Astrofotograafia

pisi|8" Ritchey–Chrétien teleskoobiga Orioni udukogu jäädvustamine (York Prairie, WI, USA)
Astrofotograafia on fotograafia alaliik, mille eesmärgiks on astronoomiliste objektide ja tähistaeva nähtuste jäädvustamine. Esimene foto astronoomilisest objektist (Kuu) tehti 1840. aastal, kuid alles 19. sajandi lõpul võimaldas tehnoloogia areng detailset tähtede fotograafiat. Lisaks võimalusele jäädvustada detailseid pilte objektidest nagu Kuu, Päike ja planeedid, võimaldab astrofotograafia fotole jäädvustada objekte, mis on inimsilmale nägemiseks liiga nõrgad valgusallikad. Nende seas on näiteks nõrgad tähed, udukogud ja galaktikad. Piltide saamiseks kasutatakse tänapäeval üldjuhul teleskoobiga ühendatud kaameraid. Pikkade säriaegade võimaldamiseks kasutatakse kellamehhanismiga varustatud monteeringuid ja piltide töötlemiseks arvutiprogramme.

Fotograafia areng tõi kaasa revolutsiooni astronoomiliste uuringute valdkonnas, sest seeläbi sai võimalikuks jäädvustada miljoneid uusi tähti ja udukogusid, mis muidu on inimsilmale nähtamatud. See viis spetsialiseerunud ja üha suuremate optiliste teleskoopide loomisele, mille eesmärk on koguda enam valgust. Kui vahetul astrofotograafial oli varajane oluline roll taeva uuringutel ja tähtede klassifikatsioonis, kuid aja möödudes on see asendunud keerukamate seadmete ja meetoditega ning saanud üheks mitmest vaatluse vormist. Algselt kasutati jäädvustamisel filmilinti, hiljem fotosensoreid.

Astrofotograafia on suur alamdistsipliin harrastusastronoomias, kus seda kasutatakse tavaliselt pigem esteetiliselt nauditavate fotode jäädvustamiseks, vahel ka teadustööks.

Ülevaade
pisi|300x300px|Indrek Kolka tutvustamas Tartu Observatooriumi suurimat 1,5 m teleskoopi

Astrofotograafias, väheste eranditega, kasutatakse pikka säriaega, sest nii filmiga kui ka digitaalsed seadmed suudavad koguda footoneid üle pika aja. Filmile või sensorile langeva valguse hulk kasvab ka siis, kui suurendada kaamera ava (apertuuri). Linnapiirkonnad tekitavad valgusreostust, mistõttu astrofotograafiaga tegelevad observatooriumid ja seadmed asuvad kõrvalistes kohtades. Nii on võimalik kasutada pikka säriaega ilma, et filmile või sensorile satuks kõrvalist inimtekkelist valgust.

Kuna Maa pöörleb ümber oma telje, peavad teleskoobid ja seadmed pöörama vastupidises suunas, et järgida tähtede näivat ööpäevast liikumist taevas. Seda saab teha kasutades kas ekvaatorilisi või arvutiga juhitavaid asimutaalseid monteeringuid, et hoida taevakehad vaateväljas paigal, kui Maa pöörleb. Praktiliselt kõik teleskoopide monteeringute tüübid on mõjutatud perioodilisest veast põhjustatud jälgimisvigadest, kas ebatäiusliku mootori töö või teleskoobi läätse liikumisest/paindumisest tingituna. Jälgimisvigasid parandatakse, hoides kogu säriaja jooksul objekte samades fokaaltasandi punktides. Sellist teleskoobi täpselt objektil hoidmise protsessi nimetatakse gideerimiseks. Tavaliselt kasutatakse selleks teleskoopi koos teljevälise gideerimise seadmega või giidpikksilma eraldi kaameraga mõne heleda tähe täpseks jälgimiseks. Mõnikord (nt komeetide puhul) pildistatav objekt liigub, siis teleskoop peab olema pidevalt keskendatud sellele objektile. Ajalooliselt hoiti teleskoopi kogu säriaja jooksul täpselt objektil vaatleja poolt manuaalselt. Alates arvuti poolt kontrollitavate teleskoopide loomisega on gideerimine üldjuhul automatiseeritud, seda nii professionaalsete kui ka harrastajatele mõeldud seadmete puhul. 

Astrofotograafia on üks vanemaid teadusliku fotograafia liike ja peaaegu selle loomisest alates jagunenud alamliikideks, millel igalühel on oma kindel eesmärk sealhulgas taeva kartograafia, astromeetria, tähtede klassifitseerimine, fotomeetria, spektroskoopia, polarimeetria ja uute astronoomiliste objektide - näiteks asteroidide, komeetide, tähtede, udukogude või isegi tundmatute planeetide - avastamine. Need kõik vajavad spetsiaalseid seadmeid täpseks pildistamiseks laia vaateväljaga (nagu Schmidti kaamerad) või tööks konkreetsetel lainepikkustel. Astronoomilised CCD-kaamerad võivad kasutada krüogeenset jahutust, et vähendada soojusmüra ja võimaldada detektoritel jäädvustada pilte teistes spektripiirkondades (nt ultraviolett- või infrapunaastronoomia). Kasutatakse ka spetsiaalseid filtreid, et jäädvustada pilte konkreetsetel lainepikkustel.

Ajalugu

Astrofotograafia kui teadusliku vahendi tee rajajateks 19. sajandi keskel olid enamasti eksperimentaatorid ja harrastusastronoomid või nn “Härrasmees teadlased.” Kuna väga pikka säriaega oli tarvis, et jäädvustada suhteliselt tuhmi astronoomilisi objekte, tuli ületada palju tehnoloogilisi probleeme. Nende hulka kuulusid: teleskoopide muutmine piisavalt jäigaks, et need ei liiguks/väriseks fookusest välja särituse ajal, kellmootorite ehitamine, et teleskoopi saaks liigutada ühtlase kiirusega ja arendada võimalusi, kuidas hoida teleskoop täpselt suunatuna fikseeritud punktis pika säriaja vältel. Varased fotograafilised protsessid olid ka piiratud. Dagerrotüübi protsess oli liiga aeglane, et midagi jäädvustada peale heledamate objektide taevas ja märgkolloidmenetlus protsess oli aga limiteeritud sellise säriajaga, kuni plaat märjaks võis jääda.

Esimese teadaoleva astrofotograafiakatsetuse tegi Louis Jacques Mandé Daguerre, dagerrotüüpia protsessi looja, kes püüdis 1839. aastal pildistada Kuud. Vead pika säriajaga teleskoobi suunamisel tõid kaasa selle, et fotol oli ebamäärane udune täpp. John William Draper, New Yorgi ülikooli keemiaprofessor, arst ja teaduseksperimentaator, tegi esimese eduka foto Kuust aasta hiljem 23. märtsil 1840, tehes 20 minuti pikkuse dagerrotüüpfoto, kasutades 13 cm peegelteleskoopi.
Päikest pildistasid arvatavasti esimest korda 1845 Prantsuse füüsikud Léon Foucault ja Hippolyte Fizeau. Ebaõnnestunud katse jäädvustada täielikku päiksevarjutust, mis leidis aset tema kodulinnas Milanos 8. juulil 1842, tegi Itaalia füüsik Gian Alessandro Majocchi. Hiljem andis ta dagerrotüüpfotod, mis ta oli jäädvustanud ja ülevaate oma katsest, kus ta kirjutas:

"…a few minutes before and after totality an iodized plate was exposed in a camera to the light of the thin crescent, and a distinct image was obtained; but another plate exposed to the light of the corona for two minutes during totality did not show the slightest trace of photographic action. No photographic alteration was caused by the light of the corona condensed by a lens for two minutes, during totality, on a sheet of paper prepared with bromide of silver."

pisi|300x300px|Esimene pilt päikesevarjutusest, 18. juuli 1851
Päikese krooni pildistati esmakordselt edukalt päikesevarjutuse ajal 28. juulil 1851. Dr. August Ludwig Busch Königsbergi observatooriumi direktor andis juhised kohalikule dagerrotüüpiapildistajale Berkowskile, jäädvustamaks päikesevarjutust. Busch ise ei olnud Königsbergis (praegune Kaliningrad), vaid ta eelistas jälgida varjutust lähedal asuvast Rixhoftist. Teleskoop, mida Berkowski kasutas, oli kinnitatud 6 ½-tollise Königsbergi heliomeetrile ja oli avaga ainult 6,1 cm ning fookuskaugusega 81,2 cm. Alustades kohe pärast varjutuse totaalsust paljastas Berkowski teleskoobi fookuses dagerrotüüp-plaadi 84 sekundiks ja ilmutamisel saadi pilt kroonist. Ta paljastas ka teise plaadi 40–45 sekundiks, aga see sai rikutud, kui päike tuli kuu varjust välja. Detailsemaid fotouuringuid päikesest tegi Briti astronoom Warren De la Rue alates 1861.aastast.

Esimene foto tähest oli dagerrotüüp tähest Vega, astronoom William Cranch Bondi ning dagerrotüüpia fotograafi ja eksperimentaatori John Adams Whipple'i poolt 16.-17. juulil 1850 Harvardi kolledži observatooriumi 15-tollise refraktorteleskoobiga (nn great refractor). Aastal 1863 inglise keemik William Allen Miller ja inglise harrastusastronoom William Huggins kasutasid märgkolloodiummenetlust, et saada esimene spektrogramm tähest Sirius ja Capella. Aastal 1872 Ameerika arst Henry Draper, John William Draperi poeg, jäädvustas esimest korda tähe Vega spektrogrammi, et näidata neeldumisjooni.

pisi|300x300px|vasakul|Andrew Ainslie Commoni 1883. aasta pilt Orioni udukogust, mis näitas, et pika säriajaga on võimalik jäädvustada inimsilmale nähtamatuid tähti ka udukogus
Astrofotograafiast ei saanud tõsist teadusvahendit enne 19. sajandi lõpukümnendeid, mil võeti kasutusele kuiv plaat fotograafia. Seda kasutasid esimest korda William Huggins ja ta naine Margaret Lindsay Huggins aastal 1876, et salvestada astronoomiliste objektide spektrid. Aastal 1880 kasutas Henry Draper uut kuivplaat protsessi koos fotograafiliselt parandatud Alvan Clarki 28 cm (11 tollise) refraktorteleskoobiga, et teha 51-minutise säriajaga pilt Orioni udukogust (esimene pilt udukogust). Läbimurre astrofotograafias tuli aastal 1883, kui harrastusastronoom Andrew Ainslie Common kasutas kuiv plaat protsessi, et salvestada mitu pilti samast udukogust säriajaga kuni 60 minutit oma 91 cm (36-tollise) peegelteleskoobiga, mille ta ehitas oma tagahoovis Ealingis, väljaspool Londonit. Need fotod näitasid esmakordselt tähti, mis on liiga tuhmid inimsilma jaoks.

Esimest kogu taeva fotograafia astromeetria projekti (Astrographic Catalogue ja Carte du Ciel) alustati aastal 1887. Seda viis läbi 20 observatooriumi, kus kõikides kasutati spetsiaalseid fototeleskoope, mis olid ühetaolise disainigia. Kõikide telskoopide ava oli ligi 33 cm (13 tolli) ja fookuskaugus 3,4 m (11 jalga), nende eesmärk oli luua pilte, millel on ühtse skaalaga fotoplaat umbes 60 arcsek/mm, kuid seejuures 2° × 2° vaateväljaga. Eesmärgiks oli proovida täpselt kaardistada taevas kuni 14. suurusjärguni, kuid see jäi lõpetamata.

20. sajandi algus tõi ülemaailmse refraktorteleskoopide ja keerukate suurte peegelteleskoopide ehituse, mis olid mõeldud spetsiaalselt fotograafiliseks jäädvustamiseks. Sajandi keskme pool hiigelteleskoobid nagu 5-meetrine (200-tolline) Hale'i teleskoop ja (48-tolline) Samuel Oschini teleskoop Palomari Observatooriumis nihutasid filmifotograafia piire.

Teatavaid edusamme tehti fotoemulsioonide ja gaasi hüpersensatsiooni, krüogeenjahutuse ning valguse võimendamise valdkonnas, kuid alates 1970. aastast pärast CCD leiutamist on fotoplaadid andnud järje elektroonilisele pildistamisele professionaalsetes observatooriumites. CCD-d on palju valgustundlikumad ja valgustundlikkus ei lange pika säriaja jooksul nagu filmi puhul. CCD-l on võime jäädvustada laiemas spektraalpiirkonnas ja lihtsustab informatsiooni talletamist. Tänapäeva teleskoobid kasutavad palju erikonfiguratsioonidega CCD-sensoreid, sealhulgas lineaar reastust ja suuri mosaiike CCD-elementidest, mis vastab 100 miljonile pikslile, mille eesmärk on katta fokaaltasand teleskoopidel, mis enne kasutasid 10–14-tolliseid fotoplaate.

20. sajandi lõpp tõi kaasa arengu astrofotograafias, kui hakati kasutama uut tüüpi riistvara seoses hiiglaslike mitmepeegliste ja -segmendiste teleskoopide ehitamisega. Samuti tulid esimesed kosmoses põhised teleskoobid nagu Hubble'i kosmoseteleskoop. Tegutsedes väljaspool Maa atmosfääri mõjutusi saab Hubble'i kosmoseteleskoop oma 2,4 m diameetrilise peegliga jäädvustada tähti alla 30. suurusjärgu, mis on 100 korda tuhmim sellest, mida suutis 5-meetrine Mount Palomari, Hale'i teleskoop aastal 1949.

Harrastusastrofotograafia
pisi|300x300px|Iridiiumi satelliidi sähvatus kuuvalgel ööl Võrumaal. Näha on ka Suur Vanker
Astrofotograafia on populaarne hobi fotograafide ja harrastusastronoomide seas. Öötaevast saab pilte teha ka kõige lihtsamate filmi- ja digitaalkaameratega. Mingit muud lisavarustust peale tavalise statiivi pole tingimata vaja. Küll on aga võimalik soetada väga palju erinevaid nii lihtsaid kui ka keerukamaid seadmeid. Harrastusastronoomid ja amatööridest teleskoopide tegijad kasutavad ka omatehtud ja modifitseeritud seadmeid, et tähistaevast vaadelda ja jäädvustada.

Meedia
Pilte jäädvustatakse erinevate meedia- ja fotoseadmetega nagu ühe objektiiviga peegelkaamerad, 35 mm film, digitaalse ühe objektiiviga peegelkaamerad, lihtsate harrastus- ja profitaseme tööstuslikult toodetud CCD- või CMOS-kaamerate, videokaamerate ja isegi pikale säriajale kohandatud veebikaameratega.

Tavapäraseid fotofilme on astrofotograafias kasutatud juba ammu. Filmidele pildistamisel ulatuvad säriajad 10 minutist kuni mitmete tundideni. Müügilolevate värvifilmide valgustundlikkus kahaneb väga pika säriaja puhul, valgustundlikkus erinevatele lainepikkustele muutub säriaja kasvades ning seetõttu muutuvad foto värvid. Seda saab kompenseerida kasutades sama tehnikat, mida kasutatakse professionaalses astronoomias, et tehes pilte erinevatel lainepikkustel, mis hiljem liidetakse, et luua õiget värvi pilt. Kuna film on võrreldes digitaalsete sensoritega palju väiksema tundlikkusega vastuvõtja, saab väikeseid suunamis- ja jälgimisvigu parandada ilma suure märgatava mõjuta lõplikule pildile. Filmile tehtav astrofotograafia on tänapäevaks odavate ja kvaliteetsete digitaalsete kaamerate tõttu peaaegu välja surnud. Lisaks film nõuab jätkuvaid kulutusi (film, töötlemine, trükkimine või skaneerimine) ning tulemust näeb alles pika aja pärast. Filmile pildistamise eeliseks on füüsilise jäädvustatud negatiivi olemasolu.

thumb |220px |left|Video tähistaevast tehtud DSLR-kaamera pika säriaja/time-lapse-funktsiooniga. Kaamera on kinnitatud arvutijuhitava teleskoobi monteeringu külge

Alates 1990. aastate algusest on amatöörid järk-järgult jälginud professionaalsete observatooriumite üleminekut filmilt digitaalsetele vastuvõtjate. 1990. aastatel muutusid laiemalt kättesaadavaks CCD-kaamerad, mis on kümneid kordi tundlikumad kui filmid, võimaldades palju lühemaid säriaegu ja reageerivad valguse hulgale lineaarselt. Pilte saab jäädvustada paljude lühiajaliste säriaegadega, et luua sünteetiline pikk säriaeg. Digitaalkaameratel puuduvad ka liikuvad osad või on neid minimaalselt ja neid on võimalik kaugjuhtida arvuti abil, vähendades vibratsiooni. Lihtsaid digitaalseadmeid nagu veebikaameraid saab modifitseerida, et võimaldada juurdepääs fokaaltasandile ja isegi pika säriajaga pildistamist. Ka videokaameraid saab kasutada astronoomiliste piltide jäädvustamisel.pisi|200x360px|Hubble'i kosmoseteleskoobi piltidest kokku pandud töödeldud pilt udukogust NGC 6302 On palju meetodeid ja seadmeid, mille abil saab peegel- ja hübriidkaameraid või elementaarseid “sihi ja tulista” kaameraid kinnitada teleskoobi külge. Tavalised laiatarbe-digitaalkaamerad kannatavad kõige rohkem pildimüra all, mis tekib pikast säriajast. On mitmeid meetodeid, kuidas jahutada kaamerat, sealhulgas krüogeenne jahutamine. Astronoomiliste seadmete ettevõtted pakkuvad nüüd ka laias valikus just selleks otstarbeks ehitatud astronoomilisi CCD-kaameraid koos riistvara ja töötlustarkvaraga. Paljudel digipeegelkaameratel on võimalus teha pika säriajaga pilte koos järjestikuste piltidega (nn time-lapse), mis võimaldab fotograafil luua liikuva pildi tähistaevast. 

2020. aastatel on üha kiiremini ja laiemalt hakanud levima odavamad CMOS-sensoritega kaamerad. Taevast õnnestub pildistada ka nutitelefonide abil. 

Järeltöötlus

Nii digitaalsed pildid kui ka skaneeritud filmikaadrid töödeldakse hiljem mingil meetodil pilditöötlustarkvaraga, et jäädvustatud pilti parandada. Pilte saab muuta heledamaks ja manipuleerida arvutis, et reguleerida värvi, kontrastsust või teisi omadusi. Keerulisemad meetodid võimaldavad jäädvustada mitu pilti (mõnikord tuhandeid), et kokku panna neist teravam pilt, vähendada atmosfääri mõju, parandades kehva objekti jälgimist, tuua välja nõrgad objektid või vähendamaks valgusreostust. Digitaalkaamera fotod võivad vajada ka edasist töötlust, et vähendada pildimüra, mis on tingitud pikast säriajast. On mitmeid tasulisi ja vaba tarkvara pakette, mis on spetsiaalselt mõeldud astronoomiliste fotokujutiste töötlemiseks.

Astrofotograafia seadmed ja varustus
Hobiastronoomid kasutavad astrofotograafia jaoks väga erinevaid seadmeid, kuna fotograafide eesmärgid varieeruvad laias ulatuses - mingit tüüpi esteetiliselt meeldivatest piltidest, kuni väga tõsiste harrastusastronoomideni, kes koguvad andmeid teadustööks. Võrreldes tavafotograafia ja professionaalse astronoomiaga on astrofotograafias kui hobis on palju hoopis erinevaid väljakutseid, mida tuleb ületada. Kuna enamik inimesi elab linnades, peavad seadmed tavaliselt olema kaasaskantavad, et neid saaks liigutada kaugele eemale linnadest, et vältida valgusreostust. Linnades pildistavad astrofotograafid kasutavad spetsiaalseid valgusreostuse vastaseid või lihtsalt kitsaribalisi filtreid ja keerukamaid arvutitöötlusmeetodeid, et eemaldada ümbritseva valgusreostuse mõju piltide foonist. Samuti pildistavad nad üldiselt heledamaid objekte nagu Kuu ja planeedid. Teine meetod, mida amatöörid valgusreostuse vältimiseks kasutavad, on kaugjuhitava teleskoobi ülesseadmine või rent kohas, kus pole nii palju valgusreostust. Teised väljakutsed on näiteks kaasaskantavate teleskoopide ülesseadmine, joondamine taeva täpseks jälgimiseks, jälgimisseadmete vastupidavus ja ilmastikuolud ning mõnikord manuaalne suunamine.

Mõned kaameratootjad modifitseerivad oma tooteid, et neid saaks kasutada astrofotokaameratena, nagu Canoni EOS 60Da, mis põhineb kaamera mudelil EOS 60D ja sisaldab modifitseeritud infrapunakiirguse lõikefiltrit, selle suurem tundlikkus vesiniku alfajoone lainepikkusel võimaldab paremini jäädvustada udukogude emissioone. Astrofotograafide hulgas on olnud väga populaarsed ka mõned konkreetsed kõrge tundlikkusega ja väikese müratasemega veebikaamerate mudelid. Enamasti olid need käsitsi teravustatavad kaamerad ja sisaldasid CCD-sensoreid tavapäraste CMOS-sensorite asemel. Kaamerate läätsed eemaldati ja kaamera kinnitati teleskoobi külge, et jäädvustada pilte, videot või mõlemat. Uuemate meetodite puhul jäädvustatakse paarisekundilised videod väga nõrkades objektidest ja siis liidetakse video kvaliteetsed kaadrid kokku, et saada hea kvaliteediga pilt. Väga populaarsed olid Philips PCVC 740K ja SPC 900 veebikaamerad. 2020. aastatel laialt levima hakanud kõrge kvaliteediga spetsiaalsed astrofotograafiale orienteeritud CMOS-kaamerad on veebikaamerate taeva pildistamiseks kasutamise efektiivselt lõpetanud.

 Varustuse seadistused 

 Fikseeritud või statiivil olev kaamera 
Kõige lihtsamat tüüpi astronoomilised fotod on tehtud standardkaamerate ja -objektiividega, mis on kas fikseeritud asendis või paigaldatud statiivile. Mõnikord kombineeritakse lõplik pilt mitmest pildist, näiteks kui maastik või muu lähedal olev objekt tahetakse fotole jäädvustada. Objektid, mida üldiselt jäädvustatakse, on tähtkujud, huvitavad planeetide seisud, meteoorid või heledad komeedid. Säriaeg peab olema lühike (alla minuti), et vältida tähtede venimist jooneks, mis on tingitud Maa pöörlemisest. Kaamera objektiivi fookuskaugus on tavaliselt lühike, sest pikema fookuskaugusega objektiivide puhul tekib venimine mõne sekundiga. Mõnikord pildistatakse taevast teadlikult minutite või isegi mitmete tundide pikkuste säriaegadega, lastes tähtedel joonistada kaadrisse pikad jooned, sellise pildistamise tulemust nimetatakse “tähejälgedeks”.

 Teleskoopide monteeringud 
Et pildistada taevast pikema säriajaga ilma, et objektid triipudeks veniksid, kasutatakse mingit tüüpi jälgimist/suunamist võimaldavat monteeringut, mis kompenseerib Maa pöörlemist. Monteeringu ülesandeks on vabastada vaatleja käed teleskoobi hoidmisest. Juba väikeste suurenduste korral on käte värin piisavalt segav, et vaatlemine muutub väga raskeks või isegi võimatuks. Monteeringud jagatakse üldiselt kaheks: ekvatoriaalsed ja asimutaalsed.

Ekvatoriaalne monteering – üks telgedest on paralleelne Maa teljega – on suunatud täpselt taevapoolusele, põhjapoolkeral Põhjanaela lähedale. Selle telje ümber pööreldes saab liigutada teleskoopi ida-lääne suunas, teine telg võimaldab liikumist põhja-lõuna suunas. Ekvatoriaalsel monteeringul teleskoopi saab taevakehal hoida, liigutades seda ainult ümber polaartelje pöörates. Tavaliselt on selleks olemas spetsiaalne teleskoobi peenliigutamise kruvi või hoopis elektrimootoriga kellamehhanism. Eriti hästi sobib selline monteering suure suurendusega vaatlemiseks, lausa kohustuslik on ta aga taeva pildistamisel. Ekvatoriaalse monteeringu miinuseks on aeganõudev polaartelje paika sättimine ning teleskoobi tasakaalustamine. Pikkade säriaegadega taeva pildistamisel on polaartelje õige asend määrava tähtsusega.

Asimutaalne monteering – teleskoopi on võimalik liigutada vertikaalselt ja horisontaalselt. Kui vaadelda asimutaalses monteeringus teleskoobiga näiteks planeete, siis tuleb teleskoopi liigutada korraga nii vertikaal- kui horisontaalsuunas. Asimutaalse monteeringu plussiks on tema kergus ja lihtsus – teleskoobi töökorda seadmine võtab tavaliselt aega vaid paar minutit. Pikema säriajaga pildistamiseks see aga ei sobi, vaatevälja keskel olev objekt jääb küll punktikujulised, kuid kõik teised objektid vaateväljas joonistavad keskpunkti ümber kaared.

 "Piggyback"-fotograafia 
"Piggyback" astronoomiline fotograafia on meetod, kus kaamera/objektiiv on kinnitatud ekvatoriaalse monteeringuga teleskoobi külge. Teleskoopi kasutatakse juhtimis-/jälgimisseadmena, et hoida objekti särituse ajal paigal. See võimaldab kaameraga kasutada pikemat säriaega või pikema fookuskaugusega objektiivi või isegi olla kinnitatud mingit tüüpi astrograafi külge.

 Teleskoobi fokaaltasandi fotograafia 
Seda tüüpi fotograafias kasutatakse teleskoopi ennast objektiivina, mis kogub valgust filmile või kaamera sensorile. Kuigi see võimaldab kasutada teleskoobi suurenduse ja valguse kogumise võimsust, on see üks raskemaid astrofotograafia meetodeid. Selle põhjuseks on kitsas vaateväljas väga nõrkade objektide leidmise, fokaaltasandis samal kohal hoidmise ja mõnikord ka fokuseerimise raskused. Lisaks võimenduvad vibratsiooni ja teleskoobi monteeringu ajami ebaühtluse vead. Ka lisaseadmete kulu võib olla arvestatav - näiteks on edukaks pildistamiseks vajalik piisavalt stabiilne teleskoobi monteering, kaamera hoidja ja kinnitused, gideerimiskaamera, giidpikksilm või -teleskoop või muu juhtimiseks vajalik automaatika ning tarkvara. On mitu viisi, kuidas (eemaldatava objektiiviga) kaameraid kinnitada harrastusteleskoopide külge, sealhulgas:

Peafookus – selle meetodiga teleskoobi kujutis langeb otse filmile või CCD-le ilma vahepealse segava optikata või teleskoobi okulaarita.

Positiivne projektsioon, okulaarprojektsioon – meetod, kus kasutatakse teleskoobi okulaari või positiivset objektiivi (kinnitatud teleskoobi objektiivi fokaaltasandi taha), et saada isegi rohkem suurendatud kujutis otse filmile või kaamera sensorile. Kuna suurendatud kujutis on reeglina kitsa vaateväljaga, siis seda meetodit kasutatakse üldjuhul detailseks Kuu ja planeetide jäädvustamiseks.

Negatiivne projektsioon – see meetod, nagu ka positiivne projektsioon tekitab suurendatud pildi. Negatiivne objektiiv, tavaliselt Barlow' või fotograafiline telekonverter, paigutatakse valgusvihku enne teleskoobi objektiivi fokaaltasandit, see muudab teleskoobi objektiivi efektiivset fookuskaugust pikemaks. Barlow läätsedel ja telekonverteritel on reeglina kirjas, mitu korda nad fookuskaugust pikendavad.

Koondamine – koondamisel kasutatakse positiivset objektiivi, mis asetatakse koonduvasse valgusvihku enne teleskoobi objektiivi fokaaltasandit, et vähendada pildi üldist suurendust. Seda kasutatakse väga pika fookuskaugusega telskoopide puhul, nagu näiteks Maksutovs ja Schmidt-Cassegrains, et saada laiem vaateväli.

Kaamera objektiivi eemaldamata (või kui ei saagi eemaldada) jäädvustamine on tuntud meetod afokaalfotograafias, mida kutsutakse ka afokaalprojektsiooniks. Selle meetodi puhul nii objektiivi kui ka teleskoobi okulaar on kasutusel. Kui mõlemad on fokuseeritud lõpmatusele, siis valgusvihud nende vahel on paralleelsed afokaalsed, mis võimaldab põhimõtteliselt kaameraga jäädvustada kõike, mida näeb ka vaatleja. See meetod sobib hästi Kuu ja heledamate planeetide jäädvustamiseks, samuti ka kitsa vaateväljaga piltideks tähtedest ja udukogudest. Afokaalfotograafia oli levinud eriti 20. sajandi alguse harrastuskaameratega, sest paljudel mudelitel polnud objektiivid eemaldatavad. Selle meetodi populaarsus kasvas taas, kui tulid “sihi ja tulista” tüüpi digitaalkaamerad, sest ka enamikul neist mudelitest on mitteeemaldatavad objektiivid.

Astrofotograafia kaugjuhitavate teleskoopidega
21. sajandi kiire interneti, arvutiga juhitavate teleskoopide ja CCD-kaamerate arenguga on kaugjuhitava teleskoobi astronoomiast saanud toimiv vahend harrastusastronoomidele, kellel ei ole ligipääsu suurtele teleskoopidele, et tegeleda teadustöö või süvakosmose vaatlemisega. See võimaldab pildistajal kontrollida teleskoopi suurte vahemaade tagant ja pimedas kohas, kasutades sealseid CCD-kaameraid. Jäädvustada saab sõltumata kasutaja või teleskoobi asukohast, kuna võimalusi on mitmeid. Teleskoobiga digitaalselt kogutud andmed saadetakse ja kuvatakse interneti abil. Näiteks üks selline avalik, interneti kaudu ja kaugjuhitav teleskoop on Bareketi obervatooriumi teleskoop.

Näiteid harrastusastrofotograafia meetoditel saadud tulemustest

Tuntud astrofotograafe

 Arild Heitmann – Norra
 Luc Perrot – Prantsusmaa
 Troy Casswell – Austraalia
 Colin Legg – Austraalia
 Julie Fletcher – Austraalia
 David Lane – USA
 Brad Goldpaint – USA
 Tommy Eliassen – Norra
 Mark Gee – Uus-Meremaa
 Justin NG – Singapur

Vaata ka
 Canon EOS 60Da
 Valgusreostus
 Montage Image Mosaic Software
 National Geographic Society – Palomar Observatory Sky Survey
 Night photography

Viited

Lisalugemist
 WikiHOW – Kuidas pildistada öist taevast

Välislingid
 Suur kollektsioon astronoomiafotosid. Licki observatooriumi digitaalne andmebaas
 Üks esimesi pilte päikesest (tehtud 1845)

Kategooria:Astronoomia
Kategooria:Fotograafia