Chụp ảnh thiên văn là gì?

Bạn đã bao giờ đi ra ngoài vào ban đêm và chụp một số bức ảnh về mặt trăng thu hoạch đang phát sáng, thấp thoáng chưa? Hay bạn đã xem qua các hình ảnh do Kính viễn vọng Không gian Hubble chụp chưa? Nếu bạn trả lời có cho một trong hai câu hỏi này, bạn đã được tiếp xúc với thế giới nhiếp ảnh thiên văn.

Chụp ảnh thiên văn chỉ đơn giản là chụp ảnh một vật thể trong không gian, cho dù đó là bằng máy ảnh ngắm và chụp, Kính viễn vọng Không gian Hubble hay bất kỳ loại máy ảnh nào khác. Và chủ đề có thể bao gồm bất cứ thứ gì từ mặt trăng đến dải Ngân hà .

Năm 1840, hình mẫu mặt trăng của John William Draper đã trở thành bức ảnh thiên văn đầu tiên từng được chụp ở Bắc Mỹ [nguồn: Canada Under the Stars ]. Những bước đầu tiên trong lĩnh vực nhiếp ảnh, như daguerreotype, và các máy ảnh hiện đại ngày nay liên quan đến việc chụp ánh sáng phản chiếu từ các vật thể khác nhau. Trong trường hợp chụp ảnh thiên văn, ánh sáng này đến từ vũ trụ. Để hiểu cách máy ảnh thu ánh sáng và lưu trữ hình ảnh, hãy đọc Cách máy ảnh hoạt động để biết thêm thông tin.

Tìm kiếm đối tượng thường thu hút ánh nhìn của các nhiếp ảnh gia thời kỳ đầu lên bầu trời, và chụp ảnh thiên văn vẫn là một thú tiêu khiển phổ biến kể từ đó. Các nhà nhiếp ảnh thiên văn nghiệp dư và chuyên nghiệp hướng kính viễn vọng và máy ảnh của họ về phía bầu trời để chụp những bức ảnh sống động, ngoạn mục về mọi thứ từ các hàng xóm sao gần đó đến tinh vân ở quá xa để có thể hiểu được.

Khi việc nghiên cứu không gian và kỹ thuật nhiếp ảnh ngày càng tiến bộ, các đài quan sát và kính thiên văn quay quanh quỹ đạo đã mở rộng truyền thống chụp ảnh các vật thể thiên văn. Cho đến ngày nay, các nhà khoa học không ngừng thúc đẩy lớp vỏ, phát triển các kỹ thuật và công cụ mới để đạt được độ chính xác nhiếp ảnh cao hơn ở những khoảng cách rộng lớn.

Chết tiệt không biết có ai đã chụp ảnh thiên văn của người đàn ông trên mặt trăng không? Hãy cùng tìm hiểu kỹ hơn về kỹ thuật chụp ảnh thiên văn và khám phá xem bạn có thể là nhiếp ảnh gia tiếp theo chụp các vì sao hay không.

Nhiều người có sở thích và nhiếp ảnh gia chuyên nghiệp sử dụng phim và máy ảnh kỹ thuật số để chụp ảnh thiên văn; và một số người đam mê cũng đang sử dụng webcam và các loại máy quay video khác . Những nhiếp ảnh gia này có thể gắn và kết nối các thiết bị ghi âm với các kính thiên văn khác nhau với các mức độ phóng đại khác nhau để cải thiện khả năng chụp ảnh. Kính thiên văn và giá ba chân cũng cố định thiết bị để có hình ảnh rõ ràng hơn.

Các thiết bị khác cũng có thể có ích. Phạm vi hướng dẫn và thanh hướng dẫn giúp căn chỉnh máy ảnh của bạn khi phơi sáng lâu khi Trái đất quay. Điều khiển từ xa được hẹn giờ loại bỏ áp lực được hẹn giờ chính xác trong thời gian dài, nhiều lần phơi sáng. Nói cách khác, ống kính tele có thể làm cho mọi thứ lớn hơn cuộc sống bằng cách tăng kích thước của đối tượng được chụp trong khung hình. Và đó chỉ là một vài phần của thiết bị có thể giúp cải thiện chất lượng của ảnh thiên văn.

Chỉ riêng thiết bị có thể không giải quyết được mọi thách thức liên quan đến chụp ảnh thiên văn. Ví dụ, bạn phải tránh bị nhiễu bởi bầu không khí hỗn loạn, các hạt bụi trong không khí và độ ẩm, ô nhiễm ánh sáng và côn trùng quấy rầy. Ngoài ra, bạn sẽ muốn có một cách để giữ nét phơi sáng lâu khi Trái đất quay. Các nhà nhiếp ảnh thiên văn có kinh nghiệm đã khám phá ra một số cách để vượt qua một số trở ngại này, như tạo giá đỡ thủ công cho phép sử dụng cáp nhả cửa trập (để cải thiện độ ổn định của máy ảnh). Nhiều người đam mê không gian đưa ra các mẹo trên các trang Web của riêng họ hoặc thông qua các ấn phẩm chụp ảnh thiên văn (hãy truy cập các liên kết trên trang Nhiều thông tin hơn để tìm một số mẹo này).

Mẹo để có được những bức ảnh thiên văn tốt là vượt qua những trở ngại này, đồng thời thử nghiệm với các cài đặt tốc độ cửa trập và khẩu độ khác nhau cùng một lúc. Vì máy ảnh thiên văn thường mô tả các vật thể mờ nhạt, một trong những mục tiêu chính là thu được đủ ánh sáng trong ảnh. Đối với các đối tượng cực kỳ mờ nhạt, mục tiêu bổ sung là có đủ các bản sao của hình ảnh đó để xếp chúng lại với nhau sau này. Điều này được giải thích nhiều hơn trong Cách hoạt động của phim ảnh .

Trong khi ảnh thiên văn thường được chụp với độ phơi sáng màn trập dài, chúng cũng có thể được tạo ra bằng cách chụp nhiều lần phơi sáng ngắn được kết hợp sau đó. Sau khi ảnh được chụp, chúng có thể được phân lớp bằng cách sử dụng phần mềm máy tính để cung cấp những bức ảnh tổng hợp rõ ràng, sống động hơn. Thông thường, các nhà chụp ảnh thiên văn phải xếp chồng các hình ảnh để có được thành phẩm chất lượng cao. Chụp nhiều độ phơi sáng là một kỹ thuật khá phổ biến để chụp ảnh các sự kiện như nhật thực. Các nhà nhiếp ảnh thiên văn sẽ chụp một bức ảnh góc rộng vài phút một lần để ghi lại diễn biến của sự kiện và sau đó để tất cả các giai đoạn xuất hiện dưới dạng một hình ảnh hoàn chỉnh.

Một kỹ thuật thú vị khác là sử dụng hiệu ứng mờ xảy ra do chuyển động quay của Trái đất. Những hình ảnh vệt sao này có thể miêu tả nguyệt thực dưới dạng vệt mờ thay đổi màu sắc hoặc toàn bộ trường sao quay quanh tâm trung tâm.

Các bức ảnh thiên văn được chụp tại các đài quan sát có xu hướng phức tạp hơn những nỗ lực nghiệp dư. Ví dụ, lấy Đài quan sát Keck của Hawaii . Nó có nhiều công cụ siêu nhạy đang bận rộn thu thập hình ảnh có độ phân giải cực cao và phân tích quang phổ của các vật thể trên bầu trời ban đêm. Thông qua những hình ảnh chi tiết của nó, Keck cho phép chúng ta tìm hiểu thêm về các sao lùn nâu nhỏ bé, thời tiết hoành hành trên Sao Mộc , các thiên hà siêu dày đặc và các diễn biến thiên thể khác.

Không cần phải nói, các cơ sở của Keck không có sẵn cho bất kỳ ai sử dụng - các nhà khoa học phải gửi đề xuất chi tiết kế hoạch dự án của họ để xem xét. Tuy nhiên, nhiều đài quan sát nhỏ hơn mở cửa cho công chúng xem vào các buổi tối nhất định. Ngoài ra, có thể có một câu lạc bộ thiên văn học trong khu vực của bạn, tụ họp với nhau để tham gia các buổi ngắm sao và chụp ảnh thiên văn.

Bây giờ chúng ta đã xem xét những gì có thể đạt được ngay tại đây trên sân thượng với một số thiết bị thông thường hoặc một chuyến đi đến đài quan sát, hãy xem những người khổng lồ hạng nặng đang nhìn gì từ trên cao.

Bây giờ chúng ta đã khám phá phối cảnh chân trời, hãy xem xét các chức năng của ảnh thiên văn trong quỹ đạo. Có lẽ những bức ảnh quen thuộc nhất được chụp trong không gian đến từ Kính viễn vọng Không gian Hubble . Tuy nhiên, Kính viễn vọng Không gian Spitzer , kính viễn vọng mới nhất và cuối cùng trong chương trình Các Đài quan sát Vĩ đại của NASA , gần đây đã ăn cắp chương trình.

Ban đầu được gọi là Cơ sở Kính viễn vọng Hồng ngoại Không gian, Spitzer được phóng từ Cape Canaveral vào tháng 8 năm 2003. Vào tháng 6 năm 2008, kiệt tác của Spitzer được công bố. Kính thiên văn đã thu thập hơn 800.000 bức ảnh ở một số bước sóng hồng ngoại khác nhau được ghép lại và ghép lại với nhau để tạo ra một bản đồ màu giả tuyệt đẹp của thiên hà [nguồn: Clavin ].

Khả năng chụp ảnh của Spitzer nhìn rõ phía bên kia của Dải Ngân hà bằng cách tiếp cận phần hồng ngoại của quang phổ điện từ . Tần số hồng ngoại nằm giữa tần số của vi sóng và bước sóng nhìn thấy (những gì chúng ta cảm nhận là ánh sáng) trên quang phổ. Những hình ảnh này phải có màu giả vì mọi người không thể nhìn thấy gì ở bước sóng hồng ngoại. Bạn có thể tìm hiểu thêm về ánh sáng và tần số của nó bằng cách đọc Cách thức hoạt động của ánh sáng . Hubble được sử dụng để quan sát các bước sóng cực tím, khả kiến ​​và cận hồng ngoại, nhưng chỉ với Spitzer, chúng ta mới có thể nhảy qua lớp bụi vũ trụ và sự lộn xộn để quan sát các vùng xa của thiên hà với độ rõ nét đáng kinh ngạc như vậy.

Và cùng với cảnh tượng đó là những tiết lộ đáng kinh ngạc. Các nhà nghiên cứu hiện có thể sàng lọc vô số chi tiết liên quan đến bố cục và thành phần của thiên hà. Ví dụ, nghiên cứu ban đầu về các hình ảnh Spitzer đang mang lại cho các nhà nghiên cứu ý tưởng rõ ràng hơn về hình dạng của Dải Ngân hà. Những bức ảnh này cho thấy Dải Ngân hà là một thiên hà xoắn ốc có thanh, khiến các nhà khoa học tin rằng nó chỉ có hai nhánh xoắn ốc chính, kéo dài từ mỗi đầu của thanh dài trung tâm. Đây là một sự tiến hóa từ những lý thuyết ban đầu về Dải Ngân hà. Trong nhiều thập kỷ, chúng tôi đã hình dung nó như một thiên hà xoắn ốc, bốn nhánh với phần phình ra ở giữa thiên hà. Gần đây hơn, các nhà thiên văn học đưa ra giả thuyết rằng thiên hà của chúng ta là một thiên hà xoắn ốc có thanh chắn, nhưng một thiên hà vẫn có bốn nhánh chính.

Các đài quan sát khác của NASA quay quanh hành tinh này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc mở rộng kiến ​​thức của chúng ta về vũ trụ. Nằm ở trên cao phía trên giao thoa làm hỏng của khí quyển, chúng truyền các hình ảnh nhận được trước khi có nhiễu động khí quyển. Ví dụ, hình ảnh có công suất cao phi thường của Hubble về vũ trụ đã nâng cao hiểu biết của chúng ta về cả các vật thể không gian gần và không gian sâu. Đài quan sát Chandra X-Ray đã bận rộn thu thập thông tin về các hiện tượng vũ trụ như siêu tân tinh và lỗ đen, và sẽ tiếp tục làm như vậy cho đến ít nhất là năm 2009. Đài quan sát Compton Gamma Ray , hoạt động từ năm 1991 đến năm 1999, đúc thấu kính của nó hướng tới các tia sáng mặt trời, chuẩn tinh và các tương tác vũ trụ khác nhau.

Bây giờ bạn đã biết về thế giới của nhiếp ảnh thiên văn, liệu không gian có trở thành nàng thơ của bạn không? Tìm hiểu thêm về ảnh thiên văn và không gian bằng cách truy cập các liên kết trên trang tiếp theo.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn

Nguồn