Астронет: Алексей Горшков/Троицкий вариант Две минуты на память, или Как сфотографировать солнечное затмение? http://variable-stars.ru/db/msg/1228906

Две минуты на память, или Как сфотографировать солнечное затмение?
26.07.2008 10:14 | Алексей Горшков/Троицкий вариант

Солнечная корона во время затмения 11 июля 1991 года в Мексике. Это затмение было выдающимся по длительности полной фазы – более 6 минут. Автор фотографии А.Щукин.

1 августа 2008 г. по территории России пройдет полоса полного солнечного затмения. За один час, с 14 до 15 часов московского летнего времени, лунная тень размером около 250 км пересечет нашу страну от Новой Земли через Полярный Урал и Западную Сибирь до Алтая, после чего уйдет в Китай и Монголию. На ее пути окажутся такие города, как Новосибирск, Горно-Алтайск, Барнаул, Бийск и Нижневартовск. Оказавшись в полосе затмения, мы смогли бы увидеть, как на короткое время, до двух с половиной минут, Луна закроет собой яркий свет солнечной фотосферы, окружающая местность погрузится в сумрак, а на небе вспыхнет бело-голубая солнечная корона самые внешние и самые горячие слои атмосферы нашего дневного светила. Ни один человек не может остаться равнодушным к этому изумительному по своей красоте природному спектаклю. И хочется продлить эти мгновения, сохранить яркие впечатления, поделиться ими с друзьями и знакомыми иными словами, нам нужно затмение сфотографировать.

Выбор места наблюдения

Прежде всего следует изучить обстоятельства затмения по любому доступному источнику (см. список в конце статьи). В первую очередь интересует положение центральной линии полосы затмения - здесь длительность полной фазы максимальна. Например, в районе Надыма она составит 2 мин. 27 с, в Новосибирске - 2мин. 18с, в Барнауле - на 2 с меньше. Смещение от центральной линии на несколько десятков километров уменьшает продолжительность затмения, но незначительно, всего на несколько секунд. Куда именно ехать - дело собственного выбора. Сказаться может и транспортная доступность, и предпочитаемый ландшафт (горы, берег водоема, городская площадь и т.п.), и прогноз погоды.

Выбрав точку на карте и определив ее координаты, выписываем из справочника моменты начала и конца затмения, азимут солнца и его высоту над горизонтом. Заранее, за день-два до 1 августа, выбираем на местности площадку для наблюдения. Нужно убедиться, что нужный сектор неба свободен от зданий, столбов и деревьев.

Частные фазы, когда солнце закрыто луной не полностью, начнутся на час раньше и закончатся на час позже полного затмения. За эти два часа солнце пройдет по небу тридцать градусов - желательно, чтобы все это время оно было доступно для наблюдения.

Что наблюдать

Внимание! Во время частных фаз смотреть на солнце через телескоп, бинокль или невооруженным глазом без защитных фильтров и очков нельзя! Это опасно для здоровья, можно навсегда потерять зрение. На любую оптику, направленную на солнце, нужно устанавливать специальные защитные фильтры (из пленки AstroSolar и т.п.), невооруженные глаза защищаем, например, с помощью очков для сварки. Удобно, если в оправе таких очков можно закрепить два темных стекла вместо одного. Во время полной фазы затмения, когда видна корона, на солнце можно спокойно смотреть без фильтров и очков - его яркость в этот момент сравнима с яркостью луны в полнолуние.

Частная фаза затмения начинается с того, что лунный диск касается солнечного (это так называемый первый контакт) и потихоньку начинает его закрывать. Примерно через час солнце оказывается закрытым полностью (второй контакт), начинается полная фаза. В самом ее начале некоторые лучи света еще пробиваются яркими точками сквозь промежутки между горами на Луне (четки Бейли), но через несколько секунд гаснут и они. Резко темнеет и даже становится холодней. Взору предстает солнечная корона, более нижняя и холодная часть солнечной атмосферы - оранжеватая хромосфера, солнечные протуберанцы. На небе появляются яркие звезды и череда планет - Меркурий, Венера, Сатурн и Марс.

Полная фаза длится две с небольшим минуты. Затем снова появляются четки Бейли, лунный диск начинает открывать Солнце (третий контакт). На мгновение появляется бриллиантовое кольцо - это Солнце вспыхнуло драгоценным камнем на краю лунного диска, но еще не успело затмить своим светом корону. Впрочем, корона быстро гаснет, солнца становится все больше и больше - идет заключительная частная фаза. Через час лунный диск полностью сходит с солнечного (четвертый контакт). Затмение закончилось.

Итак, выделим объекты для фотографирования: крупным планом можно снять частные фазы (что, впрочем, не так зрелищно), солнечную корону, четки Бейли и бриллиантовое кольцо. Кроме того, интересно заснять эффектный пейзаж затмение солнца с короной на фоне сумрачного ландшафта, а также - для памяти - окружающих людей во время затмения. Во время частных фаз можно заметить, что солнечные лучи, пробивающиеся сквозь кроны деревьев, образуют на земле блики в форме маленьких серпиков, - такой снимок может украсить затменную подборку фотографий. Подробно про фотографирование затмения можно почитать, например, в замечательной книге С.Ю.Масликова (см. литературу в конце статьи).

Чем фотографировать

Конечно, мы будем снимать фотоаппаратом, лучше цифровой зеркалкой, но и хороший пленочный тоже подойдет. Возможно, найдутся желающие использовать видеокамеру или мобильный телефон - это тоже возможно, просто нужно понимать возможности своей техники и правильно выбирать объект для съемки, чтобы избежать лишних разочарований.

Для съемки затмения крупным планом нам понадобится большое увеличение. Вспоминаем, что объектив с фокусным расстоянием в один метр создает на пленке или матрице фотоаппарата изображение солнечного диска диаметром 9 мм. При этом в стандартный пленочный кадр 24x36 мм поместится как само солнце, закрытое в момент затмения луной, так и окружающая корона протяженностью в 2,5-3 солнечных радиуса. Это то, что нам нужно! Так как в цифровых фотоаппаратах размер матрицы обычно меньше кадра пленки в N раз (N - так называемый кроп-фактор обычно больший или равный единице), для удобства используют понятие эквивалентного фокусного расстояния, равного реальному фокусному расстоянию объектива,умноженному на N. Итак, для крупного плана используем объектив с эквивалентным фокусом в 300-1000 мм. Это может быть фотообъектив (в том числе зенитовские Рубинар, МТО или ЗМ-5СА, рассчитанные на резьбовое крепление М42 и устанавливаемые на фотоаппарат через переходник) или небольшой телескоп, в прямой фокус которого через переходник установлена зеркальная фотокамера. В любом случае для съемки крупным планом необходим штатив, а при выдержках длиннее 1/4-1/10 с - специальная монтировка с часовым ведением, которая позволяет фотоаппарату следовать за солнцем в его суточном движении по небосклону. Монтировку заранее устанавливаем на месте наблюдения и правильно настраиваем с учетом широты места и направления на север. Если часовой привод питается от батареек - перед затмением ставим свежий комплект. Заряжаем аккумуляторы камеры, очищаем карточку памяти.

Для съемки частных фаз на оптику устанавливаем защитные фильтры, полезно также бывает уменьшить входное отверстие объектива до 1-2 см с помощью накладной быстросъемной диафрагмы, изготовленной, скажем, из картона. На время полной фазы все защитные фильтры и диафрагмы снимаем.

Для съемки пейзажа часовое ведение не нужно, достаточно простого штатива и спускового тросика. Возможно, нам захочется снять красивую панораму, наподобие той, которую сделал В. К. Хондырев с соавторами в 2006 году в Турции (www.skygarden.ru/astro), - тогда штативную головку нужно заранее выровнять по горизонту при помощи уровня или визуально, контролируя через видоискатель смещение картинки при панорамировании. Зеркалка для пейзажа тоже необязательна - можно использовать и компактный цифровой фотоаппарат, особенно если в нем есть режим ручной установки экспозиции и фокуса.

Как фотографировать

Полная фаза затмения длится чуть больше 2 минут, и каждая секунда здесь имеет свою немалую цену. Экспериментировать с экспозицией, настраивать фокус, менять режимы съемки - нет времени. Фокус устанавливаем вручную или автоматически во время частной фазы (с защитным фильтром на объективе!), после чего автофокус отключаем. В это же время устанавливаем вручную чувствительность 150 (в случае использования цифровой камеры) и выдержку для первого кадра полной фазы.

Полоса полного солнечного затмения 1 августа 2008 г. на территории России. Обозначены края полосы, ее центральная линия, а также моменты максимальной фазы затмения (по Всемирному времени) и высота солнца над горизонтом.

Яркость различных объектов съемки - короны на разных расстояниях от центра диска, протуберанцев, четок Бейли - может отличаться в тысячи раз и, более того, заранее точно не известна. Ориентировочные значения экспозиций можно найти по ссылкам,приведенным в конце статьи. Здесь лишь укажем, что при чувствительности 100 единиц 150 и диафрагме 8 для четок Бейли рекомендуется выдержка 1/8000 с, хромосферы - 1/4000 с, протуберанцев - 1/1000 с, короны - от 1/250 с на расстоянии 0,1 солнечных радиусов до 2 с на восьми радиусах. При одинаковой экспозиции выдержка изменяется обратно пропорционально чувствительности и прямо пропорционально квадрату диафрагме иного числа, так что приведенные значения легко пересчитать для конкретного объектива и фотоаппарата.

Таким образом, программа съемки полной фазы крупным планом может быть построена следующим образом: сначала пытаемся поймать момент, когда видны четки Бейли, снимаем их на рекомендованной выдержке и, если камера позволяет, делаем экспозиционную вилку в одну или две ступени. Затем делаем последовательность кадров с последовательно увеличивающейся выдержкой - от самой короткой выдержки на камере (скажем, 1/2000 с) с шагом в одну ступень до 2-10 с (при наличии монтировки с ведением, в противном случае ряд ограничиваем выдержкой в 1/10-1/4 с). Затем ставим выдержку, рекомендованную для внутренней короны (в нашем примере - 1/250 с), и караулим момент, когда вспыхнет бриллиантовое кольцо. После этого кадра срочно надеваем на объектив защитный фильтр, вооружаемся очками и поздравляем друг друга с успешным наблюдением полного солнечного затмения. Пример того, как можно из многих кадров сделать одну красивейшую и детальнейшую картинку затмения, показал В.К.Хондырев с соавторами во время затмений 1999 и 2006 гг.

При съемке пейзажа тоже делаем эксповилку - с поправками в минус две и минус одну ступень от показаний автоматики. В панораме важно, чтобы все составляющие ее кадры были сняты с одной экспозицией - для этого в начале полной фазы фиксируем экспозицию, ставим при необходимости поправку в минус одну-две ступени и снимаем всю панораму с одинаковыми значениями выдержки и диафрагмы.

Если же мы решили просто поснимать во время затмения окружающих людей, то нелишним будет заранее убедиться, что им не будет мешать наша вспышка. В противном случае вспышку необходимо отключить.

Увидеть своими глазами

Съемка затмения - увлекательный, по-спортивному захватывающий процесс. И все же, методично щелкая фотоаппаратом в предвкушении удачных снимков, важно не забыть хоть на несколько секунд оторваться от видоискателя и просто посмотреть на фантастически красивую солнечную корону - чтобы потом с полным правом можно было сказать: "Я видел это своими глазами!"

Алексей Горшков

Литература для справок и подробного изучения:

eclipse.gsfc.nasa.gov страница NASA, посвященная солнечным затмениям.

www.skygarden.ru/astro - исключительные по красоте и детализации фотографии затмений В.К.Хондырева и соавторов.

А.Н.Козловский Солнечное затмение 1 августа 2008 года и его наблюдение, АстроКА, 2008 (основная информация и сама книга доступны по адресу: www.astronet.ru/db/msg/1228423).

С.Ю.Масликов Дракон, пожирающий солнце. Полные солнечные затмения в России, М., Мир Урании, 2008.