Perché le solite foto di Sun non mostrano protuberanze o esplosioni?


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Stavo solo guardando questa foto:

http://i.imgur.com/69in3.jpg

e mi chiedevo perché nessuna corona o traccia delle piccole esplosioni sulla superficie del sole siano visibili ...

Come dovrebbe essere fotografato il sole per vedere quei dettagli sulla sua superficie?

Risposte:


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È perché quell'immagine sta solo catturando lo spettro visibile. La maggior parte delle immagini che vedi del sole catturano lo spettro ultravioletto, dove vedi esplosioni davvero impressionanti ed espulsioni coronali:


(fonte: caltech.edu )

Quell'immagine è stata presa dallo spazio con una fotocamera scientifica altamente specializzata, ma puoi catturare alcuni dettagli, tra cui le prominenze usando una DSLR in combinazione con un filtro appropriato:

immagine (c) Kevin Lewis, fonte: http://www.photosbykev.com/wordpress/photography/pst-solar-imaging/

Il filtro usato in questo caso era un filtro Hα, progettato per far passare la frequenza della luce prodotta quando un elettrone in un atomo di idrogeno cambia stato energetico (sarebbe un eufemismo dire che ci sono molti atomi di idrogeno nel sole) . Si noti che questa è un'immagine a più esposizioni con un'esposizione per il disco principale e un'esposizione più lunga separata per le prominenze (bagliori che escono dal sole).


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Questo non è corretto Le immagini sopra sono immagini a spettro visibile riprese usando filtri a banda stretta. L'idrogeno alfa è all'interno dello spettro visibile, non in UV. Lo spettro UV ha lunghezze d'onda inferiori a 400 nm (dove inizia lo spettro vicino ai raggi UV). L'idrogeno alfa si trova sul lato opposto dello spettro visibile, non vicino alle lunghezze d'onda UV.
Tim Campbell,

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Questo è un semplice problema di esposizione e ci sono alcune sfaccettature.

Le immagini drammatiche che mostrano prominenze e filamenti solari sono riprese usando speciali telescopi (o filtri) a banda stretta che consentono il passaggio della luce solo alla lunghezza d'onda dell'idrogeno alfa. L'idrogeno alfa è una lunghezza d'onda dominante nella serie Ballmer ( https://en.wikipedia.org/wiki/Balmer_series ) con una lunghezza d'onda di 656,28 nanometri. La luce visibile è la lunghezza d'onda tra 400nm e 700nm. 656nm rientra bene nello spettro visibile.

Se 656nm è all'interno dello spettro visibile, perché non dovrebbe apparire nelle immagini scattate attraverso obiettivi o telescopi non filtrati utilizzando una fotocamera tradizionale?

Si scopre che lo fa ... nelle giuste condizioni:

Prominences solari visibili vicino Totalità al 21 agosto 2017 Total Solar Eclipse

L'immagine sopra è una delle tante che ho scattato durante l'eclissi solare totale del 21 agosto 2017 negli Stati Uniti. Ho usato una Canon 5D Mk III collegata a un rifrattore apocromatico TeleVue NP101is. A questo punto durante l'eclissi, il telescopio non viene filtrato. Questa non è un'immagine modificata o modificata (diversa da un ritaglio). Questo è ISO 200 a 1/500 di secondo attraverso un telescopio f / 5.4 con 2x TeleVue PowerMate (il rapporto focale effettivo è f / 11 con 2x PowerMate collegato (un PowerMate è un moltiplicatore di lunghezza focale telecentrica).

Il motivo per cui vedi le protuberanze qui, ma normalmente non vedi le protuberanze ha a che fare con l'esposizione.

Il sole è una fonte di radiazioni del corpo nero ( https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation ) che emette lunghezze d'onda attraverso l'intero spettro visibile - e oltre. Ma le protuberanze sono l'idrogeno alfa ... solo una particolare lunghezza d'onda. Se l'intero sole è visibile e tutte le lunghezze d'onda sono lasciate passare, c'è una tale abbondanza di luce nello spettro visibile che l'esposizione necessaria non è semplicemente abbastanza lunga da rendere visibili le caratteristiche dell'idrogeno alfa. Quando l'esposizione è abbastanza lunga, il resto delle lunghezze d'onda nello spettro visibile sopraffarrebbe completamente il sensore e otterresti semplicemente un'immagine sbalzata.

Un'altra sfumatura è che le telecamere tradizionali vengono filtrate all'interno dello spettro visibile per imitare la sensibilità dell'occhio umano. Alla lunghezza d'onda di 656 nm l'occhio non è particolarmente sensibile. Le telecamere tradizionali in genere consentono solo il 20-25% circa della luce per passare a questa lunghezza d'onda. I filtri Ha utilizzati nei telescopi solari consentono il passaggio di quasi tutta la lunghezza d'onda di 656 nm.

Puoi ottenere questo tipo di immagini durante un'eclissi solare totale ... ma poiché le eclissi non si verificano abbastanza frequentemente per essere convenienti, sono necessari altri metodi per fotografare queste caratteristiche.

Prominenze e filamenti sono caratteristiche della cromosfera del Sole. Questo è uno strato più alto dell'atmosfera solare sopra la fotosfera. La fotosfera è la parte del sole che tradizionalmente pensiamo come la "superficie" - anche se poiché il Sole è una sfera di gas calda, non è una superficie solida. Puoi fotografare la fotosfera se hai un filtro "luce bianca" solare sicuro attaccato alla parte anteriore di un obiettivo o di un telescopio.

Per visualizzare queste funzioni in luce alfa idrogeno, è necessario un filtro a banda stretta.

Attenzione: l'energia del sole può facilmente distruggere apparecchiature come telecamere, obiettivi o telescopi. Non ti consiglio di farlo senza un po 'di ricerca per assicurarti di utilizzare sia attrezzature che tecniche che non danneggino la tua attrezzatura.

Le immagini della corona scattate dagli astrofotografi solari amatoriali usano tipicamente telescopi solari Hydrogen alpha dedicati come quelli realizzati da Lunt Solar Systems, Coronado (una divisione di Meade), o talvolta usando telescopi non solari dotati di filtri solari Hydrogen alpha realizzati da uno dei Quark o Daystar. I telescopi solari Ha dedicati sono sicuri: i telescopi sono stati interamente progettati per questo scopo.

Questa marcia blocca l'intero spettro visibile ad eccezione della banda stretta vicino alla frequenza Ha. Anche questo diventa un po 'complicato perché i filtri consentiranno un passaggio di banda specifico in cui un passaggio di banda più stretto sarà tutto per un maggiore dettaglio e contrasto sulla superficie, ma le caratteristiche di prominenza sull'arto appariranno più deboli. Passaggi di banda leggermente più ampi cattureranno più dettagli sull'arto, ma meno contrasto di superficie. Nell'astrofotografia solare è comune acquisire i dati delle immagini per la superficie e per l'arto separatamente e quindi combinare i due.

Le fotocamere tradizionali di solito non vengono utilizzate. Invece, una fotocamera CMOS ad alta velocità con un otturatore globale elettronico (un otturatore globale può leggere l'intero sensore in parallelo ... la maggior parte delle fotocamere ha un otturatore elettronico che significa che il sensore legge riga per riga). Ciò consente alle immagini ad alta velocità di acquisire alcuni secondi di fotogrammi video non compressi che verranno combinati ed elaborati nell'immagine completa. (Mentre i modelli di fotocamera preferiti cambiano nel tempo, l'attuale preferito per questo tipo di lavoro è la fotocamera ZWO ASI174MM.)

Se sei interessato a questo tipo di fotografia, consiglierei di prendere il libro Lessons from the Masters a cura di Robert Geller e leggere il capitolo Catching Sunlight di Alan Friedman.

Martin Wise produce molte immagini solari e ha video di YouTube che descrivono dettagliatamente il suo processo. Puoi trovarne uno qui: https://www.youtube.com/watch?v=G-41RMTCdTE

Nota: il sole è attualmente in un periodo di quiete (minimo solare) nel suo ciclo di attività di circa 11 anni. Le funzionalità che ti interessano sono poco frequenti (possono passare giorni o addirittura mesi senza molta attività). L'attività inizierà a riprendersi tra un paio d'anni e sarà probabilmente molto attiva tra circa cinque anni.


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Spontaneamente direi che sono troppo piccoli, rispetto alle dimensioni del sole. Non puoi nemmeno vedere le montagne della ISS sulla terra.

Ma potrei sbagliarmi....

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