Sovremennaya astronomiya i metodika ee prepodavaniya
| << Predydushaya |
S'EMKA PLANET S POMOSh'Yu CIFROVO' LUNNO-PLANETNO' KAMERY MEADE LPI
Svetlov A.N.
S-Peterburg, "Pentar"
astro@pentar.ru
Vid kosmicheskih ob'ektov,
osobenno v teleskop, vyzyvaet u teh, kto
smotrit na nih vpervye i u teh, kto horosho
znakom s nimi, neprekrashayusheesya chuvstvo
udivleniya i voshisheniya. Cifrovaya revolyuciya,
zahlestnuvshaya mir, ne oboshla storonoi
astronomiyu. Neudivitel'no, chto vse, kto
zanimaetsya s'emkoi planet, pereshli na
cifrovye priemniki. Ne menee vazhnym
okazyvaetsya to, chto komp'yuter stal
obydennym predmetom v dome i v shkole, vo
vsyakom sluchae vo mnogih. Ispol'zovanie
cifrovyh kamer znachitel'no oblegchilo
poluchenie izobrazhenii nebesnyh ob'ektov, a
sovremennoe programmnoe obespechenie dalo
vozmozhnost' operativno vesti obrabotku
rezul'tatov. Takoi instrumentarii daet
principial'no novyi podhod v organizacii
mnogih laboratornyh i prakticheskih rabot
po astronomii. Prichem, etot instrumentarii
mozhno s uspehom ispol'zovat' na urokah
fiziki, himii, biologii, geografii, esli k
etomu podoiti tvorcheski. Poyavlyaetsya
vozmozhnost' ne tol'ko poluchat'
ocifrovannye izobrazheniya razlichnyh
ob'ektov, no i godami sozdavat' na etoi baze
celye fotobiblioteki i ispol'zovat' ih v
posleduyushih rabotah. Mnogie laboratornye
raboty mogut byt' sozdany na osnove
mnogoletnih nablyudenii. Ogromnym stimulom
dlya shkol'nogo tvorchestva mozhet stat'
osoznanie fakta poleznosti ego truda,
zaklyuchayushegosya v popolnenii shkol'noi bazy
dannyh. Pri nalichii opredelennyh
standartov (shablonov) dannyh poyavlyaetsya
osnova dlya dal'neishego obmena dannymi
mezhdu razlichnymi uchebnymi zavedeniyami.
No vernemsya k astronomii. Cvetnaya KMOP-kamera LPI (Lunar Planetary Imager - Lunno-planetnaya kamera) mozhet primenyat'sya na lyubyh teleskopah i sposobna delat' vysokokachestvennye snimki Luny i planet s razresheniem VGA (640h480), a takzhe delat' snimki zemnoi poverhnosti dnem. V kamere predusmotrena vozmozhnost' s'emki s dlitel'noi ekspoziciei, tak chto vy mozhete delat' cifrovye snimki yarkih ob'ektov dal'nego kosmosa sistemoi, stoimost' kotoroi na poryadok nizhe stoimosti tipichnoi astronomicheskoi PZS-kamery.
Razmer matricy v kamere sootvetstvuet uvelicheniyu 6mm okulyara, poetomu LPI delaet snimki s dostatochnym uvelicheniem bez primeneniya dopolnitel'nyh adapterov, chto delaet etu kameru udobnoi imenno dlya fotos'emki Luny, planet i nebol'shih yarkih ob'ektov dal'nego kosmosa. Primenenie linzy Barlou pozvolit povysit' uvelichenie eshe bol'she, a ustanovit' kameru tak zhe prosto kak ustanovit' obychnyi okulyar.
Dlya realizacii zalozhennoi v LPI funkcii avtogidirovaniya vam potrebuetsya teleskop Meade oborudovannyi sistemoi Autostar. Standartnyi komplekt oborudovaniya vklyuchaet paket PO "Autostar Suite" i kabeli dlya podklyucheniya PK k portu teleskopa "RS232", pozvolyayushii programmnomu obespecheniyu korrektirovat' polozhenie teleskopa po izobrazheniyu s LPI. Nastroika avtogidirovaniya tak zhe prosta kak i poluchenie snimkov - posle zagruzki pervogo kadra dostatochno oboznachit' pryamougol'nuyu oblast' vokrug zvezdy-gida pri pomoshi myshi. Pri rabote na teleskope LX200GPS so vklyuchennoi funkciei SmartDrive gidirovanie vozmozhno po zvezdam do 10 velichiny.
S'emka Luny i planet prosta do predela.
Nablyudatel' obnaruzhit, chto dlya polucheniya dostoinyh uvazheniya snimkov emu neobhodimo lish' sdelat' sleduyushee:
- Ustanovit' komplekt PO "Autosatr Suite" na svoi PK
- Podklyuchit' USB-kabel' k kamere i PK. Windows raspoznaet novoe oborudovanie i pointeresuetsya, ne hotite li vy ustanovit' dlya nego novye draivery. ubedites', chto CD s "Autostar Suite" vse eshe nahoditsya v komp'yutere i nazhmite OK.
- Zapustite "Autostar Suite", voidite v menyu "Image" i vyberite punkt "LPI Imaging". Svetodiod na kamere zasvetitsya neyarkim krasnym svetom, indiciruya, chto kamera podklyuchena i aktivna.
- Otkroite spisok "Object" i vyberite tip ob'ekta dlya fotografirovaniya, k primeru vyberite Moon esli sobiraetes' fotografirovat' Lunu.
- Pri pomoshi okulyara otcentriruite planetu ili uchastok Luny, kotoryi sobiraetes' snimat'. Zamenite okulyar kameroi LPI.
- V okne "Live" poyavitsya izobrazhenie. Sfokusiruite izobrazhenie. Vospol'zuites' instrumentom "Magic Eye", chtoby poluchit' maksimal'no rezkii snimok.
- Nazhmite levuyu knopku myshi i ne otpuskaya narisuite pryamougol'nik vokrug interesuyushei vas oblasti. Otpustite knopku myshi. LPI budet sledit' za vydelennoi oblast'yu v techenie vremeni ekspozicii.
- Kogda budete gotovy, nazhmite knopku "Start". Programma nachnet delat' i kombinirovat' snimki. Vy mozhete skombinirovat' stol'ko snimkov skol'ko zahotite.
- Dlya ostanovki nazhmite "Stop". Programma avtomaticheski nazovet snimok i sohranit ego. Vse tak prosto!
Esli vy osvoilis' s LPI vy mozhete otklyuchit' vse avtomaticheskie nastroiki i samostoyatel'no kontrolirovat' prakticheski vse parametry s'emki. K primeru, vremya ekspozicii mozhet byt' ustanovleno v diapazone ot 0.001 do 15 sekund.
Programmnoe obespechenie LPI avtomaticheski kombiniruet neskol'ko snimkov v odin bolee kachestvennyi. V astrofotografii vsegda prisutstvuyut faktory, sposobnye isportit' ideal'noe po vsem ostal'nym parametram izobrazhenie. Takimi faktorami, k primeru, mogut stat' neprodolzhitel'nye uhudsheniya prozrachnosti atmosfery, turbulentnye vozmusheniya, poryv vetra, kachnuvshii teleskop, nedostatochnaya tochnost' vedeniya, dazhe legkoe prikosnovenie k lyuboi chasti teleskopa sposobno vyzvat' problemy. PO LPI imeet parametr Min Quality (minimal'noe kachestvo), kotoryi mozhno nastroit' otbrasyvat' plohie izobrazheniya, chtoby kombinirovat' tol'ko te, kachestvo kotoryh sootvetstvuet ili vyshe vybrannogo minimal'nogo urovnya.
Dlya primera privedu situaciyu pri kotoroi poluchenie dazhe kakogo-to rezul'tata bylo by somnitel'no. S'emka velas' kameroi LPI avtorom na malom teleskope (diametr ob'ektiva 5 sm, fokusnoe rasstoyanie 50sm), ustanovlennom na fotoshtative iz otkrytogo okna doma vecherom 3 marta 2004g. Temperatura v komnate +23oS, na ulice minus 4oS. Vo vremya s'emki nebo periodicheski bylo pokryto oblakami, cherez kotorye Luna inogda ele prosvechivala. V takih usloviyah mozhno bylo vesti tol'ko vizual'nye nablyudeniya s uvelicheniem ne bolee 20 krat. S'emka velas' tol'ko togda, kogda na nebe poyavlyalos' podhodyashee okno v oblakah na 3-5 minut. Na pervoi fotografii priveden primer odnogo kadra bez obrabotki, yavlyayusheisya tipichnym dlya privedennyh uslovii nablyudeniya. Na vtoroi - rezul'tat raboty programmy, kotoraya smogla vybrat' tol'ko priemlemye kadry, sovmestit' izobrazheniya, smeshennye iz-za otsutstviya gidirovaniya i optimizirovat' prosummirovannyi kadr.
Tret'ya fotografiya - rezul'tat sovmesheniya dvuh konechnyh kadrov, sdelannoe v programme Photoshop 5.0.
Na osnove privedennyh fotografii mozhno ubedit'sya v tom, kak programma spravlyaetsya s kompleksom samyh zhestkih neblagopriyatnyh uslovii.
U LPI est' i drugie vozmozhnosti - eto i vychitanie "temnogo kadra" i sohranenie kazhdogo vzyatogo snimka otdel'no ("Save Every Image"), vmesto final'nogo kombinirovannogo snimka.
Nizhe privedeny osnovnye parametry i komponenty interfeisa LPI
"Live" - Pokazyvaet izobrazhenie ot
kamery- "Exposure" - vremya ekspozicii v sekundah (ot 0.001 do 16)
- "Gain and Offset" - analogichny regulyatoram "Yarkost'" i "Kontrast" na TV. Eti parametry peredayutsya neposredstvenno kamere.
- "Histogram" - Pokazyvaet gistogrammu izobrazheniya v okne Live. Ispol'zuetsya monohromnaya kartinka, poluchaemaya usredneniem znachenii RGB dlya kazhdogo piksela.
- "Stretch Controls" - slaidery pod gistogrammoi upravlyayushie diapazonom v svetah/tenyah. Sverhu - teni, nizhe - sveta. Pod slaiderami pokazany ustanovlennye znacheniya. Sleva - teni, sprava - sveta.
- "LOG Checkbox" - vklyuchaet zhurnal gistogrammy.
- "ROI Checkbox" - sozdaet gistogrammu zadannoi pol'zovatelem oblasti v okne "Live".
- "Magic Eye Focus" - graficheskoe otobrazhenie fokusa. Dva zheltyh treugol'nika soedinyayutsya vmeste pri dostizhenii nailuchshego fokusa. Krasnye linii oboznachayut nailuchshee dostignutoe znachenie.
- "Avg Checkbox" - usrednyaet fokus po 5 poslednim znacheniyam, chtoby sgladit' shum izobrazheniya.
- "Reset" - sbrasyvaet krasnye indikatory v "Magic Eye"
- "Start" - Nachinaet nakoplenie izobrazhenii i pokazyvaet tekushee v okne "Live" i poluchivsheesya v okne s zagolovkom s imenem faila. Dlya s'emki budut primeneny parametry "Min Quality", "Evaluation Count", "Object Name" i vybrannyi fil'tr. Knopka "Start" budet pereimenovana v "Stop". Pri nazhatii "Stop" kombinirovannoe izobrazhenie budet sohraneno v vybrannom formate (BMP, gif, jpeg, Pug, TIF ili v formate dlya professional'nyh obrabatyvayushih programm Fits ili Fits3P) v papke zadannoi vo vkladke "Object Name". Esli fail s podobnym imenem uzhe sushestvuet, novomu izobrazheniyu budet dobavlen poryadkovyi nomer.
- "Min Quality" - zadaet minimal'no priemlemoe kachestvo snimka, primenyaemogo dlya kombinirovaniya.
- "Evaluation Count" - Kolichestvo propushennyh snimkov posle nazhatiya "Start", ispol'zuemyh dlya opredeleniya diapazona kachestva.
- "Object Name" - imya faila so snimkom.
- "Kernel Filter" - Primenyaemyi k izobrazheniyu fil'tr. Pri sozdanii snimka fil'tr primenyaetsya posle kazhdogo dobavlennogo kadra, no ispol'zuetsya tol'ko dlya otobrazheniya na ekrane monitora. Pri sohranenii izobrazheniya fil'tr primenyaetsya snova, takim obrazom k kombinirovannom snimku fil'tr primenyaetsya lish' edinozhdy.
- "Images Status" - chislo snimkov v kombinirovannom izobrazhenii
- "Quality Status" - kachestvo poslednego snimka.
- "Centroid" - Pri vydelenii pryamougol'noi oblasti vokrug yarkogo ob'ekta v okne Live dve perpendikulyarnye linii oboznachayut centr oblasti. Oblast' budet peremeshat'sya vmeste s ob'ektom, derzha ego v centre. Takim obrazom ona budet sledit' za yarkoi tochnoi v lyubom meste izobrazheniya. Eto ispol'zuetsya v algoritme kombinirovaniya, dlya opredeleniya velichiny neobhodimogo sdviga izobrazheniya.
V zaklyuchenii otmechu, chto izobrazheniya, poluchennye s pomosh'yu kamery Meade LPI, mogut prevoshodit' po kolichestvu vidimyh detalei lyubye, dazhe samye tshatel'nye zarisovki, sdelannye s ispol'zovaniem bol'shego instrumenta. Ne sleduet zabyvat', chto zarisovannye ob'ekty imeyut sub'ektivnyi harakter registracii i zavisyat ot kvalifikacii risoval'shika. Kachestvo cifrovyh izobrazhenii i ta legkost' s kotoroi oni mogut byt' polucheny, dazhe na samyh skromnyh teleskopah, pomozhet sdelat' nablyudeniya prinosyashimi real'nyi vidimyi rezul'tat, kotoryi ochen' vazhen dlya shkol'nikov.
| << Predydushaya |
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy - konferencii - prepodavanie astronomii
Publikacii so slovami: metodika prepodavaniya - metodicheskie materialy - konferencii - prepodavanie astronomii | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
