Západočeská pobočka

Zpracování koróny na PC

Při pozorování úplného zatmění Slunce každého uchvátí bělavá koróna, která se najednou objeví po zmizení posledního paprsku Slunce. Každého jistě napadlo si s sebou na zatmění vzít fotoaparát a pokusit se tento nevšední úkaz vyfotografovat. Po shlédnutí vyvolaných fotek se jistě v popředí zájmu objeví snímky Bailyho perel, ale fotografie koróny většinou zapadnou mezi obyčejné snímky. Je to tím, že jaksi nevystihují tu napjatou atmosféru ze zatmění a vypadají příliš monotónně. Pozorovatel si začne klást otázku, čím je to způsobené, kde se stala chyba.


Při fotografování koróny narazíte na problém velmi strmého poklesu intenzity koróny, jinak řečeno je zde příliš veliký kontrast mezi nízkou korónou přiléhající k okraji slunečního kotouče a slabou vzdálenou korónou. Tento problém byl ještě výraznější nyní, v době maxima slunečního cyklu. Běžnými prostředky získáme buď snímky, kde je dobře prokreslena vnitřní koróna a vnější zcela chybí, nebo je naopak vnější koróna naexponována dobře, avšak vnitřní partie jsou zcela přeexponovány.

Profesionální astronomové tento problém řeší použitím radiálních filtrů, které mají největší hustotu ve středu a směrem k  okraji hustota filtru postupně klesá. Při fotografování přes takovýto filtr vyjde intenzita koróny přibližně stejná. Tyto filtry jsou však velmi drahé, musí být speciálně zkonstruované pro daný rozměr slunce za objektivem i tvar koróny a tak v amatérských podmínkách přichází ke slovu jiné metody.

Jedním z možných přístupů je nafotografování série snímků různou expoziční dobou a jejich následné sečtení do jednoho obrazu. Nejlepší je použít objektiv s ohniskovou vzdáleností 300-500mm. Objektiv s kratší ohniskovou délkou nezobrazí dostatečné množství detailů, zatímco s objektivem s ohniskem 1000mm získáme lepší detaily vnitřní koróny, ale vnější koróna se již nevejde na políčko kinofilmu. K fotografování je nutné použít dostatečně masivní stativ, aby obrázky nebyly rozhýbané. Expozice využijeme všechny, které použitý fotoaparát nabízí. Mělo by to být alespoň od 1/1000s do 1s, u delších expozice pomocí "B" je nutno použít paralaktickou montáž pointovanou na Slunce.


Postup zpracování

Digitalizace snímků

Nejdříve musíme všechny fotografie naskenovat do počítače. čím lepší bude rozlišení obrazu tím lépe. Při průměru Slunce kolem 300 obrazových bodů získáme již velice pěkně prokreslenou strukturu koróny. Kvalitnější je samozřejmě skenování přímo z negativu, ale o to vyšší musí být potom rozlišení. Při skenování je třeba zajistit, aby rozsah úrovní šedi plně využil rozsahu úrovní fotografie. To zjistíme z histogramu snímku (obraz/histogram).

Vlastní zpracování je možné provést libovolným grafickým programem, který obsahuje dále popisované funkce. Nejpoužívanějšími programy jsou Photoshop, Corell, Paint Shop Pro. Popisovaný postup používá terminologii z české verze Photoshopu. Ke zpracování obrazu je nutné použít výkonnější počítač. Doporučit lze Celeron 400Mhz se 64MB paměti.



Výběr snímků
naskenovat

Nejdříve je nutné vybrat sérii nejlepších snímků, se kterými budeme pracovat. Optimální počet je kolem 4-6 snímků. Při menším počtu nezískáme dostatečně prokreslenou celou korónu a při větším počtu vzrůstají nároky na kvalitu zpracování.

Vystředění
vystředit

U všech snímků je nutné Slunce přesně vystředit a snímky oříznout na stejnou velikost. Slunce musí mít vždy stejnou velikost. Pokud tomu tak není, je třeba tyto snímky zvětšit nebo zmenšit. Někdy se stane, že je Slunce různě zdeformované (šišaté). I to je třeba opravit. Při použití více objektivů je nutné přesně vyrotovat snímek, aby jej bylo možno sesadit s  ostatními. Na přesnosti vystředění závisí výsledná kvalita snímků a množství získaných detailů.

Vystřeďování je časově nejnáročnější operace. Osvědčilo se mi do jedné vrstvy si vložit přesně vystředěný černý kruh průměru shodného s průměrem Slunce a do druhé vložit požadovaný snímek s průhledností odečíst 50%, která způsobí inverzní zobrazení překrývajících se kruhů. Potom pouze posouváme obrázkem, zvětšujeme a rotujeme až přesně lícuje. Uložením této vrstvy získáme obraz přesně vystředěný a oříznutý na zvolený rozměr.

Odečtení rozmazaného obrazu
rozostřit

Tento postup můžeme provádět s černobílým obrazem obraz/režim/stupně šedi).

Pro každý snímek vytvoříme neostrou masku metodou radiálního rozmazání o 10 stupňů (filtr/rozostření/kruhové rozostření).

odečíst

Odečtením neostré masky od původního snímku (obraz/použít obraz: odečíst s posunem 128) získáme jemné detaily koróny.

kontrast

Po zvýšení kontrastu (obraz/přizpůsobit/úrovně) dostaneme jemné detaily paprsků koróny. Ještě je třeba odstranit šum (filtr/šum/medián: poloměr=1) a retušovat zvýrazněné škrábance (razítko, rozprašovač). Dále je nutné oříznout středové a vnější části tak, aby zbyly pouze prokreslené partie koróny (kruhový přechod: popředí(šedá) do průhledné, obrátit, krytí normální 70%, upravit meze průhlednosti). Tyto operace musíme provést pro všechny vybrané snímky.

Sečtení odečtených obrazů
sečíst

Na každém snímku je dobře prokreslena pouze část koróny. Sečtením všech snímků dostaneme obraz koróny s jemnými detaily od nejnižší až po nejvyšší oblasti. Sečtení je možné provádět buď přes vrstvy (krytí normální) nebo přes použít obraz. U funkce obraz/použít obraz-sečíst je možné nastavit posun -128. U vrstev toto nelze a proto ztrácíme kontrast. Dodatečným zvýšením kontrastu ale dostaneme obdobné výsledky. Navíc je možné pro každou vrstvu nastavit jiné procento krytí. Snímek zachycující nejvzdálenější korónu by měl mít vyšší váhu než ostatní snímky. Střední a nízká koróna se totiž nasčítá z více snímků dohromady, zatímco nejvyšší koróna nikoli. Aby bylo rozložení detailů koróny rovnoměrné, je třeba mírně upravit krytí každého snímku a to nelze při použití funkce použít obraz příliš dobře odhadnout, protože sčítáme vždy jen dva obrazy. Proto je tato funkce výhodnější pouze při skládání menšího počtu snímků.

Závěrečné úpravy
výsledek

Získali jsme obrázek se zobrazením jemné struktury koróny. Nyní musíme upravit kontrast (obraz/přizpůsobit/úrovně, jas a kontrast). Pokud požadujeme ze snímku vytvoření fotografie, je třeba ještě upravit rozměry obrázku na poměr stran 3:2. Razítkem vyplníme vzniklé plochy na stejnou šeď a kruhovým přechodem zjemníme zrnitost okrajů.

Sečtení barevného obrazu k upravenému ČB

Pro získání barevného snímku je třeba k černobílému obrázku s jemnými detaily koróny přičíst sečtenou barevnou sérii nebo vybraný barevný snímek. To je možné provést několika metodami. Opět je možné sčítat přes vrstvy nebo přes funkci použít obraz. Použití vrstev není jednorázová akce, proto mu dáváme přednost. Osvědčili se režimy krytí normální a obarvit s různými procenty krytí. Nejlepší obrázky již musíte vybrat sami.


normální Normální 30%
Mírně obarvené paprsky koróny. Procento krytí definuje poměr barevnosti a jemnosti paprsků.
normální Normální 30%
Sečteno pouze s jedním barevným snímkem s nejdelší expozicí (nejvyšší koróna). Nízká koróna, která byla na tomto barevném snímku přezářena zůstala bílá.
překrytí Překrýt 40%
Koróna u okraje Slunce přezařuje paprsky - téměř jako ve skutečnosti. Procento krytí udává výšku přezařující koróny.
Závěrečné úpravy

Vytvoření předlohy pro fotografii uděláme stejným způsobem jako u černobílého snímku.

Použitý postup vychází z přednášky RNDr. Martina Setváka CSc. a z jeho internetové stránky (jejíž odkaz již bohužel nefunguje).


Tento návod byl vytvořen v roce 1999. Od té doby se ale již některé metody změnily a postup vylepšil. Nový upravený návod je k dispozici na stránkách Hvězdárny a planetária Plzeň .

Autor článku: Jiří Polák
Aktualizace: 3. 9. 2008

© 2006-2019 Západočeská pobočka České astronomické společnosti