Fotografování Měsíce teleobjektivem


Pokusil jsem se o test použitelnosti zrcadlového teleobjektivu Exakta 8/500 pro digitální astrofotografii. Sestavil jsem tři kombinace optiky pro fotografování v primárním ohnisku i afokální projekcí přes okulár. Umístění snímače v primárním ohnisku umožnila úprava staršího fotoaparátu Nikon Coolpix 700, u kterého byl vymontován objektiv i s mechanickou závěrkou, přimontován kroužek se závitem T2 a přidána "drátěná" spoušť. Bez závěrky přístroj neumožňuje kratší expozice, než cca 1/30 sec, proto byl při silnějším osvětlení používán tmavý filtr za teleobjektivem.


Sestava A :



Sestava B :

Barlowův člen byl do focuseru umísťován tak, aby výsledné prodloužení ohniskové vzdálenosti bylo 3.5x až 4x. Vzhledem k nízké světelnosti není potřeba tmavý filtr.



Sestava C :


Bez redukcí a fotoaparátu tato sestava slouží i jako dalekohled pro vizuální pozorování. Pro fotografování nejsou vhodné okuláry s kratším ohniskem a očním reliéfem, protože mezikroužky a konstrukce objektivu fotoaparátu neumožňují umístit rovinu objektivu dostatečně blízko okuláru, takže sestava vinětuje i při maximálním zoomu Nikonu 880 ( 20 mm ).



Masivní objímka teleobjektivu a hliníková "kolejnice" s otvory a závity umožňují upevnění všech sestav v libovolné poloze na různé typy stativů, na kruhy k tubusu dalekohledu i přímo na montáž.



K testování jednotlivých sestav posloužil jako objekt Měsíc. Dostatek světla dovolil použít jednoduchý stativ a poměrně krátké expozice. U některých záběrů, pořízených při horší viditelnosti, byly bohužel expozice s Barlowovým členem delší ( mezi 1/4 a 1/2 sec ). Fotografie jsou pak trochu rozhýbané vinou lehkého stativu i vlastního pohybu Měsíce.

Zaostření objektivu je při vyšším rozlišení ( a tedy menší hloubce ostrosti ) CCD snímače proti kinofilmu dost problematické. Pohyb kroužku ostření o 0.1mm již způsobí viditelné rozostření. Pro astrofotografii by byl vhodnější objektiv s menším rozsahem vzdáleností ( Exakta ostří od 1.7 metru ).

Pro porovnání byly vždy ve stejných podmínkách pořízeny fotografie všemi sestavami optiky. Pak byly výřezy stejné oblasti upraveny na stejnou velikost a se zvýšeným kontrastem složeny do jednoho obrázku pro přímé porovnání zobrazených detailů. Stupnice u některých výřezů jsou zhruba v úhlových minutách.

Je zřejmé, že skutečné rozlišení digitálních fotoaparátů je horší, než by odpovídalo hustotě prvků snímače. Jednotlivé monochromatické prvky jsou totiž kryty filtry v základních barvách a výsledný barevný obrázek je dílem procesoru v aparátu. Kolem kontrastních rozhraní je pak občas vidět falešná "barevná vada" a po zvýšení kontrastu je snímek zrnitý ( šum ovlivňuje skupiny pixelů místo jednotlivých bodů ). Z testovacích obrázků je vidět, že software novějšího Nikonu 880 je lepší, než u Nikonu 700 a skutečné rozlišení je vyšší nejen díky většímu počtu pixelů.

Kliknutím na náhledy dostanete větší obrázky


Sestava B ( přes Barlow )

Sestava A ( prim. ohnisko )

Sestava C ( přes okulár )
Mesic B1 Mesic T1 Mesic O1
Mesic X1 Záběr přes Barlow není zcela ostrý, ostatní dva poskytují zhruba stejné množství detailů. Neupravený snímek sestavou C ( přes okulár Plossl 25mm ) má menší kontrast, což je dáno rozptylem světla v okuláru i v objektivu fotoaparátu ( Maurolycus, krátery Gemma Frisius, Cuvier, Jacobi ).
Mesic B9 Mesic T9 Mesic O9
Mesic X9 V méně kontrastním výřezu zcela zklamal Nikon 700 - obrázek bez Barlowa má velmi malé rozlišení. Na záběru přes Barlow je viditelný pohyb během expozice, přesto je zobrazeno více detailů. Dobře ukazuje detaily i fotografie z Nikonu 880 přes okulár Vixen LV 15 mm, přestože na neupraveném snímku je viditelný značný rozptyl světla ve složitějším okuláru ( Sinus Iridum, krátery Bianchini, Sharp, Harpalus ).
Mesic BA Mesic TA Mesic OA
Mesic XA Test kontrastu - výřez z osvětlené části Měsíce. V sestavě C byl použit okulár Plossl 9 mm, se kterým už sestava vinětuje a není možné zobrazit celý Měsíc. Podle očekávání má sestava A v málo kontrastním výřezu nejhorší rozlišení, sestava C nejmenší kontrast a fotografie přes Barlow poskytuje nejvíce detailů ( kráter Tycho ).


Následující série fotografií porovnává pouze jednoduché sestavy A a B - snímky Nikonem Coolpix 700 přímo v primárním ohnisku teleobjektivu a s prodloužením ohniska Barlowovým členem.


Sestava B ( přes Barlow )

Sestava A ( prim. ohnisko )
Mesic B2 Mesic T2 Mesic X2
Fotografie delší expozicí přes Barlow je rozhýbaná, přesto ukazuje o trochu více detailů, než záběr s nižším rozlišením ( krátery Walter, Saussure, Stofler ).
Mesic B8 Mesic T8 Mesic X8
Snímek přes Barlow se mi nepodařilo dobře zaostřit a tak je na fotografii s menším rozlišením více detailů. Zvětšení výřezů je zde menší, než u ostatních testů ( krátery Tycho a Bullialdus ).
Mesic B3 Mesic T3 Mesic X3
Při dobré viditelnosti a krátké expozici poskytuje záběr přes Barlow jednoznačně více detailů ( Mare Humorum, krátery Mersenius, Cavendish ).


Pro porovnání jsem pořídil sestavami A a B také několik fotografií přes 20cm zrcadlový dalekohled. Teleobjektiv s T2 mezikroužkem byl v sestavách nahrazen kombinací :

Při větší světelnosti optiky funguje lépe i zpracování obrázků v Nikonu 700 - rozlišení fotografií bez Barlowova členu je vyšší, než při použití teleobjektivu ( částečně také díky zvětšení, ohnisková vzdálenost je o 60% větší ).


Sestava B ( GS600 + Barlow )

Sestava A ( prim. ohnisko GS600 )
Mesic B5 Mesic B4 Mesic G5
Zobrazení detailů na záběrech přes Barlow je mnohem lepší. Rozlišení samotného Nikonu 700 v primárním ohnisku zaostává za rozlišením dalekohledu ( Krátery Langrenus, Vendelinus, Petavius, vedle krátery Fabricius, Metius, Steinheil, Watt, Biela ) Mesic X4 Mesic X5
Mesic B6 Mesic X6 Mesic T6
Při horší viditelnosti ( zamlžený Měsíc nízko nad obzorem ) není rozdíl tak veliký, přesto je na záběru přes Barlow vidět detaily trochu lépe ( krátery Hercules a Atlas )


Závěr

Fotografování digitálními fotoaparáty přes objektiv 8/500 z jednoduchého stativu komplikuje obtížnost zaostřování i stabilita sestavy, proto jsou výsledky jednotlivých testů rozdílné. Ve všech případech však objektiv plně vyhovuje pro fotografování starším dvoumegapixelovým Nikonem Coolpix 700 ( bez další optiky ), jehož skutečné rozlišení je horší, než rozlišení objektivu.

Exakta 8/500 má optický průměr cca 63 mm, čemuž odpovídá teoretické maximální rozlišení ( difrakční limit ) pod dvě úhlové vteřiny. Objektiv je však určen pro kinofilmové fotoaparáty, kde je při ohniskové vzdálenosti 500 mm rozlišovací schopnost pět úhlových vteřin považována za výbornou. Rozlišení kolem 4 vteřin, dosažené u některých testů, je tedy patrně maximem toho, co lze od tohoto objektivu očekávat. Rozlišovací schopnost 20cm zrcadlového dalekohledu je za dobrých atmosférických podmínek nejméně čtyřikrát lepší.

Z testu rozlišovací schopnosti plyne i doporučené maximální zvětšení pro vizuální pozorování ( sestava C bez fotoaparátu ). Neostrosti by neměly být viditelné okem při zvětšení menším, než asi 65, tedy s okuláry od 8 mm. Vzhledem k dobrým mimoosovým charakteristikám objektivu lze s úspěchem použít okuláry se širokým zorným polem. Mou oblíbenou "vizuální" konfigurací je ovšem sestava s okulárem Plossl 25 mm. Vznikne tak elegantní miniaturní monokulár 20x63 do ruky místo triedru, na montáž jako lepší hledáček apod.



Zpět na hlavní stránku fotografických experimentů

M.P. 2003