Kamery do oglądania nieba i kosmosu
Kiedyś kamery wykorzystywane do obserwacji takich zjawisk jak kometa Halleya były dostępne dla garści użytkowników. Dzisiaj są standardem.
16 października 1982 roku zarejestrowano obraz komety Halleya powracającej z krańców układu planetarnego. Znajdowała się ona wówczas daleko za orbitą Saturna i miała niewyobrażalnie małą jasność - zaledwie +24.2 magnitudo.
Obserwacji dokonano kamerą CCD o rozdzielczości 800 x 800 pikseli, kamera ta podłączona była do jednego z największych wówczas teleskopów - 5 metrowego olbrzyma w obserwatorium Mount Palomar w USA. Kamera CCD była wówczas jednym ze szczytowych osiągnięć techniki obserwacyjnej, urządzeniem astronomicznie drogim i niedostępnym dla przeciętnego śmiertelnika. Z czasem kamery tego typu trafiały do coraz większej liczby obserwatoriów a stopniowo też, wraz z rozwojem nowych technologii wchodziły do produkcji komercyjnej. Obecnie tego typu sprzęt dostępny jest dla każdego miłośnika astronomii, ceny kamer CCD porównać można do cen laptopów lub w najgorszym razie używanych samochodów.
Kamery stosowane w astronomii podzielić można na te które optymalizowane są do rejestracji obrazów planetarnych oraz na kamery przeznaczone do fotografowania przy bardzo długich czasach ekspozycji.
Pierwszy rodzaj w istocie działa tak jak prawdziwa kamera. Obraz rejestrowany jest w czasie rzeczywistym, w sposób płynny, przy 15, 30 lub nawet 60 klatkach na sekundę. Kamery takie ograniczone możliwościami interfejsu i przetwarzania obrazu mają zazwyczaj stosunkowo niewielkie rozdzielczości, nie przeszkadza to jednak w niczym przy rejestracji planet które typowo mają niewielkie rozmiary kątowe. W obserwacjach planet przy dużym powiększeniu przeszkadza zazwyczaj niestabilność atmosfery co odbierane jest przez obserwatora jako obraz falujący, nieostry i niespokojny. Rejestrując tysiące klatek zapisu trafiamy jednak na bardzo krótkie momenty gdy atmosfera jest dostatecznie stabilna. Odpowiednie oprogramowanie pozwala wyselekcjonować te nieliczne idealne obrazy które następnie są uśredniane i obrabiane z użyciem odpowiednich filtrów.
Efekt takiej obróbki jest niewiarygodny. Zdjęcia zamieszczane w dawniejszych podręcznikach astronomii a wykonane największymi teleskopami wydają się być wyjątkowo brzydkie w porównaniu z tym co obecnie jest w stanie osiągnąć miłośnik astronomii. Przepis na namiastkę teleskopu hubble'a jest prosty. Potrzebny będzie długoogniskowy teleskop o bardzo dobrej jakości optycznej. Najlepiej konstrukcja maksutowa taka jak SkyWatcher BKMAK180. Całość najlepiej zawiesić na montażu paralaktycznym z prowadzeniem, minimum HEQ5 Pro.
Okiem tego zestawu może być kamera DMK 21 AU 04 firmy Imaging Source pozwalająca na rejestrację do 60 klatek na sekundę. Przy odpowiednio dobrych warunkach atmosferycznych należy zarejestrować nagranie przedstawiające planetę. Zapis video jest następnie obrabiany przy użyciu specjalnego oprogramowania takiego jak przykładowo popularny i darmowy Registax. Uzyskany efekt zależy od sprzętu, warunków atmosferycznych jak i w ogromnym stopniu od doświadczenia osoby obrabiającej obraz. Efekty uzyskiwane przez zaawansowanych obserwatorów zapierają dech w piersiach.
Zupełnie inaczej podchodzi się do obserwacji obiektów słabych i odległych. Astronomiczna kamera CCD przeznaczona do takich obserwacji jest kamerą tylko z nazwy. W rzeczywistości można porównać ją do wyspecjalizowanego aparatu fotograficznego, rejestrującego pojedyncze klatki. Przypatrzmy się najlepszej kamerze z oferty firmy ATIK oznaczonej symbolem 11000. Urządzenie to jest stosunkowo niewielkie i na pozór nieskomplikowane. Na obudowie znajdziemy gniazdo zasilania oraz gniazdo USB. Uwage zwraca system chłodzenia który zajmuje całą tylna część kamery oraz wielki przetwornik CCD który rozmiarami dorównuje przetwornikom pełnoklatkowych aparatów fotograficznych. Tym co odróżnia taką kamerę od aparatu jest 16 bitowy przetwornik analogowo cyfrowy pozwalający teoretycznie na rejestrację 65 tysięcy odcieni (w praktyce około 40-50 tysięcy).
Dla porównania w aparatach fotograficznych spotykane są przetworniki 14 bitowe (16384 odcieni) oraz 12 bitowe (4096 odcieni). Przy tak potężnej dynamice możliwa jest prawidłowa rejestracja na jednym zdjęciu zarówno szczegółów bardzo jasnych (jak. np. jądro galaktyki) jak i znacznie słabszych (ramiona spiralne galaktyki). Druga ważna różnica to system chłodzenia nieobecny w normalnych aparatach. W tym wypadku jest to system dwóch ogniw Peltiera (tzw. chłodzenie dwustopniowe). System ten pozwala na obniżenie temperatury przetwornika o 38 stopni względem temperatury otoczenia.
Dla wymagających przewidziano też możliwość wodnego chłodzenia radiatora co pozwala obniżyć temperaturę o kolejne kilka stopni. Odpowiednio schłodzony przetwornik CCD charakteryzuje się bardzo małymi szumami i jest czuły na minimalne ilości światła. Tego typu kamera nie należy do najtańszych (około 19 tysięcy złotych) choć w swojej klasie reprezentuje dość dobry stosunek jakości do ceny. Dla zainteresowanych fotografią nocnego nieba będzie to zakup zarówno jakościowo jak i cenowo porównywalny z zakupem profesjonalnej lustrzanki pełnoformatowej.
