Мало того, что зиму в этом году отменили, так ещё с ноября небо в Москве практически постоянно затянуто облаками. Раньше такой фигни не было, и это не стариковское брюзжание! Я прекрасно помню роскошное зимнее звёздное небо, которое встречало меня на зимних каникулах в деревне у бабушки с дедушкой. Когда ты выходишь ночью по-быстрому до туалета, но застреваешь на полпути, глядя в бездонную глубину неба с щедро рассыпанными в ней искрами звёзд. И даже на некоторое время забываешь, что стоишь посреди двора в одних лишь трусах и валенках… 😄

Увы, мир меняется, и зимой ясных ночей практически не осталось. И остаётся лишь перебирать свои стекляшки и железки, готовясь к краткому сезону чистого ночного неба, вздыхая по тем волшебным временам, которые уже не вернуть. И в один такой пасмурный вечер в руки попалась коробочка, в которой у меня хранятся разные светофильтры. И от нечего делать решил я проверить, насколько похожи на правду кривые пропускания, которые публикуют производители в описаниях своих изделий.

Участники испытаний

А коробочка с фильтрами попалась мне не просто так. Аккурат к новогодним праздникам я добыл фильтры для моей астрокамеры SVBONY SV605MC. Для формирования трёх основных цветовых каналов я планировал использовать недорогой набор LRGB фильтров от самой же SVBONY. А ещё на пробу взял один узкополосный фильтр, пропускающий линию водорода H-альфа. Ну а до кучи вывалил рядом всё, что нашлось в коробочке с фильтрами.

Набор SVBONY LRGB 1.25"

Этот набор предназначен для получения цветных изображений на монохромную камеру. Для цветных он не принесёт никакой пользы. Всего в наборе 4 фильтра:

• L - для съёмки канала яркости. По сути представляет собой обычный UV/IR Cut фильтр, предназначенный для ограничения съёмки в видимом диапазоне длин волн. Отрезает ультрафиолет и инфракрасное излучение.
• R - красный канал
• G - зелёный канал
• B - синий канал

Производитель на своём сайте демонстрирует следующие кривые пропускания для этих фильтров:

Если присмотреться, то видно, что красный и зелёный фильтры имеют небольшой зазор. Похоже, что в области между ними находится пик излучения натриевых ламп уличного освещения. Видимо таким нехитрым способом производитель пытается уменьшить влияние искусственного освещения при съёмке неба. Также можно отметить, что синий и зелёный каналы имеют область пересечения, находящуюся в районе линии излучения OIII. Тем самым линия кислорода попадает сразу в два канала, что дополнительно усиливает эту обычно слабую линию.

Но интересно не только это. Не знаю, где SVBONY заказывает эти фильтры, но очень похоже, что там же, где и несколько более дорогой Optolong. Картинки с кривыми пропускания у этих двух марок идентичны! Если посмотреть на LRGB фильтры от Optolong, то кривые пропускания будут такими же с разницей, лишь в районе логотипа.

Antlia EDGE Ha 4.5nm 1.25"

Неплохой узкополосный фильтр, доставшийся мне по хорошей цене. Производитель заявляет высокое оптическое качество и хорошую работу на светосильных телескопах с относительным отверстием f/3 и меньше. Я хочу попробовать использовать его для выделения областей звёздообразования на снимках галактик, а также для съёмки водородных туманностей в местах с сильной искусственной засветкой неба (пока натриевые светильники не заменили повсеместно на светодиодные). Для визуальных наблюдений фильтр бесполезен, применим исключительно для астрофотографии.

Кривая пропускания для него выглядит так:

Optolong UV/IR Cut 1.25"

Данный фильтр был куплен когда-то давно на распродаже, чтобы заменить утерянный фильтр на планетарной камере. Фильтр отрезает ультрафиолетовую и инфракрасную область спектра. Оптика в них свет может пропускать, но вот точка фокуса для данных длин волн может не совпадать с видимым светом. От чего на фото могут возникать ореолы.

Кривая пропускания заявлена следующая:

Optolong IR Pass 685nm 1.25"

Достаточно интересный фильтр. Он пропускает свет с длиной волны 685нм и более. Где-то от границы видимого света и ближнего инфракрасного диапазона и далее. Использовать его можно для уменьшения влияния неспокойной атмосферы при съёмке планет. В ближнем инфракрасном диапазоне атмосфера будет оказывать меньшее влияние на чёткость изображения.

У фильтра заявлена вот такая кривая пропускания:

Optolong L-eNhance 2"

А этот узкополосный мультидиапазонный фильтр можно использовать при съёмке разных туманностей на цветную камеру. Он уменьшает засветку и повышает контраст туманностей. Фильтр пропускает три основные линии: Ha, Hb и OIII. При этом он может быть использован и как неплохой UHC-фильтр при оптических наблюдениях для выделения деталей и повышения контраста слабых туманностей.

Вот его кривая пропускания:

SKY ROVER UHS M56

Для этого фильтра производитель не приводит никаких кривых пропускания. Но до кучи посмотрим и на них. Парочка таких была куплена вместе с биноклем Sky Rover Constellation 2x54. Фильтры имеют резьбу М56х0.75, так что использовать их где-то в оптическом тракте телескопа будет непросто. Стандартные двухдюймовые фильтры имеют резьбу М48х0.75, что существенно меньше. А вот на объективы бинокля от Sky Rover встают идеально. Также у меня был опыт установки на бинокль SAGA 12x56. Под тёмным небом фильтры работают отлично! А вот на засвеченном большой пользы от них я не увидел. Наверное, можно попробовать использовать для астрофотографии, установив перед объективом фотоаппарата, но особого смысла в этом не вижу.

Испытательный стенд и методика эксперимента

Возможности точно измерить кривую пропускания в домашних условиях у меня нет, но я могу оценить спектр пропускания с помощью пластикового спектроскопа с Aliexpress. Вот его-то я и использую. Общий вид испытательного стенда приведён на фотографии.

В качестве источника света используется лампа накаливания, дающая непрерывный спектр в широком диапазоне. В металлическую трубку с резьбой для установки фильтров 1.25" вставлен спектроскоп и отцентрирован с помощью прокладок из вспененного материала. Трубка присоединена с помощью синей изоленты армированного скотча к объективу Индустар-61Л/Д. Вся эта конструкция установлена на беззеркальную цифровую камеру Fujifilm X-H1, установленную на штативе и направленную на лампу. На камере подобраны и зафиксированы следующие настройки: баланс белого, чувствительность ISO и экспозиция. Спуск затвора осуществляется с помощью проводного пульта.

Данная схема не очень хороша, так как цифровая камера имеет свой собственный UV/IR Cut фильтр, установленный перед матрицей и отсекающий ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Изначально планировалось использовать в качестве приёмника астрокамеру QHY5III485C, однако, мне не удалось уместить весь спектр на её небольшую матрицу. Объективы от фотокамеры, к которым я могу присоединить эту камеру, дают слишком большое для неё увеличение. А идущий в комплекте миниатюрный рыбий глаз, наоборот, даёт слишком малое увеличение, и спектр, снятый с его помощью, получается крошечный. Так что от этой идеи пришлось отказаться. Поэтому стоит учитывать, что полученные спектры дополнительно обрезаны фильтром фотокамеры.

Сначала делается фото источника света без фильтров. Затем поочерёдно устанавливаются испытываемые фильтры, и делается фото их спектра пропускания. В результате все полученные спектры совмещаются в графическом редакторе и распределяются на итоговом изображении по вертикали. Горизонтального смещения нет, так как камера на время съёмки зафиксирована.

Результаты и выводы

В результате была получена вот такая картинка. Напоминаю, что спектр без фильтра (No filter) на самом деле является спектром пропускания UV/IR Cut фильтра фотокамеры!

Optolong UV/IR Cut имеет практически такую же полосу пропускания, как и фильтр камеры, чуть уже. Ещё чуточку уже полоса пропускания у Luminance-фильтра у SVBONY. Будь она шире, разницу со спектром “без фильтра” увидеть не получилось бы.

Кривые пропускания красного, зелёного и синего фильтров SVBONY визуально согласуются с их заявленными кривыми. Между R и G наблюдается небольшой зазор, а G и B имеют небольшое перекрытие. А вот L в длинноволновой области немножечко будет срезать R, что не согласуется с данными производителя, так как там L шире, чем R. Можно L-фильтр SVBONY заменить при съёмке на Optolong UV/IR Cut, который вместит все три цветовых канала без обрезания.

Antlia EDGE Ha 4.5nm показывает узкую полосу в красной области спектра, где находится линия H-альфа. По ширине можно попробовать сравнить с этой же линией в Optolong L-eNhance, которая имеет ширину около 12нм. Так что обещанные 4.5нм Ha фильтр, похоже, пропускает…

Интересно посмотреть на разницу SKY ROVER UHS M56 и Optolong L-eNhance. Фильтр для бинокля имеет куда как более широкую полосу пропускания, возможно, что именно это делает его менее полезным в качестве фильтра для борьбы с засветкой. Но и света он пропускает больше, поэтому он не делает изображение, получаемое биноклем, слишком тёмным, тогда как классические UHC и OIII фильтры на телескопах с малой апертурой приносят меньше пользы, чем на более апертуристых собратьях.

Ну и напоследок о Optolong IR Pass 685nm. На просвет лампа в этот фильтр выглядит, как тёмно-красная. Да, фильтр начинает работать в красном конце видимого спектра. А дальше его работу увидеть не получится из-за фильтра на матрице фотокамеры. 😉

Возможно, я когда-нибудь придумаю способ присоединить спектроскоп к астрокамере, чтобы получить более честные спектры пропускания. Но пока ничего обещать не буду. На этом и всё, пожалуй.