Přístroje     Projekty     Pozorování     Úvodní stránka     Astrofotografie     Odkazy

&
Astrodvorek - Jan Kroupa

 

Nikkor AiS 2.8/180 ED

a nerovnoměrná ostrost (u starého objektivu) při astrofotografii

&  

Na webu jsem už víckrát setkal s postesky, že nějaký objektiv nekreslí v celé ploše políčka rovnoměrně a že např. levá strana není (na rozdíl od zbytku pole) úplně ostrá. Několikrát i na českém astronomickém fóru, obvykle s doporučením objektiv obratem prodat a vyzkoušet jiný exemplář. Sám jsem se s tím vlastně už také kdysi jednou setkal, u půjčeného zoomu 2.8/80-200, ale tehdy jsem to nijak neřešil.

Kdysi v dobách kinofilmu jsem už měl výborný objektiv AF Nikkor 2.8/180 EDIF, se kterým jsem se pokoušel i o své první snímky noční oblohy. Byl bezvadný, ale po přechodu na digitální Canon jsem ho nakonec prodal; pro běžné focení je  stabilizovaný zoom 4/70-200 skutečně mnohem praktičtější.. Shodou okolností (a třetinové ceny) jsem se však k němu (vlastně k jeho předchůdci) nedávno zase vrátil.  Podle údajů na webu Nikonu starší verze o něco zaostává jen při zaostření na bližší vzdálenosti a to při astrofotografii samozřejmě nevadí, stejně jako absence autofokusu..
Můj nový 
manuální AiS Nikkor 2.8/180 ED z 80. let minulého století je už viditelně dost opotřebovaný, jeho optika však vypadala perfektně.
Bohužel na pár zkušebních fotkách jsem u něj zjistil už zmíněný
problém s nerovnoměrnou kresbou. Na fotografiích oblohy při f/2.8 byly hvězdy v levém horním a ještě více v pravém dolním rohu viditelně neostré. Začal jsem přemýšlet, co by třeba šlo s optikou dělat (pokud s ním třeba někdo někdy praštil..), ptal jsem se několika opto-mechaniků (žádný s tím nechtěl nic mít, zkolimovat teleobjektiv asi tak snadné nebude) a mezitím jsem dělal další zkušební snímky.
Z nich však posléze vyplynulo, že problém není v neostré kresbě objektivu, ale v
náklonu roviny zaostření vůči senzoru. A to, co se u objektivů s nastavitelným tiltem s výhodou využívá, při astrofotogragii docela vadí.

Nežádoucí tilt (osa objektivu není přesně kolmá na rovinu detektoru) u starého objektivu může být důsledkem opotřebování bajonetu, popř. mechanickou nepřesností levného adapteru (ten používám pro připojení objektivu na těla Canonu). Teoreticky může být chyba i v bajonetu fotoaparátu, nicméně s jinými objektivy jsem nic takového nepozoroval.
Nerovnoměrná ostrost kresby se někdy vyskytuje i u nových špičkových objektivů, skutečně mě překvapily příklady  na  stránkách  L. Chamberse., sám jsem se u novějších Canonů s ničím podobným nesetkal. Důvodem může být nepřesnost bajonetu nebo i špatná kolimace optiky plus slabá výstupní kontrola, a je to v každém případě nutno řešit v rámci záruky.

Není obtížné odhadnout, jak velký
posun ohniska od senzoru (v důsledku náklonu roviny zaostření) způsobí pozorovatelné rozostření při f/2.8. Snadno zjistíte, že už při odchylce  0.1 mm bude mít hvězda (bod v nekonečnu) na detektoru průměr už 0.028mm a při 0.2 mm ještě dvakrát tolik, evidentně víc než je přípustný rozptylový kroužek. Vzhledem ke stavu objektivu pár desetin milimetru až tak moc není, takže za vyzkoušení  to jistě stálo.

Teoreticky tedy bylo třeba mezi objektiv a adapter (v mém případě bylo jejich spojení poměrně volné) umístit na správné místo podložku vhodné tloušťky
První pokusy jsem dělal ve dne. Zaostřil jsem na ca. 50 m vzdálenou reklamu za stromy (ve středu pole, pomocí live-view na Canonu 50D, jinak to dostatečně přesně ani nejde) a pak beze změn udělal čtyři expozice s týmž textem umístěným postupně v jednotlivých rozích záběru. První snímky zřetelně demonstrovaly výše popsaný efekt se dvěma neostrými protějšími rohy, nicméně po podložení objektivu vůči adapteru se to po několika iteracích podstatně zlepšilo (spojení je navíc už docela pevné) a nakonec rovnoměrnost i kvalita kresby už vypadají docela slušně v celé ploše
, viz obrázek vpravo, se 100% výřezy z rohů snímku při f/2.8. Na větvích bližšího stromu je patrná podélná chromatická aberace, příčná je (jak jsem doufal) v podstatě zanedbatelná.
Navíc můj "astrofotografický" (modifikovaný) Canon 40D má na objektivy přeci jen trochu nižší nároky než 50D, takže teď už by to mohlo být bez problémů.

Ověřování správné funkce upravené sestavy pokračovalo večer. Ještě před půlnocí se ale zatáhlo a stačil jsem udělat jen pár snímků, nicméně bylo zřejmé, že rovnoměrnost kresby se zvýšila, ale stále tak u půlky snímků jeden z rohů nebyl ještě úplně v pořádku, podle aktuálního zaostření. Musím asi ještě trochu doladit polohu podložky. Zdá se ale, že fotit s tím nakonec půjde.

Později jsem na internetu narazil na jiný podobný pokus o vyrovnání tiltu objektivu, pro změnu u špičkového L-kového Canonu 1.2/85, na stránkách známého  Ch. Builla (m.j. autor programu IRIS). V jeho případě byla chyba podstatně menší než u mě, nicméně se zdá, že když hledáte, podobný problém najdete u mnoha objektivů.

Na závěr alespoň jedna ukázka šířky pole stoosmdesátky (~ 7x4.7 stupně na APS-C) a viditelných detailů (dole). Je to jediný upravený snímek s 60s expozicí při f/2.8 a ISO1000 bez pointace i kalibrace a je na něm vidět víc hvězd než v mém planetáriu do 14.mag. Zobrazuje okolí Chertanu, hvězdy magnitudy 3.3 vzadu v souhvězdí Lva (před Denebolou). V dolní části snímku je patrné známé trio galaxií ve Lvu (M65, M66 a NGC3628), nahoře vpravo skupina galaxií kolem NGC3607 a vlevo další pěkná (v Dobsonu) do řádky seřazená skupinka NGC3686. Samozřejmě krátkým teleobjektivem se galaxie fotit nedají, nicméně to umožňuje přehledně ukázat poměrně rozsáhlé pole oblohy i s menšími detaily. Jako trochu problematický se jeví relativně velký rozptyl světla uvnitř objektivu, viditelný jako změkčení nebo rozzáření obrazu jasnějších hvězd. Optika by asi chtěla vyčistit i zevnitř, nicméně pro širokoúhlé záběry to vlastně až tolik nevadí a asi se s tím nějak smířím.
Pro porovnání jsem k výřezu tria ve Lvu přidal záběr téhož vypůjčený opět od 
Ch. Builla., z jeho starší stránky o širokoúhlé astrofotografii (s podobným Canonem EF 2.8/200 L na EOSu 10D). Na rozdíl od mého minutového záběru ten Buillův vznikl složením 24 čtyřminutových expozic při ISO 800 a f/4, rozlišení je tedy víceméně podobné, ale poměr signálu k šumu je u něj podstatně vyšší.

     Buill:

        

Přístroje     Projekty       Pozorování        Úvodní stránka       Astrofotografie      Odkazy


mail: jankr na seznamu