ASTROFOTOĞRAFİ
Gökyüzü fotoğrafçılığı olarak adlandırabileceğimiz astrofotoğrafi, belki de gözlemsel astronomideki en heyecanlı çalışmadır. Özellikle amatör astronomların çalışmalarının çok büyük bir kısmını astrofotoğrafi oluşturur.
Astrofotoğrafi genel olarak iki aşamaya ayrılabilir:
Gökcisimlerinin fotoğraflarının çekilmesi,
Görüntülerin ortaya çıkartıldığı karanlık oda çalışması.
Yapılacak gözlemin çeşidine göre farklı donanımlar ve teknikler kullanılsa da astrofotoğrafinin temelinde şu unsurlar bulunur:
GÖZLEM YERİ: Işık kirlenmesinin mümkün olduğu kadar az olduğu, etrafı açıklık, zemini sağlam ve hava şartları uygun bir gözlem yeri.
GÖZLEM ALETİ: Teleskop (aynalı/mercekli), refleks/Leica sınıfı fotoğraf makinası (üçayaklı).
FOTOĞRAFİK KAYIT MALZEMESİ: Fotoğrafik cam plâk, fotoğraf filmi.
ODAK DÜZLEMİ AKSESUARLARI: Fotoğraf makinası, plak kasası, mekanik bağlantı adaptörleri, filtreler.
GÖK HARİTASI: Gözlem yerinin enleminden görülebilecek takımyıldızları ve diğer belirgin gökcisimleri içermelidir.
EL FENERİ: Kırmızı ışık veren ufak bir el feneri.
NOT DEFTERİ ve SAAT
Astrofotoğrafi'de Görüş Kalitesi (Seeing)
İyi bir gökyüzü fotoğrafı çekebilmek için gözlem yerinin kalitesini belirleyen en önemli parametre görüş kalitesidir (seeing). Gözlemcinin kendisi tarafından oluşturulan etkilerle ve gözlem yerininin çevresindeki şartlarla yakından ilgili olan görüntü kalitesini etkileyen faktörler ve alınabilecek önlemler aşağıdaki resimlerle anlatılmıştır.
Dikkat edilirse, teleskop açıklığının azaltılması (daha küçük açıklıklı bir teleskop veya bir diyafram kullanımı) teleskop açıklığının daha dar bir hava tabakasına, dolayısıyla daha az bozucu etkilere maruz kalması demektir. Bu, teleskobun ışık toplama gücünü azaltır fakat görüş kalitesini yükseltir. (Bkz. alttaki şekil)
Astrofotoğrafi'de Teknikler.
Gökyüzü fotoğrafçılığında kullanılacak optik sistemleri teleskoplar (aynalı/mercekli) ve fotoğraf makinaları olarak iki temel gruba ayırabiliriz. Fotoğraflanacak gökcisminin veya gökyüzü alanının özelliğine, gözlem süresine ve gözlem yerinin görüş kalitesine göre kullanacağımız tekniği seçmemiz gerekir. Aşağıda en sık uygulanan teknikler ele alınmıştır.
Fotoğraf Makinası + Üç Ayak Tekniği (Star Trails Photography)
Bu teknik en az donanım gerektirir. Bir üçayak, poz süreleri ve objektif ayarları seçilebilen "refleks/Leica/SLR" sınıfı bir fotoğraf makinası, bir deklanşör kablosu ve şehir ışıklarından uzak, temiz bir gökyüzü, aşağıda görülen uzun poz süreli fotoğrafları almak için yeterlidir. Üçayak üzerine monte edilen fotoğraf makinası sabit olduğundan "B" konumu kullanılarak yeterince uzun poz süresi verildiğinde Dünya'nın dönmesi sonucu gökküresindeki yıldızlar film üzerinde izler bırakacaktır. Bu tip fotoğrafları çekerken makina objektifi sonsuza ayarlanmalı ve diyafram açıklığı orta değerlerde olmalı. Diyaframın kısılması objektiften giren ışık miktarını azaltır ve poz süresini uzatır. Buna karşın, görüntünün kenarlarındaki mercek deformasyonunu ortadan kaldırırarak görüntü kalitesini arttırır.
TÜBİTAK ULUSAL GÖZLEMEVİ
50 mm Objektif, Konica 100 Slide Film, 50 dak. poz süresi.
(Antalya'ya yaklaşan bir uçağın ışıkları resimde yatay bir iz bırakmıştır.)
Fotoğraf Makinası + Takip Sistemi Tekniği (Piggyback Photography)
Bu teknikte fotoğraf makinası, objektifi çıkartılmadan, diyaframı biraz kısılarak ve mesafe ayarı sonsuzda olacak şekilde takip mekanizması olan bir teleskop üzerine aşağıda görüldüğü gibi bağlanır.
Schmidt-Cassegrain türü teleskopta "Piggyback" tekniği.
Tekniğin Schmidt-Cassegrain ve Newton türü teleskoplara uygulanışı.
Bu sayede teleskop ile herhangi bir gözlem yapılırken aynı zamanda sözkonusu bölgenin daha geniş alanlı bir fotoğrafı da alınabilir. Takip mekanizması çalıştığı için fotoğraf makinası tarafından çekilen uzun pozlarda izler oluşmayıp aşağıdaki fotoğraflardaki gibi görüntüler elde edilebilir.
TÜBİTAK ULUSAL GÖZLEMEVİ
40 cm fotometrik teleskop üzerine bağlı 50 mm Objektif,
Konica 100 Slide Film, 20 dak. poz süresi.
Birincil Odak Tekniği (Prime Focus Photography)
Bu teknik, teleskobun ışık toplama gücünden faydalanarak orijinal odak noktasında oluşan görüntünün kaydedilmesi esasına dayanır. Odak düzleminde göz merceği yerine fotoğraf makinası bulunur. Bu durumda makinanın objektifinin yerini teleskop alır. Fotoğraf makinasının odak düzlemine monte edilmesi için mekanik bir bağlantı adaptörü (T-adapter) kullanılır.
Schmidt-Cassegrain ve Newton Türü teleskoplarda birincil odak tekniğinin uygulanışı.
Küçük bir mercekli teleskopta birincil odak tekniği.
Bu teknikte teleskobun görüş alanından maksimum yararlanılarak diğer tekniklere göre (piggyback tekniği hariç) daha geniş alan elde edilir. Işık toplama gücü daha fazla olduğundan kısa poz sürelerinde keskin görüntüler alınabilir. Aşağıda bu teknikle alınmış fotoğraflar görülmektedir.
Ay görüntüsü 25 cm çaplı, f/6 aynalı teleskop, 400 ASA film ve 5 san. poz süresi ile,
Güneş görüntüsü, 9 cm çaplı, f/11 aynalı teleskop, 25 ASA film ve 1/500 san. poz süresi ile alınmıştır.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ GÖZLEMEVİ
30 cm, f/10 Meade LX200 teleskop, Kodak Ectachrome 100 film, 4 san. poz süresi.
11 AĞUSTOS 1999
TAM GÜNEŞ TUTULMASI
13 cm, f/11 Mercekli teleskop, Kodak TMAX 100 film, 1/4 san. poz süresi.
Takip Kontrollü Birincil Odak Tekniği (Guided Prime Focus Photography)
Aşağıda M42 örneğinde olduğu gibi, uzun poz süresi gerektiren astrofotoğrafik çalışmalarda iyi görüntülerin alınabilmesi için teleskobun gökcismini çok iyi takip etmesi gerekir. Teleskoplarda kullanılan motorlu/kurmalı takip sistemlerindeki elektronik/mekanik hatalardan, teleskobun kutup ayarlarındaki küçük sapmalardan veya gökcisminin konumuna göre teleskop dengesinin mükemmel olmamasından dolayı takip işlemi sırasında saat ekseninde kaymalar olur (deklinasyon ekseninde de kaymalar teleskopta mekanik problemlere işaret eder). Bu kaymalar periyodik olabileceği gibi düzensiz de olabilir. Hemen her teleskopta az ya da çok bu hata olabileceği için poz sırasında gözlemci tarafından bizzat veya "autoguider" adı verilen CCD'li sistemlerle otomatik olarak bu hatanın sürekli telafi edilmesi gerekir.
40 cm, f/4.5 Newton türü teleskop, Kodak Ectachrome 400 film, 45 dak. poz süresi.
Profesyonel sistemlerde, takip edilecek parlak bir yıldızın görüntüsü bir video monitöründen izlenerek gerekli düzeltmeler yapılır veya yıldızın odak düzlemindeki konumunu sürekli kontrol edip kayma olduğunda takip motorlarına gerekli sinyalleri gönderen CCD'li sistemler kullanılır. Amatör çalışmalarda bu iş için "off-axis guider" adı verilen mekanik-optik bir bağlantı adaptörü kullanılır. Bu parça sayesinde, aynı anda hem fotoğraf çekimi yapılabilir hem de teleskobun gördüğü gökyüzü alanının bir kısmı gözmerceğinden görülebilir. Gözmerceği olarak aydınlatmalı ve çapraz ince telleri olan (retikül) odak uzaklığı küçük (8-9 mm) özel bir retikül kullanılır. Takip edilecek yıldız Fotoğraf çekimi başlamadan önce retikülün ortasına getirilir ve poz süresince teleskobun takip düzeltmeleri kullanılarak konumunun değişmemesi sağlanır.
Görüş alanı hafif bir kırmızı ışık ile aydınlatılmış gözmerceği
ve tellerin kesim noktasına (merkez) yerleştirilmiş takip yıldızı.
Schmidt-Cassegrain ve Newton Türü teleskoplara
"off-axis guider" parçası takılarak tekniğin uygulanışı.
Gözmerceği Projeksiyonu Tekniği (Eyepiece Projection Photography)
Özellikle Güneş Sistemi'ndeki yakın cisimlerde daha fazla büyütme elde edebilmek için kullanılan bir tekniktir. Bunun için fotoğraf makinasını teleskoba bağlayan ve içine gözmerceği yerleştirilebilen bir uzatma tüpü kullanılır (tele extender). Aşağıdaki fotoğraflardan görüleceği gibi gözmerceği teleskop ile fotoğraf makinası arasında kalmaktadır. Gözmerceğinin arkasında oluşan ve uzaklıkla artacak şekilde büyüyen görüntü (projeksiyon) fotoğraf makinası ile çekilir. Bu teknikte ışık kaybı büyük olduğundan dolayı gözmerceği ile makina arasındaki uzaklık çok olmamalı, gözmerceğinin odak uzaklığı fazla küçük olmamalı ve parlak gökcisimleri (Ay, Güneş, gezegenler) çalışılmalıdır.
Schmidt-Cassegrain ve Newton Türü teleskoplarda
gözmerceği projeksiyonu tekniğinin uygulanışı.
İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ GÖZLEMEVİ
30 cm, f/10 Meade LX200 teleskop, 18 mm gözmerceği projeksiyonu,
Kodak Ectachrome 100 film, 2 san. poz süresi.
20 cm, f/10 Meade LX200 teleskop, 26 mm gözmerceği projeksiyonu,
Kodachrome 25 film, 2 san. poz süresi.
Gözmerceği Projeksiyonu + Üçayak + Fotoğraf Makinası Tekniği (Afocal Photography)
Bu teknik yukarıda anlatılan gözmerceği projeksiyonu tekniğine benzer. Tek farkı, fotoğraf makinasının objektifiyle beraber kullanılmasıdır. Aşağıdaki fotoğrafta görüleceği gibi, üçayak üzerine monte edilmiş fotoğraf makinası, parlak bir gökcismine ayarlanmış teleskopun gözmerceğinin arkasına optik eksenler çakışacak şekilde yerleştirilerek çekim yapılır.
Gözmerceği projeksiyonunun bir başka türlü uygulanışı (afocal teknik).
Bu teknik genellikle takip mekanizması ve mekanik bağlantı adaptörleri olmayan teleskoplarda parlak gökcisimlerini görüntülemek için kullanılır. Gökcisminin görüş alanında sürekli hareket halinde olmasından dolayı cismi makinanın vizöründe ortalayıp çekim yapabilmek zordur. Ayrıca, makina objektifine gözmerceği dışından ışık girmemesi için çekim anında ortam iyice karanlık olmalıdır.
Astrofotoğrafi, gerek uygulanan teknikler, gerekse de donanımlar ve fotoğraf malzemeleri açısından çok geniş bir konudur. Burada sadece konuya giriş yapılmış ve uygulamada dikkat edilmesi gereken noktalar ve bazı temel tekniklere değinilmiştir. Konu ile ilgili kütüphanemizde birçok yabancı kaynak olmasına rağmen Haziran 2000 tarihli ASTROFOTOGRAFİ adlı Diploma Tezi bu konuda hazırlanmış oldukça ayrıntılı Türkçe bir kaynak niteliğini taşımaktadır.