دليل المبتدئين إلى كاميرات التصوير الفلكي

يشعر كثير منا بالحماسة للتصوير الفلكي عندما يعجب بصور أجرام أعماق السماء. وبفضل تطور تكنولوجيا الكاميرات، صار التقاط الصور الفلكية الرائعة سهلاً حتى بمعدات التصوير المتواضعة نسبياً. يمكن صنع صور رائعة حتى مع استخدام هاتف ذكي أو كاميرا رقمية DSLR لم تكن لتعجبك لولاها. وكلا هذين النوعين من الأدوات هو مقدمة ممتازة إلى التصوير الفلكي. أو يمكنك اقتحام المجال مع كاميرات أكثر تخصصاً.

هناك كثير من أصناف التصوير الفلكي المختلفة، بما في ذلك صور المجال الواسع Widefields لمجرّة درب التبانة، وتصوير القمر والكواكب، وتصوير أجرام أعماق السماء، مثل عناقيد النجوم، والسُّدُم، والمجرّات. بعض الكاميرات تعمل بنحو أفضل من كاميرات أخرى لكل من هذه الأصناف، لذا عليك التفكير في أي نوع من التصوير سيكون هو المفضل لديك لتمارسه، ثم تابع القراءة لتعرف كيف يمكن للكاميرات المختلفة أن تساعدك على بلوغ أهدافك في تصوير أجرام سماء الليل.

---

الهواتف الذكية

يوجد الآن في جيوب معظم الناس كاميرا قادرة فعلاً على التصوير الفلكي

تكنولوجيا الكاميرات هي ميزة أساسية في كثير من أجهزة الهواتف الذكية حالياً، وقد تحسن أداؤها في ظروف تصوير الضوء الخافت تحسناً كبيراً. ولأنها محمولة فإن الهواتف الذكية هي طريقة ممتازة لتصوير سماء الليل، إلا أن العدسة الثابتة فيها لا تمنح المرونة التي تتمتع بها كاميرات أخرى. واعتماداً على الموديل تستطيع الهواتف الذكية أن تقدم أداء أفضل في تصوير مجرّة درب التبانة والتقاط صور المجال الواسع، وبعض تقنيات التصوير القمري، أو التقاط صور أضواء الشمال Northern Lights. 

إذن أي نوع من الصور يستطيع هاتفك الذكي تصويره؟ الأمر يتوقف على ما إذا كان يمكنه التقاط تعريضات طويلة Long exposures المدة. بعض الهواتف الذكية يتمتع بهذه الميزة ضمناً وغالباً ما توجد تحت وظيفة ”الوضع الليلي“ Night Mode وهو ما يعني أن هاتفك الذكي قادر على التقاط صور المجال الواسع لمجرّة درب التبانة. يقتصر طول تعريضات الوضع الليلي على مدة 30 ثانية، وهذه ليست مدة طويلة كالتي توفرها الكاميرا DSLR، لكنها طويلة بما يكفي لصور المجال الواسع. غالباً ما تسمح لنا مزايا الوضع الليلي بإدخال بعض التعديلات على درجة الحساسية ISO. وإذا لم يكن هاتفك الذكي يحتوي على هذه المزايا، فهناك بعض التطبيقات التي توفر هذه الميزة، بما فيها التطبيق Camera+ 2 لأجهزة iPhones، وتطبيق Camera FV-5 لهواتف الآندرويد Android.

كما أن التقاط صور الذيول النجمية Star trails هي نوع آخر من التصوير الفلكي الممكن باستخدام الهواتف الذكية، وإذا لم تكن في هاتفك الذكي وظيفة ”الذيول النجمية“ Star Trails، فهناك أيضاً بعض التطبيقات التي تتيح لك ذلك، بما فيها التطبيق NightCap Pro. بعد اختيار النمط Mode، فقط وجِّه هاتفَك نحو السماء والتقط صورة، ببساطة. سيلتقط إعداد الذيول النجمية أوتوماتيكياً سلسلة من الصور ويضعها كطبقات بعضها فوق بعض لصنع تأثير الذيول النجمية.

تتطلب التعريضات الزمنية الطويلة سكون حركة الكاميرا، ولذا لا بد من استخدام الحامل الثلاثي Tripod لضمان ثبات هاتفك الذكي. وهناك قطعة مفيدة أخرى، هي مفتاح تحرير المغلاق من بُعد Remote-control shutter-release، يمكنه الاتصال بالكاميرا عبر تقنية البلوتوث Bluetooth، ليسمح لك بالتقاط الصور من دون لمس الهاتف.

يمكن استخدام الهواتف الذكية أيضاً مع تلسكوب لالتقاط صور للقمر. يمكنك فعل هذا بوضع عدسة هاتفك الذكي فوق Eyepiece التلسكوب. كما يوجد هناك قطع تثبيت (ملزمة) Clamp تمسك بالهاتف بصورة محكمة على العينية لتسهيل العمل.

---

الكاميرات الرقمية

أتقِنْ ضبط الإعدادات اليدوية الخاصة بصور المجال الواسع وأجرام أعماق السماء

الكاميرات الرقمية DSLRs هي أداة الإنجاز المتميز في التصوير الفلكي. فمع ميزة استخدامها منفردة (مع العدسات)، أو مثبتة على تلسكوب من خلال الحلقة T (T-ring)، وواقية أنفية Nosepiece، تمثل هذه الكاميرات أفضل خيار لالتقاط صور المجال الواسع لمجرّة درب التبانة، كما تمتاز بقدراتها التي تتيح تصوير أجرام أعماق السماء.

ومع ذلك يمكن لإتقان العمل على هذه الكاميرات أن يكون صعباً، وذلك بسبب أنك إذا أردت تحقيق أفضل النتائج منها، فستحتاج إلى التمكن التام من إعداداتها اليدوية، وأن تعرف وتتقن أي إعدادات ستنجح مع كل جِرم ترغب في تصويره.

إن وضع الكاميرات الرقمية DSLRs في الوضع اليدوي Manual mode هو الأفضل لأغراض التصوير الفلكي، ولذا فإن هذا هو أول ما يجب ضبطه. من الأفضل أن تُصور بخيار ”Raw“، الذي يحفظ لك جميع بيانات البكسلات بحيث تحصل على أفضل نتيجة منها في أثناء مراحل المعالجة اللاحقة. يمكنك التغيير عادة إلى وضع Raw من خلال إعدادات جودة الصورة Image quality settings. أما الإعدادات الأخرى التي تحتاج إلى ضبط فهي الفتحة Aperture (رقم f/)، ودرجة الحساسية ISO، ومدة التعريض Exposure time.

تحدد الفتحة كمية الضوء التي تسقط على المستشعر Sensor الرقم المنخفض يعني كمية ضوء أكثر. ستحتاج إلى أن يكون هذا الرقم منخفضاً بقدر الممكن لتصوير السُّدُم الخافتة، من أجل جمع أكبر كمية ممكنة من فوتونات ضوئها. أما مع القمر فأنت لن ترغب في الحصول على صور زائدة التشبع Oversaturate، ولذا عليك رفع هذا الرقم. في أثناء ذلك يمكن لدرجة الحساسية ISO أن تغير الحساسية تجاه الضوء. تعني قيمة حساسية ISO أعلى درجة حساسية أكثر، وستكون بذلك جيدة لتصوير المجرّات والسُّدُم، في حين يجب خفضها في حال تصوير القمر.

تتحكم درجة الحساسية ISO ومدة التعريض في معدل الإشارة إلى الضجيج Signal-to-rate ratio. أنت تريد تعزيز قوة الإشارة مع رغبتك في إبقاء الضجيج الضوئي منخفضاً. تزيد التعريضات الطويلة من قوة الإشارة، ولكنها تعني أيضاً ضجيجاً أكثر. مع تصوير أعماق السماء، يجب مراعاة التوازن الدقيق بين درجة الحساسية ISO ومدة التعريض. هذا يختلف بين موديلات الكاميرات، ولذا فمن الأفضل أن تجرب، وتفحص وتتأكد من صورك إلى أن تحصل على التوازن الصحيح.

يمكن استخدام الكاميرات الرقمية DSLRs التي تتمتع بميزة تصوير الفيديو من أجل التقاط صور للقمر إذا كانت متصلة بتلسكوب، مع أنها ليست كاميرات متخصصة في تصوير الكواكب. يعتمد أداؤها على معدل الإطار Frame rate الخاص بها: المعدل الأعلى هو الأفضل. لاحِظ أنك، من أجل استخدام كاميرا DSLR مع أعلى معدل التقاط، ستحتاج إلى بطاقة ذاكرة عالية High-speed memory card.

تتكون صور أجرام أعماق السماء ذات الجودة الأفضل من كثير من الإطارات المكدسة بعضها فوق بعض. يمكن لبرامج معالجة مجانية، مثل: DeepSkyStacker، وSequator، أن تنجز هذا لك. بالنسبة إلى تصوير الفيديو يمكن لبرامج مثل AutoStakkert!، و RegiStax، أن تحوِّل كل إطار إلى صورة للتكديس.

من الممكن أيضاً تعديل الكاميرات الرقمية DSLRs للسماح بدخول إشعاع الهيدروجين آلفا Hydrogen-alpha – light ذلك الضوء المنبعث من السُّدُم وذلك بإزالة مُرشِّح (فلتر) الطيف الأحمر. يؤثر هذا في درجة توازن اللون الأبيض White Balance في التصوير النهاري، ولذا من الأفضل فعل هذا مع الكاميرات التي تخطط لاستخدامها في التصوير الليلي، وفقط إذا كنتَ متأكداً من تعديل كاميرتك من دون إعطابها.

---

كاميرات تصوير الكواكب

يمكنُها التقاط التفاصيل الدقيقة والتغلب على تأثير اضطرابات الغلاف الجوي من خلال قدرتها على التقاط مئات الإطارات

إذا كنتَ ترغب في تصوير أجرام سماوية من مجموعتنا الشمسية، فهناك كاميرات مخصصة لهذه العملية. كاميرات تصوير الكواكب Planetary cameras هي كاميرات فيديو معدة للتصوير بمعدلات إطار عالية High frame rates، غالباً ما تكون مئات الإطارات في الثانية. الكواكب هي الأهداف الفلكية الأكثر عرضة تأثراً بعوامل ”الرؤية“ الجوية وهي عوامل تفرضها أحوال الطقس والتلوث. ظروف الرؤية السيئة تكون واضحة؛ فمع تصوير فيديو أو النظر عبر العينية، سيبدو الكوكب مهتزاً ومتراقصاً في مجال الرؤية. في ليالي الرؤية الجيدة، سيبدو الجِرم أوضح وأكثر استقراراً.

يُمكن لمعدل التقاط إطارات كاميرا عادية أن يكون بطيئاً مع هذه الاضطرابات سريعة الحركة في الغلاف الجوي، وستكون الصور ضبابية أو مشوشة. غير أن التصوير بمعدل إطارات مرتفع يمكنه التغلُّب على اضطراب الغلاف الجوي، وأن يحسِّن من دقة صور الكواكب. وللسبب ذاته هذه الكاميرات ممتازة لتصوير القمر.

لا يمكن استخدام كاميرات تصوير الكواكب بمفردها، ويجب التحكم فيها باستخدام برمجية حاسوبية Software. إنها تأتي غالباً مع برمجيات مخصصة من قِبَل الشركة الصانعة، ولكن هناك برمجيات مجانية أخرى مثل SharpCap، وFireCapture، وهذه لديها مزايا إضافية، مثل اختيار ”منطقة اهتمام“ Region of interest، التي تتيح لك سرعات التقاط أعلى.

وبدلاً من قضاء الساعات في التقاط تعريضات طويلة ضرورية لصور أعماق السماء، فهذه الكاميرات تأخذ دقائق فقط لتلتقط فيديوهات للكواكب، وذلك بفضل معدلات التقاط الإطار العالية فيها. ستوفر مدة 10 دقائق من التصوير آلافاً مؤلفة من الإطارات، يتوقع من بعضها أن يتمكن من الالتقاط في الوقت الصحيح. يستطيع برنامجا AutoStakkert! و RegiStax أن يكدسا تصوير الفيديو ويعالجاه وصولاً إلى صورة واحدة.

ولأن الكواكب صغيرة، فهي تبدو ضئيلة في مجال الرؤية، حتى مع التلسكوبات طويلة الطول البؤري Long-focal-length telescopes، وهذا ما يعني أن عدسة بارُلو Barolw lens بقوة 1.5x أو 2x، ستكون مطلوبة غالباً لتكبير الكوكب وتوفير أفضل مشاهدة له.

---

كاميرات تصوير أعماق السماء

هذه الكاميرات المتطورة عالية الحساسية مع الضوء الخافت الآتي من أعماق الفضاء

تستخدم الكاميرات المصنَّفة ككاميرات تصوير أعماق السماء بنحو أساسي لتصوير أجرام أعماق السماء، لأنها تولِّد ضجيجاً Noise أقل بكثير عند تصوير التعريضات الطويلة. يمكن خفض ضجيج المستشعر بإضافة أنظمة تبريد مدمج Inbuilt cooling systems، وهي أنظمة إما ”سلبية“ Passive (مراوح)، أو ”نشطة“ Active (أنظمة تبريد بلتيير Peltier تحافظ على درجات الحرارة المحددة).

كاميرات تصوير أعماق السماء لا تحتوي على أنظمة تحكُّم مدمجة فيها، ولذا فإن تشغيلها يحدث من خلال حاسوب، مع برمجيات لتغيير الإعدادات أو ضبط تسلسل التقاط الصور. كما توفر كل شركة برمجيات خاصة لكاميرتها، ولكن هذه البرمجيات يمكن أن تكون برمجيات بسيطة فقط. كما يتوافر عديد من البدائل التي يمكن إعدادُها لمعظم أنواع الكاميرات. تشتمل هذه البرامج على برنامج Sequence Generator Pro، الذي يوفر وظائف تسمح لنا بالتحكم في نواحٍ أخرى من جولة تصويرنا، بما في ذلك تغيير المرشحات، أو تعديل أدوات ضبط التركيز الإلكترونية.

تأتي كاميرات تصوير أعماق السماء على نوعين: أحادية اللون Monochrome، وملونة بلقطة واحدة One-shot colour (اختصاراً OSC). تتطلب الكاميرات أحادية اللون مرشحات من أجل إضافة الألوان؛ يمكن أن تكون هذه المرشحات حمراء، أو خضراء، أو زرقاء (RGB)، أو ضيقة النطاق Narrowband. توفر المرشحات ضيقة النطاق أفضل تباين ممكن لتصوير السُّدُم، نظراً إلى التقاطها أطوالاً موجية معينة تطلقها هذه الأجرام، في حين أن المرشحات RGB هي الأفضل لتصوير المجرّات. أما الكاميرات OSC فهي لا تتطلب أياً من نوعي المرشحات، على الرغم من توافر مرشحات التلوث الضوئي للاستخدام معها.

كما تأتي كاميرات تصوير أعماق السماء أيضاً بمستشعرات مختلفة: CCD وCMOS. لكل منها مميزاتُه، مع أن المستشعرات CCD يُنظَر إليها على أنها أكثر حساسية وهو ما يعني أنها غالباً ما تكون أغلى سعراً هذا مع أن تكنولوجيا المستشعرات CMOS قد تمكنت من اللحاق بها في السنوات الأخيرة.

كاميرات تصوير أعماق السماء المتخصصة هي على الأرجح النوع الأكثر تعقيداً لإتقان العمل عليها. كما أنها باهظة الثمن أيضاً بسبب حاجتها إلى برمجيات إضافية. وأيضاً ليس من السهل دائماً توصيل الكاميرا، والحامل، وتشغيل البرمجية. ننصح بتجهيز كل المعدات والأشياء داخل المنزل في وقت النهار أولاً لكي تضمن أن كل شيء قد أمكن توصيله بنحو صحيح.

---

التلسكوبات الذكية

يَستخدم هذا الصنف الجديد من التلسكوبات كاميراتٍ مدمجة تجعل التصوير الفلكي أكثر سهولة

التلسكوبات الذكية Smart telescopes هي نظام كامل، يتكون من تلسكوب مع كاميرا مدمجة. إنها تلسكوبات محمولة وغالباً ما يمكن حملها في حقيبة ظهر إلى مواقع ذات سماء معتمة، بخلاف التلسكوبات والحوامل العادية ومتوسطة الحجم. الشيء الجديد في هذه التلسكوبات هو أنها مصمَّمة للتصوير، وهو ما يعني أنك لا تستطيع مطلقاً استخدامها للرصد مباشرة من خلال العينية. إضافة إلى ذلك هي لا توفر مرونة امتلاك تلسكوب يمكن استخدامه مع كاميرات مختلفة.

ومع ذلك فهذه التلسكوبات صُنعت مع وضع المبتدئين في الاعتبار، وهي يمكن أن تكون مقدمة خالية من التعقيدات (نسبياً) إلى هواية الفلك. كما أنها تستخدم تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي (AI) لتحديد مواقع أجرام أعماق السماء، وبذا فهي تلغي خطوة محاذاة التلسكوب.

يمكن التحكُّم في التلسكوبات الذكية من خلال
تطبيق على هاتف ذكي أو جهاز لوحي. إنها تكدس الصور بنحو تلقائي في أثناء التقاطها، بل حتى تختصر بعض خطوات المعالجة. تأكدْ من انتباهك لنسق الملفات؛ بعضها سيكون بنسق JPEG أو PNG، وهو أمر جيد ما لم تكن ترغب في المعالجة المُكثّفة، وهي الحالة التي يكون فيها النسق TIFF أفضل لك.

من المهم أن تذكر أن هذه التلسكوبات هي ذات طول بؤري ثابت ومستشعر كاميرا ثابت. سيقيدك هذا، ولكنه عادة ما يجعل التلسكوب الذكي أداة جيدة لتصوير السُّدُم الكبيرة وصور القمر، بدلاً من المجرّات. وهناك أمر يجب الاهتمام كثيراً به، هو الميز Resolution: بعضها يعطي صوراً أكثر نعومة وسلاسة من البعض الآخر. كما أنها تأتي بكلا النوعين: العاكس Reflector أو الكاسر Refractor؛ وسيحتاج العاكس منهما أحياناً إلى عملية ضبط محاذاة Collimating. فكِّرْ ملياً في أي نوع من التصوير الفلكي ترغب في ممارسته لكي تختاز أفضل أداة لحاجاتك.