ในการถ่ายภาพประเภทวัตถุท้องฟ้าในห้วงอวกาศลึก หรือที่เรียกกันว่า Deep Sky Objects นั้น สิ่งสำคัญนอกจากเทคนิคและทักษะการตั้งกล้องให้ติดตามวัตถุได้อย่างแม่นยำ การถ่ายภาพให้ได้จำนวนภาพมากๆ เพื่อให้ได้ Signal-to-Noise หรือให้ได้ค่าแสงมากกว่าสัญญาณรบกวนแล้ว เราก็ควรทราบลักษณะของวัตถุดังกล่าวด้วยว่าเป็นวัตถุประเภทไหน มีองค์ประกอบหลักเป็นอะไร สามารถเห็นรายละเอียดได้ดีในช่วงความยาวคลื่นไหน และควรให้เวลาในการถ่ายภาพแต่ละประเภทยาวนานเท่าไหร่ สิ่งเหล่านี้เราควรทำความรู้จักก่อนออกไปถ่ายภาพจริง
ตัวอย่างเช่น การถ่ายภาพเนบิวลา กาแล็กซี หรือกระจุกดาว ซึ่งวัตถุท้องฟ้าแต่ละประเภทก็ยังมีการเปล่งแสง เรืองแสง หรือสะท้อนแสงในรูปแบบที่ต่างกัน
นอกจากการศึกษาลักษณะของวัตถุที่ต้องการถ่ายภาพแล้ว การควรคำนวณมุมรับภาพที่ใช้ในการถ่ายภาพแต่ละวัตถุ เพื่อให้เราใช้เลนส์หรือกล้องโทรทรรศน์ที่มีความยาวโฟกัสที่เหมาะสมก็จำเป็นต้องวางแผนก่อนออกไปถ่ายภาพเช่นกัน แต่ก่อนอื่นเรามาเริ่มต้นทำความรู้จักกับประเภทของวัตถุท้องฟ้าในห้วงอวกาศลึกกันก่อน โดยในการถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าในห้วงอวกาศลึกนั้น จะขอแบ่งออกเป็น 5 ประเภท เพื่อสะดวกกับการแนะนำเทคนิคในการถ่ายภาพแล้วกันนะครับ
ทำความรู้จักกับคุณลักษณะของวัตถุท้องฟ้าในห้วงอวกาศลึก
ก่อนที่เราจะถ่ายภาพหรือการตั้งค่าเวลาการเปิดหน้ากล้องว่าจะนานเท่าไหร่นั้น สิ่งหนึ่งที่จำเป็นต้องทราบก่อนคือ วัตถุที่ต้องการถ่ายมีความสว่างมากน้อยแค่ไหน และเป็นวัตถุประเภทใด
1. เนบิวลาเปล่งแสง (Emission nebula)
เนบิวลาเปล่งแสงเป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างในตัวเอง เกิดจากการเรืองแสงของอะตอมของไฮโดรเจนที่อยู่ในสถานะไอออน ในบริเวณ H II region เนื่องจากได้รับความร้อนจากดาวฤกษ์ภายในเนบิวลา
เนบิวลาเปล่งแสง จะเปล่งแสงในช่วงคลื่นที่เฉพาะตัวตามธาตุองค์ประกอบของเนบิวลา ทำให้มีสีต่างๆกัน เนบิวลาชนิดนี้ ส่วนใหญ่จะมีสีแดงจากไฮโดรเจน และสีเขียวจากออกซิเจน บางครั้งอาจมีสีอื่นซึ่งเกิดจากอะตอม หรือโมเลกุลอื่นๆ ก็เป็นได้ ตัวอย่างเนบิวลาเปล่งแสงได้แก่ เนบิวลาสว่างใหญ่ในกลุ่มดาวนายพราน (M42 Orion Nebula) หรือ Rosette Nebula
การถ่ายภาพเนบิวลาเปล่งแสง
การถ่ายภาพเนบิวลาประเภทเปล่งแสง สามารถถ่ายภาพได้ค่อนข้างง่าย เนื่องจากตัววัตถุมีการเรืองแสงของไฮโดรเจน ซึ่งมีความสว่างพอสมควรและนอกจากนั้นกล้องถ่ายภาพส่วนใหญ่ก็ไวต่อแสงสีแดง หรือกล้องถ่ายภาพรุ่นพิเศษบางรุ่น ที่ทำออกมาเพื่อถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าเช่น Canon60Da หรือ Nikon810a ก็สามารถถ่ายภาพในคลื่นแสงไฮโดรเจนอัลฟาในห้วงอวกาศได้ดี
แต่การถ่ายภาพเนบิวลาประเภทนี้บางครั้งก็อาจเจออุปสรรคได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่นเนบิวลาสว่างใหญ่ในกลุ่มดาวนายพราน บริเวณตรงกลางวัตถุจะมีดาวฤกษ์สว่าง ที่ทำให้การถ่ายภาพมีความเปรียบต่างกันมาก ซึ่งหากเราเปิดหน้ากล้องนานเพื่อเก็บรายละเอียดของเนบิวลาส่วนที่จางๆ ก็จะทำให้ภาพตรงกลางที่เป็นบริเวณดาวฤกษ์สว่างโอเวอร์ ปัญหานี้ ผมแนะนำให้ใช้เทคนิคการถ่ายภาพแบบ HDR ร่วมด้วยในการถ่ายภาพแล้วจึงนำภาพถ่ายในแต่ละค่าแสงมารวมกันใน Photoshop ภายหลังอีกครั้ง (รายละเอียดการถ่ายภาพแบบ HDR ตามลิงก์ : http://www.narit.or.th/index.php/astro-photo-article/461-high-dynamic-range-hdr)
2. เนบิวลาสะท้อนแสง (Reflection nebula)
เนบิวลาสะท้อนแสงเป็นเนบิวลาที่มีแสงสว่างเช่นเดียวกับเนบิวลาเปล่งแสง แต่แสงจากเนบิวลาชนิดนี้ เกิดจากการกระเจิงแสงจากดาวฤกษ์ใกล้เคียงที่ไม่ร้อนมากพอที่จะทำให้เนบิวลานั้นเปล่งแสง กระบวนการดังกล่าวทำให้เนบิวลาชนิดนี้มีสีฟ้า องค์ประกอบหลักของเนบิวลาชนิดนี้ที่ทำหน้าที่กระเจิงแสงจากดาวฤกษ์คือฝุ่นระหว่างดาว (Interstellar dust) การกระเจิงแสงของฝุ่นระหว่างดาวเป็นกระบวนการเดียวกับการกระเจิงแสงของฝุ่นในบรรยากาศซึ่งทำให้ท้องฟ้ามีสีฟ้า ตัวอย่างเนบิวลาสะท้อนแสง เช่น เนบิวลาในกระจุกดาวลูกไก่(M45) เนบิวลาหัวแม่มด (Witch Head)
การถ่ายภาพเนบิวลาสะท้อนแสง
การถ่ายภาพเนบิวลาประเภทสะท้อนแสง ส่วนมากจะต้องใช้เวลาในการถ่ายภาพ หรือจำนวนภาพ มากกว่าการถ่ายภาพเนบิวลาแบบเปล่งแสง เนื่องจากเนบิวลาสะท้อนแสงมีความสว่างน้อยกว่า และกล้องถ่ายภาพทั่วไปก็ไม่ไวต่อแสงสีฟ้า จึงทำให้เราต้องถ่ายภาพวัตถุในเวลาที่นานมากขึ้น หรือต้องถ่ายภาพให้ได้จำนวนภาพมากๆ เพื่อนำเอาภาพทั้งหมดมา Stacking ในกระบวนการประมวลผลภาพภายหลัง ดังนั้นการถ่ายภาพเนบิวลาประเภทนี้ ควรท่องไว้ว่าเราต้องใจเย็นๆ “ช้าๆ ได้พร้าเล่มงาม”
3. เนบิวลามืด (Dark nebula)
เนบิวลามืดมีองค์ประกอบหลักเป็นฝุ่นหนาเช่นเดียวกับเนบิวลาสะท้อนแสง แต่เนบิวลามืดนี้ไม่มีแหล่งกำเนิดแสงอยู่ภายในหรือโดยรอบ ทำให้ไม่มีแสงสว่าง เราจะสามารถสังเกตเห็นเนบิวลามืดได้เมื่อมีเนบิวลาสว่าง หรือดาวฤกษ์จำนวนมากเป็นฉากหลัง จะปรากฏเนบิวลามืดขึ้นเป็นเงามืดด้านหน้าดาวฤกษ์หรือเนบิวลาสว่างเหล่านั้น ตัวอย่างเนบิวลามืดที่มีฉากหลังเป็นเนบิวลาสว่าง เช่น เนบิวนารูปหัวม้า (Horse Head Nebula)
การถ่ายภาพเนบิวลามืด
การถ่ายภาพเนบิวลามืด ถึงแม้ชื่อจะเป็นเนบิวลามืด แต่หากว่าตัววัตถุที่นิยมถ่ายภาพกันนั้นก็จะต้องมีเนบิวลาสว่าง หรือดาวฤกษ์เป็นฉากหลังที่ทำให้ปรากฏเนบิวลามืดขึ้นเป็นเงามืดด้านหน้า ดังนั้นการถ่ายภาพก็สามารถถ่ายติดได้ แต่อาจต้องใช้เวลาในการถ่ายภาพนานกว่าเนบิวลาประเภทอื่นๆ
ดังนั้น สิ่งสำคัญของการถ่ายภาพเนบิวลาประเภทนี้จำเป็นต้องใช้เวลานานสักหน่อย และไม่ควรใช้ค่าความไวแสง (ISO) ที่สูงมากนัก เพราะจะทำให้มีสัญญาณรบกวนที่เพิ่มขึ้นตามมาด้วย นอกจากนั้นสำหรับผู้ที่ใช้อุปกรณ์ถ่ายภาพแบบ CCD ถ่ายภาพดาราศาสตร์ ก็จะนิยมใช้เทคนิคการ Binning เพื่อให้สามารถถ่ายภาพได้ไวแสงมากขึ้น แต่ขนาดภาพก็จะลดลงด้วยเช่นกัน
4. กาแล็กซี (Galaxy)
กาแล็กซีคือวัตถุท้องฟ้าที่ประกอบดาวฤกษ์นับแสนล้านดวง กระจุกดาว แก๊ส ฝุ่นและสสารมืด รวมทั้งดาวเคราะห์ เนบิวลา อยู่ด้วยกันด้วยแรงดึงดูดจากความโน้มถ่วง ซึ่งกาแล็กซีถึงแม้เราจะมองเห็นด้วยตาเปล่าว่ามีขนาดไม่ใหญ่มาก แต่ในความจริงแล้วหากถ่ายภาพออกมาจะเห็นว่ามัสนมีขนาดใหญ่กว่าขนาดปรากฏของดวงจันทร์เต็มดวงเราเสียอีก ตัวอย่างเช่น กาแล็กซีแอนโดรเมดา ที่มีขนาดปรากฏใหญ่กว่าดวงจันทร์เต็มดวงถึง 7 เท่า
การถ่ายภาพกาแล็กซี
การถ่ายภาพกาแล็กซี หากต้องการให้ได้รายละเอียดขององค์ประกอบกาแล็กซีที่ดี ควรหาสถานที่ถ่ายภาพที่มืดสนิทและมีทัศนวิสัยของท้องฟ้าที่เคลียร์มากที่สุด เนื่องจากกาแล็กซีประกอบดาวฤกษ์แก๊ส ฝุ่นและสสารมืด มากมายภายในกาแล็กซี โดยบริเวณใจกลางจะเป็นส่วนที่มีดาวฤกษ์อยู่กันอย่างหนาแน่น ดังนั้นการถ่ายภาพที่ใช้ค่า ISO สูงมากเกินไปก็จะทำให้ใจกลางกาแล็กซีสว่างโอเวอร์ เราจึงควรเลือกค่า ISO ที่ไม่สูงและไม่ต่ำเกินไป โดยเน้นการถ่ายภาพให้ได้แสงที่พอดีแต่ถ่ายให้ได้จำนวนภาพมากๆ เพื่อให้ได้ภาพที่มี Signal-to-noise ที่ดี
หากเราถ่ายภาพมาได้จำนวนมากๆ เพื่อให้ได้ Signal-to-noise ที่ดี ภายหลังจากการนำภาพทั้งหมดมาโปรเซส เราจะพบว่ากาแล็กซีมีที่เราถ่ายภาพมามีขนาดใหญ่กว่าที่ตาเรามองเห็นอีกหลายเท่า
5. กระจุกดาว (Star Cluster)
กระจุกดาว คือกลุ่มของดาวฤกษ์ที่อยู่ด้วยกันด้วยแรงดึงดูดจากความโน้มถ่วง สามารถแบ่งได้เป็นสองประเภทใหญ่ ๆ คือ กระจุกดาวทรงกลม เป็นกลุ่มของดาวฤกษ์อายุมากนับแสนดวงที่อยู่ด้วยกันด้วยแรงดึงดูดค่อนข้างมาก กับ กระจุกดาวเปิด ที่มีดาวฤกษ์น้อยกว่าเพียงไม่กี่ร้อยดวงในกลุ่ม เป็นดาวฤกษ์อายุน้อย และมีแรงดึงดูดต่อกันเพียงหลวม ๆ ปกติกระจุกดาวมีกระจัดกระจายทั่วท้องฟ้า โดยเฉพาะบริเวณที่ใกล้กับแนวทางช้างเผือกเราจะสามารถสังเกตเห็นกระจุกดาวได้ง่าย โดยบริเวณกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรามีกระจุกดาวทรงกลมราว 150 กระจุกเลยทีเดียว
การถ่ายภาพกระจุกดาว
การถ่ายภาพกระจุกดาว เรามักนิยมถ่ายภาพกระจุกดาวทรงกลมมากว่ากระจุกดาวเปิด เนื่องจากมีจำนวนดาวฤกษ์อยู่กันอย่างหนาแน่น ตัวอย่างเช่น กระจุกดาวทรงกลมโอเมกา เซนทอรี (Omega Centauri) เป็นกระจุกดาวทรงกลมที่ใหญ่ที่สุดอยู่ในกลุ่มดาวคนครึ่งม้า และมีกลุ่มดาวฤกษ์ประมาณ 10 ล้านดวง
โดยการถ่ายภาพสิ่งที่ควรคำนึงถึงก็คือ การถ่ายภาพที่อุณภูมิสีที่เหมาะสม เนื่องจากบริเวณกระจุกดาวจะมีทั้งดาวฤกษ์ที่มีอายุมาก สีเหลือง และดาวฤกษ์ที่มีอายุน้อย สีฟ้า อยู่รวมกันเป็นกระจุก รวมทั้งเวลาในการถ่ายภาพไม่ควรถ่ายภาพนานเกินไปจนทำให้ดาวฤกษ์บริเวณใจกลางสว่างโอเวอร์
สำหรับคอลัมน์ “สิ่งควรรู้ก่อนออกไปสู้ถ่าย Deep Sky Objects” ในตอนที่ 2 นั้นผมจะมาแนะนำวัตถุท้องฟ้าที่น่าถ่ายในบริเวณกลุ่มดาวฤดูหนาว ซึ่งในแต่ละตำแหน่งนั้นเราจะสามารถถ่ายภาพอะไรกันได้บ้าง หรือมีอะไรที่เรามักมองข้ามไปทั้งๆ อยู่มันอยู่ใกล้ๆ กับกลุ่มดาวที่เราคุ้นชิน ติดตามต่อไปคอลัมน์ต่อไปครับ
เกี่ยวกับผู้เขียน
ศุภฤกษ์ คฤหานนท์
สำเร็จการศึกษาครุศาสตรบัณฑิต สาขาฟิสิกส์ จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่ และครุศาสตรมหาบัณฑิต สาขาเทคโนโลยีและการสื่อสาร จากมหาวิทยาลัยราชภัฏเชียงใหม่
ปัจจุบันเป็นหัวหน้างานบริการวิชาการทางดาราศาสตร์ สถาบันวิจัยดาราศาสตร์แห่งชาติ (องค์การมหาชน) หรือ สดร., เคยทำวิจัยเรื่อง การทดสอบค่าทัศนวิสัยท้องฟ้าบริเวณสถานที่ก่อสร้างหอดูดาวแห่งชาติ มีประสบการณ์ในฐานะวิทยากรอบรมการดูดาวเบื้องต้น และเป็นวิทยากรสอนการถ่ายภาพดาราศาสตร์ในโครงการประกวดภาพถ่ายดาราศาสตร์ ประจำปี 2554 ของ สดร.ในหัวข้อ “มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์ในเมืองไทย”
“คุณค่าของภาพถ่ายนั้นไม่เพียงแต่ให้ความงามด้านศิลปะ แต่ทุกภาพยังสามารถอธิบายด้วยหลักการทางวิทยาศาสตร์ได้อีกด้วย”
อ่านบทความ "มหัศจรรย์ภาพถ่ายดาราศาสตร์" โดย ศุภฤกษ์ คฤหานนท์ ทุกวันจันทร์ที่ 1 และ 3 ของเดือน
