De volle maan verduistert niet volledig wanneer hij in de kernschaduw van de aarde terechtkomt. Dan schijnt hij vaak zwak in een koperrode tint.
Deel 7: Maansverduisteringen
Wanneer de maan door de schaduw van de aarde gaat, vindt een maansverduistering plaats. Dit kan alleen gebeuren wanneer de zon, aarde en maan exact op één lijn staan in de genoemde volgorde. Hieruit blijkt dat een maansverduistering in principe alleen mogelijk is tijdens de fase van de volle maan.
Ondanks dat elke 29 dagen, 12 uur en 44 minuten de positie van de volle maan wordt bereikt, komt het niet altijd tot een maansverduistering, omdat de baan van de maan ongeveer 5 graden is gekanteld ten opzichte van het baanvlak van de aarde. Dit betekent dat in veel gevallen de volle maan ofwel ten noorden of ten zuiden van de aardschaduw langs trekt zonder dat er een verduistering optreedt. Alleen wanneer hij op zijn gekantelde baan het baanvlak van de aarde kruist van noord naar zuid of van zuid naar noord en tegelijkertijd volle maan is, wordt hij geraakt door de schaduw van de aarde. Deze punten van de maanbaan worden 'drakenpunten' genoemd, omdat men in het oude China geloofde dat een draak probeerde de maan te verslinden wanneer er een maansverduistering plaatsvond.
Maans- en zonsverduisteringen herhalen zich in bepaalde tijdspannes. De meest bekende is de zogenaamde Saros-cyclus, waarin elke 18 jaar en 10,3 of 11,3 dagen (afhankelijk van het aantal schrikkeljaren ertussen) de relatieve positie van zon en maan hetzelfde is. Dit was al bekend bij de Chaldeeërs in het oude Babylonië (ongeveer 750 jaar voor het begin van onze jaartelling), hoewel niet alle verduisteringen van zo'n serie vanaf één punt op aarde zichtbaar zijn. Gelukkig lopen meerdere Saros-perioden parallel aan elkaar, zodat we niet 18 jaar hoeven te wachten op een verduistering.
Vanuit mondiaal oogpunt zijn zonsverduisteringen (zie Tutorial Nummer 8 van de serie "Astro- en hemelfotografie") vaker voorkomend dan maansverduisteringen. Echter, wanneer men naar een specifieke locatie op aarde kijkt, zijn de zichtbare maansverduisteringen vaker voorkomend, omdat een maansverduistering vanuit de hele helft van de aarde zichtbaar is waar de maan boven de horizon staat, terwijl een zonsverduistering slechts in een beperkte corridor kan worden gevolgd die door de schaduw van de maan wordt overschaduwd. In de afgelopen eeuw waren er 228 zons- en slechts 147 maansverduisteringen.
Bij maansverduisteringen kunnen drie vormen worden onderscheiden: de bijschaduw-, de partiële en de totale maansverduistering. Laten we eerst naar het volgende schema kijken dat het ontstaan van een maansverduistering illustreert:
Grafische voorstelling van het ontstaan van een maansverduistering. (1) is de aarde, (2) de maan en (5) de baan van de maan om de aarde. Het zonlicht valt precies van links in en creëert een kernschaduw (3) en een bijschaduw (4). Afmetingen, grootten en hoekverhoudingen zijn niet op schaal. Er is een foto van de aarde gebruikt (© NASA).
De bijschaduw ontstaat doordat de zon geen puntvormige lichtbron is, maar een uitgebreidheid heeft. Vanuit gebieden in de kernschaduw is de zon niet meer zichtbaar, omdat deze volledig door de aarde is bedekt, terwijl in de bijschaduw de zon slechts gedeeltelijk door de aarde bedekt is.
Vanaf de aarde gezien lijken de kern- en bijschaduw op de afstand van de maan als volgt: Omringd door een ring van de bijschaduw (2) vormt de kernschaduw een cirkelvormig gebied (1). Dit is een schema, want deze schaduwgrenzen zijn natuurlijk onzichtbaar aan de hemel. Alleen een maansverduistering maakt ze gedeeltelijk zichtbaar! De verhoudingen zijn niet op schaal.
Afhankelijk van de positie van de maanbaan binnen dit schaduwspel kan nu een van de volgende drie gevallen optreden:
Grafische voorstelling ter verduidelijking van een bijschaduwverduistering (1), een totale maansverduistering (2) en een partiële maansverduistering (3).
Bijschaduwverduistering
De maan beweegt op zijn baan rond de aarde slechts door de bijschaduw. Zo'n verduistering is moeilijk waarneembaar omdat de volle maan slechts lichtjes verduisterd raakt. Met het blote oog is deze praktisch niet waar te nemen, omdat de verduistering minimaal is. Alleen als de maan zeer dicht bij de kernschaduwkegel komt, kan een minimale verduistering aan de kant zichtbaar zijn die het dichtst bij de kernschaduw ligt.
Totale maansverduistering
De maan komt volledig in de kernschaduw van de aarde terecht.
Partiële maansverduistering
De maan komt weliswaar in de kernschaduw van de aarde, maar nooit volledig, zodat een deel van de maan niet in de kernschaduw maar in de bijschaduw ligt.
Doordat de maan langs de wit ingetekende lijnen door de aardschaduw beweegt, begint en eindigt een totale maansverduistering met respectievelijk een bijschaduw- en een partiële fase. En een partiële maansverduistering begint en eindigt ook met een bijschaduwverduistering.
Wanneer de maan volledig in de kernschaduw van de aarde is verdwenen, verdwijnt hij niet volledig, maar verschijnt hij in een mysterieus, koperrood of bruinachtig kleur aan de hemel. Dan is het hoogtepunt van een totale maansverduistering bereikt - een indrukwekkend gezicht! De rode verkleuring tijdens de totaliteit ontstaat door de aardatmosfeer. Enerzijds gedraagt het zich als een prisma en breekt de blauwe componenten van het witte zonlicht sterker dan de rode. Maar de verduisterde maan ziet er niet blauw uit, omdat anderzijds de blauwe componenten veel sterker worden verstrooid en geabsorbeerd door stofdeeltjes en luchtmoleculen dan de rode. Om dezelfde reden lijkt de lucht op een onbewolkte dag blauw. Door verzwakking en verstrooiing bereikt dus minder blauw licht en meer rood licht de maan in de kernschaduw. Hoe helder de volledig verduisterde maan aan de hemel eruitziet en welke exacte kleur hij heeft, is niet te voorspellen en is afhankelijk van de actuele toestand van de aardatmosfeer. Na grote vulkaanuitbarstingen en de daarmee gepaard gaande verrijking van de atmosfeer met stof kunnen zeer donkere maansverduisteringen worden verwacht. Een ander effect van de aardatmosfeer is dat de rand van de kernschaduw geen scherpe lijn vormt, waardoor het moeilijk is om het exacte moment van binnenkomst in en uitgang uit de kernschaduw tot op de seconde nauwkeurig te bepalen.
Grafische voorstelling van het ontstaan van de rode verkleuring van de volle maan tijdens een totale maansverduistering. Meer details hierover zijn te vinden in de tekst. Er is een foto van de aarde gebruikt (© NASA).
Interessant bij het kosmische schouwspel van een totale maansverduistering is ook de gedachte welk uitzicht men zou hebben als men zich niet op aarde, maar op de maan bevond. Een waarnemer op de maan zou de zwarte (nieuwe) aarde aan de hemel zien, vanwege het ontbreken van atmosfeer van de maan te midden van de sterrenhemel, omringd door een heldere rood tot roodbruin gloeiende stralenkrans. Als de zon niet centraal achter de aardbol staat, zou de stralenkrans er ongelijk uitzien met een helderheidsmaximum op de plek waar de zon het dichtst bij de rand van de aarde is.
Schematische simulatie van het uitzicht van een totale maansverduistering vanuit het oogpunt van een waarnemer op de maan. Meer details hierover vindt u in de tekst.
De duur van de totaliteit, wanneer de maan dus volledig in de kernschaduw van de aarde zit, varieert van verduistering tot verduistering en hangt vooral af van of de maan centraal of slechts door het randgebied van de kernschaduw trekt. Bij een centrale doorgang is de maximale duur van de totaliteit een uur en 45 minuten. Tel je de partiële fase van zo'n verduistering erbij op, dan kom je op een duur van 3,5 uur. Inclusief de halfschaduwverduistering duurt de verduistering zelfs zes uur.
Fotografisch gezien zijn vooral totale en partiële maansverduisteringen vruchtbaar, terwijl halfschaduwverduisteringen slechts een beperkte aandachtswaarde hebben.
De volgende tabel somt alle vanuit Duitsland waarneembare maansverduisteringen op tot het jaar 2025:
Datum | Tijd | Soort maansverduistering | Opmerkingen | Motief |
9.2.2009 | 15:38 MEZ | Halfschaduw, gedeeltelijk | Maan slechts aan het einde van de verduistering boven de horizon | - |
6.8.2009 | 02:39 MESZ | Halfschaduw, gedeeltelijk | Heel onopvallend | - |
31.12.2009 | 20:23 MEZ | Gedeeltelijk | Beperkte mate van verduistering | o |
21.12.2010 | 09:16 MEZ | Totaal | Maan verdwijnt voor het begin van de totaliteit onder de horizon | o |
15.6.2011 | 22:13 MESZ | Totaal | Maan gaat volledig verduisterd op | o |
10.12.2011 | 15:32 MEZ | Totaal | Maan gaat pas na het einde van de totaliteit op | o |
28.11.2012 | 15:30 MEZ | Halfschaduw | Maan slechts aan het einde van de verduistering boven de horizon | - |
25.4.2013 | 22:07 MESZ | Gedeeltelijk | Toetreding tot de kernschaduw na maanopkomst | o |
19.10.2013 | 01:50 MESZ | Halfschaduw | Onopvallend | o |
28.9.2015 | 04:47 MESZ | Totaal | Doorgang van de kernschaduw volledig zichtbaar | + |
16.9.2016 | 20:54 MESZ | Halfschaduw | Onopvallend | - |
11.2.2017 | 01:44 MESZ | Halfschaduw | Onopvallend | - |
7.8.2017 | 20:20 MESZ | Gedeeltelijk | Maan komt deels verduisterd op | o |
27.7.2018 | 22:22 MESZ | Totaal | Totaliteit en uitgang uit de kernschaduw volledig zichtbaar | + |
21.1.2019 | 06:12 MESZ | Totaal | Doorgang van de kernschaduw volledig zichtbaar | + |
16.7.2019 | 23:31 MESZ | Gedeeltelijk | Toetreding tot de kernschaduw na maanopkomst | o |
10.1.2020 | 20:10 MEZ | Halfschaduw | Onopvallend | o |
28.10.2023 | 21:14 MEZ | Gedeeltelijk | Volledig verloop zichtbaar | o |
18.9.2024 | 4:44 MESZ | Gedeeltelijk | Volledig verloop zichtbaar | o |
14.3.2025 | 7:58 MEZ | Totaal | Maan gaat volledig verduisterd op | o |
7.9.2025 | 20:11 MESZ | Totaal | Maan gaat volledig verduisterd op | o |
De tabel bevat een kolom om de geschiktheid als fotomotief te beoordelen. "+" staat voor goed, "o" voor redelijk en "-" voor weinig geschikt.
Een blik op de tabel laat zien dat voor maansverduisteringsjagers in Duitsland sombere tijden zijn aangebroken. De volgende totale maansverduistering die in haar volledige verloop (gerelateerd aan de doorgang van de kernschaduw) kan worden gevolgd, vindt pas plaats op 28 september 2015. Een blik op de volledig verduisterde maan met de mogelijkheid om er een foto van te maken, is hier pas op zijn vroegst mogelijk op 15 juni 2011. Dan komt de maan op bij het bereiken van de totaliteitsfase en zal aan het einde van de totaliteit, 100 minuten later, op zijn minst tien graden hoogte hebben bereikt.
Wie bereid is om te reizen, heeft pas op 21 december 2010 de kans om een totale maansverduistering in haar volledige verloop te fotograferen. De reisbestemming moet in het westen liggen, bijvoorbeeld op het Amerikaanse continent.
Tot de volgende maansverduistering is er in ieder geval voldoende gelegenheid om uw eigen fotografische techniek zo te perfectioneren dat er niets aan het toeval wordt overgelaten op het moment van de verduistering.
De afgelopen tien jaar zagen er veel gunstiger uit. Totale maansverduisteringen konden in hun volledige verloop vanuit Duitsland in de volgende nachten worden waargenomen: 21.01.1999, 9.1.2001, 9.11.2003, 28.10.2004, 3.3.2007 en op 21.2.2008.
Fotografie van Maansverduisteringen
Om de maan groot en gedetailleerd af te beelden, zijn lange brandpuntsafstanden nodig. De grootte van de volle maan op de sensor van uw camera kan bij benadering worden berekend met de formule:
Brandpuntsafstand [mm] gedeeld door 110.
Bij een objectiefbrandpuntsafstand van 300 millimeter is de maan slechts 2,7 millimeter groot, bij 1000 millimeter brandpuntsafstand is dat 9,1 millimeter. Op dezelfde manier kan met deze formule worden berekend welke brandpuntsafstand moet worden gebruikt om de volle maan zo volledig mogelijk in beeld te brengen: voor een camera met een 1,6x cropfactor komt dit neer op ongeveer 1500 millimeter brandpuntsafstand en voor fullframe camera's met een 24x36 millimeter grote sensor is de benodigde brandpuntsafstand zelfs 2500 millimeter!
Groottevergelijking: de verduisterde maan links gefotografeerd met 300mm, rechts met 2000mm brandpuntsafstand. Er werd een spiegelreflexcamera gebruikt met een 24x36mm grote sensor ("fullframe"). Beide foto's zijn onbewerkt.
Als dergelijke lange brandpuntsafstanden niet beschikbaar zijn als objectief, is een astronomische telescoop vaak de meest betaalbare oplossing. Een spiegelreflexcamera kan hierop worden aangesloten als de telescoop een oculairaansluiting heeft met een diameter van twee inch. Dan heeft u alleen een zogenaamde T2-adapter en een 2-inch verbindingsbus nodig. Beide onderdelen zijn puur mechanisch, bevatten geen optiek en zijn daarom ook betaalbaar. De camera wordt in plaats van een oculair op de telescoop bevestigd, waarbij de optica van de telescoop als opnameoptiek fungeert. Met een dergelijke configuratie spreken we ook wel van focal-fotografie - de brandpuntsafstand van de telescoop is tegelijkertijd de effectieve opnamebrandpuntsafstand.
Zowel voor objectieven als voor telescopen zijn er optische componenten die de effectieve brandpuntsafstand verlengen. Bij objectieven zijn dit teleconverters die tussen de camera en het objectief worden gemonteerd en de brandpuntsafstand, afhankelijk van het model, met een factor 1,4 of 2 vergroten. Bij converters met een vergrotingsfactor van 1,4 verliest u één volledig diafragmagetal aan licht, wat betekent dat u twee keer zo lang moet belichten als zonder converter. Bij converters met een vergrotingsfactor van 2 zijn dit zelfs twee stops, en de belichtingstijd verdubbelt. Voor telescopen zijn er vergelijkbare systemen, die daar "Barlow-lenzen" worden genoemd en worden aangeboden met vergrotingsfactoren van 1,5 tot 5 keer.
Houd er echter rekening mee dat alle mogelijkheden om de brandpuntsafstand te verlengen vrijwel onvermijdelijk de algehele beeldkwaliteit zullen beïnvloeden, omdat eventuele optische fouten van de optiek natuurlijk ook worden beïnvloed door de "vergroting". Bij foto-objectieven kunt u het objectief één of twee stops sluiten om deze negatieve effecten te verminderen. Het wordt vooral kritiek als u twee teleconverters tegelijk gebruikt. Dit werkt alleen goed als het objectief al een uitzonderlijk goede beeldkwaliteit heeft en de teleconverters ook uitstekend zijn gemaakt, misschien zelfs afgestemd op het objectief. Ook de combinatie van zoomlenzen met teleconverters is kritisch, omdat veel van deze lenzen zelfs zonder converter al aan hun prestatiegrenzen werken en een vergroting van het beeld door een converter geen extra details meer zichtbaar maakt. Alleen zeer hoogwaardige zoomlenzen ondervinden geen hinder van deze beperking.
Links ziet u de T2-adapter met Canon EOS-bevestiging, in het midden de 2-inch verbindingsbus:
Digitale spiegelreflexcamera met gemonteerde T2-adapter en ingeschroefde 2-inch verbindingsbus. Beide onderdelen bevatten geen lenzen.
De 2-inch verbindingsbus past precies in de oculairhouder van de meeste telescopen.
Op dit punt wil ik nu drie verschillende scenario's beschrijven om een maansverduistering fotografisch vast te leggen. Daarnaast zijn er nog andere creatieve benaderingen, waarvan er een paar te vinden zijn in het hoofdstuk "Voorbeelden".
- Gedeeltelijk verduisterde maan
- Totaal verduisterde maan
- Documentatie van de verduisteringsverloop door een collage
Alle drie gevallen zullen hieronder worden beschreven.
Gedeeltelijk verduisterde maan
De maan wordt als gedeeltelijk verduisterd beschouwd wanneer een deel van het maanoppervlak al in de kernschaduw van de aarde ligt, terwijl het resterende deel nog direct zonlicht ontvangt. Tijdens een gedeeltelijke maansverduistering verkeert de maan in deze toestand gedurende het hele verloop van de verduistering, afgezien van de halfschaduwfase. Er is op geen enkel moment een totale verduistering. Tijdens een totale maansverduistering is de maan gedeeltelijk verduisterd vóór en na de totaliteitsfase.
In principe moet de gedeeltelijk verduisterde maan met precies dezelfde techniek en instellingen worden gefotografeerd als de onverduisterde maan in zijn verschillende fasen. Hoewel er tijdens de "halfmaan"-fase in de verduistering geen kraters te zien zijn aan de licht-schaduwgrens, zoals bij een "echte" halfmaan het geval is, omdat het licht nog steeds frontaal op de maan schijnt, heeft dit geen invloed op de fototechniek.
Dit betekent ook dat gewone maanfasen kunnen worden gebruikt om oefenopnames te maken voor een aankomende verduistering. Het fotograferen van de maan in zijn verschillende fasen is dus een ideale voorbereiding om fouten te vermijden tijdens een gedeeltelijke fase in een verduisteringsnacht. Voor meer details hierover kunt u terecht bij deel 5 van de serie "Astro- en hemelfotografie" ("De maan fotograferen").
Gedeeltelijk verduisterde maan; bijna de helft van de maanschijf ligt al in de kernschaduw van de aarde. Dat er op de licht-schaduwgrens van de maan geen kraters te zien zijn, onderscheidt deze opname van de foto van een normale maanfase en bewijst dat deze is genomen tijdens een verduistering, namelijk op 16 mei 2003 om 4:30 uur MESZ.
Om de voortschrijdende verduistering met meerdere opnames te documenteren, is het raadzaam om de eenmaal gekozen belichtingsinstellingen voor alle foto's te behouden, omdat de oppervlaktehelderheid van de nog lichte gebieden van de maan niet verandert of slechts minimaal, ongeacht of de nog niet verduisterde volle maan of een smalle "sikkel" kort voor of na de totale verduistering wordt vastgelegd. De belichting moet alleen worden aangepast als opkomende of optrekkende mist of een sterke daling of stijging van de hoogte boven de horizon invloed heeft op de helderheid van de maan.
Belangrijk: Als u het begin van een verduistering wilt fotograferen, kunt u het beste beginnen met uw opnamereeks al 45 minuten vóór de berekende toetreding tot de kernschaduw, zodat de eerste beelden in elk geval nog een volledig normale volle maan tonen. Aan het einde van een verduistering wordt aanbevolen om de opnamereeks nog 45 minuten na het berekende einde van de verduistering voort te zetten. Dit komt door de extreem onscherpe rand van de kernschaduw, die al lang voor het berekende begin/einde van een verduistering zorgt voor de lichte zijdelingse verduistering van de volle maan.
Tip: Zelfs als delen van het maanoppervlak nog in het zonlicht liggen, kunnen experimenten met aanzienlijk langere belichtingstijden lonend zijn. Hierdoor kan het lukken om de gebieden die al in de kernschaduw liggen zichtbaar te maken en hun roodachtige verkleuring te tonen. Het is dan acceptabel dat de nog niet verduisterde delen overbelicht raken.
Bij deze opname van de gedeeltelijk verduisterde maan werd niet scherpgesteld op het heldere gebied van het maanoppervlak, maar op het donkere deel dat al in de kernschaduw lag. De sluierwolken vormen geen storende factor, maar dragen juist bij aan het geheel. 16 augustus 2008, 23:02 CEST, brandpuntsafstand van 1200 mm met diafragma 1:8, belichtingstijd van 2 seconden bij ISO 1600.
In de volgende animatie wordt duidelijk hoe verschillend de foto's eruitzien als de belichtingstijd tijdens de gedeeltelijke verduistering wordt gevarieerd:
http://www.astromeeting.de/moon/080816MoFi3.gif
De individuele opnames voor deze animatie werden allemaal gemaakt op 16 augustus 2008 om 23:14 CEST direct na elkaar. Bij ISO 1600 werd de belichtingstijd gevarieerd tussen 1/20 seconde en zelfs 6 seconden.
Totaal verduisterde maan
Zodra de maan volledig is ondergedompeld in de kernschaduw van de aarde, neemt de helderheid ervan zo sterk af dat de belichtingstijd en/of de ISO-waarde drastisch moeten worden verhoogd. Welke belichting de juiste is, kan niet over het algemeen worden gezegd, omdat veel afhangt van de diepte van de maan in de kernschaduw, de hoogte van de maan boven de horizon, de weersomstandigheden en niet in de laatste plaats van de onvoorspelbare hoeveelheid restlicht die de maan nog bereikt.
Een ruwe richtlijn is een belichtingstijd van 4 seconden bij ISO 800 en diafragma 1:11.
Dit resulteert in belichtingstijden die zo lang zijn dat bij het gebruik van een statief een onscherpe foto kan ontstaan door de schijnbare beweging van de maan aan de hemel als de hemel niet wordt gevolgd. In de volgende tabel staan de maximaal toegestane belichtingstijden per brandpuntsafstand vermeld voor het verkrijgen van scherpe foto's zonder tracking:
Brandpuntsafstand [mm] | Maximale belichtingstijd [s] |
100 | 1,5 |
200 | 0,7 |
500 | 0,3 |
1000 | 1/15 |
2000 | 1/30 |
3000 | 1/45 |
Uit de tabel blijkt dat de belichtingstijd van 4 seconden in het genoemde voorbeeld zonder tracking zal resulteren in een onscherpe weergave van de totaal verduisterde maan. Als we de ISO-waarde verhogen naar 3200 (winst: 2 stops) en het diafragma op 1:5,6 (eveneens 2 stops winst) zetten, komen we in plaats van de 4 seconden uit op 1/4 seconde, wat voor brandpunten tot 500 millimeter nog net voldoende is. Er moet echter worden opgemerkt dat een lens met een brandpuntsafstand van 500 millimeter bij een diafragma van 1:5,6 (of een telescoop met vergelijkbare gegevens) al een behoorlijk stuk techniek is.
Voor scherpe foto's met lange brandpuntsafstanden is een astronomische montering die de beweging van de maan volgt onmisbaar. Het gebruik van zo'n montering wordt uitgebreid beschreven in deel 9 van deze tutorialserie "Astro- en hemelfotografie".
Bij het belichten van de totaal verduisterde maan kunnen er problemen ontstaan, omdat het zich bijna monochrome motief de automatische witbalans van de camera en de lichtmeter voor uitdagingen kan stellen.
Daarom worden de volgende instellingen ten zeerste aanbevolen:
• Belichtingsprogramma: Handmatig („M“)
• Witbalans: Daglicht, symbool "Zon", 5200 K
• Bestandsformaat: RAW, om de witbalans indien nodig later te corrigeren
De belichting kan lastig zijn, want er moet nauwlettend worden toegezien dat het rode kanaal niet overbelicht raakt. De automatische belichting van de camera faalt op dit punt, omdat het rode kanaal veel signaal ontvangt, terwijl het blauwe en groene kanaal sterk afnemen. De automatische modus zou een " compromis" nastreven waarbij overbelichting van het rode kanaal wordt geaccepteerd. Daarom is het essentieel om met handmatige belichtingsinstellingen te werken en de resultaten onmiddellijk na de opname te controleren. De histogrammen van de drie kleurkanalen moeten afzonderlijk worden beoordeeld, wat bij sommige camera's pas mogelijk is als u een specifieke configuratie instelt en de histogramweergave van "helderheid" naar "RGB" wijzigt:
Instelling van de camera zodat een afzonderlijk histogram wordt weergegeven voor elk van de drie kleurkanalen Rood, Groen en Blauw aan de hand van een voorbeeld met een Canon EOS 5D Mark II.
Met behulp van deze instelling lukt het om zo te belichten dat het roodkanaal zo rijkelijk mogelijk belicht wordt, zonder dat het histogram aan de rechterkant "uitsteekt", wat gelijk zou staan aan overbelichting.
In het volgende voorbeeld dient een opname van de volledig verduisterde maan op 21 februari 2008, gemaakt met een Canon EOS 40D, om de situatie van de individuele kleurkanalen te beoordelen. Eerst het ruwe beeld:
De volledig verduisterde maan, gefotografeerd op 21 februari 2008 om 5:12 CET met een Canon EOS 40D. Er werd een telescoop met een brandpuntsafstand van 1200 gebruikt bij een diafragma van 1:12. De belichtingstijd was 10 seconden bij ISO 400, terwijl de telescoop de beweging van de maan aan de hemel volgde.
Vervolgens analyseren we de kleurkanalen afzonderlijk, inclusief de histogrammen. In Photoshop kunt u de kleurkanalen bekijken door het commando Venster>Kanalen te selecteren en vervolgens op het desbetreffende kleurkanaal te klikken.
Weergave van de individuele kleurkanalen in Photoshop:
Het rode kanaal ziet er goed uit, en de blik op het histogram bevestigt een correcte belichting:
Het groene kanaal daarentegen. Dit is strikt genomen onderbelicht, zoals bevestigd door het histogram; het eindigt al ongeveer in het midden van de toonwaardeschaal:
Nog erger is het gesteld met het blauwe kanaal. Naast een nog sterkere onderbelichting heeft het te kampen met aanzienlijk beeldruis en over het algemeen met een laag signaalniveau, zoals te verwachten is bij een rood, bijna monochroom motief.
Het wordt duidelijk dat alleen het rode kanaal een mooi beeld laat zien. Al bij het groene kanaal blijkt er sprake te zijn van onderbelichting, terwijl het blauwe kanaal een teleurstellend beeld oplevert.
Als men een dergelijke foto als RGB-beeld verscherpt, wordt het beeldruis van de groene en blauwe kanalen duidelijk zichtbaar.
Eerst een uitsnede van het onverscherpte ruwe beeld:
Uitsnede van het ruwe beeld, nog onverscherpt.
Verscherping van het beeld met behulp van het Photoshop-commando Filter>Verscherpen>Onscherp masker…
Het resultaat van de verscherping is een behoorlijk ruisig beeld.
Een benadering om dit ruis te vermijden, is alleen het rode kanaal te verscherpen, terwijl het groene en blauwe kanaal onscherp worden gemaakt.
Eerst werd alleen het rode kanaal weergegeven, waarna het commando Filter>Verscherpen>Onscherp masker… werd geactiveerd en dezelfde parameters werden gebruikt als in het bovenstaande voorbeeld. Vervolgens werd hetzelfde gedaan voor het groene en blauwe kanaal.
Na weergave van het groene kanaal werd geen verscherping toegepast, maar integendeel, werd het vervaagd met het Photoshop-commando Filter>Vervagen>Gaussiaans vervagen… met een straal van 2,2 voor een matige vervaging.
Het blauwe kanaal werd, net als het groene kanaal, vervaagd, echter met een straal van 3, wat een sterkere vervaging inhoudt.
Het resulterende effect van de selectieve verscherping respectievelijk vervaging van de individuele kleurkanalen werd, nadat alle drie kleurkanalen weer gelijktijdig als normaal RGB-beeld werden weergegeven, onderworpen aan verdere, matige verscherping.
De inspanning voor de selectieve verscherping respectievelijk vervaging van de individuele kleurkanalen (rechter beeldgedeelte) heeft zich uitbetaald: In vergelijking met het resultaat van de algemene verscherping (linker beeldgedeelte) is het resultaat veel minder ruisig bij een vergelijkbare scherpte-indruk.
Documentatie van de verloop van de verduistering door middel van een collage
Zeer verleidelijk is ook het idee om de tijdsontwikkeling van een maansverduistering weer te geven met meerdere opnames. Hierbij kunt u uw creativiteit de vrije loop laten. De volgende opmerkingen kunnen nuttig zijn:
Als de voortgang via een reeks afbeeldingen getoond moet worden, moeten de tussenpozen tussen de individuele opnames altijd identiek zijn, indien de weersomstandigheden dat toelaten. Begin de serie 45 minuten voor de verduistering en zet de serie voort tot 45 minuten na het einde van de verduistering, om ervoor te zorgen dat opnames van de niet zichtbaar verduisterde maan deel uitmaken van de opnamereeks.
Verwerp het idee van een opnamereeks bij opkomende wolken en probeer in plaats daarvan de gaten in de wolken te benutten voor zo goed mogelijke afzonderlijke opnames. Laat u niet ontmoedigen door kleinere wolken, want zij kunnen zelfs de bijzondere charme van een verduisteringsopname benadrukken!
Bij collages is alles toegestaan wat u mooi vindt. Als u echter een landschap als achtergrond voor uw montage gebruikt, raad ik aan de volgende aspecten in overweging te nemen.
Bijschrift: Maak in het bijschrift duidelijk dat het om een montage gaat. Dat is de ethiek van de fotografie. "Fake" astrofoto's zijn zeer snel als zodanig bloot te leggen!
Bij montages met een landschap is het aan te bevelen zo veel mogelijk van de volgende parameters natuurgetrouw weer te geven:
- Beeldhoek
De brandpuntsafstand van de maanfoto's en de landschapsfoto moet identiek zijn (een landschap dat is vastgelegd met een groothoeklens gecombineerd met telelensfoto's van de maan komt onnatuurlijk over). - De oriëntatie van de maan ten opzichte van de horizon
D.w.z.: draai indien nodig de maanfoto's naar de juiste positie. - Afstanden tussen individuele foto's
Terwijl de maanfoto's worden gemaakt, beweegt de maan zich verder aan de hemel. Idealiter rangschikt u de individuele maanfoto's op een manier dat deze beweging natuurgetrouw wordt weergegeven. - De hoogte van de maan boven de horizon
Deze zou idealiter overeen moeten komen met de werkelijkheid. - De locatie en het tijdstip van opname...
... van zowel de landschaps- als de maanfoto's moeten overeenkomen. Ik zou afraden om foto's van een maansverduistering te integreren in een landschapsfoto "uit het archief".
Niet altijd kunnen alle vijf punten in acht worden genomen. Bijvoorbeeld wanneer de maan tijdens de verduistering zeer hoog aan de hemel staat. Als u dan de hoogte van de maan boven het landschap natuurgetrouw wilt weergeven, moet u hem heel klein afbeelden en zouden details minder herkenbaar zijn. Probeer in dat geval echter zoveel mogelijk van de overige punten in acht te nemen.
In de volgende oefening kunt u zelf zo'n montage maken. Download daarvoor het oefenbestand "MoFi_Werkbestand.zip" en pak het archief uit. Daarin bevinden zich vier foto's van "MoFi00.jpg" tot "MoFi03.jpg". Open alle vier de foto's tegelijkertijd in Photoshop.
De foto's zijn allemaal gemaakt met een 600 millimeter telelens in Abenberg (bij Neurenberg), tijdens de gedeeltelijke maansverduistering op 16 augustus 2008. De belichtingstijd van de landschapsfoto was 4 seconden bij f/4 en ISO 400, die van de maanfoto's 1/30, 1/30 en 3 volle seconden bij f/4 en ISO 1600.
De maan stond zo hoog aan de hemel dat het niet mogelijk was om hem samen met het kasteel op één foto te krijgen. Daarom willen we hem integreren in het landschap in het besef dat de hoogte boven de horizon niet meer realistisch kan worden weergegeven.
Wissel eerst naar de foto "MoFi01.jpg", die het tijdstip na het betreden van de kernschaduw om 21:53 CEST toont (Photoshop-opdracht Venster>MoFi01.jpg).
Alle vier de oefenbestanden tegelijk geopend in Photoshop.
Klik vervolgens in het Lagenvenster (indien onzichtbaar, toon met de toets F7) met de secundaire (meestal rechter) muisknop op de enige laag met de naam "Achtergrond". Kies in het contextmenu dat verschijnt de opdracht Dupliceer laag....
Het Lagenvenster na het klikken met de secundaire muisknop op de laag "Achtergrond".
Er verschijnt nu een dialoogvenster waarin als Doel het document "MoFi00.jpg" geselecteerd moet worden (de landschapsfoto).
Photoshop-dialoogvenster "Laag dupliceren". De rode pijl wijst naar de plek waar het document "MoFi00.jpg" geselecteerd moet worden.
Wissel nu naar de landschapsfoto met de Photoshop-opdracht Venster>MoFi00.jpg, die nu uit twee lagen bestaat.
Op dit moment is het bestand "MoFi00.jpg" niet te herkennen als landschapsachtergrondfoto, omdat er een tweede laag (zie rode pijl in het Lagenvenster) bovenop ligt.
De bovenste laag heet "Kopie van Achtergrond", waarvan de mengmodus nu moet worden gewijzigd van Normaal naar Oplichten. Dit kan worden gedaan in het Lagenvenster.
Zolang de bovenste laag ("Kopie van Achtergrond") is geselecteerd, kunt u op het pijltje rechts van de vermelding "Normaal" (bovenste pijl) klikken. Dan opent zich een keuzemenu waaruit de mengmodus "Oplichten" (onderste pijl) moet worden gekozen.
Selecteer nu het Verplaatsgereedschap in Photoshop (toets V) en positioneer de maan op de door u gewenste plek boven het kasteel.
Door te slepen met de muis of door gebruik te maken van de vier pijltjestoetsen ("Cursorpijlen") kunt u de bovenste laag verplaatsen, nadat het Verplaatsgereedschap is geselecteerd.
Met dezelfde methode kopieert u vervolgens foto "MoFi02.jpg" als een nieuwe laag in de landschapsfoto "MoFi00.jpg". MoFi02.jpg is gemaakt om 22:36 CEST op een moment dat de verduistering al gevorderd was.
Positionering van de derde laag:
Hetzelfde geldt voor "MoFi03.jpg", een foto die om 23:10 CEST werd gemaakt toen de verduistering zijn hoogtepunt bereikte. Deze foto is langer belicht om het gebied van de maan zichtbaar te maken dat zich in de kernschaduw van de aarde bevindt.
Positionering van de vierde en laatste laag:
Na het verplaatsen van alle drie maanopnamen kan het resultaat er als volgt uitzien:
Afgewerkte opname waarvan de verschillende lagen met de Photoshop-opdracht "Laag>Samenvoegen tot achtergrondlaag" samengevoegd kunnen worden tot één laag.
Als "slachtoffer" voor deze collage moesten de volgende concessies worden gedaan: ten eerste komt de hoogte van de maan boven de horizon niet overeen met de werkelijkheid, ten tweede zijn de afstanden tussen de afzonderlijke fasen van de verduistering sterk verkleind om een grote maanafbeelding in verhouding tot het landschap mogelijk te maken.
Voorbeeldopnamen
Dit is de opname die is gebruikt als "eyecatcher" voor deze tutorial. Het werd gemaakt op 21 februari 2008 om 4:39 CET bij het Gardameer in Italië. Ik gebruikte een omgebouwde Canon EOS 400D waarbij de IR-afwijzingsfilter voor de sensor werd verwijderd. Dit is meestal alleen handig bij opnamen van gasnevels, maar leidde in dit geval tot een scherper beeld in vergelijking met de resultaten van de 40D.
Als opnameoptiek werd een telescoop met een brandpuntsafstand van 1200 mm gebruikt met een diafragma van 1:12, belicht gedurende 8 seconden bij ISO 400.
Deze opname toont ook de totale maansverduistering van 21 februari 2008. Kort na het einde van de totaliteit (4:50 CET) bevindt een klein deel van de maan zich al in het zonlicht. De belichtingstijd was 6 seconden, alle andere gegevens komen overeen met de bovenstaande afbeelding.
Deze foto toont de volledige verloop van de totale maansverduistering van 3 maart 2007, ook in de buurt van het Gardameer in Italië, in de vorm van een extreme langdurige belichting van 3 uur en 45 minuten. De rode kleuring van de totaal verduisterde maan in het midden van de heldere streep is goed te zien. De foto is gemaakt op een chemische film, maar er is geen reden om niet ook zo'n opname met een digitale camera te proberen.
Nogmaals een opname van de totaliteit op 3/4 maart 2007, gemaakt om 0:15 CET met een Canon EOS 1Ds Mark II en een 600 mm fotolens met diafragma 1:5,6. De belichtingstijd was 2 seconden (maan) en 60 seconden (sterrenveld) bij ISO 400, terwijl de camera op een astronomische montering werd gevolgd. Een totale maansverduistering biedt de zeldzame kans om de volle maan te tonen te midden van vele sterren die normaal gesproken worden overschaduwd door het maanlicht. Mijn oorspronkelijke plannen om gedetailleerde foto's van de verduisterde maan te maken, moest ik laten varen omdat de luchtverstoring enorm slecht was en het beeld sterk "flikkerde". Ik besloot toen snel om het beste van de situatie te maken.
Ook geluk bij een ongeluk bij deze foto van de gedeeltelijke maansverduistering van 7 september 2006. Ik wist nog net de opkomst van de al gedeeltelijk verduisterde maan te vangen, maar al enkele minuten na deze foto begon het pijpenstelen te regenen. Ik brak snel mijn apparatuur af, een Canon EOS 1Ds Mark II met een 300mm objectief waarvan de brandpuntsafstand werd verlengd tot 600mm door een 2x teleconverter. De belichtingstijd was 1/6 seconde bij ISO 400 en diafragma 1:11.
Collage van individuele opnamen van de totale maansverduistering van 9 januari 2001:
Deze halve schaduwverduistering van de maan in de nacht van 14 op 15 maart 2006 kreeg nauwelijks aandacht. Normaal gesproken zijn halve schaduwverduisteringen nauwelijks merkbaar, maar in dit geval naderde de maan de kernschaduwkegel van de aarde tot op 200 kilometer! Een vergelijking van de niet-verduisterde maan links (14.3.06, 22:50 CET) met het hoogtepunt van de verduistering rechts (15.3.06, 0:47 CET) toont een duidelijke afname in helderheid op één plek.
Hier nog een interessante collage van de gedeeltelijke maansverduistering van 16 augustus 2008, gemaakt door Anthony Ayiomamitis uit Griekenland. Hij plaatste verschillende individuele fasen "correct", zodat een groter deel van de kernschaduwgrens zichtbaar is:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap080820.html