Tôi chỉ nhìn vào bức tranh này:
và tự hỏi tại sao không thấy dấu vết của các vụ nổ nhỏ trên bề mặt Mặt trời ...
Mặt trời nên được chụp ảnh như thế nào để nhìn thấy những chi tiết đó trên bề mặt của nó?
Tại sao các hình ảnh thông thường của Mặt trời không cho thấy bất kỳ sự nhô ra hoặc vụ nổ nào?
Câu trả lời:
Đó là bởi vì hình ảnh đó chỉ thu được phổ nhìn thấy được. Hầu hết các hình ảnh bạn nhìn thấy về mặt trời đang chụp phổ cực tím, nơi bạn thấy một số vụ nổ thực sự ấn tượng và phóng xạ vành:
(nguồn: caltech.edu )
Hình ảnh đó được chụp từ không gian với một máy ảnh khoa học chuyên dụng cao, nhưng bạn có thể chụp một số chi tiết, bao gồm cả những điểm nổi bật khi sử dụng máy ảnh DSLR kết hợp với bộ lọc thích hợp:
hình ảnh (c) Kevin Lewis, nguồn: http://www.photosbykev.com/wordpress/phzeriay/pst-solar-imaging/
Bộ lọc được sử dụng trong trường hợp này là bộ lọc Hα, được thiết kế để cho qua tần số ánh sáng được tạo ra khi một electron trong nguyên tử hydro thay đổi trạng thái năng lượng (sẽ là một cách nói nhỏ rằng có rất nhiều nguyên tử hydro trong mặt trời) . Lưu ý đây là hình ảnh đa phơi sáng với một lần phơi sáng cho đĩa chính và phơi sáng lâu hơn riêng biệt cho các điểm nổi bật (pháo sáng phát ra từ mặt trời).
1
Điều này là không chính xác. Các hình ảnh trên là hình ảnh phổ nhìn thấy được chụp bằng các bộ lọc băng thông hẹp. Hydrogen alpha nằm trong quang phổ nhìn thấy - không phải trong UV. Phổ UV là các bước sóng ngắn hơn 400nm (nơi bắt đầu phổ UV gần). Hydrogen alpha nằm ở phía đối diện của quang phổ nhìn thấy - không gần các bước sóng UV.
—
Tim Campbell
Đây là một vấn đề tiếp xúc đơn giản và có một vài khía cạnh của nó.
Những hình ảnh ấn tượng cho thấy các điểm nổi bật và dây tóc mặt trời được chụp bằng kính thiên văn hẹp (hoặc bộ lọc) đặc biệt chỉ cho phép ánh sáng ở bước sóng Hydrogen alpha đi qua. Hydrogen alpha là bước sóng chiếm ưu thế trong Dòng Ballmer ( https://en.wikipedia.org/wiki/Balmer_series ) với bước sóng 656,28 nanomet. Ánh sáng nhìn thấy được là các bước sóng trong khoảng 400nm đến 700nm. 656nm là trong phạm vi phổ nhìn thấy.
Nếu 656nm nằm trong phổ khả kiến, thì tại sao nó không hiển thị trong hình ảnh được chụp qua ống kính máy ảnh hoặc kính viễn vọng không được lọc bằng máy ảnh truyền thống?
Hóa ra nó ... trong những điều kiện phù hợp:
Hình ảnh trên là một trong nhiều bức ảnh tôi chụp trong nhật thực toàn phần ngày 21 tháng 8 năm 2017 tại Hoa Kỳ. Tôi đã sử dụng một chiếc Canon 5D Mk III được gắn vào một bộ khúc xạ apochromatic TeleVue NP101is. Tại thời điểm này trong nhật thực, kính thiên văn không được lọc. Đây không phải là một hình ảnh được chỉnh sửa hoặc sửa đổi (trừ một vụ mùa). Đây là ISO 200 @ 1/500 giây thông qua kính viễn vọng f / 5.4 với TelMV PowerMate 2x (tỷ lệ tiêu cự hiệu quả là f / 11 với PowerMate 2x được gắn (PowerMate là hệ số nhân độ dài tiêu cự viễn thông.)
Lý do bạn thấy các điểm nổi bật ở đây, nhưng thông thường không thấy các điểm nổi bật có liên quan đến việc tiếp xúc.
Mặt trời là một nguồn bức xạ vật đen ( https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation ) phát ra các bước sóng trên toàn bộ phổ khả kiến - và hơn thế nữa. Nhưng điểm nổi bật là hydro alpha ... chỉ là một bước sóng cụ thể. Nếu toàn bộ mặt trời có thể nhìn thấy và tất cả các bước sóng đều được phép đi qua, thì có rất nhiều ánh sáng trong quang phổ nhìn thấy mà sự phơi sáng cần thiết chỉ đơn giản là không đủ dài để có thể nhìn thấy các đặc tính hydro alpha. Khi phơi sáng đủ lâu, phần còn lại của các bước sóng trong phổ khả kiến sẽ hoàn toàn áp đảo cảm biến và bạn sẽ có được một hình ảnh bị thổi ra.
Một sắc thái khác là các máy ảnh truyền thống được lọc trong phổ khả kiến để mô phỏng độ nhạy của mắt người. Ở bước sóng 656nm, mắt không đặc biệt nhạy cảm. Máy ảnh truyền thống thường chỉ cho phép khoảng 20-25% ánh sáng truyền qua bước sóng này. Bộ lọc Ha được sử dụng trong kính viễn vọng mặt trời cho phép hầu hết tất cả các bước sóng 656nm đi qua.
Bạn có thể có được những loại hình ảnh này trong nhật thực toàn phần ... nhưng vì nhật thực không xảy ra thường xuyên đủ để thuận tiện, nên cần có các phương pháp khác để chụp các tính năng này.
Sự nổi bật và dây tóc là những đặc điểm của tầng vũ trụ của Mặt trời. Đây là một lớp cao hơn của bầu khí quyển mặt trời phía trên bầu trời. Quang cảnh là một phần của mặt trời mà chúng ta thường nghĩ là "bề mặt" - mặc dù Mặt trời là một quả bóng khí nóng, nó không phải là một bề mặt rắn. Bạn có thể chụp ảnh toàn cảnh nếu bạn có bộ lọc "ánh sáng trắng" năng lượng mặt trời an toàn được gắn ở phía trước ống kính hoặc kính viễn vọng.
Để hình ảnh các tính năng này hiển thị trong ánh sáng Hydrogen alpha, bạn cần một bộ lọc băng hẹp.
Thận trọng: Năng lượng của Mặt trời có thể dễ dàng phá hủy các thiết bị như máy ảnh, ống kính hoặc kính viễn vọng. Tôi không khuyên bạn nên làm điều này mà không có một chút nghiên cứu để đảm bảo rằng bạn đang sử dụng cả thiết bị và kỹ thuật sẽ không làm hỏng thiết bị của bạn.
Hình ảnh corona được chụp bởi các nhà chụp ảnh thiên văn nghiệp dư thường sử dụng kính viễn vọng năng lượng mặt trời Hydrogen alpha chuyên dụng như Lunt Solar Systems, Coronado (một bộ phận của Meade), hoặc đôi khi sử dụng kính viễn vọng phi mặt trời được lắp bằng bộ lọc năng lượng mặt trời Hydrogen alpha do Quark tạo ra hoặc Daystar. Kính thiên văn năng lượng mặt trời Hà chuyên dụng là an toàn - kính thiên văn được thiết kế hoàn toàn cho mục đích này.
Thiết bị này chặn toàn bộ phổ khả kiến ngoại trừ dải hẹp gần tần số Ha. Ngay cả điều này cũng hơi phức tạp vì các bộ lọc sẽ cho phép một băng thông cụ thể mà tại đó một băng thông hẹp hơn sẽ cho chi tiết và độ tương phản cao hơn trên bề mặt, nhưng các tính năng nổi bật ở chi sẽ xuất hiện yếu hơn. Băng thông rộng hơn một chút sẽ thu được nhiều chi tiết hơn ở chi, nhưng độ tương phản bề mặt ít hơn. Trong chụp ảnh thiên văn mặt trời, người ta thường chụp dữ liệu hình ảnh cho bề mặt và cho chi riêng biệt và sau đó kết hợp cả hai.
Máy ảnh truyền thống thường không được sử dụng. Thay vào đó, máy ảnh CMOS tốc độ cao có màn trập toàn cầu điện tử (màn trập toàn cầu có thể đọc song song toàn bộ cảm biến ... hầu hết các máy ảnh đều có màn trập lăn điện tử có nghĩa là cảm biến đọc ra từng hàng). Điều này cho phép hình ảnh tốc độ khá cao để chụp một vài giây khung hình video không nén sẽ được kết hợp và xử lý thành hình ảnh hoàn thành. (trong khi các mẫu máy ảnh yêu thích thay đổi theo thời gian, yêu thích hiện tại cho loại công việc này là máy ảnh ZWO ASI174MM.)
Nếu bạn quan tâm đến thể loại nhiếp ảnh này, tôi khuyên bạn nên chọn cuốn sách Bài học từ các bậc thầy do Robert Geller biên tập và đọc chương có tựa đề Bắt ánh sáng mặt trời của Alan Friedman.
Martin Wise tạo ra nhiều hình ảnh mặt trời và có các video YouTube mô tả chi tiết quá trình của mình. Bạn có thể tìm thấy một cái ở đây: https://www.youtube.com/watch?v=G-41RMTCdTE
Lưu ý: Mặt trời hiện đang trong giai đoạn yên tĩnh (tối thiểu mặt trời) trong chu kỳ hoạt động khoảng 11 năm của nó. Các tính năng bạn quan tâm không thường xuyên (ngày hoặc thậm chí vài tháng có thể trôi qua mà không có nhiều hoạt động). Hoạt động sẽ bắt đầu hoạt động trong một vài năm và nó có thể sẽ hoạt động mạnh trong khoảng năm năm.