С фотоаппаратом по вселенной - Что такое фотография

После изобретения телескопа изучение небесных явлений велось примерно так: астроном смотрел в окуляр на интересующий его объект, а результаты своих наблюдений записывал или зарисовывал. Но со временем на помощь глазу астронома-наблюдателя пришла фотография.

personal loan low credit score

Фотография была изобретена в начале XIX столетия. Первые снимки были получены на медных пластинках, покрытых слоем светочувствительного асфальта, на который через объектив в течение длительного времени проектировалось изображение того или иного предмета. Полученный таким способом снимок особым образом закреплялся.

Постепенно фотографические методы видоизменялись и совершенствовались. Снимки стали получать сперва на серебряных пластинках, покрытых слоем йодистого серебра, потом на специальной полупрозрачной бумаге и, наконец, на стеклянных пластинках.

В середине XIX столетия были получены первые фотографии Луны, а затем и солнечной короны во время затмения. Однако фотоматериалы, применявшиеся в те времена, обладали очень низкой чувствительностью и требовали весьма длительных экспозиций. А часовые механизмы телескопов были тогда еще далеки от совершенства. Поэтому снимки получались невысокого качества.

Настоящее развитие астрофотография получила лишь в 80-х годах прошлого века, когда были изобретены сухие броможелатиновые пластинки высокой чувствительности...

Физическую основу фотографического процесса составляют так называемые фотохимические реакции. Каждый из вас, вероятно, замечал, как на солнце выцветают краски. Это объясняется тем, что под влиянием света происходит разложение молекул некоторых веществ. Такие реакции и получили название фотохимических.

Фотоаппарат Москва

В фотографии обычно используется фотохимическая реакция разложения какой-либо соли серебра, например бромистого серебра, на серебро и бром или хлористого, а также йодистого серебра. Стеклянную пластинку покрывают специальной эмульсией, состоящей из желатина и множества мельчайших кристалликов - зерен той или иной соли серебра. Во время экспозиции под действием света в эмульсии совершаются химические изменения, сопровождающиеся выделением на освещенных участках частичек металлического серебра. Чем ярче было освещение, тем больше частиц выделяется. Образуется скрытое изображение. Чтобы оно стало видимым, его надо проявить. Для этого на эмульсию воздействуют специальными химическими реактивами, так называемым проявителем. Под его влиянием металлическое серебро, как говорят химики, восстанавливается и соответствующие участки эмульсии темнеют. И тем сильнее, чем больше света попало при экспозиции на данный участок. Те же участки пластинки, которые не подверглись освещению, остаются светлыми.

В результате проявления получается негативное изображение, где темные места соответствуют светлым местам сфотографированного предмета и наоборот.

Однако на этом процесс обработки фотопластинки не заканчивается. Полученное изображение надо еще закрепить, сделать его нечувствительным к дальнейшему воздействию света. Для этого проявленную пластинку опускают в закрепитель, основной составной частью которого обычно является гипосульфит. Он растворяет не-разложившиеся остатки солей серебра и тем самым фиксирует изображение.

С такой пластинки-негатива можно получить неограниченное число позитивных отпечатков.

При больших экспозициях вокруг изображений ярких источников света на фотоэмульсии возникают кольцеобразные ореолы, образующиеся под действием световых лучей, прошедших сквозь эмульсию и отразившихся от задней поверхности пластинки, граничащей с воздухом. Появление ореолов на астрономических фотографиях особенно нежелательно, так как из-за них пропадают изображения слабых звезд.

Для борьбы с ореолами подобного рода заднюю поверхность пластинки обычно покрывают специальным окрашенным слоем, поглощающим лучи главным образом в той части спектра, к которой чувствительна эмульсия. Так, на пластинках «орто-хром», чувствительных к желтому свету, красный противоореольный слой поглощает синие и зеленые лучи, а на пластинках «панхром», чувствительных к красному свету, темно-зеленый противоореольный слой поглощает красные и синие лучи. При проявлении противоореольный слой обесцвечивается.

Современная фотографическая техника позволяет в значительной степени автоматизировать процесс астрономических наблюдений, освободить астрономов от утомительных визуальных исследований. Но дело не только в этом - фотографический метод обладает целым рядом существенных преимуществ перед астрономическими наблюдениями с помощью глаза.

Одно из таких преимуществ - документальность. Если несколько даже самых квалифицированных художников возьмутся писать чей-либо портрет, их рисунки никогда не будут абсолютно одинаковыми и во всех без исключения деталях сходными с оригиналом. В процессе научного исследования такие расхождения могут привести к ошибочным выводам.

Фотографические изображения свободны от этого недостатка. Они дают точные изображения изучаемых объектов. Эти изображения могут храниться многие годы в специальных «стеклянных библиотеках», которые имеются во всех крупных обсерваториях. Сравнение фотографий одних и тех же небесных тел или одних и тех же участков звездного неба, сделанных в разное время, позволяет ученым обнаруживать изменения в состоянии космических объектов.

Второе замечательное свойство фотопластинки - детальность. Светочувствительная эмульсия фиксирует такие подробности, которые неизбежно ускользают даже от самого внимательного наблюдателя. Чтобы убедиться в этом, достаточно взглянуть на фотографию какого-либо участка поверхности Луны или какой-нибудь космической туманности. Мы увидим множество мельчайших деталей, которые с такой точностью не смог бы передать ни один самый опытный астроном.

Особенно ощутимо преимущество фотографической пластинки в тех случаях, когда приходится регистрировать явления, длительность которых чрезвычайно мала и которые по этой причине человеческий глаз либо не успевает как следует рассмотреть, либо вовсе не замечает. При этом фиксируется вся совокупность объектов, оказавшихся в поле зрения фотографической камеры.

Но, пожалуй, самое главное свойство фотографической эмульсии, делающее фотографический метод незаменимым в астрономических исследованиях, - ее способность накапливать свет. Глаз всегда воспринимает источник света таким, каким он виден в данный момент. От того, что мы будем смотреть на звезду несколько часов подряд, она не станет для нас более яркой. А если звезда так слаба, что мы ее вообще не замечаем, то мы не увидим ее и после многочасового наблюдения. Однако благодаря тому, что фотографическая пластинка накапливает свет, открывается возможность с помощью длительных экспозиций получать изображения весьма слабых и удаленных объектов, во много раз более слабых, чем те, которые можно увидеть в самые мощные телескопы с помощью глаза. Так, например, в телескоп с 2,5-метровым зеркалом можно увидеть звезды лишь 17-й или, в лучшем случае, 19-й звездной величины. На фотографиях же, полученных с помощью пятиметрового телескопа, получаются звезды до 23-й звездной величины, то есть в сто раз более слабые.

Преимущества фотографического метода этим не ограничиваются. Человеческий глаз способен воспринимать лишь сравнительно небольшую область электромагнитных волн - от красных до фиолетовых лучей. Специальная обработка позволяет изготовлять фотографические пластинки, чувствительные к электромагнитным волнам, лежащим за пределами видимого света.

В настоящее время на смену световым пластинам пришла цифровая фотография, которая позволяет делать мгновенные снимки очень высокого качества и сохранять миллионы снимков на одном жестком диске... Это поможет наблюдателям быстро выявлять изменения любого наблюдаемого объекта.