Zviježđe Lire snimljeno digitalnim fotoaparatom (Canon EOS1300D). Slika je u boji a boja pozadine podosta ovisi o postavkama kamere i naknadnoj obradi slike. Na ovakve slike smo navikli i svi ih snimamo. Najveći problem kod snimanja u vidljivom dijelu spektra je svjetlosno onečišćenje koje posvjetljuje nebo i mijenja njegovu boju. Ponekad do te mjere da prljavo žuta boja izaziva histerične napade kod astrofotografa. Kako je kamera kojom sam snimao modificirana, koristio sam tzv. UV-IR cut filter, koji blokira UV i IC svjetlo, a maksimalno propušta vidljivo (400-700 nm). U ovom slučaju proizvođač filtera je Marumi, čiji fiteri se lako nabave kod nas.
Grubo identificirano zviježđe Lire. Ovdje je slika pretvorena u crno-bijelu fotografiju, što ćemo kasnije koristiti za lakšu usporedbu sa infracrvenim snimkama. O označenim zvijezdama bit će više rijeći u dijelu o infracrvenim fotografijama.
Kod digitalnih fotoaparata za svakodnevnu upotrebu ispred samog senzora nalazi se filter koji blokira infracrveni dio spektra i podešava osjetljivost u vidljivom. On je potreban jer je sam senzor (često ga zovemo i čip) osim vidljivog osjetljiv i na blisko infracrveno svjetlo. Kod astronomskih kamera tog filtera nema i korisnik mora staviti svoje filtere ispred njega. Dodatno, kod kamera koje daju slike u boji (praktički sve digitalne kamere su tog tipa) na samom čipu nanesena je tzv. Bayer-ova maska koja omogućava razlikovanje boja u slici. Najčešće su pikseli (elementarni senzori ili točkice slike) grupirane u 2x2 kvadratiće, i kod svakog tog kvadratića ispred jednog piksla je crveni, ispred dijametralno suprotnog plavi, a ispred preostala dva zeleni filter. Odatle i akronim RGB.
Osim normalnih (tzv. iz dučana ili off the shelf) digitalnih kamera astrofotografi koriste i modificirane kamere koje su prikladnije za snimanje noćnog neba. Tu zapravo postoje dvije vrste modifikacije. Kod astronomske verzije kamere filter ispred samog čipa zamijenjen je fiterom koji propušta maksimalnu količinu tamnocrvenog svjetla oko valne duljine H-alfa linije. Kod pune modifikacije filter je uklonjen pa se ispred kamere moraju stavljati odgovarajući filteri. Ova zadnja modifikacija omogućava i snimanje u infracrvenom dijelu spektra, na valnim duljina od 700 do oko 1000 nm ili mrvicu više.
Mene je infracrvena fotografija odavno zanimala, ali u doba filma nisam je baš mogao prakticirati. Dva su razloga bila za to: kao prvo jako je bilo teško doći do infracrvenih filmova, a kao drugo izoštravanje slike (recimo kod snimanja Mjeseca ili planeta) bilo je praktički nemoguće.
Nakon što su digitalne kamere postale dostupne amaterima, priča se podosta promijenila. Za infracrvenu astrofotografiju zainteresirala me činjenica da je svjetlosno onečišćenje u tom području znatno manje. Sjećam se da me je na razmišljanje potaknuo jedan članak iz Sky and Telescope časopisa u kojem je jedan američki amater opisivao kako snima maglice u infracrvenom iz središta New Yorka. I tako, čim sam si mogao priuštiti digitalnu kameru za to, filter je izletio van i saga je počela.
Moram ovdje dodati da sam, kad je riječ o filterima, uvijek koristio tzv. širokopojasne filtere, dakle filtere koji propuštaju široki dio spektra, "širine" barem 50 nm a često i mnogo više. To su uglavnom stakleni filteri, mnogi poznati još iz vremena fotografije na film, a neki dodani i kasnije. Kad govorimo o infracrvenim filterima, oni su najčešće tzv. rubni (ili kant) filteri. Oni blokiraju sve valne duljine do neke granice, a iznad nje propuštaju sve. Prijelaz naravno nije skokovit nego više ili manje blaga krivulja. Ti se filteri obično označavaju valnom duljinom kod koje filter propušta 50% svjetla i oznakom tipa stakla koja ovisi o proizvođaču. Najčešće se tu koriste oznake firme Schott, bez obzira tko je staklo stvarno napravio. Kod nas se povremeno takvi filteri mogu nabaviti u trgovinama foto opremom, tako sam i ja došao do većine njih. Ostali su naravno kupljeni preko interneta.
Slika sa početka ovog teksta u crno-bijelom izdanju, radi lakše usporedbe sa slikama u infracrvenom (IC) području. Te su slike uvijek monokromatske, iako im digitalna kamera obično pridruži neku nijansu crvene ili ružičaste boje. Za snimanje sam koristio modificiranu (bez filtera) digitalnu kameru Canon EOS 1300D. Osjetljivost je bila stavljena na ISO1600, a korišteni objektiv je stari Canon industrijski objektiv 100 mm F/2, modificiran za M42 priključak, pa preko adaptera spojen na kameru. Vrlo je teško kod njega dobiti maksimalnu oštrinu (zatvaranje na F/2,8 puno pomaže) i paralelnost slike sa ravninom senzora. Radi potrebe za maksimalnom osjetljivošću koristio sam puni otvor objektiva. To je potrebno zato što osjetljivost čipa u infracrvenom brzo opada kako valna duljina raste. Vrijeme osvjetljavanja ove slike bilo je 30s, što ćemo proglasiti faktorom osvjetljavanja 1x.
Snimka kroz RG715 filter, koji propušta sve od tamno crvenog dijela vidljivog spektra nadalje. Gornja granica valnih duljina ovdje nije određena fiterom, nego padom osjetljivosti samog čipa, koja pada na nulu negdje oko 1100 nm. Obratite pažnju na one četiri zvijezde koje su označene na slici na početku ovog teksta. To su crvene zvijezde koje su u infracrvenom znatno sjajnije nego u vidljivom dijelu spektra. Takvih zvijezda na ovim snimkama ima još, ali nisam ih sve označio. Suprotno tome, vruće (plave) zvijezde na infracrvenim snimkama sve su slabije, pogledajte recimo Vegu. Ekspozicija kod ove slike bila je 120s, dakle 4x prema snimci u vidljivom.
Snimka kroz RG780 filter, koji blokira praktički sve vidljivo svijetlo. Primijetite da je pozadina nešto tamnija (jpg obrada u kameri donekle je to kompenzirala) pa je procijenjeni faktor osjetljivosti oko 6x. Ova je slika isto osvijetljena 120s.
Snimka kroz RG850 filter, sa vremenom osvjetljavanja od 120s. Pozadina je primjetno tamnija a i zvijezda je manje, pa je moja gruba procjena faktora osjetljivosti oko 10x. Ovdje smo već "zagazili" dosta daleko u blisko infracrveno područje.
RG1000 filter dovodi nas na krajnju granicu osjetljivosti čipa, na valnim duljinama većima od 900 nm. Razlike prema snimkama u vidljivom tu su najveće, ali je osjetljivost vrlo mala, sa procijenjenim faktorom osjvjetljavanja od oko 50x.
Na kraju ove kratke diskusije o infracrvenoj astrofotografiji samo još nekoliko napomena: vodena para upija infracrveno zračenje i često se na snimkama vide deblji ili tanji cirus oblaci, koje u vidljivom i ne primječujemo. Svejedno, zanimljiva je i pokazuje stvari koje se u vidljivom dijelu spektra ne vide. Mnoge plinovite maglice postaju prozirnije, pa se u infracrvenom slabo vide ili ih upće nema, ostaju samo zvijezde. Neke fotografije teško se uspoređuju sa snimkama ili kartama u vidljivom dijelu spektra, ja zato često napravim i jednu sliku u vidljivom, prije (ili nakon) nego što počnem snimanje u infracrvenom.
Dodajmo da modificirana kamera "otvara" i valne duljine u ultraljubičastom dijelu spektra. Nažalost, osjetljivost čipa tu je isto jako mala i potpuno nestaje ispod oko 350 nm. Dodatni problem je da stakleni filteri (tamno-plavi, ljubičasti ili UV) redom propuštaju i infracrveno zračenje, pa se moraju koristiti u kombinaciji sa filterom koji odbacuje infracrveno (npr. već spomenuti UV-IC filter). Nažalost takvi filteri uglavnom odbacuju i UV, pa nam ostaje samo plavi dio spektra. Koristite li nemodificiranu kameru (ili kameru sa stronomskim modifikacijom) potonji filter vam ne treba. Gornja snimka nastala je uz pomoć Baader 2" tamno plavog filtera za vizualna opažanja, u kombinaciji sa UV-IC filterom. Efektivno se radi o snimci u ljubičasto-plavom dijelu vidljivog spektra, što otprilike odgovara snimkama na nesenzibilizirane foto ploče koje su se često koristile kod klasične astronomske fotografije. Za razliku od IC astrofotografije koja ističe hladne zvijezde, ova istiće vruče zvijezde. Faktor osvjetljavanja opet je grubo procijenjen na oko 15x.
Na kraju, što se dogodi kad upotrijebite modificiranu kameru bez filtera? Osjetljivost je maksimalna, ali se počinju primječivati kromatske pogreške objektiva, jer većina njih nije korigirana za cijelo spektralno područje od ljubičastog do bliskog IC. Kod uptrebe filtera to se lako kompenzira finim izoštravanjem, no ovdje to nije moguće. Primijetite kako su crvene zvijezde "napuhane" jer je oštrina podešena za vidljivi dio spektra. Faktor osvjetljavanja je ovdje oko 0,7x.