ความรู้จากภาพถ่าย “ดวงจันทร์” ในช่วงวันอยู่บ้านหยุดเชื้อเพื่อชาติ

ดวงจันทร์ของเรามีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3,474 กิโลเมตร และอยู่ห่างจากโลกเป็นระยะทางประมาณ 384,400 กิโลเมตร แม้ว่าดวงจันทร์จะมีขนาดเล็กกว่าโลกมาก แต่ดวงจันทร์ก็มีอิทธิพลกับโลกมาก ทำให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การเกิดน้ำขึ้นน้ำลง ข้างขึ้นข้างแรม สุริยุปราคา จันทรุปราคา นักวิทยาศาสตร์พบว่า ดวงจันทร์กำลังเคลื่อนที่ห่างจากโลกออกไปเรื่อยๆ เฉลี่ยปีละ 3.8 เซนติเมตร

ภาพถ่ายดวงจันทร์นั้น นอกจากความสวยงามแล้วยังแฝงไปด้วยความรู้มากมาย การเปลี่ยนแปลงเสี้ยวสว่างของดวงจันทร์ รวมทั้งปรากฏการณ์ต่างๆ ที่เกี่ยวกับดวงจันทร์ก็สามารถอธิบายด้วยภาพถ่ายจากดวงจันทร์แทบทั้งสิ้น

สำหรับในคอลัมน์นี้ ถึงแม้เราจะต้องอยู่บ้านหยุดเชื่อเพื่อชาติกัน แต่บริเวณหลังบ้านเราก็ยังถือเป็นสถานที่ ที่ใช้ในการถ่ายภาพดวงจันทร์ในหลากหลายรูปแบบได้เช่นกัน ส่วนจะมีภาพดวงจันทร์แบบไหนที่น่าถ่ายภาพจากหลังบ้านเราได้บ้างนั้น ตามไปดูกันครับ



การถ่ายภาพดวงจันทร์ให้ครบเฟส ตลอดทั้งเดือน



ความรู้จากการถ่ายภาพดวงจันทร์ให้ครบเฟส ตลอดทั้งเดือน


ใน 1 เดือน ดวงจันทร์จะมีการเปลี่ยนแปลงเสี้ยวสว่าง หรือเรียกว่า “เฟสดวงจันทร์” คือ ลักษณะการเว้าแหว่งของดวงจันทร์ที่เกิดขึ้นในแต่ละวัน และเปลี่ยนแปลงไปตลอดทั้งเดือน ส่วนสว่างของดวงจันทร์เกิดขึ้นจากแสงดวงอาทิตย์ที่กระทบผิวของดวงจันทร์แล้วสะท้อนกลับมายังโลก ซึ่งคาบการเปลี่ยนเฟส 1 รอบ ใช้เวลาประมาณ 29.5 วัน


นอกจากนั้น การที่ดวงจันทร์โคจรรอบโลกนอกจากจะทำให้เกิดเฟสต่างๆ แล้ว ยังทำให้แต่ละวันดวงจันทร์จะเคลื่อนไปทางตะวันออก วันละประมาณ 12 องศา และมีเวลาขึ้น-ตกช้าไปจากวันก่อนหน้า วันละ 48 นาที
โดยเราสามารถแบ่งเฟสของดวงจันทร์ออกเป็น 2 ช่วง ได้แก่


- ข้างขึ้น เริ่มหลังจันทร์ดับไปจนถึงดวงจันทร์เต็มดวง โดยเริ่มนับจากขึ้น 1 ค่ำ ไปจนถึงขึ้น 15 ค่ำ (จันทร์เพ็ญ) สังเกตเห็นตั้งแต่ช่วงหัวค่ำ เสี้ยวสว่างของดวงจันทร์ชี้เข้าหาทิศตะวันตก


- ข้างแรม เริ่มหลังจากดวงจันทร์เต็มดวงไปจนถึงจันทร์ดับ โดยเริ่มนับจากแรม 1 ค่ำ ไปจนถึงแรม 15 ค่ำ (จันทร์ดับ) เสี้ยวสว่างของดวงจันทร์ข้างแรมจะชี้เข้าหาทิศตะวันออก


การถ่ายภาพดวงจันทร์ให้ครบเฟส


สำหรับรูปแบบการถ่ายภาพดวงจันทร์ให้ครบเฟส ตั้งแต่ช่วงข้างขึ้น-ข้างแรม นั้น ฟังดูเหมือนง่ายนะครับ แต่ภาพนี้กลับต้องแลกมากับความพยายามอย่างมากตลอด 1 เดือน เพราะนอกจากดวงจันทร์จะมีการเปลี่ยนแปลงเฟสหรือเสี้ยวสว่างทุกวันแล้ว แต่ละวันดวงจันทร์จะเคลื่อนไปทางตะวันออก วันละประมาณ 12 องศา และมีเวลาขึ้น-ตกช้าไปจากวันก่อนหน้า วันละ 48 นาที


การถ่ายภาพในช่วงข้างขึ้น สามารถถ่ายภาพได้ตั้งแต่หัวค่ำ (ช่วงนี้ไม่ยาก) แต่หลังจากเข้าสู่ข้างแรมดวงจันทร์จะขึ้นช้าลง วันละประมาณ 48 นาที ช่วงนี้เราต้องขยันและตื่นมาถ่ายภาพในช่วงดึกจนถึงเช้า


ดังนั้นเราจะต้องออกมาถ่ายภาพดวงจันทร์ทุกวัน และต้องเช็คเวลาขึ้น-ตก ของดวงจันทร์ นอกจากนั้น ความยาก คือหากวันไหนที่เราไม่สามารถถ่ายภาพได้ หรือมีเมฆบังในวันนั้น ภาพที่ขาดไปก็จะต้องรอไปถ่ายเก็บให้ครบเฟส ในเดือนถัดไป เรียกว่ากว่าจะได้ครบเฟส จะต้องขยันและตื่นมาถ่ายภาพกันตลอดเดือนกันเลยทีเดียว

การถ่ายภาพปรากฏการณ์แสงโลก (Earthshine)



ความรู้จากปรากฏการณ์แสงโลก (Earthshine)


ปรากฏการณ์แสงโลก (Earthshine) เป็นปรากฏการณ์ที่แสงจากดวงอาทิตย์สะท้อนผิวโลกไปยังดวงจันทร์และสะท้อนกลับมายังผู้สังเกตบนโลกอีกทีหนึ่ง ทำให้ส่วนที่เป็นเงามืดของดวงจันทร์ไม่ได้มืดสนิท ผู้สังเกตบนโลกสามารถมองเห็นส่วนมืดของดวงจันทร์ได้ จะสังเกตเห็นได้ชัดเจนในช่วงที่ดวงจันทร์เป็นเสี้ยวเล็กๆ เช่น ช่วงขึ้น 1 ถึง 3 ค่ำ หรือแรม 12 ถึง 14 ค่ำ


เราจะเห็นดวงจันทร์เป็นทรงกลมมีแสงอยู่ 2 ส่วน คือ ส่วนที่ 1 เสี้ยวสว่างของดวงจันทร์ เป็นแสงจากดวงอาทิตย์โดยตรง และส่วนที่ 2 เงามืดบนดวงจันทร์ที่ไม่มืดสนิท เป็นแสงจากโลกที่สะท้อนไปยังดวงจันทร์หากใช้กล้องถ่ายภาพจะเห็นรายละเอียดในเงามืดของดวงจันทร์ได้



การถ่ายภาพปรากฏการณ์แสงโลก (Earthshine)
1. สำหรับการถ่ายภาพ Earthshine นั้นต้องถ่ายดวงจันทร์ในช่วงข้างขึ้น 1 - 3 ค่ำ หรือ ช่วงข้างแรม 12- 14 ค่ำ ซึ่งดวงจันทร์เป็นเสี้ยวบางที่มีแสงสว่างไม่มากนัก


2. ทัศนวิสัยท้องฟ้าจะต้องใสเคลียร์ปรากศจากเมฆ หรือฝุ่นควันที่ขอบฟ้า เนื่องจากตำแหน่งของดวงจันทร์จะอยู่ใกล้กับขอบฟ้า ให้ลองสังเกตด้วยตาเปล่าว่าสามารถมองเห็นเงาเรื่อยๆ ของส่วนมืดดวงจันทร์ได้หรือไม่


3. ต้องถ่ายภาพบนขาตั้งกล้องเพื่อป้องกันการสั่นไหว เนื่องจากแสงดวงจันทร์เสี้ยวสว่างน้อยมาก


4. อาจต้องใช้ค่าไวแสง ISO สูง ตั้งแต่ 1600 เพื่อให้สามารถถ่ายภาพในส่วนมืดของดวงจันทร์ได้


5. ความเร็วชัตเตอร์ต้องไม่ต่ำเกินไปจนทำให้ดวงจันทร์เบลอหรือยืด เนื่องจากดวงจันทร์จะมีการเคลื่อนที่ตลอดเวลาอย่างช้าๆ


6. โฟกัสบริเวณหลุมของเสี้ยวดวงจันทร์สว่าง และทดลองถ่ายภาพจนสามารถเห็นแสงเรื่อยๆ ของส่วนมืดดวงจันทร์ ซึ่งส่วนเสี้ยวสว่างมักจะสว่างโอเวอร์เป็นเรื่องปกติ


การถ่ายภาพดวงจันทร์สี



ความรู้จากภาพถ่ายดวงจันทร์สี


ภาพถ่ายดวงจันทร์สี โดยเป็นการนำภาพถ่ายดวงจันทร์เต็มดวง มาปรับเร่งความอิ่มสีของภาพขึ้น ทำให้เห็นสีต่างๆ บนผิวดวงจันทร์ “โดยแต่ละสีนั้นจะบ่งบอกถึงธาตุองค์ประกอบที่ต่างกัน ซึ่งสามารถนำไปศึกษาองค์ประกอบบนผิวดวงจันทร์ได้” ภาพที่ได้จะเป็นประโยชน์กับนักวิทยาศาสตร์เพื่อใช้เป็นข้อมูลอ้างอิง และทำการศึกษาสำรวจพื้นผิวของดวงจันทร์ในอนาคตได้


การถ่ายภาพดวงจันทร์สี


1. เลือกถ่ายภาพในช่วงดวงจันทร์เต็มดวง เนื่องจากการถ่ายภาพดวงจันทร์เพื่อนำมาทำเป็นภาพดวงจันทร์สีนั้น จากประสบการณ์แล้วต้องเป็นช่วงที่ดวงจันทร์เต็มดวงหรือใกล้เต็มดวง


2. ท้องฟ้าต้องใสเคลียร์ เพราะการถ่ายภาพดวงจันทร์สีนั้น หากมีเมฆมาบดบังจะทำให้พื้นผิวของดวงจันทร์สะท้อนแสงได้น้อยจนภาพไม่ใสเคลียร์ และไม่สามารถเร่งสีสันของผิวดวงจันทร์ขึ้นได้


3. ถ่ายดวงจันทร์ในมุมที่สูงที่สุด เนื่องจากตำแหน่งที่ดวงจันทร์อยู่สูงที่สุด จะสามารถหลีกหนีอุปสรรคของมวลอากาศที่หนาแน่นบริเวณขอบฟ้าได้ดีที่สุด และจะทำให้ได้ภาพดวงจันทร์ที่คมชัดใสเคลียร์มากที่สุด


4. ถ่ายภาพดวงจันทร์แบบต่อเนื่องหลายๆภาพ เพื่อนำภาพหลายๆภาพมารวมกันเพื่อให้ได้ภาพที่มีรายละเอียดและข้อมูลภาพมากที่สุด ซึ่งเป็นวิธีที่นักดาราศาสตร์ใช้ในการถ่ายภาพประเภทวัตถุท้องฟ้า แล้วนำภาพทั้งหมดมา Stack Image ในซอฟต์แวร์ RegiStax หรือในโปรแกรม Photoshop


5. ทางยาวโฟกัสสูงๆ ได้เปรียบกว่า หากสามารถถ่ายภาพดวงจันทร์ด้วยเลนส์หรือกล้องโทรทรรศน์ที่มีทางยาวโฟกัสสูงๆ เช่น 1000 mm. ก็จะทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้น หรืออีกวิธีที่นักดาราศาสตร์ใช้คือการถ่ายภาพด้วยเว็ปแคม เป็นส่วนๆแล้วนำภาพมาต่อกันแบบ Mosaic ก็จะทำให้ได้ภาพที่มีความละเอียดสูงมากๆ และเมื่อภาพมีความละเอียดสูงขึ้นก็จะสามารถปรับเร่งสีได้ดีและง่ายขึ้นอีกด้วย


สำหรับเทคนิคการ Stack Image ด้วยซอฟต์แวร์ RegiStax สามารถดูรายละเอียดได้ตามลิงค์ จากบทความ “ประมวลผลภาพถ่ายวัตถุท้องฟ้าด้วย Registax” ตามลิงก์ : https://bit.ly/3exCBBx




การถ่ายดวงจันทร์ช่วง 8 ค่ำ



ความรู้จากภาพถ่ายดวงจันทร์ช่วง 8 ค่ำ
สำหรับภาพตัวอย่าง คือ ภาพดวงจันทร์ในช่วง 8 ค่ำ ดวงจันทร์จะทำมุม 90 องศาระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์จะขึ้นจากขอบฟ้าทางทิศตะวันออก ตั้งแต่เวลาเที่ยงวันโดยประมาณ และเริ่มมองเห็นได้ในตอนกลางวันเพราะมีขนาดเสี้ยวค่อนข้างใหญ่ แล้วจะตกลับฟ้าในตอนเที่ยงคืนโดยประมาณ


ภาพถ่ายของดวงจันทร์ในช่วง 8 ค่ำ นั้น เราสามารถนำมาใช้หาความสูงของภูเขาและความลึกของหลุมบนดวงจันทร์ได้ ด้วยการวัดความยาวของเงาที่เกิดขึ้นบริเวณขอบหลุมและมุมที่แสงดวงอาทิตย์ทำกับระนาบหลุม จากนั้นจึงนำมาคำนวณด้วยหลักการทางเรขาคณิต เราก็จะทราบความลึกของหลุมได้



การถ่ายภาพดวงจันทร์ช่วง 8 ค่ำ
การถ่ายภาพดวงจันทร์ช่วงข้างขึ้น 8 ค่ำ สามารถถ่ายภาพได้ตั้งแต่ช่วงหัวค่ำ โดยในเวลาประมาณ 18.00 น. นั้น ดวงจันทร์จะอยู่ตำแหน่งกลางท้องฟ้า เราสามารถโฟกัสภาพดวงจันทร์ให้คมชัดโดยเลือกบริเวณหลุมบนดวงจันทร์ ซึ่งเราต้องให้ความสำคัญกับรายละเอียดพื้นผิวและหลุมดวงจันทร์เป็นพิเศษ ดังนี้


1. ตั้งค่าโหมดถ่ายภาพ M (Manual) เพื่อให้สามารถปรับค่าต่างๆ ได้ตามที่ต้องการ


2. ใช้การโฟกัสภาพที่บริเวณขอบและหลุมของดวงจันทร์ช่วยในการโฟกัส


3. เปิดจอหลังกล้อง Live View โดยหน้าจอ LCD ขนาดใหญ่ช่วยกำหนดจุดโฟกัสได้ง่ายขึ้น


4. ใช้การวัดค่าแสงด้วย ฮิสโตแกรม (Histogram) ซึ่งจะแสดงในรูปของกราฟที่บอกปริมาณความสว่างในแกนตั้งและจำนวนพิกเซลที่แต่ละระดับของความสว่างในแกนนอน


5. ปิดระบบกันสั่นทุกครั้ง เมื่อถ่ายภาพดวงจันทร์บนขาตั้งกล้อง
สามารถอ่านรายละเอียด “เลือกจุดโฟกัสอย่างไร เมื่อต้องการถ่ายภาพดวงจันทร์ให้ได้ภาพสวย” ตามลิงก์ : https://bit.ly/3amJTEV





การถ่ายภาพดวงจันทร์เต็มดวงในช่วงเที่ยงคืน



ความรู้จากตำแหน่งดวงจันทร์เต็มดวงในช่วงเที่ยงคืน
ดวงจันทร์ช่วงเที่ยงคืน คือดวงจันทร์ที่มีตำแหน่งใกล้กับผู้สังเกตบนโลกมากที่สุดในช่วงคืนนั้น ซึ่งเป็นไปตามหลักการของการหมุนรอบตัวเองของโลก ที่ทำให้ตำแหน่งของผู้สังเกตในช่วงเวลาต่างๆ มีระยะห่างจากดวงจันทร์ที่แตกต่างกันนั่นเอง ดังที่เสนอในแผนภาพด้านล่าง


ดังนั้น หากเราอยากเห็นความแตกต่างของดวงจันทร์ในแต่ละตำแหน่ง ให้ลองถ่ายภาพดวงจันทร์ในช่วงเต็มดวง (ขึ้น 15 ค่ำ) ในช่วงหัวค่ำ ทางทิศตะวันออก แล้วถ่ายภาพอีกครั้งในช่วงเที่ยงคืนบริเวณกลางศรีษะ ด้วยอุปกรณ์เดียวกัน แล้วนำทั้งสองภาพมาเปรียบเทียบกันจะเห็นว่าทั้งสองภาพมีขนาดต่างกัน



การถ่ายภาพดวงจันทร์
1. ถ่ายภาพด้วยเลนส์เทเลโฟโต้ เพื่อให้ได้ขนาดของดวงจันทร์ที่มีขนาดใหญ่


2. ภาพดวงจันทร์ที่ถ่ายทั้ง 2 ตำแหน่ง ควรถ่ายให้มีความสว่างของภาพใกล้เคียงกัน


3. ต้องถ่ายภาพด้วยอุปกรณ์และทางยาวโฟกัสเดียวกันเท่านั้น









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