Autoguiding cu telescopul

Cea mai rapidă și mai confortabilă cale către astrofotografii impresionante. Aflați aici de ce aveți nevoie.

Fotografiile obiectelor deep-sky sunt printre cele mai spectaculoase din domeniul astrofotografiei. Aceste obiecte cerești cu luminozitate redusă trebuie expuse nu doar câteva secunde, ci adesea câteva minute. Dacă lăsăm montura doar să ruleze, încep problemele: pe fotografie apar linii inestetice. În acest articol veți afla cum să realizați fotografii perfecte, folosind funcția de autoguiding.

O montură pe care o lăsăm să ruleze necontrolat produce după 1-2 minute imagini ca aceasta. Montura se abate de la punctul ideal. Cu cât timpul de expunere este mai lung, cu atât în imagine apar mai multe erori.

O imagine urmărită perfect, cu stele punctiforme. Timpul de expunere și cursa exactă a monturii au fost controlate și corectate în mod complet automat prin intermediul unei "camere de supraveghere" speciale. O astfel de cameră se numește autoguider.

Pentru autoguiding, respectiv pentru realizarea automată a unei astrofotografii, aveți nevoie de următoarele echipamente:

• un telescop GoTo pe montura ecuatorială, cu conector ST-4
• echipamentul fotografic, cu care realizați fotografia
• o cameră de autoguiding, cu ST-4 și cablu USB
• un telescop de ghidaj sau un Off-Axis-Guider

Posibilitatea 1

Un telescop pentru ghidaj este montat cu cleme speciale, paralel cu telescopul. După cum se vede și în diagramă, dispozitivul autoguider este așezat la capătul telescopului pentru ghidaj. Sarcina autoguiderului: urmărirea unei stele de ghidaj, iar în caz de abatere, trimiterea imediată a unei comenzi de corecție la montură. Camera care expune nebuloasa sau galaxia este instalată pe telescopul principal.

Posibilitatea 2

În spatele telescopului se află un Off-Axis-Guider, care deviază o mică parte din lumină în sus prin intermediul unei prisme. Aici se află autoguider-ul, pentru a efectua orice corecții necesare în timpul urmăririi. Camera foto se află la racord, pentru a înregistra obiectele deep-sky.

Pentru un debut ușor, sunt potrivite camerele cu autoguiding cu un cablu ST-4 și o conexiune USB. Cablul ST-4 este conectat la un conector prevăzut al monturii. Conectați cablul USB la un PC sau la un laptop. Imaginea camerei și, prin urmare, a stelei de ghidaj, este afișată pe ecranul PC-ului. Pe calculator, selectați doar steaua de ghidaj, apoi lăsați autoguiderul și montura să-și facă treaba.

Pentru un telescop refractor sau un telescop newtonian, o alegere bună este modelul Omegon MiniGuidescope de 50 mm sau de 60 mm. Autoguiderul Touptek are o sensibilitate ridicată și pixeli mici. Acesta este alegerea optimă atunci când vine vorba de asamblarea rapidă, manevrarea facilă și greutatea redusă.

Pentru un telescop Schmidt-Cassegrain sau Maksutov, sunt potrivite modelele Omegon Off-Axis-Guider #49752 și Touptek Autoguider. Optica principală a telescopului este folosită simultan ca telescop pentru ghidaj. Un off-axis-guider este întotdeauna cea mai bună alegere în cazul unui telescop SC.

În cazul unei reglări optime a polului, monturile obișnuite permit timpi de expunere de aproximativ 30 de secunde. În acest caz, decisivă este distanța focală a opticii de înregistrare. Pe lângă mărimea pixelilor, aceasta determină rezoluția. Cu un teleobiectiv de 200 mm și un aparat foto SLR digital (DSLR), pot fi posibile expuneri de 2 minute, în timp ce cu telescopul, la o distanță focală de câțiva metri, totul se termină după câteva secunde.

Pentru obiectele luminoase, cum ar fi Luna și planetele, sunt necesari doar timpi de expunere scurți. În aceste cazuri, este suficientă o simplă urmărire. Însă pentru obiectele deep-sky, de dincolo de nebuloasa Orion, telescopul are nevoie de o funcție de control al urmăririi. Sunt de dorit timpi de expunere de la câteva minute la câteva ore. Regula este: cu cât mai mult, cu atât mai bine.

Motivul este comportamentul de zgomot al cipurilor. Există două tipuri de zgomot: zgomotul termic și zgomotul la citire. Zgomotul termic crește liniar odată cu timpul de expunere. Acesta poate fi optimizat, de exemplu, prin răcire. Zgomotul la citire reapare la fiecare declanșare. Așadar, 10 înregistrări de câte 1 minut oferă un rezultat total mai prost decât o înregistrare de 10 minute. Zgomotul la citire poate fi optimizat numai prin timpi de expunere lungi. În cazul timpilor de expunere scurți, zgomotul la citire depășește zgomotul termic și devine determinant pentru calitate.

În funcție de raportul focal, de obiectul vizat și de poluarea luminoasă a bolții cerești, în prezent, pentru fotografiile realizate cu aparate DSLR se aplică un timp de expunere între 2 și 20 de minute. În cazul camerelor CCD cu răcire, intervalul dinamic este mai mare, iar timpii de expunere pot fi măriți mai mult. În cazul obiectelor mici și puțin luminoase, al distanțelor focale mari și al utilizării filtrelor, sunt posibile mai multe ore.

În funcție de tipul constructiv al telescopului și de nevoile utilizatorului, există diferite soluții de urmărire. Până în urmă cu câțiva ani, imaginile analogice erau urmărite cu ochiul liber, cu ajutorul ocularelor cu reticul. În prezent, rezoluția mai bună a tehnologiei digitale face imposibil acest lucru. În general, urmărirea este digitalizată și preluată de o cameră de ghidare. În plus față de camera foto care fotografiază obiectul, se folosește încă o cameră, aliniată la o stea de ghidaj. Această cameră înregistrează cele mai mici abateri în mișcarea monturii și trimite acesteia un semnal de corecție pentru a evita erorile de urmărire de lungă durată.

Pe lângă soluțiile speciale, există două tipuri de camere de ghidare: PC-Guider și Stand-Alone-Guider. Dispozitivele PC-Guider transmit semnalul de la steaua de ghidaj la un PC și semnalul de corecție de la PC la montură. Acest lucru are câteva avantaje. Selectarea și focalizarea stelei de ghidaj sunt posibile pe imaginea live a PC-ului. Astfel, se garantează că punctul de focalizare optim este întotdeauna nimerit. În plus, software-ul de PC oferă mulți parametri pentru optimizarea setărilor. Timpul consumat este redus, deoarece efectul poate fi urmărit în direct pe ecran. Dispozitivele sunt, de obicei, mai ieftine, deoarece puteți renunța la un ecran. PC-ul reprezintă însă un cost suplimentar. În plus, necesarul de curent electric este mai mare și există cabluri suplimentare, de care vă puteți împiedica în întuneric.

Independența față de rețea este marele avantaj al dispozitivelor Stand-Alone-Guider. Din păcate, manevrarea este mult mai dificilă din cauza lipsei unui ecran de PC. Pentru a regla în mod optim componentele, trebuie să exersați câteva nopți. Chiar și cei mai experimentați observatori de stele pot avea dificultăți. La aceste dispozitive avem o rată de retur foarte ridicată – prin urmare, nu recomandăm această soluție.

Dacă însă aveți răbdarea și curajul să experimentați cu setările optime, în combinație cu un aparat DSLR, veți avea la dispoziție o soluție off-grid. Astfel puteți reduce semnificativ greutatea transportată atunci când călătoriți. Un dispozitiv consacrat este MGEN (cod de produs 46263). Foarte compacte și ieftine, însă și destul de insensibile, sunt dispozitivele Synguider marca Skywatcher/Celestron (coduri de produs 20119 și 21927). Un model la preț avantajos este și LVI2-Smartguider (cod de produs 19061). LVI și Synguider au rate de retur deosebit de ridicate. Modelul MGEN stă puțin mai bine. Dispozitivul Starlight Xpress Superstar (cod de articol 45609) este considerat foarte sensibil.

În general, dispozitivele tip Stand-Alone-Guider sunt o minoritate pe piață. Ghidarea cu PC-ul este standard. Acest lucru este valabil mai ales în cazul în care se utilizează un cip CCD răcit și este nevoie oricum de un computer. Sortimentul de camere de ghidare este bogat, multe camere web planetare au și un port pentru guider. Aici găsiți modele la prețuri accesibile de la ZWO, Touptek, Orion, QHYC și de la mulți alți producători. Camerele web sunt disponibile deja la prețuri sub 200 de euro. Modelele mai bune costă ceva mai mult. Dacă doriți să folosiți camera web în principal pentru urmărire, ar trebui să luați o versiune alb-negru. Camerele color au o sensibilitate mai redusă. În orice caz, camera trebuie să aibă o conexiune ST-4. Pentru această conexiune există un cablu adecvat (cod de articol 23248).

La capitolul software, s-a impus programul gratuit PHD2. Îl puteți descărca gratuit aici: http://openphdguiding.org/. Software-ul este în limba engleză și este foarte bine documentat.

O montură stabilă este cheia pentru fotografii deep-sky reușite. Stabilitatea depinde de mărimea opticii. Rețineți: capacitățile de încărcare indicate de producători se referă de obicei la utilizarea vizuală. Capacitate de încărcare pentru fotografie este de obicei cu 30 % până la 50 % mai mică decât valorile declarate. În general, un sistem mic și ușor oferă adesea rezultate mai bune decât o optică gigantică, care se clatină la fiecare adiere de vânt.

Configurația paralactică este importantă. Monturile azimutale nu sunt potrivite pentru autoguiding din cauza rotației câmpului vizual. Prin urmare, pentru dispozitivele montate pe furcă trebuie utilizat un leagăn pentru înălțimea polului. În plus, montura trebuie să dispună de un port pentru autoguider. Portul amintește de o mufă de telefon sau de rețea și este de obicei marcat cu „AutoGuider” sau „ST-4”. Portul pentru autoguider este standard la aproape toate dispozitivele GoTo cu prețul de peste aproximativ 700 de euro.

Monturile paralactice fără funcție GoTo pot fi adesea montate ulterior. La Skywatcher, acest lucru este posibil pentru modelele EQ-3-2/NEQ-3 și EQ-5/NEQ-5, la Bresser și Omegon pentru modelele Exos-2 și EQ-500, la Celestron pentru CG-4 și la Orion pentru Skyview. Upgrade-ul cu funcție GoTo este soluția optimă, dar costă aproape la fel de mult ca și montura. Pentru modelele Skywatcher există o soluție cu motoare simple (codurile de produs 46067 și 46068). Un caz special este montura de călătorie Star Adventurer. Aceasta are un port pentru autoguider, însă motoare doar pe o singură axă. Cu o aliniere polară foarte precisă și distanțe focale sub 400 mm, este suficient pentru câteva minute de expunere.

Software-ul de ghidare PHD2 funcționează cu o precizie subpixelară. O eroare de urmărire poate fi astfel corectată înainte ca aceasta să devină vizibilă pe imagine. În mod tradițional, distanța focală a opticii de urmărire ar trebui să fie de cel puțin jumătate din distanța focală a telescopului principal. Această valoare a scăzut însă în ultimii ani. Motivul: pixelii din ce în ce mai fini ai camerelor de urmărire. Pentru modelele actuale cu pixeli de numai 3 micrometri, sunt suficiente chiar și 30 de procente din distanța focală a tubului principal.

Telescoapele de ghidare au devenit mai mici în ultimii ani datorită pixelilor tot mai mici. Între timp, există soluții pentru sabotul căutătorului cu o deschidere de 50-60 mm și o distanță focală mai mică de 300 mm. Precizia este suficientă pentru refractoarele rapide și telescoapele newtoniene cu o distanță focală de până la 1.000 mm.

Aceste telescoape simple pentru ghidaj au o traiectorie focală scurtă. Deoarece toate camerele autoguider au dimensiuni diferite de suport, poate fi necesar un adaptor. Este potrivit adaptorul cu codul de articol 33231.

În funcție de aparatul foto, pot fi necesare până la 2 adaptoare. Dacă nu doriți să folosiți adaptoare, puteți achiziționa direct un set potrivit.

Telescoape pentru ghidaj ieftine sunt simple elemente optice FH aberații cromatice mari. Pentru a obține stele clare, trebuie să folosiți cel puțin un filtru de blocare IR. Filtrul Semi-Apo marca Baader este optim, deoarece elimină și marginea albastră.

Nebuloasa Omega M17, foto: Carlos Malagon

Tuburile de ghidare sunt o soluție foarte bună pentru refractoare. În cazul telescoapelor reflectoare, utilizarea acestora este problematică, deoarece la timpi de expunere mai lungi, oglinda primară flotantă se poate deplasa în raport de tubul de ghidare. La oglindă este valabil: unghiul de incidență = unghiul de reflexie. Prin urmare, un decalaj în incidenței luminii va fi întotdeauna vizibil dublu. În cazul unui telescop newtonian, la un timp de expunere de câteva minute, acest lucru nu reprezintă o problemă, însă la telescoapele Schmidt-Cassegrain și Maksutov situația este critică. Lumina este ghidată prin tub de trei ori, ceea ce potențează erorile de decalaj. Placa de corecție, oglinda principală și oglinda secundară sunt eficiente din punct de vedere optic și pot conduce simultan la un offset. În cazul modelelor Edge-HD marca Celestron, oglinda principală este fixată și este posibil să se lucreze cu un tub de ghidare timp de cel puțin câteva minute. Producătorul oferă o soluție cu codul de articol 21901. Însă la telescoapele clasice SC și Maksutov, utilizarea unui tub de ghidare nu este posibilă. În acest caz, trebuie lucrat cu un Off-Axis-Guider.

În cazul sistemului Off-Axis, optica principală este utilizată simultan ca optică tub de ghidare. Acest lucru este posibil prin reflectarea în afară, cu o prismă mică, a unei mici părți a luminii. Cu toate că prisma este mobilă, adesea este foarte dificil să se găsească o stea călăuzitoare suficient de strălucitoare. Prin urmare, ar trebui să folosiți o cameră de ghidare cât mai sensibilă. Modelul Lodestar marca Starlight (cod de produs 44835) are o reputație bună. Un alt model popular este Orion StarShoot Mono (cod de produs 46361). În cazul telescoapelor Maksutov și SC, există un back focus bun.

Poziția punctului focal al camerei de ghidare și al camerei de obiect trebuie să fie compatibile. Deoarece producătorii de camere foto folosesc dimensiuni diferite pentru suport, trebuie să folosiți manșoane suplimentare. Ori de câte ori traiectoria optică a camerei de obiect este extinsă, focalizarea camerei de ghidare se deplasează mai mult spre exterior. Setul conține trei manșoane.