Vezetés aktív optikával

Akik valaha is próbálkoztak mélyég fotózással, tudják, hogy a halványabb objektum részletekhez és morfológiához több perces expozíciókra van szükség. Aki mélyeget fotóz hosszabb expóidőkkel, gyorsan abban a szükségben találja magát, nem elég az amatőrök számára elérhető mechanikák követési pontossága, nem lehet félperces expozíciókból kellően mély részleteket kihámozni, még sok-sok kép összeadásával sem. Az asztrofotózáshoz használt mechanikák - legyenek azok jobbnál jobbak - még pontos pólusra állás esetén is hibáznak, elhúzva ezzel a képeket, elmosott részleteket, elnyúlt csillagokat alkotva. Vannak persze a méregnél is méregdrágább mechanikák, melyekkel a vezetés nélküli epxóhossz több percre hiba nélkül felvihető, de ezek nem a mi amatőr kategóriáink, árukat illetően legalábbis semmiképpen sem.

Egyszerű - ezt tehettem volna idézőjelbe - a megoldás, a mechanikák követési pontatlanságait vagy párhuzamosan szerelt távcsövön, vagy más megoldással, valós időben tudjuk korrigálni, ha egy másik egyszerűbb kamera segítségével ezeket a hibákat rövidebb expozíciós képek alapján korrigáljuk. Vagy gyorsítjuk, vagy lassítjuk kis időre a tengelyeket. A vezetés megoldásai sokfélék lehetnek, léteznek kompakt eszközök (pl. Mgen autoguider), vagy külön dedikált kamerás PC-s megoldások is. Lehet manuálisan is, okkuláron keresztül nagy nagyítással az elmozdulásokat kézivezérlőn keresztül korrigálni, de azért manapság ennek ha valaki neki is fog, nagyon gyorsan belefárad. Elvégre ha már léteznek az automata megoldások, használjuk ezeket a nagyságrendekkel egyszerűbbeket.

Valamely módon vezetésre használt kamera maximum pár másodperces expozíciós felvételei alapján a tengelyek mozgását számított mértékben korrigálva, elérhetjük a pontszerű leképezést, a részletek elmosása megszűnik. A vezetés szükséges pontossága nagyban függ a rendszerünk pixelfelbontásától. Ha például egy 100mm-es gyújtótávú objektívvel fotózunk, lehetséges, hogy sztenderd mechanika esetén annak pontatlansága nem is látszik meg akár 4 perces képeken sem. Az ilyen rendszerben az obketívre - effektíve távcsőre - helyezett fényképezőgép adta pixelfelbontás alacsony lesz, a mechanika követési hibái ha egy, vagy pár pixelen maradnak, akkor annak nem lesz nyoma a képünkön. Más a helyzet viszont, ha a távcső fókusztávolságát növeljük.

Azonnal látjuk, hogy a felbontásunk ugyan javul, de ideoda elhúzott csillagmező lesz a képeken, nem volt pontos az égi látszólagos mozgás követése. Sokan használunk vagy használtunk egy külön vezetőtávcsövet a korrekciókhoz. Sokan megtapasztaltuk, hogy a két távcsö minimális, szemmel nem látható mozgása, a mechanikai elemek tömegük okozta torzulásai rossz pontszerá leképezést adnak, pedig a vezetőkamera képére jól korrigált a rendszerünk. Ekkor kell arra igényt formálni, hogy ne egy másik, külön szerelt távcsövön keresztül tartsuk egy pontban a távcső képét, hanem magán a főkamerán keletkező kép alapján korrigáljunk hibákat. Ezt egy kis tükörrel lehet elérni, mely ugyan nem lóg be a főkamera látómezejébe, de a főkamera által látott képet látja, erre korrigálja a követés hibáját. Ezt hívjuk off axis guider-nek, röviden OAG-nak.

Tapasztalatom szerint a kompromisszum mentes eredményhez, jól vezetett képekhez, melyek közül nem kell kidobálnunk elhúzottakat, már érdemes valahol 1000 mm-es távcső fókusztávolságnál az OAG-ot használni külön vezetőtávcső helyett. Optikai rendszertől is függ ennek szükségessége, egy többtükrös rendszernél az elemek is rugalmas alakváltozást szenvednek, melynek ha nagyobb a mértéke, meglátszik ez is két nagyon masszívan egymáshoz rögzített fő- és vezetőtávcső alkalmazása esetén. Ezt hívják konyhanyelven kókadásnak. Egy lencsés távcsőben az optikai elemek nem mozdulhatnak, nem kókadhatnak annyira, de itt is van fókuszer, melynek alakváltozása hibát vihet a követésbe, eredménybe. Az OAG esetében, mivel ott a főkamerára kerülő fényutat nézzük a vezetőkamerával, ezeket a mechanikai torzuálsokat is automatikusan korrigálni tudjuk.

Egy alap, fotósok által unásig ismert bevezető után térjünk el a címben említett megoldás ismertetése felé. Az általam mélyég fotózásra használt távcső fókusza 1900 mm, ezt a használt Wynne korrektor 1805mm-re csökkenti. Ezen a fókusztávolságon a rendszer nagyon érzékennyé kezd válni a követési pontatlanságokra. A távcsövemnél ráadásul leképezett felbontásban az 1 ívmp/pixel értéket céloztam meg, így az ehhez alkalmazott vezetésnek illene 0.5 ívmp/pixel pontossággal mennie. Hiába a nagyobb, precíz Fornax mechanika a távcső alatt, ezt nem tudtam elérni. általában 1-1.2 ívmp/pixel pontossággal tudtam vezetni. A tévelygés szórásképe mivel véletlenszerű volt, így képeken nyoma ennek végül is nem volt észrevehető, de éppen elég az, ha én tudtam, hogy bizony részleteket veszítek el, illetve a leképezett csillagméretek soha nem olyan nagyok lennének pontosabb vezetéssel.

A mechanikát, és magát a vezetési időket próbáltam úgy állítgatni vagy paraméterezni, hogy a követési hiba kevesebb legyen, de be kellett lássam, ezzel a távcső tömeggel, és ezzel a mechanikával nem tudok jobbat elérni. Régóta szemezgettem az aktív optikákkal. Szokás adaptív optikának nevezni, de itt nincs referencia csillag, melyet valahol 40km magasságban képeznénk le, ez nem adaptív megoldás. Az aktív optika segítségével elérhető a látómező oly mértékű korrigálása egy vastag üveglap mozgatásával, mikor is látszólag a pontszerű leképezés biztosított, mindezt viszont nem a mechanika mozgatásával érjük el. A mechanika mozgatásával is követési hibákat viszünk a rendszerbe, a tömegektől alul vagy felülkorrigált lesz az egész, képtelenség 50kg-nyi távcső tömeget pontosan oda tenni ms-ok alatt, ahol a leképezésben a kiszemelt pontot kell megtartani, majd onnét monduk egy másodperc alatt elrángatni pár mikrométerrel odébb.

Mindig is szemeztem az AO használatával, de ekkora távolságot nem lehet csak úgy simán lespórolni. A hobbiban számomra fontos dolog a távcső körüli saját alkotás, a képeknél a részletek, a kettő pedig valahol találkozik az átmérő-mániában. Ezeket az AO-kat inkább katadioptrikus rendszerekhez találták ki, ahol nincs szükség korrektorra. Lencsés rendszereknél is szükség van korlátolt backfókusszal rendelkező flattenerekre, ezen távolságoknál sem fér el az AO, vastagsága miatt. A StarLight aktív optikája a gyári OAG adaptációval együtt 74 mm hosszú.... Erről mindig letettem eddig, nem tudok mit kezdeni ezzel.

Egyszer valamikor 2017. év végén ismét belebotlottam az aktív optikába egyik távcsöves termékoldalon. Előtte pár héttel láttam, hogy az Atik piacra dobta - vééégre! - a 7db 50mm átmérőjű szűrő fogadására képes EFW-3 szűrőváltóját. Ez előtt a konfig előtt a 7db szűrő használatát két, egymás mögé szerelt 5-ös szűrőváltókkal oldottam meg. Amikor az aktív optikát ismét úgymond felfedeztem, eszembe jutott, hogy azért ott akkor az EFW-3-al spóroltam 22mm-t a fényútban. Ugyan ez még távol van a vágyott csökkentéstől, de ha az OAG 15mm-ét is kihagyom - csak úgy gondolatkísérletként - a fényútból, meglehet az ideális fókusztávolság. Nem számoltam végig pontosan, nem ismertem egyik terméket sem testközelből, de gondoltam ebből ki lehet hozni valamit, így megrendeltem mindkettőt. Beugrott, hogy ha valahogy az OAG tükrét és kivezető részét nulla fényút körül meg tudom oldani, akkor mehet a vágyott nagyságrenddel pontosabb vezetés, a képeken a finomabb részletek. Akkor át sem gondoltam részleteiben, de megvolt az ötlet, vagy a szűrőváltóból, vagy az AO házából valahogy kis tükrökkel biztosan ki tudok csalni fényt a LM egy részéből, a vezetőkamera számára. Megérkezett egyszer csak a szűrőváltó és az aktív optika, megnézegettem, majd valahogy elmaradt a szerelgetésük. Téli hónapokban elég kevés tiszta éjszaka volt, akadt egyszer kis szabadidóm, gondoltam elkezdek méregetni, nézegetni....

Forgattam csak magam előtt a szétszedett régi korrektor-kamera vonatot, azért itt már pontosan kell mérni, nem nagyon akart kijönni az a 71mm a korrektor mögött.

Nem sokáig maradt egyben a kibontástól számítva az aktív optika. Kellett ebben is helyet keresni egy vezetőkamerának, az OAG tükör kinti részének is. Pfff... Azért ez nem egy nagy doboz...

A billegtetésért felelős motorok és egyik másik csatlakozó által határolt részek között van ugyan hely, de jóval kisebb, mintsem oda beférne a Lodestar X2 vezetőkamerám. Jött a következő probléma, hogyan lehetne azt elvékonyítani...