Zanim przejdziemy do omówienia akcesoriów niezbędnych do połączenia naszego teleskopu z kamerą lub aparatem musimy przyjrzeć się podstawowym metodom fotografowania. Każda z nich wymaga specyficznego podejścia, a niektóre stawiają pewne wymagania wobec używanego sprzętu.
W tym przypadku teleskop traktowany jest jak nieco większy obiektyw fotograficzny. Aparat (bez obiektywu) lub kamera jest umieszczana w wyciągu w miejsce okularu, a obraz rzutowany wprost na przetwornik - rys.1.1. Jest to podstawowa metoda połączenia kamery z teleskopem, która daje najlepsze wyniki i jeżeli tylko istnieje taka możliwość należy ją stosować.
Rys.1.1. Aparat/kamera w ognisku głównym teleskopu
Są trzy podstawowe wymagania, które musi spełniać aparat i teleskop, aby można było skorzystać z tej metody połączenia. Po pierwsze aparat fotograficzny musi mieć wymienną optykę (specjalizowanych kamer ten problem nie dotyczy), po drugie wyciąg powinien umożliwić zogniskowanie obrazu, po trzecie średnica wyciągu musi być odpowiednio duża. Warunek pierwszy nie wymaga chyba komentarza - jeżeli korzystamy z aparatu cyfrowego musi to być lustrzanka. Warunek drugi może sprawić problemy. Wyciągi typowych teleskopów są przystosowane do obserwacji wizualnych i mogą nie dawać bezpośredniego dostępu do ogniska głównego (zogniskowanie teleskopu z okularem wymaga nieco większego dystansu niż w przypadku aparatu). Problem ten dotyczy raczej reflektorów (najczęściej teleskopów Newtona), refraktory z założenia przewidywane są do pracy z kątówką i mają ognisko wysunięte poza krawędź wyciągu. Rozwiązaniem może być podniesienie lustra głównego o kilka centymetrów - spowoduje to przesunięcie ogniska głównego o taką samą odległość na zewnątrz tubusu, jednak w takim przypadku może pojawić się problem ze zbyt małym lusterkiem wtórnym (szersza wiązka z lustra głównego nie będzie odbijana w całości). Druga możliwość to zmiana wyciągu na krótszy (tzw. "low profile"), który odsłoni ognisko główne i pozwoli na złapanie ostrości. Najlepiej oczywiście kupić teleskop, który jest przystosowany do astrofoto i zapewnia dostęp do ogniska głównego :). Trzeci problem jest związany ze średnicą wyciągu oraz wielkością matrycy naszej kamery. Jeżeli średnica będzie zbyt mała to część wiązki światła zostanie obcięta i brzegi matrycy będą oświetlone słabiej niż środek. To spowoduje tzw. winetowanie, czyli pociemnienie obrazu na brzegach. Problem winetowania można sprawdzić rozsysowując w skali cały zestaw i badając przebieg światła od obiektywu do matrycy - każdy piksel powinien "widzieć" cały obiektyw. Jeżeli korzystasz z typowej lustrzanki z matrycą APS-C od razu możesz przyjąć, że wyciąg 1.25” jest za mały i potrzebujesz wyciągu 2”.
W tym przypadku wykorzystywany jest teleskop z okularem, a tworzony obraz jest rzutowany bezpośrednio na matrycę. Aparat nadal pozbawiony jest obiektywu, a matryca stanowi ekran na którym "wyświetlany" jest obraz - rys.1.2..
Rys.1.2. Połączenie aparatu/kamery z teleskopem w projekcji okularowej
Projekcja okularowa ma jedną niezaprzeczalną zaletę - nie ma problemu z dostępem do ogniska głównego. Jeżeli tylko można zogniskować obraz z danym okularem na pewno można również zastosować projekcję. Niestety na tym zalety się kończą i pojawiają się problemy. Okular jako system optyczny zawsze obarczony jest pewnymi wadami, które wyjdą na obrazie. Szczególnie mocno będzie to widoczne na brzegach. Okular jest przeznaczony do obserwacji wizualnych i najlepiej sprawdza się gdy oglądamy tworzony przez niego obraz z odległości kilku- kilkunastu milimetrów. Niestety w takiej odległości krążek obrazu jest bardzo mały i nie będzie pokrywał większej matrycy - musimy aparat mocno odsunąć (wraz ze wzrostem odległości rzutowany obraz robi się większy), ale to spowoduje spadek ostrości i kontrastu. Z drugiej strony można w ten sposób względnie prosto zwiększyć skalę uzyskanego obrazu, a przy zastosowaniu dobrych okularów jego centralna część będzie miała zadowalającą jakość. Ze względu na te problemy projekcja okularowa stosowana jest raczej rzadko, praktycznie wyłącznie w astrofotografii planetarnej, gdy nie ma innego sposobu na zwiększenie skali obrazu.
Projekcja afokalna bardzo często jest błędnie nazywana projekcją okularową - oczywiście istnieje zasadnicza różnica. Ten sposób połączenia zakłada co prawda wykorzystanie teleskopu z okularem, ale w tym przypadku aparat ma własny obiektyw. Jest on najbliższy obserwacji wizualnej - aparat "ogląda" i fotografuje obraz tworzony przez teleskop podobnie jak robi to nasze oko - rys.1.3..
Rys.1.3. Połączenie aparatu/kamery z teleskopem w projekcji afokalnej
Projekcja afokalna to jedyny sposób na połączenie z teleskopem aparatów z niewymienną optyką (specjalizowane kamery nie mają tutaj zastosowania). W tym przypadku pojawiają się problemy podobne do projekcji okularowej - przede wszystkim uzyskanie odpowiednio dużego obrazu, który pokryje całe pole widzenia aparatu. Nie zawsze jest to możliwe. Ogólnie można stwierdzić, że im większa soczewka w obiektywie aparatu tym trudniej. W każdym przypadku trzeba trochę poeksperymentować z różnymi okularami, odsunięciem aparatu i wielkością "zoomu". Jeżeli udaje się uzyskać akceptowalne wyniki "z ręki" należy pomyśleć nad pewnym i sztywnym mocowaniem całości - końcowe rezultaty zależą od prawidłowego ustawienia wszystkich elementów względem siebie. Po projekcji afokalnej nie można spodziewać się zbyt wiele i zdjęć DS raczej tym nie zrobimy (chociaż widziałem kilka gromad gwiazdowych wykonanych w ten sposób), ale Słońce, Księżyc i większe planety przy odpowiedniej determinacji mogą wyglądać całkiem przyzwoicie.
Ten sposób fotografowania był już właściwie omówiony przy okazji opisu dodatkowych akcesoriów do teleskopów (tutaj). To nic innego jak zastosowanie ujemnej soczewki barlowa do wydłużenia efektywnej ogniskowej teleskopu - rys.1.4..
Rys.1.4. Połączenie aparatu/kamery z teleskopem w projekcji ujemnej
Tą metodę należy taktować jako podstawową w przypadku konieczności zwiększenia skali obrazu - dobry barlow wprowadzi znacznie mniej zniekształceń niż projekcja okularowa i dodatkowo może "wyciągnąć" ognisko główne poza krawędź wyciągu, co umożliwi połączenie aparatu z teleskopem nieprzystosowanym do astrofoto. Oczywiście zawsze należy uwzględniać wydłużenie ogniskowej i spadek światłosiły - barlow nie jest uniwersalnym rozwiązaniem na zbyt długi wyciąg.