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천체사진촬영

천체사진촬영
1.고정 촬영
천체사진 촬영에는 고정 촬영과 추적촬영 등이 있다. 고정 촬영은 카메라를 삼각대 위에 올려 고정시킨 후 적당한 노출 시간을 주어 찍는 방법이며, 추적 촬영은 천체의 일주 운동을 노출시간 동안 추적하면서 촬영하는 방법이다. 천체사진을 찍는 아마추어들 중에는 고정 촬영을 천체사진 촬영의 초보적 수준으로만 간주하여 중요하게 여기지 않는 경우가 있다. 그러나 그것은 아마추어 천체사진의 본성에서 볼 때 적절한 생각이 못된다. 천문학자들의 경우 천체사진 촬영이 연구에 그 목적이 있다면 아마추어들의 경우 오히려 예술에 가깝다. 즉, 천체와 어울려진 예술적 사진을 찍는 것에 그 주목적이 있다는 것이다. 그런 관점에서 보면 고정촬영은 오히려 더욱 멋있는 예술사진이 되기도 한다. 이러한 고정 촬영에는 점상촬영과 일주운동 촬영 등이 있다.
점상 촬영
점상 촬영은 별을 추적하지는 않지만 비교적 짧게 노출을 주어서 지구의 자전으로 별이 약간 움직이지만 사진 상에는 거의 나타나지 않게 찍는 것을 말한다. 이러한 점상촬영은 별자리를 찍는데 주로 이용된다. 점상 촬영을 할 때 노출시간의 한계는 카메라 렌즈의 초점거리 및 별의 적위에 의해 결정된다. 아래 표는 카메라 렌즈의 초점 거리 및 별의 적위에 따른 최대 노출 한계 시간을 나타낸 것이다. 점상 촬영에서 유의해야 할 사항 중 하나는 필름의 감도와 조리개 문제이다. 즉, 고감도 필름을 사용하면 그만큼 어두운 별을 사진에 담을 수 있지만 사진의 질이 떨어지고 주변의 빛이 강할 때에는 배경 하늘이 밝게 나타나는 문제가 있다. 그리고 조리개를 충분히 열어 놓으면 코마수차가 강하게 나타나 사진 변두리의 별들이 찌그러진 모습을 하는 반면 노출을 짧게 줄 수 있으며, 상대적으로 어두운 별들도 찍을 수 있다는 장점이 있다.

카메라 렌즈의 초점 거리와 별의 적위에 따른 최대 노출 한계 시간

카메라 렌즈의 초점 거리와 별의 적위에 따른 최대 노출 한계 시간을 확인하실 수 있습니다.
렌즈초점거리 / 적위 적위0도 적위40도 적위60도
50mm 14초 20초 28초
100mm 7초 10초 14초
일주운동 촬영
일주운동
일주운동 촬영이란 별의 일주운동을 장시간 노출로 한 장의 사진으로 남기는 촬영을 말한다. 카메라를 하늘의 한 방향에 고정시켜 놓고 오랜 시간(1시간 ~12시간 정도) 노출하면 별들의 일주운동이 사진에 나타나게 된다. 별들은 표면온도에 따라 서로 다른 색을 내고 따라서 일주운동 사진은 서로 다른 색의 별들이 만들어내는 일주 운동으로 아름다운 사진을 만들어 낸다. 특히 일주운동 사진은 주위의 지상 물체와 배경을 이룰 때 더욱 아름다운 사진이 될 수 있다. 그래서 일주운동 사진은 어떤 지상물을 배경으로 하느냐에 따라 결과가 엄청나게 달리질 수 있다. 그런데 지상물을 함께 사진에 놓게 될 경우 어두운 밤이라 그 모습이 제대로 나타나지 않을 수가 있으므로 손전등으로 적당한 시간 배경물을 비춰준다거나 주변 건물 안의 형광등을 잠시 켰다가 끄는 등의 기교를 쓰면 더욱 좋은 사진을 얻을 수 있다.
2. 추적 촬영
추적촬영추적촬영
추적촬영은 고정촬영과 다른 형식의 촬영방법이다. 추적 촬영은 천체의 일주 운동을 노출시간 동안 추적하면서 촬영하는 방법이다. 천체에서 방출된 빛이 지상에 도착했을 때에는 너무 희미하기 때문에 장시간 카메라를 노출시켜야 필름에 그 모습이 담길 수 있다. 그러기 위해서는 일주운동을 하는 천체를 망원경이 같이 따라 추적해 주어야 하며, 추적을 하기위해서는 모터장치가 설치된 가대가 필요하다.

추적 촬영은 또다시 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 추적이 가능한 가대 위에 카메라를 올려놓고 촬영하는 방법으로 왼쪽 그림과 같다. 추적이 가능한 가대란 적도의식 가대로 모터장치가 내장되어 있는 것을 말한다. 이 방식은 하늘의 넓은 영역을 찍기 위한 것이며, 추적이 약간 부정확해도 사진에서 별이 흐른 흔적을 거의 확인할 수 없다. 따라서 굳이 가이드를 위한 보조망원경이 없이도 촬영이 가능하다. 특히 노출시간은 주경의 F수의 제곱에 비례하므로 망원경 경통에 비해 F수가 작은 카메라 렌즈를 이용한 촬영은 통상 10분 이내의 노출시간으로도 좋은 사진을 얻을 수 있다. 그러나 각종 수차를 최소화하기 위해 카메라 렌즈의 조리개를 조절해야하고, F수가 커지면 그만큼 노출시간도 길게 해 주어야 한다.
추적촬영직초점카메라
추적촬영의 또 다른 방법은 망원경을 설치하고 경통으로부터 접안렌즈를 제거한 후 T 링을 접안부에 연결시키고 그 뒤에 카메라 몸통을 연결시키는 방법으로 그림과 같다. 앞서 가대 위에 카메라를 설치하는 방법과 차이는 보조망원경(가이드 망원경)이 필요하다는 것이다. 즉, 경통의 F수가 크기 때문에 노출시간이 길어야 하며, 추적이 조금만 잘못되어도 사진상에 별이 흐른 모습이 나타나고, 따라서 정확한 추적을 위해서는 촬영하는 동안에 보조망원경으로 별을 보면서 추적이 어긋나는 것을 컨터롤러를 이용해 보정해 주어야 한다. 과거에는 이처럼 추적의 보정을 직접 가이드망원경을 보면서 했지만 최근에는 CCD 카메라를 이용한 추적보정(이를 흔히 자동 가이드라 함)이 널리 활용되고 있다. 이 방법은 가이드 망원경에 접안렌즈를 제거하고 대신 CCD 카메라를 연결시키는 것인데 추적을 목적으로 하는 CCD 카메라는 마이크로 프로세스를 함께 판매되므로 특별히 보조 컴퓨터 없이 별을 중앙에 하나 맞추어 주면 CCD는 알아서 추적한다. 보다 자세한 사항은 CCD 제작회사가 제공하는 설명서를 참조해야 한다. 아래 그림은 적도의 위에 카메라와 카메라렌즈를 결합하여 촬영한 궁수자리 방향의 은하수 사진이다. 요즘에는 필름보다 디지털카메라(DSLR)을 활용하여 천체사진을 촬영 하는 경우가 많으며, 아래 사진도 DSLR을 이용하여 촬영한 은하수 사진이다.
은하수
3. 직초점,확대 및 축소 촬영
직초점 촬영
직초점촬영
망원경의 경통 뒤에 카메라를 연결시켜 촬영하는 방법으로는 직초점 방식과 확대 및 축소 촬영 방식 등이 있다. 이들 중 직초점 방식은 그림처럼 경통 뒤의 접안렌즈를 제거하고 대신 카메라를 설치하는 방법인데, 대물렌즈의 초점에 필름이 위치하도록 하면 정확히 상을 맺게 된다. 직초점 방식의 전형적인 예는 카메라이다. 즉, 카메라는 렌즈부와 몸통부로 나누어지는데 망원경의 경통은 카메라의 렌즈에 해당되므로 카메라의 렌즈를 제거하고 대신 망원경의 경통을 연결하는 것과 같다.
직초점 촬영은 위 그림처럼 망원경의 초점부분에 카메라의 필름이나 CCD 등을 위치시켜 바로 촬영을 하는 것이다.
오리온대성운
확대촬영
확대촬영
확대촬영이란 직초점보다 확대해서 촬영한다는 의미이다. 확대 촬영하는 방법으론 바로우(barlow) 렌즈나 , 접안렌즈 혹은 텔레컨버터(teleconverter) 등을 이용하는 방법 등이 있다. 그림은 바로우 렌즈를 이용한 확대 촬영 방법이다. 직초점과 차이점은 접안렌즈를 끼우는 곳에 바로우렌즈가 들어있는 어댑터를 먼저 끼운 뒤 그 뒤에 T 링과 카메라 어댑터 및 카메라를 차례대로 연결한다. 바로우 렌즈를 끼운 부분에 접안렌즈나 텔레컨버터를 부착하여 촬영하여도 그 원리는 비슷하다.

최근에는 한 장씩 촬영하는 것 보다 웹캠 혹은 CCD카메라로 손실 없는 무압축 동영상을 촬영하여 각 프레임별로 잘 나온 영상들을 골라내어 합성하는 방법으로 확대촬영을 하기도 한다.
축소 촬영
축소촬영
축소촬영은 직초점보다 축소해서 촬영하는 것으로 리듀서(reducer)를 이용한다. 리듀서의 설치는 확대 촬영 때의 바로우 렌즈 등의 설치와 거의 비슷하다(그림 참조). 리듀서는 축소해서 보는 데에도 이용된다. 리듀서를 이용한 축소 촬영의 장점은 각종 수차를 줄여준다는 것이다. 특히 미국에서 많이 생산되는 슈미트-카세그레인식 망원경의 경우 구면수차가 강하게 나타나는데 리듀서를 이용하면 상당히 줄여줄 수 있다. 뿐만 아니라 성운, 은하 등을 촬영할 때 노출시간은 F수의 제곱에 비례하는데 리듀서를 이용해 F수를 줄여주면 그만큼 짧은 노출로도 원하는 상을 얻을 수 있다는 장점이 있다.
최종수정일

2017년 3월 29일