เปิดเทคนิคถ่ายดวงอาทิตย์ให้ใหญ่ยักษ์อลังการ

เชื่อว่า หลายคนคงเคยเห็นดวงอาทิตย์ เวลาที่ขึ้นจากขอบฟ้าในช่วงเช้า หรือกำลังจะตกดินในช่วงเย็น ซึ่งเรามักจะเห็นว่าดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่กว่าเวลาที่เราเห็นบริเวณกลางท้องฟ้าค่อนข้างมาก ส่วนตัวผมก็รู้สึกเช่นนั้นเสมอ เมื่อเห็นดวงอาทิตย์ตอนอยู่ที่ขอบฟ้า ซึ่งภาพที่ปรากฏนั้นก็มักจะสวยงามกว่าตอนที่อยู่กลางฟ้า

ความเป็นจริงแล้วดวงอาทิตย์ไม่ว่าจะอยู่ในตำแหน่งไหนๆ ก็จะมีขนาดใกล้เคียงกัน หรืออาจเท่ากันเลยก็ได้ เพียงแต่บริเวณขอบฟ้าที่เรามองเห็นนั้น ดวงอาทิตย์จะมีวัตถุที่อยู่บนโลกบริเวณขอบฟ้า เช่น ต้นไม้ หรืออาคารต่างๆ ให้เปรียบเทียบขนาด จึงทำให้เกิดความรู้สึกว่าดวงอาทิตย์มีขนาดใหญ่โตนั่นเอง หรืออาจพูดง่ายๆ ว่า มันเป็นภาพลวงตานั่นเองครับ

ในขณะที่ดวงอาทิตย์ ณ ตำแหน่งกลางฟ้าไม่มีวัตถุให้เปรียบเทียบขนาด จึงทำให้เรารู้สึกว่า เวลาดูดวงอาทิตย์บริเวณกลางฟ้ามีขนาดเล็ก ซึ่งสายตาเราจริงๆ แล้วแทบจะแยกไม่ออกเลยด้วยซ้ำ ต้องอาศัยการถ่ายภาพแล้วนำมาเปรียบเทียบขนาดพิกเซลจึงจะเห็นความแตกต่างได้

โดยดวงอาทิตย์มีขนาดเชิงมุมบนท้องฟ้าเพียงครึ่งองศาเท่านั้น สำหรับนิ้วก้อยเล็กๆ ของเรานั้นวัดขนาดเชิงมุม (angular size) ได้ 1 องศา ดังนั้น หากเหยียดแขนให้สุดแล้วใช้นิ้วก้อยเทียบกับดวงอาทิตย์ดู ก็จะเห็นว่านิ้วก้อยของเราจะสามารถบังดวงอาทิตย์ได้ทั้งดวง โดยขนาดเชิงมุมของวัตถุขึ้นอยู่กับระยะห่างของวัตถุกับผู้สังเกต

มาทำความเข้าใจกันก่อน
ในการหาตำแหน่งวัตถุท้องฟ้าในการถ่ายภาพดวงอาทิตย์ของเรา ในคอลัมน์นี้เราจะใช้ระบบพิกัดขอบฟ้า (Horizontal coordinates) หรือบางทีเรียกว่าระบบอัลติจูด และ อะซิมุท (Altitude and Azimuth system) ซึ่งเป็นระบบพิกัดที่ใช้ในการวัดตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า เพื่อให้รู้ว่าวัตถุท้องฟ้าอยู่เหนือขอบฟ้า (celestial horizon) เป็นระยะทางตามมุมเท่าใด และอยู่ห่างจากตำแหน่งเทียบบนขอบฟ้ามากน้อยเพียงใดโดยถือเอาตัวของผู้สังเกตเป็นศูนย์กลางของทรงกลมฟ้า โดยการวัดมุมในระบบพิกัดขอบฟ้ามีดังนี้

การวัดมุมในระบบพิกัดขอบฟ้าประกอบด้วย มุมทิศ และ มุมเงย
มุมทิศ (Alzimuth) หรือมุมในแนวราบ มีค่ามุมตั้งแต่ 0-360 องศา ซึ่งวัดจากทิศเหนือ (0 องศา) ไปตามเส้นขอบฟ้าในทิศตามเข็มนาฬิกา ไปยังทิศตะวันออก (90 องศา) ทิศใต้ (180 องศา) ทิศตะวันตก (270 องศา) และกลับมาที่ทิศเหนือ (360 องศา) อีกครั้งหนึ่ง

มุมเงย (Altitude) หรือมุมสูง มีค่ามุมตั้งแต่ 0-90 องศา ซึ่งนับจากเส้นขอบฟ้า (0 องศา) สูงขึ้นไปจนถึงจุดเหนือศีรษะ (90 องศา)



ตำแหน่งดวงอาทิตย์ขึ้นและตกในรอบปี




ดวงอาทิตย์ขึ้นและตก ไม่ได้ซ้ำรอยเดิมทุกวัน โดยบางวันก็ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือและตกทางทิศตะวันตกเฉียงเหนือ บางวันขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้ ด้วยในรอบ 1 ปีมีเพียง 2 วันเท่านั้นที่ขึ้นทางทิศตะวันออกพอดี และตกทางทิศตะวันตกพอดีคือวันที่ 21 มีนาคมและวันที่ 23 กันยายน ซึ่งสองวันนี้ กลางวันกลางคืนมีเวลาเท่ากัน วันที่ดวงอาทิตย์ขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงเหนือมากที่สุด คือ วันที่ 22 มิถุนายน ในวันนี้เวลากลางวันจะมากกว่ากลางคืน ส่วนในวันที่ 22 ธันวาคม ดวงอาทิตย์จะขึ้นทางทิศตะวันออกเฉียงใต้มากที่สุด และตกทางทิศตะวันตกเฉียงใต้มากที่สุด ช่วงเวลากลางคืนจะมากกว่ากลางวัน ที่เรามองเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นและตกในลักษณะที่กล่าวมาแล้วนั้นเป็นเพราะโลกตั้งแกนเอียงนั่นเอง

วันนี้ เรามาลองถ่ายภาพดวงอาทิตย์เปรียบเทียบขนาดวัตถุให้ดูใหญ่อลังการกันดูครับ ซึ่งจะขอแนะนำอุปกรณ์หรือสิ่งจำเป็นสำหรับการถ่ายภาพดวงอาทิตย์เปรียบเทียบขนาดวัตถุ ดังนี้
1.เครื่องวัดมุม
2.App LightTrac
3.เลนส์เทเลโฟโต้ หรืออาจใช้กล้อง PVC Telescope
4.โซลาร์ฟิวเตอร์

เทคนิคและวิธีการ
สำหรับเทคนิคและวิธีการถ่ายภาพดวงอาทิตย์เพื่อเปรียบเทียบกับขนาดวัตถุนั้น สิ่งที่สำคัญที่สุด คือ การวางแผนในการถ่ายภาพ เพื่อหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์ว่าต้องการจะให้อยู่ใกล้กับวัตถุที่เราต้องการเปรียบเทียบ โดยมีรายละเอียดดังนี้

1.การวางแผนล่วงหน้าเพื่อหาสถานที่ถ่ายภาพวัตถุที่ต้องการเปรียบเทียบ โดยส่วนตัวผมมักเลือกสถานที่ที่เป็น ยอดภูเขาที่มีต้นไม้ หรืออาจเป็นพระเจดีย์ที่ตั้งอยู่บนยอดดอย ซึ่งตำแหน่งบนยอดภูเขา หรือยอดดอย นั้นดวงอาทิตย์จะยังอยู่ที่มุมเงย (Altitude) ที่ค่อนข้างสูงพอประมาณทำให้หลีกหนีจากชั้นบรรยากาศที่หนาแน่นบริเวณขอบฟ้า ซึ่งจะทำให้การโฟกัสภาพได้ง่ายและมีความคมชัดมากกว่า

2.เมื่อหาสถานที่ถ่ายภาพและวัตถุที่ต้องการจะถ่ายภาพเปรียบเทียบขนาดกับดวงอาทิตย์แล้ว จากนั้นให้วัดขนาดเชิงมุมของวัตถุ ว่ามีขนาดที่พอดีกับการถ่ายภาพหรือไม่ หากมีขนาดใหญ่เกินกว่า 1 องศา ก็ควรเปลี่ยนสถานที่ถ่ายภาพให้ห่างออกไปอีก โดยระยะห่างของการถ่ายภาพวัตถุควรมีระยะไม่น้อยกว่า 4 กิโลเมตร เพราะหากเข้าใกล้มากกว่านี้จะทำให้วัตถุมีขนาดใหญ่เกินไป

โดยการหาระยะห่างนั้น เราสามารถใช้ Google Map ในการหาค่าระยะห่างไว้ล่วงหน้าก่อนการออกไปสำรวจสถานที่จริงได้

3.หลังจากที่ได้สถานที่และระยะห่างของตำแหน่งถ่ายภาพได้แล้ว ให้หาค่ามุมเงย (Altitude) ของดวงอาทิตย์ หรือตำแหน่งวัตถุ โดยใช้เครื่องวัดมุมที่สามารถสร้างขึ้นเองได้ดังภาพด้านล่าง เพื่อนำค่ามุมเงยไปหาตำแหน่งของดวงอาทิตย์และวันที่ดวงอาทิตย์จะมาขึ้น หรือตก ตรงตำแหน่งด้านหลังวัตถุพอดีจาก App LightTrac

4.วางแผนกำหนดวัน เวลา และสถานที่ด้วย App LightTrac ซึ่งเป็นแอพพลิเคชั่นที่มีให้ดาวน์โหลดได้สำหรับผู้ที่ใช้ I phone หรือ I pad โดย App LightTrac นั้น ถือเป็นอุปกรณ์สำคัญอย่างหนึ่งที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการหาสถานที่ หรือตำแหน่งในการถ่ายภาพ โดยโปรแกรมจะแสดงค่ามุมเงย (Altitude) และค่ามุมทิศ (Alzimuth) พร้อมทั้งเวลา ณ ตำแหน่งดังกล่าว ซึ่งเราสามารถเลือกวัน/เดือน/ปี ล่วงหน้าได้เพื่อเป็นการวางแผนก่อนการถ่ายภาพในวันจริง

5.เลนส์ที่ใช้ในการถ่ายภาพควรเป็นเลนส์เทเลโฟโต้ที่มีความยาวโฟกัสไม่น้อยกว่า 300 mm. หรือมากกว่านั้น แต่หากไม่มีผมก็ขอแนะนำกล้อง PVC Telescope ที่เคยเขียนไว้ในคอลัมน์ก่อนๆ (ตามลิงค์ http://www.manager.co.th/Science/ViewNews.aspx?NewsID=9550000120468)

การถ่ายภาพด้วยกล้อง PVC Telescope โดยใส่โซลาร์ฟิวเตอร์ ก็ถือเป็นอีกทางเลือกสำหรับผู้ที่มีงบประมาณจำกัดในการซื้อเลนส์เทเลโฟโต้ราคาแพงๆ ซึ่งคุณภาพของภาพที่ได้ก็ยังถือว่าอยู่ในระดับค่อนข้างดี แต่อาจต้องอาศัยประสบการณ์ในการปรับโฟกัสอยู่บ้างเพื่อให้ได้ภาพที่คมชัดที่สุด และที่สำคัญควรทดลองถ่ายภาพเพื่อโฟกัสไว้ล่วงหน้าเสมอเพราะเมื่อดวงอาทิตย์เคลื่อนที่อยู่ ณ บริเวณขอบฟ้าเราจะมีเวลาไม่กี่วินาทีในการถ่ายภาพครับ


จากที่ผมได้แนะนำข้างต้นจะเห็นได้ว่า สิ่งที่สำคัญที่สุดของการถ่ายภาพให้ประสบความสำเร็จก็คือ การวางแผนและเตรียมการที่ดีโดยศึกษาระบบพิกัดขอบฟ้า และตำแหน่งดวงอาทิตย์ขึ้นและตกในรอบปี ก็จะทำให้เรามาพลาดโอกาสดีๆ ที่จะเก็บภาพดวงอาทิตย์อันอลังการได้อย่างไม่ยากเย็นครับ




เกี่ยวกับผู้เขียน

ศุภฤกษ์ คฤหานนท์

สำเร็จการศึกษาครุศาสตรบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ และครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาเทคโนโลยีและการสื่อสาร จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่

ปัจจุบันเป็นเจ้าหน้าที่สารสนเทศทางดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สดร., เคยทำวิจัยเรื่อง การทดสอบค่าทัศนวิสัยท้องฟ้าบริเวณสถานที่ก่อสร้างหอดูดาวแห่งชาติ มีประสบการณ์ในฐานะวิทยากรอบรมการดูดาวเบื้องต้น และเป็นวิทยากรสอนการถ่ายภาพดาราศาสตร์ในโครงการประกวดภาพถ่ายดาราศาสตร์ ประจำปี 2554 ของ สดร.ในหัวข้อ “มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์ในเมืองไทย”

“คุณค่าของภาพถ่ายนั้นไม่เพียงแต่ให้ความงามด้านศิลปะ แต่ทุกภาพยังสามารถอธิบายด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ได้อีกด้วย”

อ่านบทความ ศุภฤกษ์ คฤหานนท์ ทุกวันจันทร์ที่ 1 และ 3 ของเดือน