Fotografie úplného zatmění Slunce 11. srpna 1999

Martin Setvák,  ČHMÚ



Při fotografování úplného zatmění Slunce je největším problémem značný kontrast mezi partiemi koróny, těsně přiléhajícími k okraji slunečního kotouče, a jejími vzdálenějšími částmi. 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. Při fotografování profesionálními prostředky se tento problém obchází tzv. radiálními filtry, které mají největší hustotu ve středu a směrem k okraji hustota filtru postupně klesá. Tyto filtry jsou však nesmírně nákladné, a tak v amatérských podmínkách přichází ke slovu jiné metody, které tento problém řeší.

Jedním z možných přístupů je nafotografování série snímků různou expoziční dobou a jejich následné zpracování formou "sendviče" některým vhodným softwarem pro práci s digitálním obrazem (např. Photoshop, Corell, IDL/ENVI, aj.). Autor této stránky se do značné míry nechal inspirovat článkem Eclipse Photography in the Digital Age, který ve Sky & Telescope, leden 1998 (strana 117 až 120) otiskl Gerald Pellet. Cílem úprav je jednak vyvážení jasu vnitřních a vzdálenějších partií koróny, jednak zvýraznění struktur koróny, které jinak zanikají v její záři. Popis zpracování je určen spíše pro ty, kteří mají se zpracováním digitálního obrazu alespoň základní znalosti; v textu ponechávám anglické názvy jednotlivých funkcí Photoshopu (sám pracuji s anglickou verzí a neznám přesně použité překlady jednotlivých funkcí).

Všechny snímky, fotografované na inverzní materiál Fujichrome Velvia 50 (RVP) zrcadlovým teleobjektivem ZM-6A 6.3/500, byly nejdříve zdigitalizovány v CD-FOTO BLER, a to jednak technologií Kodak Photo CD, jednak na bubnovém skaneru ScanMate 11000. Následovalo jejich zpracování v Adobe Photoshopu (verze 4.01). Prvním krokem bylo převedení všech snímků do jednotného měřítka (aby na všech snímcích byl stejný průměr kotouče Slunce, resp. Měsíce) a jejich následné vystředění a oříznutí na jednotný formát (rozměr snímku). Následovalo jasové vyvážení (aby černá byla "právě" černou, a aby na jednotlivých snímcích částečné fáze zatmění byl stejný jas a barevné podání Slunce). Z takto připravených snímků pak bylo zvoleno pět různých expozic (1/15 sec, 1/8 sec, 1/4 sec, 1/2 sec a 1 sec) pro další zpracování.

Snímek 1/4 sec
Originální snímek, délka expozice 1/4 sekundy

Ze všech pěti snímků byly vytvořeny pomocné snímky metodou "neostré masky" (konkrétně funkcí "radial blur filter" s délkou průměrovaného oblouku 10 stupňů).

Neostrá maska
"Radiální neostrá maska" vzniklá z předchozího obrázku

Pro všech pět takto vzniklých dvojic byla od originálního snímku odečtena "radiální neostrá maska" (apply image - substract, offset=128, scale=1), takto vzniklý rozdíl snímků vypadal následovně:

rozdíl snímků - neupravovaný
Rozdíl originálního snímku (délka expozice 1/4 sekundy)
a "radiální neostré masky" (bez dalších úprav)

Dalším krokem byla úprava takto vzniklých "rozdílů" - nejprve kontrastu:

rozdíl snímků - upravený kontrast
Tentýž snímek (rozdíl originálního snímku
a "radiální neostré masky") po úpravě kontrastu

Z tohoto snímku (resp. všech pěti zpracovávaných expozic) pak byl následně odstraněn střed (vyjmutím oblasti těsně kolem okraje kotouče Měsíce), zhlazena oblast vně koróny a odfiltrován šum snímku, výsledek vypadá následovně:

rozdíl snímků - odstraněný střed, přefiltrované okolí koróny
Tentýž snímek po úpravě kontrastu, vyjmutí středu snímku,
přefiltrování (zhlazení) vnějšího okolí koróny a odstranění šumu

Jelikož Photoshop 4.01 neumí najednou sečíst více jak dva snímky, pro další zpracování bylo všech pět originálních snímků a všech pět upravených "rozdílů" přesunuto na pracovní stanici SGI Indigo2. Tam byl z originálních snímků vytvořen pomocí softwaru IDL/ENVI jednak "průměr originálů" (postupně pro červenou, zelenou a modrou složku snímku, výsledky byly opětovně složeny do nového RGB obrázku), jednak "průměr upravených rozdílů", výsledky byly uloženy opět do formátu TIFF a ke konečnému zpracování ve Photoshopu přesunuty zpět na PC.

Průměr originálních snímků
Průměr originálů snímků

Průměr rozdílů
Průměr rozdílů snímků

Závěrečným krokem bylo zkombinování "průměru originálů" s "průměrným rozdílem". Ve Photoshopu byla zvolena funkce apply image - overlay, zdrojovým snímkem byl "průměru originálů", překládanou maskou byl "průměrný rozdíl". Hodnota "opacity" (čili cosi jako hustota nebo propustnost masky) byla postupně volena od 10% do 100% (s krokem 10%) - čím vyšší hodnota, tím větší vliv masky na výsledný snímek. Zde jsou ukázky takto vzniklých snímků pro různé hodnoty "opacity":

Výsledný snímek, hodnota "opacity" 10%

Výsledný snímek, hodnota "opacity" 30%

Výsledný snímek, hodnota "opacity" 80%

Tak, a jsme u konce. Zbývá obligátní větička: všechny snímky zde uvedené jsou určeny pouze pro prohlédnutí, jakákoliv jejich další distribuce či komerční využití nejsou dovoleny. Pokud máte zájem o mozaiku snímků, uvedenou na začátku této stránky (ve formátu A4), obraťte se na pražské planetárium nebo na Štefánikovu hvězdárnu na Petříně, kde si ji můžete zakoupit (žádné "procento" za tyto fotky nemám, dělal jsem je jen pro radost sobě a druhým, tak tento odkaz neberte jako "skrytou reklamu"  :o)  ...).

A ještě na závěr - stručný přehled počasí v době zatmění je zde.


© 1999 Martin Setvák, Český hydrometeorologický ústav
setvak@chmi.cz