Kombinacja dwóch filtrów do obserwacji Słońca w Hα

Co daje filter stacking?

Wyższy kontrast podczas obserwacji i fotografii Słońca w Hα dzięki kombinacji dwóch filtrów.

Słońce to jeden z najbardziej fascynujących i zmiennych obiektów dla miłośnika astronomii ze względu na swoją dynamiczną powierzchnię, szczególnie podczas obserwacji chromosfery z filtrami Hα. Na rynku dostępny jest obecnie szeroki wybór filtrów lub kompletnych teleskopów Hα. Często oferowane są także opcjonalnie tak zwane "moduły double stack". To drugi filtr, który w połączeniu z filtrem posiadanym ma zapewnić wyższy kontrast.

Aby móc obserwować chromosferę, należy zablokowac białe światło fotosfery i jednocześnie przepuścić linie Hα. Kształt krzywej transmisji filtra Hα odpowiada krzywej dzwonowej Lorentza. Ważnym kryterium określającym jak wyraźne rysują się struktury chromosfery jest szerokość okna transmisji, którą określa się jako szerokość połówkową (ang. Full Width at Half Maximum - FWHM). Im mniejsza szerokość połówkowa, tym lepszy kontrast.

Jednym ze sposobów na poprawę kontrastu jest połączenie dwóch filtrów, tak zwany "filter stacking".

Często nie znamy dokładnej szerokości połówkowej, a specyfikacje producentów obarczone są sporą niepewnością. Większość systemów filtrów na rynku ma szerokość połówkową pomiędzy 0,05nm a 0,1nm. Nawet w najgorszym przypadku – odpowiadającemu stosunkowi szerokości połówkowej 1:2 – można zatem spodziewać się krotności około 0,85 i nieznacznego wzrostu kontrastu. Jeśli chodzi o obliczenia wyjściowe, należy zauważyć, że przyjmuje się idealne filtry o transmisji 100% na centralnej długości fali. W praktyce jednak maksima transmisji odbiegają od tego i wynoszą zwykle około 60% co powoduje, że przy łączeniu filtrów znacznie spada jasność obrazu. Może to utrudniać szczegółowe obserwacje zwłaszcza przy wyższych powiększeniach. Fotografowie muszą stosować dłuższe czasy naświetlania, co jest wadą biorąc pod uwagę dość słaby seeing w ciągu dnia.

W praktyce sensowne jest rozpoczęcie od pojedynczego filtra i wyregulowanie go tak, by uzyskać możliwie najlepszy kontrast, czy to na podstawie odczuć wizualnych, czy na ekranie w trybie obrazu "live". Wówczas centralna długość fali filtra leży na linii Hα. Następnie podłącza się drugi filtr i również optymalizuje wizualnie.

Wpływ na rezultat ma fakt zastosowania filtrów o różnej szerokości: o ile w szerszym systemie około 0,07nm fotosfera wciąż wyraźnie prześwituje, co jest szczególnie widoczne przy krawędzi Słońca, o tyle przy 0,045nm jest ona praktycznie niewidoczna. Wyraźnie bardziej kontrastowe struktury na tarczy płynnie przechodzą w struktury brzegowe i protuberancje na krawędzi. Jednocześnie obraz staje się ogólnie ciemniejszy, dlatego w trakcie obserwacji wskazana jest skuteczna osłona przed światłem rozproszonym.

Autor: Mario Weigand / Licencja: Oculum-Verlag GmbH