메라는 센서를 냉각시켜 열 노이즈를 줄이고 적외선 천문학과 같은 다른 스펙트럼의 영상을 검출기가 기록할 수 있도록 합니다.특정 파장의 영상을 기록하기 위해 특수 필터도 사용됩니다.

역사

사진 촬영을 위해 설치된 굴절 망원경을 가진 헨리 드레이퍼(사진은 1860년대 또는 [3]1870년대 초에 찍은 것으로 추정됨).

과학 도구로서의 천체사진술의 발전은 대부분 19세기 중반에 실험자와 아마추어 천문학자, 또는 소위 "신사 과학자"[1]에 의해 개척되었다.상대적으로 희미한 천체들을 포착하기 위해 매우 긴 노출이 필요했기 때문에, 많은 기술적 문제들을 극복해야 했다.여기에는 망원경이 노출되는 동안 초점이 흐트러지지 않도록 충분히 단단한 망원경을 만드는 것, 망원경 마운트를 일정한 속도로 회전시킬 수 있는 시계 구동 장치를 만드는 것, 그리고 망원경을 장기간에 걸쳐 정확하게 고정된 지점을 목표로 하는 방법을 개발하는 것이 포함되었다.초기 촬영 과정에도 한계가 있었다.daguerreotype 과정은 가장 밝은 물체 외에는 기록하기에는 너무 느렸고, 습식 플레이트 콜로디온 과정은 플레이트가 [4]젖어 있을 수 있는 시간에 대한 노출을 제한했다.

드레이퍼(1840년)에 의한 달의 가장 오래된 다게로타이프

천문 사진술의 첫 번째 시도는 루이 자크 만데 다게르가 1839년에 달의 사진을 찍기 위해 시도한 다게레오타이프 공정의 발명가였다.장시간 노출 동안 망원경을 안내하는 과정에서 추적 오류가 발생했다는 것은 사진이 불분명한 흐릿한 점으로 나타났다는 것을 의미한다.뉴욕 대학의 화학 교수이자 의사이자 과학 실험자인 존 윌리엄 드레이퍼는 1년 후인 1840년 3월 23일 반사 망원경을 사용하여 20분 길이의 다게레오타이프 이미지를 찍으며 최초의 달 사진을 성공적으로 찍을 수 있었다.

태양은 프랑스 물리학자 레오 푸코와 히폴리트 피조에 의해 1845년 다게레오타이프로 처음 촬영되었을지도 모른다.이탈리아의 물리학자 지안 알레산드로 마조치가 1842년 7월 8일 그의 고향 밀라노에서 일어난 개기일식 중 개기일식 사진을 얻으려다 실패했다.그는 나중에 자신의 시도와 그가 입수한 다게레오타이프 사진에 대해 다음과 같이 썼다.

총체적으로 몇 분 전후에 요오드화된 판이 카메라로 얇은 초승달의 빛에 노출되어 뚜렷한 이미지를 얻었지만, 총체적으로 2분 동안 코로나 빛에 노출된 다른 판은 사진 활동의 흔적을 전혀 보이지 않았다.사진상의 변화는 [5]은의 브롬화물로 준비된 종이 위에 렌즈에 의해 2분간 응축된 코로나 빛에 의해 발생하지 않았다.

첫 번째 일식 사진은 1851년 7월 28일 버코스키라는 다게로타이포스트에 의해 촬영되었다.

태양의 코로나 태양은 1851년 7월 28일 일식 때 처음으로 성공적으로 촬영되었다.쾨니히스베르크 천문대의 책임자인 아우구스트 루드비히 부쉬 박사는 지역 다게레오타이피스트 요한 줄리어스 프리드리히 베르코스키에게 일식을 촬영하라는 지시를 내렸다.부쉬 자신은 쾨니히스베르크(현재의 러시아 칼리닌그라드)에는 참석하지 않았지만, 인근 릭쇼프트에서 일식을 관찰하는 것을 선호했다.Berkowski에 의해 사용된 망원경은 에 부착되었다.6+1⁄2인치(17cm) 쾨니히스베르크 일광계로 구멍은 6.1cm, 초점거리는 81cm.베르코프스키는 전체성 시작 직후 망원경의 초점을 맞춰 84초간 다게레오타이프 판을 노출시켜 코로나 영상을 촬영했다.두 번째 접시도 4045초 정도 노출시켰지만 [6]달 뒤에서 해가 뜨면서 망가졌다.1861년부터 [7]영국의 천문학자 워렌 드 라 루에 의해 태양의 보다 상세한 사진 연구가 이루어졌다.

별의 첫 번째 사진은 1850년 7월 16일과 17일 천문학자 윌리엄 크랜치 본드와 다게레오타이프 사진작가이자 실험자인 존 애덤스 휘플이 하버드 대학 천문대의 15인치 대굴절기로 [8]찍은 별 베가의 다게레오타이프 사진이다.1863년 영국의 화학자 윌리엄 앨런 밀러와 아마추어 천문학자 윌리엄 허긴스는 축축한 콜로디온 판 과정을 사용하여 사상 최초의 별인 시리우스와 [9]카펠라의 사진 스펙트럼을 얻었다.1872년 존 윌리엄 드레이퍼의 아들인 미국 의사 헨리 드레이퍼는 흡수선을 [9]보여주는 최초의 별(베가) 스펙트럼을 기록했습니다.

헨리 드레이퍼가 1880년에 찍은 오리온 성운 사진, 사상 최초의 사진.
Andrew Ainslie Common의 1883년 같은 성운 사진 중 하나로, 오랜 노출로 인해 인간의 눈에 보이지 않는 별과 성운을 기록할 수 있다는 것을 보여주는 첫 번째 사진입니다.

천문사진은 [10]건판사진의 도입으로 19세기 후반까지 진지한 연구수단이 되지 못했다.이것은 1876년 윌리엄 허긴스 경과 그의 부인 마가렛 린제이 허긴스에 의해 천문학적 물체의 스펙트럼을 기록하기 위해 처음으로 사용되었다.1880년 헨리 드레이퍼는 알반[11] 클락이 만든 28cm 굴절 망원경을 사진 보정하여 오리온 성운을 51분 동안 노출시키는 새로운 건판 공정을 사용했습니다. 이는 성운의 첫 번째 사진입니다.천문학 사진의 비약적인 발전은 1883년 아마추어 천문학자 앤드류 아인슬리 커먼이 런던 외곽 일링에 있는 자신의 집 뒷마당에 만든 36인치 반사 망원경으로 60분 동안 같은 성운의 여러 이미지를 기록하기 위해 건판 과정을 사용했을 때 이루어졌다.이 사진들은 처음으로 인간의 [12]눈으로 볼 수 없을 정도로 희미한 별들을 보여주었다.[13]

최초의 천체 사진 측성 프로젝트인 천체 측정 카탈로그와 카르테 뒤 시엘은 1887년에 시작되었습니다.20개의 관측소에서 모두 정상 천체 사진이라고 불리는 균일한 디자인의 특수 사진 망원경을 사용하여 수행되었으며, 모두 약 13인치(330mm)의 구멍과 11피트(3.4m)의 초점 거리를 가지고 있으며, 2° × 2°의 영역을 커버하면서 약 60초/mm의 사진 판에 균일한 스케일로 이미지를 생성하도록 설계되었다.14등급까지 정확하게 지도를 그리려고 했지만 끝내지 못했다.

20세기 초에는 굴절망원경과 정교한 대형 반사망원경이 세계적으로 건설되었다.20세기 중반, 팔로마 천문대의 200인치 (5.1m) 헤일 망원경과 120cm (48인치) 사무엘 오스킨 망원경과 같은 거대 망원경은 필름 사진의 한계를 넘어서고 있었다.

사진 유화, 가스 과민화, 극저온 냉각,[14] 광증폭 등의 분야에서 어느 정도 진전이 있었지만, 1970년대 CCD의 발명 이후, 전문 천문대와 아마추어 천문대에서 사진판이 점차 전자 영상으로 대체되었다.CCD는 훨씬 빛에 민감하며, 필름처럼 장시간 노출 시 감도가 저하되지 않으며('호기 장애'), 훨씬 더 넓은 스펙트럼 범위에서 기록 및 정보 저장을 단순화할 수 있다.현재 망원경은 10-14인치(25-36cm) 사진판을 [1]사용하던 망원경의 초점면을 덮도록 설계된 선형 배열과 1억 화소에 해당하는 CCD 요소의 대형 모자이크를 포함한 많은 CCD 센서 구성을 사용하고 있다.

2009년 STS-125 정비 임무 직후 허블 우주 망원경.

20세기 후반에는 거대한 다중 거울과 분할된 거울 망원경의 건설과 함께 새로운 하드웨어의 형태로 천문학적 이미징의 발전이 있었다.또한 허블 우주 망원경과 같은 우주 기반 망원경의 도입도 볼 수 있을 것이다.대기 난기류, 산란된 주변 빛, 변덕스러운 날씨의 바깥에서 작동함으로써, 허블 우주 망원경은 반지름 2.4미터(94인치)의 별을 1949년 5미터 팔로마 헤일 산 망원경이 기록할 수 있었던 것보다 약 100배 더 어두운 30등급까지 기록할 수 있습니다.

아마추어 천체 사진

이 주제에 대한 자세한 내용은 아마추어 천문학을 참조하십시오.
헤일밥 혜성의 2분 동안의 노출은 고정된 삼각대의 카메라를 사용하여 촬영되었다.전경에 있는 나무는 작은 손전등으로 비추었다.

천체사진은 사진작가들과 아마추어 천문가들 사이에서 인기 있는 취미이다.기술은 삼각대의 기본 필름과 디지털 카메라에서부터 고급 이미징을 위한 방법과 장비까지 다양합니다.아마추어 천문학자들과 아마추어 망원경 제작자들 또한 집에서 만든 장비와 개조된 장치를 사용한다.

미디어

이미지는, 일안 리플렉스 카메라, 35 mm 필름, 디지털 일안 리플렉스 카메라, 단순한 아마추어 레벨, 및 상업적으로 제조된 천문 CCD 카메라, 비디오 카메라, 및 장시간 노출 이미지에 적합한 시판 Web 카메라 등, 다양한 종류의 미디어 및 이미징 디바이스에 기록됩니다.

기존의 처방전 없이 살 수 있는 필름은 오랫동안 천체 사진 촬영에 사용되어 왔다.필름 노출은 몇 초에서 한 시간 이상입니다.시판되는 컬러필름의 재고는, 장시간의 노광에 대해서, 서로 다른 파장의 빛에 대한 감도가, 노광 시간이 증가함에 따라 다른 속도로 저하하는 것처럼 보여, 시간의 함수로서 화상의 색변화와 감도의 저하를 가져온다.이는 필름을 냉각함으로써 보정되거나 최소한 감소됩니다(콜드 카메라 사진 참조).이것은 또한 다른 파장에서 사진을 찍는 전문 천문학에서 사용되는 것과 같은 기술을 사용하여 정확한 색상의 이미지를 만들기 위해 결합됨으로써 보상할 수 있다.필름은 디지털 센서보다 훨씬 느리기 때문에, 추적의 작은 오류도 최종 이미지에 큰 영향을 미치지 않고 수정할 수 있습니다.필름 천체사진은 저렴한 비용, 높은 감도, 디지털 사진의 편리성 때문에 인기가 떨어지고 있다.

DSLR 카메라의 타임랩스 기능으로 만든 밤하늘 영상.카메라 자체가 모터 달린 마운트 위에서 움직이고 있습니다.

1990년대 후반부터 아마추어는 천체 이미징을 위해 필름에서 디지털 CCD로 전환하는 과정에서 전문 관측소를 따라다녔다.CCD는 필름보다 민감하여 노출 시간이 훨씬 짧으며 빛에 대한 선형 반응을 보입니다.이미지는 많은 짧은 노출로 캡처하여 합성된 긴 노출을 생성할 수 있습니다.디지털카메라는 또한 움직이는 부품이 최소화되거나 전혀 없으며 적외선 원격 또는 컴퓨터 테더링을 통해 원격으로 작동하여 진동을 제한합니다.웹캠과 같은 간단한 디지털 장치를 수정하여 초점 평면에 액세스할 수 있도록 할 수 있으며, 심지어 (몇 개의 와이어를 절단한 후에도) 장시간 노출 촬영을 할 수 있습니다.디지털 비디오 카메라도 사용된다.디지털 일안반사(DSLR) 카메라를 장착하기 위한 많은 기술과 장비들이 상업적으로 제조되고 있으며, 심지어 망원경에 기본 포인트와 촬영 카메라를 부착하기 위한 장비들도 있다.소비자 수준의 디지털 카메라는 장시간 노출 시 이미지 노이즈에 시달리기 때문에 극저온 냉각을 포함하여 카메라를 냉각하는 많은 기술이 있습니다.천문 장비 업체들은 또한 하드웨어와 프로세싱 소프트웨어를 갖춘 다양한 용도로 제작된 천문 CCD 카메라를 제공하고 있습니다.시판되는 DSLR 카메라의 대부분은 연속적인 (시간 경과) 이미지와 결합하여 장시간 노출을 할 수 있는 기능을 갖추고 있어 사진작가가 밤하늘의 동영상을 만들 수 있습니다.

후처리

플레이아데스 성단은 대형 망원경의 80mm 굴절 망원경에 연결된 6메가픽셀 DSLR로 촬영되었다.7개의 180초 이미지를 조합하여 노이즈 리덕션 플러그인으로 Photoshop으로 처리.

일반적으로 디지털 카메라 이미지와 스캔 필름 이미지는 이미지 처리 소프트웨어에서 조정되어 이미지를 개선합니다.컴퓨터상에서 화상을 밝게 하거나 조작해, 색을 조정하거나 콘트라스트를 높일 수 있습니다.보다 정교한 기술에는 여러 개의 이미지(때로는 수천 개)를 추가 프로세스로 합성하여 이미지를 선명하게 하여 대기 중의 가시성을 극복하고 추적 문제를 부정하며 신호 대 잡음비가 낮은 희미한 물체를 꺼내어 빛 공해를 걸러내는 작업이 포함됩니다.

또, 디지털 카메라 이미지는, 「어두운 프레임」이나 「Shift-and-add」라고 불리는 처리 등, 장시간 노출에 의한 화상 노이즈를 줄이기 위한 추가 처리가 필요한 경우가 있습니다.천체 사진 이미지 [15]조작을 위해 상용, 프리웨어 및 무료 소프트웨어 패키지를 사용할 수 있습니다.

"Lucky Imaging"은 표준적인 긴 노출 사진이 아닌 사물을 비디오로 촬영하는 보조 기술입니다.그런 다음 소프트웨어는 쌓을 수 있는 최고 품질의 영상을 선택할 수 있습니다.[16]

아이리스
개발자크리스티안 부일
안정된 릴리스
5.59 / 2010년6월 24일
운영 체제창문들
유형이미지 보정, 정렬 및 스태킹
면허증.독자 사양(무료 다운로드)
웹 사이트http://www.astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm
  • IRIS는 천체 사진 촬영용 이미지 처리 소프트웨어입니다.IRIS는 비상업적인 용도로 무료로 사용할 수 있습니다.[17] 이미지 정렬 및 스태킹, 보정, 보정 및 확장, DSLR [18]제어 기능을 제공합니다.

하드웨어

비전문 천문학자들 사이에서 천체 사진 하드웨어는 사진작가들 자신이 미적으로 즐거운 이미지를 촬영하는 일반 사진가들부터 과학 연구를 위해 데이터를 수집하는 매우 진지한 아마추어 천문가들까지 다양하기 때문에 매우 다양합니다.취미로서 천체사진은 기존의 사진과는 다른, 그리고 전문 천문학에서 흔히 볼 수 있는 것과는 다른 많은 도전들을 극복해야 한다.

일반적으로 '팩맨 성운'으로 불리는 NGC281은 130mm 아마추어 망원경과 DSLR 카메라를 사용하여 교외에서 촬영했습니다.

대부분의 사람들이 도시에 살기 때문에, 도시 빛 공해를 피하기 위해 주요 도시나 도시의 불빛으로부터 멀리 떨어져 설비를 가지고 다닐 필요가 있다.도시 천체 사진작가는 특별한 광공해 또는 협대역 필터와 첨단 컴퓨터 처리 기술을 사용하여 이미지 배경에서 주변 도시 빛을 줄일 수 있습니다.그들은 또한 태양, 달, 그리고 행성들과 같은 밝은 목표물들의 이미지 작성에 집착할 수도 있다.빛 공해를 피하기 위해 아마추어들이 사용하는 또 다른 방법은 어두운 하늘 위치에 있는 원격으로 작동하는 망원경에 설치하거나 시간을 빌려주는 것이다.다른 과제로는 정확한 추적을 위한 휴대용 망원경의 설치 및 정렬, "기존" 장비의 한계 내에서 작업, 모니터링 장비의 내구성, 때로는 광범위한 기상 조건에서 장시간 노출에 걸쳐 천문 물체를 수동으로 추적하는 것이 있다.

일부 카메라 제조사는 EOS 60D를 기반으로 하지만 적외선 필터와 수소 알파 감도가 강화된 저소음 센서를 탑재해 적색 수소 방출 성운 [19]포착을 개선한 캐논의 EOS 60Da 등 천체사진 촬영 카메라로 사용할 수 있도록 제품을 개조했다.

시판되는 이미징 센서를 기반으로 한 아마추어 천체 사진 촬영용으로 특별히 설계된 카메라도 있다.또한 센서를 냉각하여 장시간 노출 시 열 노이즈를 줄이고 원시 이미지 판독값을 제공하며 자동 이미징을 위해 컴퓨터에서 제어할 수도 있습니다.원시 이미지 판독을 통해 나중에 이미지 처리를 향상시킬 수 있습니다.원래 이미지 데이터는 모두 보관 유지되며, 스태킹과 함께 희미한 심공 물체를 촬영하는 데 도움이 됩니다.

광량이 매우 낮기 때문에 태양, 달 및 행성 이미지 촬영에는 몇 가지 특정 모델이 사용됩니다.대부분의 경우 이들은 일반적인 CMOS가 아닌 CCD 센서를 탑재한 수동 초점 카메라입니다.이 카메라들의 렌즈는 제거되고, 이것들은 이미지, 비디오 또는 둘 다 기록하기 위해 망원경에 부착된다.새로운 기술에서는, 매우 미미한 물체의 비디오를 촬영해, 비디오의 가장 선명한 프레임을 함께 「스택」해, 상당한 콘트라스트의 정지 화상을 얻는다.Philips PCVC 740K와 SPC 900은 천체사진학자들이 좋아하는 몇 안 되는 웹캠 중 하나이다.긴 노출을 허용하는 모든 스마트폰은 이러한 용도로 사용할 수 있지만 일부 전화기에는 여러 노출을 연결하는 천체 사진 촬영 모드가 있습니다.

기기 설정

노트북에 연결된 자동 가이드 시스템을 사용하여 설치되는 아마추어 천체 사진.
고정 또는 삼각대

가장 기본적인 형태의 천체사진은 고정 위치나 삼각대에 장착된 표준 카메라와 사진렌즈로 만들어진다.전경의 물체나 풍경이 사진에 합성되는 경우도 있습니다.이미징된 물체는 별자리, 흥미로운 행성 구성, 유성, 밝은 혜성입니다.지구의 자전으로 인해 별이 가리키는 이미지가 길쭉한 선이 되지 않으려면 노출 시간이 1분 미만이어야 합니다.카메라 렌즈의 초점 거리는 보통 짧습니다. 긴 렌즈는 몇 초 안에 이미지 후행 현상을 보이기 때문입니다.500 법칙이라고 불리는 경험의 법칙은 별을 점처럼 유지하기 위해

최대 노출 시간(초) =500/초점 거리(mm) × 크롭 팩터)

조리개 또는 ISO [20]설정에 관계없이 사용할 수 있습니다.예를 들어 APS-C 센서에 35mm 렌즈를 장착했을 경우 최대 시간은 500/35 × 1.5µ 9.5초입니다.더 정확한 계산은 픽셀 피치와 [21]편차를 고려합니다.

별들이 의도적으로 몇 분 또는 심지어 몇 시간 동안 노출되도록 하는 것은 "별 흔적"이라고 불리는 예술적 기법입니다.

트래킹 마운트

지구의 자전을 보상하는 망원경은 물체가 흐려지지 않고 장시간 노출을 위해 사용된다.여기에는 상업용 적도 마운트 및 축사 문 추적기 및 적도 플랫폼과 같은 사제 적도 장치가 포함됩니다.마운트는 기어 백래시, 바람 및 불완전한 밸런스로 인해 부정확한 상태를 겪을 수 있으며, 따라서 자동 안내라는 기술을 이러한 [22]부정확성을 교정하기 위한 폐쇄적 피드백 시스템으로 사용합니다.

추적 마운트는 단일 축과 이중 축의 두 가지 형태가 있습니다.단축 마운트는 종종 스타 트래커로 알려져 있습니다.스타 트래커는 직경축을 구동하는 단일 모터를 가지고 있습니다.이를 통해 마운트가 지구의 자전을 보상할 수 있습니다.스타 트래커는 마운트가 2차 적하축에서는 보정할 수 없기 때문에 노출 시간을 제한하기 때문에 사용자가 마운트를 고정밀로 극성 정렬해야 합니다.

듀얼 축 마운트는 두 개의 모터를 사용하여 적경과 적위 축을 함께 구동합니다.이 마운트는 스타 트래커와 유사한 오른 축을 구동함으로써 지구의 자전을 보상할 것입니다.그러나 자동 안내 시스템을 사용하면 2차 적하축도 구동할 수 있어 극방향 정렬 오류를 보상할 수 있어 노출 [23]시간이 상당히 길어집니다.

'돼지백' 사진

피기백 천체사진은 적도에 장착된 천체망원경에 카메라/렌즈를 장착하는 방식이다.망원경은 노출 중에 시야의 중심을 유지하기 위한 가이드 스코프로 사용됩니다.이를 통해 카메라는 더 긴 노출 및/또는 더 긴 초점 거리 렌즈를 사용하거나 주 망원경과 동축의 어떤 형태의 사진 망원경에 부착할 수 있습니다.

망원경 초점 평면 사진

이런 종류의 사진에서는 망원경 자체가 카메라의 필름이나 CCD를 위한 빛을 모으는 렌즈로 사용됩니다.비록 이것이 망원경의 확대와 채광 능력을 사용할 수 있게 해주지만, 이것은 가장 어려운 천체 사진 촬영 방법 [24]중 하나이다.이는 좁은 시야에서 때때로 매우 어두운 물체의 중심을 잡고 초점을 맞추는 데 어려움을 겪으며, 진동과 추적 오류가 확대되고 장비 비용(충분히 튼튼한 망원경 마운트, 카메라 마운트, 카메라 커플러, 축외 가이드, 가이드 스코프, 조명 십자형 화살표 등)이 증가하기 때문입니다.1차 망원경 또는 가이드 센서에 장착된 자동 감지기).카메라를 아마추어 천체 망원경에 부착하는 방법에는 다음과 같은 여러 가지가 있습니다.[25][26]

  • 주초점 – 이 방법에서는 망원경에 의해 생성된 이미지가 간섭 광학 또는 망원경 접안렌즈 없이 필름 또는 CCD에 직접 떨어집니다.
  • 포지티브 투사 – 망원경 접안렌즈(이안경 투사) 또는 포지티브 렌즈(망원경 대물의 초점면 뒤에 배치)를 사용하여 훨씬 더 확대된 이미지를 필름 또는 CCD에 직접 투사하는 방법입니다.좁은 시야로 이미지를 확대하기 때문에 이 방법은 일반적으로 달 및 행성 사진에 사용됩니다.
  • 네거티브 투영– 이 방법은 포지티브 투영과 마찬가지로 확대 이미지를 생성합니다.보통 바로우 또는 사진 텔레컨버터인 네거티브 렌즈는 망원경 물체의 초점 평면 앞에 있는 광원추에 배치됩니다.
  • 압축 – 압축은 전체 이미지 배율을 줄이기 위해 망원경 목표의 초점 평면 앞에 있는 수렴되는 빛의 원뿔에 배치된 포지티브 렌즈(초점 감소기라고도 함)를 사용합니다.이것은 더 넓은 시야를 얻기 위해 막수토프와 슈미트-카세그레인 같은 초점거리 망원경에 사용된다.

카메라 렌즈가 제거되지 않은 경우(또는 제거할 수 없는 경우) 일반적으로 사용되는 방법은 초점 촬영이며, 초점 투영이라고도 합니다.카메라 렌즈와 망원경 접안렌즈를 모두 장착한다.양쪽이 무한대에 초점을 맞추면, 양쪽 사이의 광경로는 평행(후향)하기 때문에, 카메라는 기본적으로 관찰자가 볼 수 있는 모든 것을 촬영할 수 있습니다.이 방법은 별과 성운의 좁은 필드 이미지뿐만 아니라 달과 밝은 행성의 이미지를 캡처하는 데 효과적입니다.20세기 초 소비자 수준의 카메라에서는 포컬 촬영이 일반적이었습니다. 왜냐하면 많은 모델들이 분리할 수 없는 렌즈를 가지고 있었기 때문입니다.대부분의 모델에도 비탈부착형 렌즈가 탑재돼 포인트와 촬영용 디지털카메라가 등장하면서 인기를 끌고 있다.

원격 망원경

20세기 후반의 빠른 인터넷 접속과 컴퓨터 제어식 망원경 마운트 및 CCD 카메라의 발전으로 주요 망원경 시설과 정렬되지 않은 아마추어 천문학자들은 연구와 심도 촬영에 참여할 수 있게 되었다.이를 통해 이미저는 어두운 위치에서 멀리 있는 망원경을 제어할 수 있습니다.관찰자들은 CCD 카메라를 사용하여 망원경을 통해 영상을 찍을 수 있다.

이미징은 사용자의 위치나 사용자가 사용하고자 하는 망원경에 관계없이 수행할 수 있습니다.망원경에 의해 수집된 디지털 데이터는 인터넷을 통해 전송되고 사용자에게 표시됩니다.인터넷을 통한 공공 사용을 위한 디지털 원격 망원경 작동의 예로는 베어켓 천문대가 있습니다.

갤러리

  • 20sec exposure photograph taken with a tripod mounted DSLR camera with 18-55mm lens

    18~55mm 렌즈의 삼각대 장착 DSLR 카메라로 촬영한 20초 노출 사진

  • Fixed tripod mounted camera capturing "star trails"

    고정식 삼각대 장착 카메라로 '별자국' 캡처

  • Star trails photographed in earth orbit from the International Space Station

    국제우주정거장에서 지구궤도로 촬영한 별자국

  • Fixed tripod image of a solar eclipse using a digital-SLR camera with a 500 mm lens

    500mm 렌즈의 디지털 SLR 카메라를 이용한 일식 고정 삼각대 이미지

  • 1 minute exposure using ISO 800 film, wide angle lens, piggybacked on an equatorial telescope

    ISO 800 필름, 광각 렌즈, 적도 망원경 피기백 사용 1분 노출

  • Comet Hale-Bopp, camera with a 300mm lens piggybacked

    헤일밥 혜성, 300mm 렌즈 등 달린 카메라

  • Film image of the Andromeda Galaxy shot at the prime focus of an 8" f/4 Schmidt–Newton telescope

    8인치 f/4 슈미트-뉴턴 망원경의 초점으로 촬영한 안드로메다 은하 필름 이미지

  • Lagoon and Trifid Nebulae in a montage of two film exposures with an 8" Schmidt–Newton telescope, manually guided

    8인치 슈미트-뉴턴 망원경을 사용한 두 개의 필름 노출 몽타주 형태의 석호와 트리피드 성운, 수동 안내

  • Image of the moon taken with a Nikon Coolpix P5000 digital camera via Afocal projection through an 8-inch Schmidt–Cassegrain telescope

    8인치 슈미트-카세그레인 망원경을 통한 Afocal 투영을 통해 니콘 쿨픽스 P5000 디지털 카메라로 촬영한 달 이미지

  • The Moon photographed using the Afocal technique, using 10 seconds of video stacked to create a final image.

    달은 Afocal 기술을 이용해 10초 분량의 영상을 쌓아 올려 최종 이미지를 만들었다.

  • A composite of several Digital-SLR photos compiled in Photoshop taken via eyepiece projection from an 8-inch Schmidt Cassegrain telescope.

    8인치 슈미트 카세그레인 망원경의 접안렌즈 투영을 통해 Photoshop으로 컴파일된 여러 Digital-SLR 사진을 합성한 것입니다.

  • Saturn image using negative projection (Barlow lens) with a webcam attached to a 250mm Newtonian telescope. It is a Composite image made from 10% of the best exposures out of 1200 images.

    250mm 뉴턴 망원경에 웹캠을 부착한 네거티브 투영(바로 렌즈)을 이용한 토성 이미지.1200개의 영상 중 10%의 최상의 노출로 만들어진 합성 영상입니다.

  • Jupiter photographed using the Afocal technique, using 10 seconds of video stacked to create a final image.

    목성은 Afocal 기술을 사용하여 10초 분량의 비디오를 쌓아 올려 최종 이미지를 만들었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

천체 사진가

레퍼런스

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추가 정보

외부 링크