צילום אסטרונומי

תמונה זו של הירח היא צילום אסטרונומי

צילום אסטרונומי הוא ענף בצילום המתעסק בצילום והקלטות של גרמי שמים, אירועים אסטרונומיים, ואזורים גדולים של שמי הלילה.

צלמים אסטרונומיים מצלמים גם גופים מורחבים כגון הירח, השמש וכוכבי לכת, וגם אובייקטים בלתי נראים לעין האנושית, כגון כוכבים עמומים, ערפיליות וגלקסיות.

הצילום חולל מהפכה בתחום המחקר האסטרונומי המקצועי, עם חשיפות ארוכות טווח של מאות אלפי כוכבים חדשים וערפיליות שהיו בלתי נראים לעין האנושית, והובילו לטלסקופים אופטיים מיוחדים יותר ויותר, שהיו למעשה מצלמות גדולות שנועדו להקליט אור באמצעות לוחות צילום . לצילום האסטרונומי היה תפקיד מוקדם בסקרי שמים וסיווג כוכבים, אך עם הזמן היא פינתה את מקומה לציוד וטכניקות מתוחכמים יותר המיועדים לתחומים ספציפיים של מחקר מדעי, כאשר חיישני תמונה הופכים לאחת מצורות החיישן הרבות.

סקירה כללית

צילום אסטרונומי הוא אחד הסוגים המוקדמים ביותר של צילום מדעי וכמעט מראשיתו הוא מגוון לתת-תחומים שלכל אחד מהם יש מטרה ספציפית, כולל קרטוגרפיה של כוכבים , אסטרומטריה, סיווג כוכבים, פוטומטריה, ספקטרוסקופיה, פולרימטריה וגילוי גופים אסטרונומיים כגון אסטרואידים, מטאורים, כוכבי שביט, כוכבים משתנים, נובות ואפילו כוכבי לכת לא ידועים. כל אלה דורשים ציוד מיוחד כגון טלסקופים המיועדים להדמיה מדויקת, עבור שדה רחב של נוף (כגון מצלמות שמידט ), או לעבודה באורכי גל ספציפיים של אור. מצלמות CCD אסטרונומיות עשויות להשתמש בקירור קריוגני כדי להפחית את הרעש התרמי ולאפשר לגלאי לרשום תמונות בספקטרום אחר, כמו באסטרונומיה תת-אדומה. מסננים מיוחדים משמשים גם כדי להקליט תמונות באורכי גל ספציפיים.

היסטוריה

התצלום הראשון של גוף אסטרונומי היה של הירח בשנת 1840, אך רק בסוף המאה ה-19 התפתחות הטכנולוגיה אפשרה לצלם כוכבים מפורטים. התפתחות הצילום האסטרונומי ככלי מדעי התרחשה באמצע המאה ה-19, בעיקר על ידי ניסויים ומדענים חובבים או מה שמכונה "מדענים ג'נטלמנים" (אף על פי שבתחומים מדעיים אחרים אלה לא תמיד היו גברים). בגלל הצורך לחשיפות ארוכות מאוד עבור צילום עצמים אסטרונומיים חלשים יחסית, היה צורך להתגבר על בעיות טכנולוגיות רבות. בעיות אלו כללו טלסקופים קשיחים וחזקים מספיק בשביל לשמור על הטלסקופ מכוון לנקודה קבועה למשך זמן החשיפה הארוך.

צילום אסטרונומי חובב

צילום אסטרונומי חובב של צביר הכוכבים פליאדות כפי שצולם על ידי מצלמת רפלקס דיגיטלית (DSLR) שחוברה לטלסקופ שובר-אור בקוטר של 80 מ"מ שהולבש על טלסקופ גדול יותר. התמונה מורכבת משבע תמונות עם זמן חשיפה של 180 שניות לכל תמונה (ובמצטבר, 21 דקות של חשיפה), שחוברו ועובדו בתוכנת הפוטושופ עם תוסף להפחתת רעשים.

צילום אסטרונומי הוא תחביב פופולרי בקרב צלמים ואסטרונומים חובבים. תמונות של שמי הלילה ניתן להשיג באמצעות ציוד בסיסי ביותר ובעזרת מצלמות דיגיטליות. עבור שבילי כוכבים פשוטים, אין צורך בציוד נוסף מלבד חצובות. יש מגוון רחב של ציוד מסחרי המיועד לצילום אסטרונומי בסיסי ומתקדם. אסטרונומים חובבים ומפעילי טלסקופים חובבים משתמשים גם בציוד תוצרת בית ובמתקנים שעברו התאמות.

להלן רשימת חלקית של אסטרונומים חובבים מפורסמים שהקדישו את זמנם הפרטי להקמת מצפים פרטיים קבועים, קיימו תצפיות ממושכות שלא למטרות רווח וגילו תגליות, שהביאו להם פרסום רב:

• יוהנס הווליוס המאה ה-17, פולין – חקר כתמי שמש, מיפי הירח, גילוי שביטים.
• פרסיוול לוול, ארצות הברית, המאה ה-19 והתחלת המאה ה-20 – חקר פלנטת מאדים, וסיוע בגילוי פלוטו.
• היינריך וילהלם אולברס – גילוי אסטרואידים ושביט. ניסח את הפרדוקס " מדוע השמים שחורים, אם הם מכילים אינסוף כוכבים" הידוע כפרדוקס אולברס.
• ויליאם הרשל, בריטי, יליד גרמניה, המאה ה-18 – גילוי אורנוס ושני ירחים שלו, גילוי שני ירחים של שבתאי, גילוי קיומה של קרינה תת-אדומה.
• אדווין האבל, אמריקאי, המאה ה-19 עד מחצית המאה ה-20 – גילוי גלקסיות מחוץ לשביל החלב, גילוי תופעת ההסחה לאדום עקב התרחקות הגלקסיות, כפונקציה של מרחקן, קבוע האבל.

מידע בסיסי לצילום

דוגמה לפריים קליברציה מסוג "פריים חשוך" ממצלמת חסרת מראה, קנון R50 . ההיסטוגרמה של התמונה נמתחה על מנת להדגיש את הרעש.

פריים קליברציה מסוג "פריים חשוך" - הערמה של 100 פריימים בני 5 דקות חשיפה כל אחד, ממצלמה אסטרונומית מקוררת .

הן תמונות מצלמה דיגיטלית והן תמונות סרוקות דורשות בדרך כלל עיבוד תוכנה כדי לשפר את התמונה בדרך כלשהי. ניתן להאיר, לשלוט ולסדר תמונות במחשב כדי להתאים את הצבע ולהגדיל את הניגודיות. טכניקות מתוחכמות יותר כוללות לכידת תמונות מרובות (לפעמים אלפים), ושילובן יחד בתהליך נוסף כדי לחדד את התמונות, להתגבר על השפעות האטמוספירה, לצמצם בעיות מעקב, לצלם גופים חלשים עם יחס אות לרעש לקוי ולסנן זיהום אור. לתמונות וצילומים של מצלמות דיגיטליות נדרש לעיתים עיבוד נוסף, על מנת להפחית את רעש התמונה הנגרם מחשיפה ארוכה, כולל הפחתת "מסגרת כהה" (וינייטינג ). ניתן לחלק את העיבודים הנוספים לשלוש קטגוריות שונות, המכונים גם "פריימי קליברציה":

• פריימים חשוכים (Darks) – תמונות שנלקחו עם אותן הגדרות חשיפה בדיוק, פרט לכך שהעדשה מכוסה כך שלא נכנס שום אור לחיישן. פריימים אלו נועדו למדוד את הרעש התרמי שנוצר בחיישן עקב חשיפה ארוכה ולחסר אותו מהתמונות של האובייקט המצולם. במצלמות דיגיטליות לא מקוררות יש לצלם תמונות אלו מייד אחרי צילום האובייקט, שכן רמת הרעש משתנה עם הטמפרטורה. במצלמות אסטרונומיות מקוררות, ניתן לבצע פריימים אלו מבעוד מועד שכן ניתן לקרר אותן מראש לטמפרטורה הרצויה.
• פריימים מוטים (Bias) – תמונות שנלקחו עם זמן החשיפה הקצר ביותר שהחיישן יכול לצלם, בעוד העדשה מכוסה. פריימים אלו נועדו למדוד את הרעש הלבן שקיים בחיישן, כלומר את הרעש שאינו מושפע מטמפרטורה.
• פריימים שטוחים (Flats) – תמונות שנלקחו על ידי פיזור אור לבן בצורה אחידה לכל רוחב העדשה בהגדרות חשיפה משתנות, כך שיש "פסגה" באמצע של ההיסטוגרמה. פריימים אלו נועדו לתקן "החשכת פינות " (Vignetting) וכן להסיר הפרעות מחלקיקי אבק שנדבקו לעדשה או לחיישן.
• פריימים שטוחים חשוכים (Dark Flats) – אלו תמונות שדומות במהותן לפריימים חשוכים, אך זמן החשיפה שלהם תואם לפריימים השטוחים. פריימים שטוחים חשוכים נלקחים במקום פריימים מוטים במקרים בהם חיישן המצלמה סובל מתופעה הקרויה "Amp Glow" - זוהר המופיע בתמונה עקב חום פנימי של החיישן עצמו, המופיע בזמני חשיפה ארוכים. כדי למנוע מצב בו מתקיים "Amp Glow" בפריימים השטוחים, פריימים שטוחים חשוכים נלקחים במקום הפריימים המוטים.

ראו גם

• זיהום אור
• צילום לילה
• צילום תת-מימי

צלמים

• אדוארד ברנרד
• אייזק רוברטס
• ג'ק ניוטון
• מקס וולף
• קן קרופורד
• רוברט גנדלר

לקריאה נוספת

• Bakich, Michael E. (2003). The Cambridge encyclopedia of amateur astronomy. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-81298-4.
• Michael R. Peres (2007). The Focal Encyclopedia of Photography: Digital Imaging, Theory and Applications, History, and Science. Taylor & Francis. p. 508. ISBN 978-0-240-80740-9.
• WikiHOW - How to Photograph the Night Sky (Astrophotography)

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא צילום אסטרונומי בוויקישיתוף

• הפורום הישראלי לאסטרונומיה וחלל
• צילום אסטרונומי, דף שער בספרייה הלאומית
• צילום אסטרונומי: עצות לצילום כוכבים ושמי הלילה באתר חברת קנון
• מאמרים בתחום צילום כוכבים באתר של צלם אסטרונומי כפיר ולר
• צילום שבילי כוכבים באתר חברת טיולי טבע Wild Travel
• צילום שבילי כוכבים באתר צבּד – בית הספר לצילום
• ראו אשכול קישורים חיצוניים בדף השיחה

• How Stuff Works
• iAstrophotography
• What Is Astrophotography