3. Teleobjektiv a fotokomora

Jestliže již máte zvládnutou širokoúhlou fotografii a zatoužíte si pořídit snímky s větším roslišením, můžete zkusit fotografovat teleobjektivem nebo světelným dalekohledem. Musíte však počítat s tím, že spolu s prodlužováním ohniskové vzdálenosti značně rostou nároky jak na optiku, tak na montáž.

Optické soustavy
Pro délku expozice je podstatná světelnost optické soustavy. Jestliže použijeme film o citlivosti 400ASA a nechceme fotografovat déle než 15min (což pokládám ještě za přijatelné), měla by optická soustava mít světelnost alespoň 2,8. To není problém u základního objektivu, ovšem chceme-li tuto světelnost zachovat i u delších ohniskových vzdáleností, nutně narůstá průměr optiky (lineárně) a s průměrem roste samozřejmě také váha a cena (velmi nelineárně). Digitální snímače obrazu (DSLR a zejména CCD kamera) jsou citlivější než filmy a je možno z požadavku na vysokou světelnost poněkud slevit, cca na 4 - 5,6.

Teleobjektiv
Použití teleobjektivu je patrně nejjednodušší způsob, jak pořídit detailnější snímky hvězdné oblohy. Typický teleobjektiv má ohniskovou vzdálenost 100 až 300mm a světelnost 2,8 až 5,6. Nechceme-li dělat hodinové expozice, je světelnost 5,6 již nedostatečná. Podstatná je však samozřejmě kvalita optiky, někdy je lepší objektiv raději zaclonit o jedno clonové číslo i za cenu prodloužení expozice. Opět nemohu doporučit zoom objektivy, mají malou světelnost a obvykle horší kresbu. Teleobjektivem již nelze fotografovat delší expozice z malé nepointované montáže. Je nutné mít možnost alespoň občas provést kontrolu chodu pomocí pointačního dalekohledu. Jestliže již vlastníte menší dalekohled na paralaktické montáži, je výhodné k němu připevnit fotoaparát s teleobjektivem a dalekohled používat pro kontrolu chodu montáže. Podobněji je tento způsob fotografování popsán v části věnované pointaci.

Světelný Newton
Světelný dalekohled typu Newton je často využíván i pro fotografování v primárním ohnisku, protože na rozdíl od srovnatelného refraktoru je tato soustava podstatně lacinější. Optické schéma je velmi jednoduché, jak je zřejmé z obrázku.

Maximální světelnost tohoto typu dalekohledu nebývá větší než 1:4, protože při větší světelnosti již značně narůstá koma a centrální stínění sekundárním zrcátkem. Abychom zabránili vinětaci, je nutný dostatečný průměr okulárového výtahu (min. 2" pro kinofilmový formát) a dostatečně velké sekundární zrcátko. Podstatného zlepšení kresby u krajů snímku dosáhneme použitím komakorektoru - zpravidla dvoučočkové soustavy, která vyrovná obrazové pole a koriguje komu parabolického zrcadla.

Astronomická fotokomora
Problémy s malou světelností a relativně malým zorným polem Newtonova dalekohledu řeší Schmidtova nebo Maksutovova fotokomora. Obě fotokomory mají podobnou konstrukci. Obraz vzniká v ohnisku kulového zrcadla, jehož otvorová vada je kompenzována asférickou deskou (Schmidt) nebo meniskem (Maksutov).

Jak je zřejmé z nákresu, obraz vzniká u těchto komor uvnitř tubusu, takže není tak dobře přístupný, jako u Newtonova dalekohledu. Další komplikace je v tom, že obrazová rovina je sklenutá, takže je nutné na film vyrobit speciální kazetu. Tyto nevýhody jsou ale vyváženy naprosto dokonalou kresbou v celém poli, velkým zorným polem bez vinětace a velkou světelností (až 1:1).

Montáž
Nároky na pevnost a přesnost montáže rostou se zvětšující se ohniskovou vzdáleností, takže chceme-li fotografovat dalekohledem nebo větší fotokomorou, neobejdeme se bez robustní paralaktické montáže. Pokud bydlíte ve městě, kde je obloha přezářena pouličním osvětlením, je navíc nutné montáž s dalekohledem navrhnout tak, aby ji bylo možné převážet. To je pochopitelně v protikladu na požadavek pevné (takže těžké) montáže. Je proto nutné najít kompromis a montáž postavit tak, aby byla co nejpevnější, ale ještě přenosná. Aby bylo možné kontrolovat a opravovat chod montáže (pointovat), musí být vybavena jemnými pohyby v obou osách. Postavit kvalitní paralaktickou montáž je náročnější než postavit vlastní dalekohled a pokud nemáte alespoň základní strojařské vybavení (např. soustruh), je lepší montáž koupit.

Pointace
I velmi malá chyba v chodu montáže se projeví na fotografii mírným protažením obrazu hvězd. Přesnost vedení dalekohledu by měla být lepší než je rozlišení detektoru v ohniskové rovině, orientačně 0,02 mm pro citlivý film, pro digitální snímač 0,005 - 0,01 mm. To je prakticky nemožné dosáhnout bez toho, aby se chod montáže kontroloval sledováním referenční hvězdy. Nejjednodušší je pointovat ručně, sledováním referenční hvězdy v okuláru se záměrným křížem a ruční opravou chodu montáže. Existují však i automatické pointéry, které snímají obraz CCD kamerou, automaticky ho vyhodnocují a provádí příslušné opravy. I v amatérských podmínkách lze automatický pointér postavit např. z webkamery a notebooku. Existují dvě zásadně odlišné konstrukce pointérů - mimoosový pointér a paralerní fotografování.

Mimoosový pointér využívá světlo z okraje zorného pole, které již nedopadá na film, a pomocí malého zrcátka ho odkloní do pointačního okuláru. Výhoda tohoto uspořádání je, že nepotřebujeme další dalekohled (k pointaci využíváme ten, kterým fotografujeme). Tento systém je také vhodný pro dalekohledy s menší tuhostí tubusu, protože kompenzuje i posun obrazu vlivem průhybu tubusu a teplotní roztažnosti materiálu. Nevýhodou je obtížné vyhledání vhodné referenční hvězdy, zejména když fotografujeme oblasti chudé na hvězdy. Problémy se mohou s tímto pointérem vyskytnout také při fotografování komet, které mají velký vlastní pohyb. Pak je nutné pointovat přímo na kometu, což pochopitelně nelze. Také nelze tento pointér použít u každé optické soustavy, např. u teleobjektivu nebo fotokomory.

Při paralerním fotografování kontrolujeme chod montáže zvláštním (pointačním) dalekohledem. Pro tento účel stačí menší refraktor, musíme však použít dostatečně velké zvětšení, abychom poznali i malou chybu, která se ještě neprojeví na fotografii. Obvykle se doporučuje zvětšení rovné dvojnásobku ohniskové vzdálenosti (v mm) objektivu, kterým fotografujeme. Okulár pointačního dalekohledu musí být samozřejmě vybaven záměrným křížem, který se někdy dělá osvětlený. Připevnění pointéru k montáži je nutno vyřešit tak, aby bylo možné pointér nastavit i poněkud mimo fotografované pole (a najít vhodnou referenční hvězdu) a ve správné poloze ho zaaretovat. Podle typu montáže je možno pointér připevnit různým způsobem.

Pokud máte německou montáž (levý obrázek), je nejsnažší připevnit fotoaparát na druhou stranu deklinační osy, kde je závaží (případně místo tohoto závaží). Vlastní dalekohled pak využijeme jako pointér. Tato soustava je vhodná zejména pro fotografování teleobjektivem nebo menší fotokomorou. Větší světelné přístroje jsou obvykle na vidlicové montáži (pravý obrázek). V tomto případě je nutné fotoaparát připevnit na tubus dalekohledu. V mém případě je situace opačná - hlavní přístroj na vidlicové montáži (Maksutovova fotokomora) používám na fotografování a k němu je připevněn menší pointér. Pro lepší představu jak může vypadat praktické provedení obou montáží, uvádím fotografie přístrojů, které používám.

Výhodou paralerního fotografování je, že lze použít v podstatě na každý přístroj. Další výhodou je snažší nalezení pointační hvězdy, protože můžeme vybírat ze šíršího okolí fotografovaného pole. Také je možné pointovat přímo na fotografovaný objekt, což využijeme např. při fotografování komet.
Nevýhodou je potřeba dalšího dalekohledu. Navíc je nutné zajistit dostatečnou tuhost celé soustavy, aby se hvězdy nehnuly vlivem průhybu tubusu a teplotní roztažností materiálu. To může být problém zejména u větších zrcadlových dalekohledů.