Это изображение диска нашего Солнца создано с помощью большого рефракторного (линзового) телескопа и высокоскоростной монохромной CMOS-камеры.

Каждый день над нашими головами висит большой шар света. Он там всегда, и никто не обращает на него внимания. Разумеется, мы не советуем вам долго смотреть на него и при этом ослепнуть, тем не менее, наука дала нам возможность смотреть прямо на солнце совершенно безопасно.

Поскольку техника стала более доступной, обычный человек может заглянуть в многочисленные слои Солнца с помощью специального оборудования, которое может купить в любом хорошем магазине телескопов.

В этой статье мы подробно рассмотрим слой, известный как хромосфера: область Солнца, видимая в оранжево-красном спектре. При помощи специального фильтра это устройство блокирует весь нежелательный свет, пропуская при этом определенный диапазон частот, который нас интересует.



Специальный тип фильтра, известный как эталон, используется в сочетании с блокирующим фильтром. Поскольку мы хотим получить изображение определенного слоя Солнца, блокирующий фильтр обеспечивает прохождение света с длиной волны 656 нм. В данном случае используется фильтр Daystar Gemini с линзой Барлоу с телецентрическим увеличением 4,2x.



Камера, о которой идет речь, произведена компанией QHYCCD, которая специализируется на производстве камер для специалистов в области астрофотографии. У этой конкретной камеры, QHY5III-174M, матрица меньше, чем у привычных нам камер. При разрешении всего 2,35 мегапикселя, конечное изображение строится из 90 панелей для создания своеобразной мозаики, позволяющей получить полное изображение нашей звезды.



Каждая панель или изображение получено в результате высокоскоростной видеосъемки 1000 кадров, которые затем складываются вместе для создания изображения с высоким разрешением с более плавными градиентами и меньшим уровнем шума.

Из-за того, что у камеры такая маленькая матрица, для съемки панорамных кадров Солнца использовалась установка с контроллером слежения. Поскольку солнце находится в постоянном движении, время съемки каждого изображения должно укладываться в определенные временные рамки. Эта последовательность заняла около 25 минут, чтобы поверхность не слишком сильно менялась при создании конечного изображения.

На начальном этапе астрофотографы делают обработку кадров, чтобы разобраться, что является сигналом, а что — шумом. Основная идея заключается в том, что сложение исходных кадров одной области, дает более качественное изображение.



После сложения этих изображений применяется процесс, который помогает повысить резкость изображения. С помощью специальной программы для обработки астрофото устраняются искажения (обрабатываются изображения посредством обращения свёртки), программное обеспечение IMPPG позволяет улучшить качество изображения. Это напоминает предварительные настройки, которые есть почти во всех цифровых зеркальных и беззеркальных камерах. В фотокамерах для астрономической съемки эти шаги предварительной настройки удалены, чтобы дать возможность астрофотографу управлять всеми важными настройками самостоятельно, выставлять максимально возможное для камеры время выдержки.

Далее следует долгая работа по выравниванию каждого изображения. Хотя существует множество программ, позволяющих ускорить или автоматизировать этот процесс, такие изображения не всегда правильно совпадают. Часто два изображения не содержат каких-либо специфических особенностей для создания программным обеспечением точек выравнивания и не получается создать объединенное изображение без искажений или смещений.



После того как каждый кадр был выровнен, их объединяют вместе, чтобы получить бесшовное изображение. Photoshop Auto-Blend отлично справляется с этой задачей, даже если два соседних кадра имеют разные уровни.



После выравнивания и объединения каждой области изображения используются еще несколько приемов для улучшения деталей. После применения HDR-тонирования детали начинают выделяться. Изображение HDR накладывается на предыдущий результат для более плавного перехода. Различные пятна и темные участки также удаляют для создания более однородного изображения с помощью функций Camera Raw в Photoshop.





(Processed Mono Invert)



Processed False Mono Positive

После получения окончательного изображения к изображению применяется искусственный цвет (применяемый при визуализации данных способ представления генерируемых на компьютере сложных изображений; чтобы их было легче воспринимать человеку, — используются резко контрастирующие цвета, причём не обязательно встречающиеся в реальном мире). Поскольку наше солнце на самом деле не желтое, используется корректировка кривых, чтобы придать цвет, который большинство людей ассоциирует с солнцем во время заката.



Processed False Color Positive

В итоге получается гигантское 248-мегапиксельное изображение, на котором запечатлено солнце в тот самый момент съемки, здесь и сейчас, и это изображение больше никогда не повторится.

Хотя для создания таких изображений можно использовать телескоп меньшего размера, большие телескопы имеют дополнительное преимущество: они позволяют получить больше деталей, чем при использовании меньшего аналога. При фокусном расстоянии 1200 мм и дополнительном увеличении в 4,2 раза мельчайшие мелкие детали становятся чудовищно большими. Каждая деталь может быть размером с Землю, а крупные детали могут в несколько раз превосходить размеры Юпитера.

---

• Первая в России серийная система управления двухтопливным двигателем с функциональным разделением контроллеров
• В современном автомобиле строк кода больше чем…
• Бесплатные онлайн-курсы по Automotive, Aerospace, робототехнике и инженерии (50+)
• McKinsey: переосмысляем софт и архитектуру электроники в automotive