Hành tinh nào trông lớn nhất qua camera? Hành tinh nào dễ chụp ảnh nhất?


27

Tôi muốn bắt đầu chụp ảnh kỷ yếu.

Giả sử tôi muốn chụp ảnh các hành tinh khi chúng ở gần trái đất nhất hành tinh, hành tinh nào sẽ trông giống ống kính tele nhất? Một số hành tinh nhỏ hơn nhưng gần trái đất hơn (Sao Hỏa), một số hành tinh ở xa hơn nhưng lớn hơn (như Sao Mộc), vì vậy tôi không biết hành tinh nào dễ chụp ảnh nhất. Tôi biết rằng một ống kính 800mm với máy ảnh APS-C là đủ để thấy một số chi tiết nhỏ của Sao Mộc, nhưng còn các hành tinh khác thì sao?


1
Lưu ý: mặc dù tôi không nghĩ đây là lạc đề ở đây, nhưng cuộc gọi đầu tiên của tôi sẽ là thiên văn học . Nếu bạn quyết định rằng bạn có thể nhận được câu trả lời tốt hơn ở đó, bạn có thể sử dụng liên kết "cờ" để yêu cầu người điều hành di chuyển nó.
Peter Taylor

46
Tất nhiên, câu trả lời mang tính mô phạm sẽ là "Trái đất".
Ilmari Karonen

2
Ngân sách của bạn là gì? Bạn đã có một kính thiên văn? Mong đợi của bạn là gì?
Eric Duminil

2
Tôi nghĩ rằng điều đáng nói là hành tinh trông lớn nhất qua camera cũng giống như hành tinh trông to nhất bằng mắt thường (tất cả những thứ khác đều bằng nhau). Thêm một ống kính máy ảnh vào chế độ xem sẽ không có sự khác biệt đối với kích thước tương đối.
osullic

3
@osullic Điều đó không hẳn đúng. Bởi vì các hành tinh rất nhỏ, nên chúng trông như thế nào đối với bộ não của chúng ta dựa nhiều vào độ sáng của chúng hơn là kích thước thực tế.
Michael C

Câu trả lời:


33

Do khoảng cách từ Trái đất đến mỗi hành tinh khác thay đổi do cơ học quỹ đạo, kích thước của mỗi hành tinh khi nhìn từ Trái đất có thể thay đổi đáng kể. Hành tinh nào lớn nhất và thứ tự kích thước tương đối thay đổi thường xuyên.

Ví dụ: ngay bây giờ kể từ ngày 1 tháng 4 năm 2018, sau đây là các kích thước góc của các hành tinh khi nhìn từ Trái đất:

  • Sao Mộc - 42,69 "(vòng cung)
  • Sao Thổ - 16,68 "
  • Sao Thủy - 11,27 "
  • Sao Kim - 10,59 "
  • Sao Hỏa - ​​8,49
  • Sao Thiên Vương - 3,38 "
  • Sao Hải Vương - 3,21

Sao Kim sẽ vượt qua Sao Thủy về kích thước vào ngày 12 tháng 4 năm 2018.
Sao Hỏa sẽ vượt qua Sao Thủy có kích thước vào ngày 19 tháng 4 năm 2018.
Sao Hỏa sẽ phát triển lớn hơn Sao Kim vào ngày 7 tháng 5 năm 2018.
Sao Hỏa sẽ phát triển lớn hơn Sao Thổ vào ngày 18 tháng 6 năm 2018.
Sao Kim sẽ vượt qua Sao Thổ về kích thước vào ngày 20 tháng 7 năm 2018.
Sao Kim sẽ một lần nữa lớn hơn Sao Hỏa vào ngày 15 tháng 8 năm 2018.
Sao Kim sẽ phát triển lớn hơn Sao Mộc vào ngày 12 tháng 9 năm 2018.
Sao Hỏa sẽ co lại nhỏ hơn Sao Thổ vào ngày 26 tháng 9 năm 2018.
Sao Kim sẽ đạt cực đại về kích thước góc ở 1'1,33 "(một cung phút và 1,33 giây cung) vào ngày 27 tháng 10 năm 2018.

Đến ngày 27 tháng 10 năm 2018 (chưa đầy bảy tháng kể từ bây giờ), danh sách sẽ có dạng như sau:

  • Sao Kim - 1'1,33 "
  • Sao Mộc - 31,44 "
  • Sao Thổ - 15,79 "
  • Sao Hỏa - ​​12,28 "
  • Sao Thủy - 5,70 "
  • Sao Thiên Vương - 3,73 "
  • Sao Hải Vương - 2,33 "

Vào giữa tháng 12 năm 2018, sao Kim sẽ một lần nữa nhỏ hơn sao Mộc.

Vào cuối tháng 7 năm 2019, thứ tự mổ sẽ như thế này:

  • Sao Mộc - 42,68 "
  • Sao Thổ - 18,25 "
  • Sao Thủy - 9,68 "
  • Sao Kim - 9,66 "
  • Sao Thiên Vương - 3,56 "
  • Sao Hỏa - ​​3,53 "
  • Sao Hải Vương - 2,34 "

Khi nó ở gần Trái đất nhất, Sao Kim có kích thước góc lớn nhất so với bất kỳ hành tinh nào nhìn từ Trái đất. Ở mức tối đa, sao Kim rộng 0,01658 độ. Điều này rất gần với chính xác một arcminute, tức là 1/60 độ. Sao Kim chỉ lớn hơn Sao Mộc trong một vài tuần (khoảng 13-14 tuần từ giữa tháng 9 đến giữa tháng 12 năm 2018) mỗi năm một lần rưỡi. Thời gian còn lại của Sao Mộc lớn hơn các hành tinh khác.

Thật không may, khi Sao Kim ở gần Trái đất nhất và có kích thước góc lớn nhất, điều này có nghĩa là Sao Kim cũng gần như trực tiếp giữa Trái đất và Mặt trời và hầu hết các mặt của Sao Kim đối diện với Trái đất đều tối trong khi mặt trời sáng gần như ngay phía sau nó . Trong những dịp rất hiếm hoi, quỹ đạo của Sao Kim và Trái Đất thẳng hàng với nhau và Sao Kim đi thẳng trước Mặt Trời khi nhìn từ Trái Đất. Chúng tôi gọi sự kiện này là quá cảnh . Quá cảnh cuối cùng của Sao Kim xảy ra vào ngày 5 tháng 6 năm 2012. Lần tiếp theo sẽ diễn ra cho đến tháng 12 năm 2117, sau đó là một lần khác vào tháng 12 năm 2125. Chúng xảy ra theo cặp cách nhau khoảng 8 năm, sau đó có một khoảng cách xen kẽ giữa 121,5 năm và 105,5 năm trước khi cặp tiếp theo xảy ra.

nhập mô tả hình ảnh ở đây
Dấu chấm lớn gần phía trên bên phải là Sao Kim. Các chấm nhỏ hơn ở giữa là vết đen. Có một số đám mây mỏng ở dưới cùng của đĩa mặt trời.

Vì Sao Kim và Trái Đất đều là các hành tinh bên trong, nên khoảng cách tương đối của chúng rất khác nhau. Trong thời gian kết hợp họ chỉ cách nhau 41,4 triệu km. Ở sự đối lập (khi sao Kim nằm trực tiếp ở phía bên kia của Mặt trời từ Trái đất), chúng cách nhau 257,77 triệu km. Ở khoảng cách đó, sao Kim nhỏ hơn 10 giây cung (0,16 phút hoặc rộng 0,00278 độ).

Sao Mộc thay đổi từ khoảng 32 cung giây khi đối lập thành 49 giây cung (0,817 phút hoặc 0,0136 độ) cùng một lúc. Hầu hết thời gian Sao Mộc lớn hơn 40 cung giây. Vì Sao Mộc là một hành tinh bên ngoài và cách Mặt trời hơn năm lần so với Trái đất, nên khoảng cách giữa Trái đất và Sao Mộc ít thay đổi hơn nhiều so với trường hợp của các hành tinh bên trong khác. Điều đó cũng có nghĩa là khi Sao Mộc và Trái đất ở gần nhau nhất, mặt trời ở phía bên kia Trái đất 180 ° và gần như toàn bộ phần Sao Mộc nhìn từ Trái đất được chiếu sáng bởi ánh sáng mặt trời và Sao Mộc cũng sáng nhất khi ở mức lớn nhất.

nhập mô tả hình ảnh ở đây
Sao Mộc như được quan sát vào ngày 21 tháng 1 năm 2013. Nó rộng khoảng 44 giây cung lúc đó. Canon 7D + Kenko 2X Teleplus Pro 300 DGX + EF 70-200mm f / 2.8 L IS II. Hình ảnh là một cây trồng 100%.

Sao Hỏa thay đổi từ khoảng 25 vòng cung (0,00694 độ) khi kết hợp thành 3,5 vòng cung (dưới 0,001 độ) khi đối lập. Điều này đôi khi có nghĩa là sao Hỏa nhỏ hơn sao Thiên Vương ở phe đối lập. Vì quỹ đạo của Sao Hỏa nằm ngoài quỹ đạo của Trái đất, nó gần như được chiếu sáng hoàn toàn khi nhìn từ Trái đất khi nó lớn nhất và ẩn đằng sau hoặc rất gần Mặt trời khi nó nhỏ nhất.

Sao Thổ trung bình khoảng 16-20 giây cung (không bao gồm kích thước góc rộng hơn của hệ thống vành đai Sao Thổ) như nhìn thấy từ Trái đất. Vì quỹ đạo của nó lớn gần gấp đôi so với Sao Mộc, nên sự thay đổi kích thước giữa liên hợp và đối lập thậm chí còn ít hơn Sao Mộc.

Các hành tinh khác nhỏ hơn nhiều so với kích thước trung bình của những hành tinh được liệt kê ở trên về kích thước góc nhìn từ Trái đất. Sao Thủy (Tối đa khoảng 10 cung giây) và Sao Thiên Vương (Tối đa chỉ hơn 3,5 cung giây) có thể lớn hơn Sao Hỏa vào những thời điểm khi Sao Hỏa ở xa nhất (chỉ dưới 3,5 cung giây). Sao Mộc không bao giờ giảm xuống dưới vị trí thứ hai, trong khi Sao Kim có thể thay đổi bất cứ nơi nào từ lớn nhất đến lớn thứ năm (mặc dù nó chỉ rơi qua mức lớn thứ tư trong những dịp hiếm hoi khi cả Sao Thủy và Sao Hỏa đều lớn hơn Sao Kim cùng một lúc). Sao Hỏa có thể ở bất cứ đâu từ lớn thứ hai đến thứ bảy. Lưu ý rằng các hành tinh biến đổi nhất là những hành tinh có quỹ đạo gần quỹ đạo Trái đất nhất và các hành tinh biến đổi ít nhất là những hành tinh có quỹ đạo lớn hơn quỹ đạo trái đất.

Ngược lại, Mặt trời và Mặt trăng đều ở khoảng 0,5 độ, hoặc 30 cung phút hoặc 1.800 cung giây khi nhìn từ bề mặt Trái đất. Đó là 30 lần chiều rộng của Sao Kim ở gần nhất (và tỷ lệ phần trăm được chiếu sáng ít nhất) và rộng hơn 36 lần so với Sao Mộc ở vị trí gần nhất và sáng nhất.

nhập mô tả hình ảnh ở đây
Sao Mộc bên trái và mặt trăng bên phải. Lưu ý các kích thước so sánh. Sau đó vào buổi tối khi hình ảnh này được chụp vào ngày 21 tháng 1 năm 2013, họ đã vượt qua trong vòng dưới một độ của nhau. Sao Mộc có chiều rộng khoảng 44 giây cung.

Tất nhiên, nếu một người đứng trên một mảnh phẳng của Trái đất, nó có kích thước góc 180 độ (10.800 phút hoặc 648.000 giây cung) nhiều hơn 360 lần so với Mặt trời và Mặt trăng!


1
"Lần tiếp theo sẽ không diễn ra cho đến tháng 12 năm 2117 và tiếp theo là vào tháng 12 năm 2025". Đó có phải là ngày cuối cùng được cho là năm 2125 không?
Bắp ngô

"Chúng xảy ra theo cặp cách nhau khoảng 8 năm, sau đó có một khoảng cách xen kẽ giữa 121,5 năm và 105,5 năm trước khi cặp tiếp theo xảy ra." Tôi yêu cơ học quỹ đạo. Vì vậy, phức tạp thanh lịch và rất thỏa mãn lặp lại cùng một lúc. Không có cách nào khác để nói điều đó: nghiên cứu chuyển động tương đối của các hành tinh đá .
Cuộc đua nhẹ nhàng với Monica

@LightnessRacesinOrbit Vâng, có một loại suy đoán về cơ học quỹ đạo là tốt. Mô hình 105,5, 8, 121,5 và 8 năm không phải là mô hình duy nhất có thể có trong chu kỳ 243 năm, bởi vì sự không phù hợp nhẹ giữa thời điểm Trái đất và Sao Kim đến điểm kết hợp. Trước năm 1518, mô hình quá cảnh là 8, 113,5 và 121,5 năm và tám khoảng cách giữa các phương tiện trước khi quá cảnh 546 sau Công nguyên cách nhau 121,5 năm. Mẫu hiện tại sẽ tiếp tục cho đến năm 2846, khi nó sẽ được thay thế bằng mẫu 105,5, 129,5 và 8 năm.
Michael C

Lưu ý: Khi câu trả lời này ban đầu được viết, nó dựa trên dữ liệu từ một nguồn cho biết nó liệt kê kích thước góc trung bình của mỗi hành tinh khi một số hành tinh được liệt kê ở kích thước góc tối đa của chúng . Tôi đã sử dụng dữ liệu này để ngoại suy kích thước tối đa / tối thiểu của mỗi hành tinh dựa trên giả định sai lầm rằng kích thước tối đa là kích thước trung bình . Câu trả lời đã được cập nhật để phản ánh những con số chính xác hơn.
Michael C

1
Cảm ơn bạn rất nhiều, tôi thực sự đánh giá cao câu trả lời rất bừa bãi của bạn.
Pascal Goldbach

24

Thông thường Sao Mộc dễ dàng được nhìn thấy lớn nhất từ ​​Trái đất, nhưng tùy thuộc vào quỹ đạo, đôi khi nó có thể là Sao Kim (lần tới vào tháng 9, và sau đó là vào năm 2020).

Trang web này sẽ trả lời về các chi tiết liên quan đến ngày chính xác: https://www.timeanddate.com/astronomy/planets/distance


11
Sao Kim, giống như Sao Thủy, là một hành tinh thấp kém (đối với Trái đất). Điều này có nghĩa là khi nó ở gần Trái đất nhất, nó thể hiện mặt tối của nó (mặt đêm), vì vậy giống như Mặt trăng mới, nó gần như vô hình. Ngoài ra, sự tách biệt góc của nó với Mặt trời, như nhìn thấy từ chúng ta, là nhỏ khi nó ở gần nhất. Vì vậy, đối với các hành tinh kém hơn, thời điểm chúng ở gần Trái đất nhất không phải là thời điểm tốt nhất để chụp ảnh chúng. Ngược lại, đối với các hành tinh vượt trội , như Sao Hỏa và Sao Mộc, thật hoàn hảo để quan sát khi chúng ở gần nhất.
Jeppe Stig Nielsen

11

Mặc dù kích thước góc của Sao Kim trên bầu trời Trái đất lớn hơn bất kỳ hành tinh nào khác, bởi vì Sao Kim là hành tinh kém hơn , kích thước góc lớn nhất chỉ xảy ra khi Sao Kim đi theo hướng Mặt trời. Sao Mộc có kích thước góc lớn nhất tiếp theo và nó xảy ra khi Sao Mộc đối lập, do đó cũng ở trạng thái được chiếu sáng tốt nhất (đối với người quan sát trên Trái đất). Ngoài ra, kích thước góc của sao Kim thay đổi theo một độ lớn khi nó và Trái đất quay quanh Mặt trời, trong khi Sao Mộc xa hơn có sự biến đổi tinh tế hơn từ đường kính lớn nhất đến nhỏ nhất. Điều này là rất rõ ràng trong kính thiên văn và máy ảnh.

Lưu ý rằng Sao Mộc có các tính năng rất lớn (dải, Điểm đỏ lớn ) mà Sao Kim thiếu, vì vậy nếu bạn muốn xem chi tiết trái ngược với vòng tròn trống thì Sao Mộc có thể cung cấp chi tiết đó. Tuy nhiên, sao Kim sẽ hiển thị hình lưỡi liềm tương tự như các pha của Mặt trăng, trong khi Sao Mộc thì không.

Cũng lưu ý rằng Sao Mộc có bốn mặt trăng rất lớn và chúng rất dễ chụp ảnh. Vì vậy, mặc dù bạn có thể hoặc không thể giải quyết các dải hoặc Điểm đỏ lớn trên Sao Mộc, rất có thể bạn sẽ có thể chụp ảnh các mặt trăng và xem vị trí của chúng thay đổi từ đêm sang đêm. Bạn thậm chí không cần sao Mộc đối lập để chụp ảnh chúng, chúng có thể nhìn thấy rõ trên quỹ đạo của sao Mộc.

Ví dụ, đây là hình ảnh Sao Mộc được tạo bằng các hình ảnh xếp chồng được chụp qua webcam Logitech gắn với kính viễn vọng:

nhập mô tả hình ảnh ở đây Nguồn hình ảnh Bao gồm các hình ảnh khác về Sao Mộc được chụp qua các máy ảnh DSLR phổ biến của Nikon và Canon.


Câu trả lời của bạn gần như làm cho nó xuất hiện hình ảnh của Sao Mộc được chụp bằng một webcam chỉ lên bầu trời. Đây có phải là trường hợp? Hay nó được chụp bằng cách hướng webcam vào thị kính của kính viễn vọng?
Michael C

Nguồn hình ảnh ngụ ý rằng xếp chồng hình ảnh đã được sử dụng. Kỹ thuật đó lấy vài trăm hình ảnh và chọn các pixel tốt nhất từ ​​mỗi trong số chúng, vì độ méo trong khí quyển thay đổi, nó sẽ làm sắc nét và làm mềm các phần khác nhau của hình ảnh. EDIT: Trên thực tế, trang này là một bức ảnh của webcam gắn với kính viễn vọng dobsonian.
dotancohen

1
Kính thiên văn @MichaelClark + webcam tốt là điểm khởi đầu vững chắc cho hình ảnh hành tinh. Bạn ghi lại một vài phút video (lâu hơn và vòng quay của các hành tinh sẽ bắt đầu làm mờ kết quả xếp chồng), chia nó thành từng khung hình và chọn ra vài chục khung hình sắc nét nhất (điều kiện khí quyển sẽ khiến điều này thay đổi theo từng thời điểm) và sau đó kết hợp chúng thành một tổng thể duy nhất.
Dan Neely

1
Hiện tại đã có máy ảnh chụp ảnh hành tinh chuyên dụng, nhưng cách đây 15 năm, việc mọi người xếp hình ảnh từ webcam có thể có kết quả tốt hơn so với máy ảnh đắt gấp 10 lần vì tổng số hình ảnh cao hơn có nghĩa là họ có nhiều khả năng có được hình ảnh hơn bầu không khí tĩnh lặng trong giây lát và sự tập trung ở mức tối đa.
Dan Neely

1
Thành công với việc sắp xếp các hình ảnh hành tinh tập trung rất nhiều vào việc ghi hình ở mức FPS cao, tổng số hình ảnh bạn có thể chụp trước khi hành tinh quay đủ để gây ra hiện tượng mờ hình ảnh thứ 1 và cuối cùng, bạn càng có thể chọn lọc những hình ảnh nào đã chụp lén nhìn thấy tốt nhất để kết hợp vào kết quả cuối cùng. Vào đầu những năm 2000, các webcam hàng đầu đã thống trị phân khúc hình ảnh astro đó. Sử dụng chung astrocam và DSLR có thể chụp ảnh đơn lẻ tốt hơn nhưng không thể cạnh tranh với việc xếp chồng bởi các nhà tưởng tượng webcam ghi lại tổng số khung hình gấp hàng chục lần.
Dan Neely

8

Câu trả lời ngắn: Sao Kim phụ thuộc góc lớn nhất, theo sau là Sao Mộc.

Câu trả lời có độ dài trung gian: Randall Munroe cung cấp hình ảnh hữu ích sau đây (được trích từ hình ảnh trực quan lớn hơn tại https://xkcd.com/1276/ ):

Các góc được phụ thuộc bởi các cơ quan hệ mặt trời lớn

Câu trả lời dài: có một số biến thể do vị trí tương đối trong quỹ đạo. Xem câu trả lời của Wayne cho một hình ảnh động cho thấy kích thước tương đối thay đổi theo thời gian.


Cảm ơn bạn rất nhiều, đó là những gì tôi muốn biết, chúc một ngày tốt lành
Pascal Goldbach

5
Chúc may mắn khi xem Sao Kim khi nó ở gần Trái đất đủ kích thước đó, vì Mặt trời gần như trực tiếp phía sau nó vào thời điểm đó.
Michael C

2
Có sự khác biệt đáng kể về kích thước góc của Sao Kim và Sao Hỏa và thứ tự thay đổi khá nhiều.
Michael C

1
@MichaelClark May mắn thậm chí không cần thiết. Vào tháng 3 năm 2017, Sao Kim có cường độ -4, có đường kính rõ ràng khoảng 55 '' (lớn hơn Sao Mộc ở vị trí đối lập) và ở trên bầu trời trong hơn một giờ sau khi mặt trời lặn. Đó là một lưỡi liềm đẹp .
Eric Duminil

@EricDuminil Đúng vậy, nhưng hầu hết sao Kim nhìn thấy từ Trái đất đều chìm trong bóng tối. Tổng diện tích ánh sáng phản xạ có thể nhìn thấy từ Trái đất chỉ bằng một phần kích thước của một đĩa 55 "
Michael C

4

Đừng mua 800mm f / 5.6 chưa

Chụp ảnh kỷ yếu với máy ảnh DSLR thường được thực hiện:

  • với một ống kính góc rộng, nhanh để tránh các vệt sao .
  • hoặc gắn trên kính thiên văn với một bộ chuyển đổi.

Phương pháp đầu tiên là tuyệt vời để chụp các cấu trúc lớn trên bầu trời (ví dụ: dải ngân hà, thiên hà Andromeda, cụm hoặc tinh vân ...)

Cái thứ hai có thể được sử dụng cho các hành tinh.

800mm thực sự không quá dài đối với kính viễn vọng và khẩu độ tương ứng ở f / 5.6 là khoảng 145mm, cũng không lớn lắm. 800mm f / 5.6 là rất lớn, đắt tiền và sẽ khó sử dụng để chụp ảnh thiên văn.

Tận hưởng một số thiên văn học trực quan đầu tiên

Từ câu hỏi của bạn, tôi tập hợp rằng bạn không có nhiều kinh nghiệm khi nhìn vào các hành tinh. Thiên văn học trực quan có thể cung cấp cho bạn kinh nghiệm cần thiết để có được những bức ảnh đẹp.

Astrophftimey là khó khăn và đòi hỏi nhiều tiền, kinh nghiệm và kiên nhẫn. Bạn cần biết nơi để chỉ, vào thời gian nào và trong điều kiện bầu trời.

Có những chiếc kính thiên văn nghiệp dư tuyệt vời, giá cả phải chăng với giá 250 đô la (ví dụ chiếc dobsonian nhỏ này , 900mm f / 8). Nhiều bộ điều hợp chụp ảnh thiên văn có giá cao hơn nhiều. Bạn có thể nhìn thấy mọi hành tinh với nó, bộ phận Cassini trên các vành đai Sao Thổ , điểm đỏ lớn trên Sao Mộc cũng như các mặt trăng của Jovian hoặc ISS . Với bầu trời đẹp, bạn có thể nhìn thấy các vật thể trên bầu trời sâu tuyệt vời (ví dụ: Thiên hà Andromeda, Tinh vân Orion, cụm sao đôi ...).

Để thay đổi độ phóng đại, bạn chỉ cần một thị kính khác, giá cả phải chăng hơn nhiều so với ống kính DSLR.

Chuyển sang chụp ảnh thiên văn.

Bạn thậm chí có thể sử dụng webcam hoặc máy ảnh DSLR để chụp ảnh qua kính viễn vọng. Dưới đây là một ví dụ về Sao Mộc với các điểm đỏ tuyệt vời, 2 lần đi trên mặt trăng và Io:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nó được chụp dưới dạng một lần phơi sáng với Fuji X100s thông qua một dobsonian $ 600 (1250mm f / 5). 1/50, f / 4, ISO 1600. Tôi đã phải:

  • tự theo dõi kính thiên văn
  • tự lấy nét thị kính (6,7mm)
  • giữ máy ảnh để chỉ qua thị kính
  • tập trung máy ảnh
  • nhả cửa trập.

Một số nhà chụp ảnh thiên văn nghiệp dư quản lý để chụp ảnh đáng kinh ngạc của các hành tinh. Dưới đây là một số ví dụ .


1

Cũng như không có máy ảnh "tốt nhất" hoặc ống kính "tốt nhất" ... không có kính viễn vọng "tốt nhất" - chỉ có kính viễn vọng phù hợp hơn với một số nhiệm vụ nhất định so với các nhiệm vụ khác.

Mặc dù bạn chắc chắn có thể gắn máy ảnh, hướng kính viễn vọng về phía một hành tinh và chụp ảnh, chất lượng của hình ảnh đó sẽ phụ thuộc vào khá nhiều yếu tố khác (một số yếu tố nằm ngoài tầm kiểm soát của bạn).

Điều kiện nhìn thấy khí quyển

Do kích thước rất nhỏ của một hành tinh khác nhìn từ Trái đất, chất lượng hình ảnh rất nhạy cảm với sự ổn định của khí quyển ở đây trên Trái đất. Các nhà thiên văn học gọi đây là "điều kiện nhìn thấy". Sự tương tự tôi thích sử dụng là tưởng tượng một đồng xu nằm dưới đáy một hồ nước trong vắt. Nếu nước vẫn còn bạn có thể nhìn thấy đồng xu. Nếu ai đó bắt đầu tạo sóng (gợn sóng nhỏ hoặc sóng lớn), chế độ xem của đồng xu sẽ bắt đầu biến dạng và chao đảo. Vấn đề tương tự này xảy ra với bầu không khí của chúng ta khi xem các hành tinh.

Để có được một bầu không khí ổn định bạn muốn chắc chắn rằng bạn không phải là trong vòng một vài trăm dặm của một trong hai máy bay phản lực dòng, một khởi động phía trước, hoặc cảm lạnh phía trước. Bạn cũng muốn được đặt ở một nơi có vị trí địa lý bằng phẳng (và tốt nhất là nước) để cho phép luồng không khí mịn màng. Đất nóng sẽ tạo ra nhiệt ... vì vậy đất mát (trên núi cao) hoặc nhìn qua nước mát sẽ hữu ích. Ngoài ra các bề mặt quang học của kính thiên văn cần có thời gian để thích nghi với nhiệt độ môi trường. Nếu không, hình ảnh sẽ không ổn định ... nó sẽ chao đảo và làm biến dạng chất lượng hình ảnh.

Định lý lấy mẫu

Ngoài ra còn có một câu hỏi về độ phóng đại và có một chút khoa học cho vấn đề này ... dựa trên định lý lấy mẫu Nyquist-Shannon.

Một kính thiên văn sẽ bị giới hạn trong khả năng phân giải dựa trên kích thước khẩu độ. Cảm biến máy ảnh có pixel và chúng cũng có kích thước. Phiên bản ngắn của định lý lấy mẫu là cảm biến cần có độ phân giải gấp đôi công suất phân giải tối đa mà kính thiên văn có thể cung cấp. Một cách khác để nghĩ về nó là dựa trên bản chất sóng của ánh sáng, một "điểm" ánh sáng thực sự tập trung vào một thứ gọi là Airy Disk. Kích thước pixel của cảm biến camera phải bằng 1/2 đường kính của Airy Disk. Bạn sẽ sử dụng một số hình thức phóng đại hình ảnh (chẳng hạn như chiếu thị kính hoặc thấu kính barlow (tốt nhất là barlow tele-centric) để đạt được tỷ lệ hình ảnh mong muốn đó.

Định lý lấy mẫu này giúp bạn tận dụng tối đa dữ liệu mà phạm vi của bạn có thể thu được mà không cần lấy mẫu dưới (mất thông tin) hoặc lấy mẫu quá mức (lãng phí các pixel không thực sự có thể giải quyết thêm chi tiết nào.)

Thí dụ

Tôi sẽ chọn kết hợp máy ảnh & kính viễn vọng làm ví dụ.

ZWO ASI290MC là một máy ảnh chụp ảnh hành tinh phổ biến. Nó có 2.9 pixelm.

Công thức là:

f / D ≥ 3,44 xp

Ở đâu:

f = tiêu cự của thiết bị (tính bằng mm)

D = Đường kính của thiết bị (cũng tính bằng mm để giữ cho các đơn vị giống nhau)

p = pixel pitch trong Âm mưu.

Về cơ bản f / D là tỷ lệ tiêu cự của kính thiên văn - nếu đó là cách dễ dàng hơn để nghĩ về nó. Công thức này cho biết tỷ lệ tiêu cự của thiết bị của bạn cần lớn hơn hoặc bằng - với độ cao pixel của cảm biến máy ảnh của bạn (được đo bằng micron) nhân với hằng số 3,44.

Nếu bạn cắm các số cho kính viễn vọng 14 "f / 10 bằng máy ảnh có 2,9 pixel pixel, bạn sẽ nhận được:

3556/356 3,44 x 2,9

Mà giảm xuống:

10 9,976

Ok, vì vậy, điều này hoạt động vì 10 lớn hơn hoặc bằng 9,976. Vì vậy, đây có lẽ sẽ là một sự kết hợp ok.

Hóa ra máy ảnh chụp thực tế của tôi không có 2.9 pixelm ... nó có 5,86 pixel pixel. Khi tôi cắm những con số đó

3556/356 3,44 x 5,86 ta được 10 20.158

Điều đó không tốt ... điều này có nghĩa là tôi cần phóng to tỷ lệ hình ảnh trên kính viễn vọng. Nếu tôi sử dụng barlow 2x ở đây, nó sẽ tăng gấp đôi độ dài tiêu cự và tỷ lệ tiêu cự ... đưa nó lên tới 20 ≥ 20.158. Nếu tôi không lo lắng quá nhiều về ".158" thì tôi sẽ làm việc này. Nhưng hãy nhớ biểu tượng giữa bên trái và bên phải là ≥ ... có nghĩa là tôi có thể lên cao hơn. Nếu tôi sử dụng barlow 2,5 lần thì nó sẽ tăng tỷ lệ tiêu cự lên f / 25 và kể từ 25 20.158, đây vẫn là một sự kết hợp hợp lệ.

Nếu bạn sử dụng máy ảnh APS-C (giả sử bạn sử dụng một trong nhiều kiểu máy Canon có cảm biến 18MP ... chẳng hạn như T2i, T3i, 60D 7D, v.v.), kích thước pixel là 4.3.

Giả sử bạn sử dụng phạm vi nhỏ hơn như SCT 6 ". Đó là khẩu độ 150mm và tiêu cự 1500mm (f / 10)

1500/150 3,44 x 4,3

Điều đó làm việc ra

10 14.792

Điều đó là không đủ ... bạn sẽ nhận được kết quả tốt hơn bằng cách sử dụng barlow 1,5 lần hoặc mạnh hơn.

Hình ảnh may mắn (Sử dụng khung video)

NHƯNG ... trước khi bạn chạy ra ngoài và mua các ống kính barlow (và lý tưởng nhất là ... các barlow trung tâm như TeleVue PowerMate), có lẽ tốt hơn để xem xét một máy ảnh khác và tránh sử dụng máy ảnh truyền thống có cảm biến APS-C.

Hành tinh nhỏ bé. Nó sẽ chỉ chiếm một điểm rất nhỏ trên trung tâm của máy ảnh. Vì vậy, hầu hết các kích thước cảm biến là lãng phí.

Nhưng những gì nhiều hơn ... có được điều kiện khí quyển lý tưởng giống như trúng xổ số. Không phải là nó không bao giờ xảy ra ... nhưng nó chắc chắn không xảy ra rất thường xuyên. Tùy thuộc vào nơi bạn sống, nó có thể cực kỳ hiếm. Tất nhiên nếu bạn tình cờ ở sa mạc Atacama ... đây có thể là thời tiết hàng ngày của bạn.

Hầu hết các nhà tưởng tượng hành tinh không lấy hình ảnh đơn lẻ. Thay vào đó họ lấy khoảng 30 giây giá trị của khung hình video. Họ không thực sự sử dụng tất cả các khung ... họ chỉ lấy một tỷ lệ nhỏ trong số các khung tốt nhất và chúng được sử dụng để xếp chồng. Kỹ thuật này đôi khi được gọi là "hình ảnh may mắn" vì cuối cùng bạn đã từ chối hầu hết các dữ liệu xấu ... nhưng trong những khoảnh khắc phân đoạn thời gian, bạn sẽ có được một vài khung hình rõ ràng.

Máy ảnh DSLR có thể quay video thường sử dụng kỹ thuật video nén bị mất. Điều đó không tốt khi bạn chỉ muốn một vài khung hình tốt. Bạn cần toàn bộ khung không mất dữ liệu (tốt nhất là dữ liệu video RAW ... chẳng hạn như định dạng .SER). Để làm việc này, bạn muốn có một máy ảnh có tốc độ khung hình video khá nhanh. Máy ảnh có thể quay video thông qua màn trập điện tử toàn cầu là lý tưởng ... nhưng cũng đắt hơn một chút.

Trước khi tôi tiếp tục ... một lưu ý quan trọng: Tôi sẽ sử dụng các mẫu máy ảnh cụ thể làm ví dụ. ZWO ASI290MC là một máy ảnh rất phổ biến cho hình ảnh hành tinh tại thời điểm viết bài này . Có khả năng là năm tới hoặc năm sau ... nó sẽ là một thứ khác. Vui lòng không lấy đi thông điệp mà bạn cần để mua máy ảnh / kiểu máy ảnh _____. Thay vào đó, lấy đi những ý tưởng về cách làm việc với các tính năng quan trọng giúp máy ảnh phù hợp hơn với hình ảnh hành tinh.

ASI120MC-S là một máy ảnh ngân sách và có thể chụp khung hình ở tốc độ 60fps. Nó có kích thước pixel là 3,75 Lời. 3,44 x 3,75 = 12,9 ... vì vậy bạn muốn có một phạm vi với tỷ lệ tiêu cự ở mức hoặc tốt hơn f / 13.

Đây là điều khiến ASI290MC trở thành một lựa chọn tốt ... nó có tốc độ chụp 170fps (giả sử bus USB và bộ lưu trữ trên máy tính của bạn có thể theo kịp) và một pixel nhỏ chỉ 2.9 2.9m (3.44 x 2.9 = 9.976 nó hoạt động tốt ở f / 10)

Chế biến

Khi đã chụp được các khung (và đối với Sao Mộc, bạn muốn giữ khung hình đó xuống khoảng 30 giây), bạn cần xử lý các khung. Các khung thường được "xếp chồng" bằng phần mềm như AutoStakkert. Đầu ra của phần mềm đó thường được đưa vào phần mềm có thể nâng cao hình ảnh thông qua các sóng nhỏ như là Đăng ký (btw, AutoStakkert và Đăng ký là cả hai ứng dụng miễn phí. Ngoài ra còn có các ứng dụng thương mại cũng có thể làm điều này.)

Điều này nằm ngoài phạm vi của câu trả lời. Có rất nhiều hướng dẫn về cách xử lý dữ liệu (và điều này trở nên hơi chủ quan - đó không thực sự là mục đích của Stack Exchange.)

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.