Это простая проблема с экспозицией, и у нее есть несколько аспектов.
Драматические изображения, на которых видны солнечные протуберанцы и нити, снимаются с помощью специальных узкополосных телескопов (или фильтров), которые пропускают свет только на длине волны водорода. Водород альфа является доминирующей длиной волны в серии Ballmer (https://en.wikipedia.org/wiki/Balmer_series) с длиной волны 656,28 нм. Видимый свет - это длины волн от 400 до 700 нм. 656 нм находится в пределах видимого спектра.
Если 656 нм находится внутри видимого спектра, то почему он не отображается на изображениях, снятых через объективы фотоаппаратов или телескопы с использованием традиционной камеры?
Оказывается, это ... при правильных условиях:
Это изображение - одно из многих, которые я снял во время полного солнечного затмения 21 августа 2017 года в Соединенных Штатах. Я использовал Canon 5D Mk III, прикрепленный к апохроматическому рефрактору TeleVue NP101is. В этот момент во время затмения телескоп не отфильтрован. Это не отредактированное или измененное изображение (кроме кадрирования). Это ISO 200 при 1/500-й секунде для телескопа f / 5.4 с 2-кратным TeleVue PowerMate (эффективное фокусное отношение составляет f / 11 при 2-кратном подключении PowerMate (PowerMate - это телецентрический множитель фокусного расстояния).
Причина, по которой вы видите здесь выступы, но обычно не видите, что выступы связаны с экспозицией.
Солнце - это источник излучения черного тела (https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation), испускающий длины волн по всему видимому спектру - и за его пределами. Но протуберанцы - это альфа-водород ... только одна конкретная длина волны. Солнце является видимым, и всем длинам волн разрешено проходить, в видимом спектре имеется такое количество света, что необходимое воздействие просто недостаточно для того, чтобы были видны характеристики альфа-водорода. Когда воздействие достаточно велико, остальное длины волн в видимом спектре будут полностью перегружать сенсор, и вы просто получите взорванное изображение.
Еще одним нюансом является то, что традиционные камеры фильтруются в видимом спектре для имитации чувствительности человеческого глаза. На длине волны 656 нм глаз не особенно чувствителен. Традиционные камеры обычно пропускают только 20-25% света на этой длине волны. Фильтры Ha, используемые в солнечных телескопах, пропускают большую часть длины волны 656 нм.
Вы можете получить эти виды изображений во время полного солнечного затмения ... но поскольку затмения не случаются достаточно часто, чтобы быть удобными, для фотографирования этих функций необходимы другие методы.
Вычисления и нити - это особенности хромосферы Солнца. Это более высокий слой солнечной атмосферы над фотосферой. Фотосфера - это часть Солнца, которую мы традиционно называем «поверхностью» - хотя Солнце - это горячий газовый шар, оно не является твердой поверхностью. Вы можете сфотографировать фотосферу, если у вас есть безопасный солнечный фильтр белого света, прикрепленный к передней части объектива или телескопа.
Чтобы отобразить эти функции, видимые в альфа-свете водорода, вам нужен узкополосный фильтр.
Внимание. Энергия Солнца может легко разрушить оборудование, такое как камеры, объективы или телескопы. Я не советую делать это без небольшого исследования, чтобы убедиться, что вы используете как оборудование, так и методы, которые не повредят ваше снаряжение.
Изображения короны, полученные любительскими солнечными астрофотографами, обычно используют выделенные водородные альфа-солнечные телескопы, такие как сделанные Lunt Solar Systems, Coronado (подразделение Meade), или иногда используют несолнечные телескопы, оснащенные водородными альфа-солнечными фильтрами либо Quark, либо Daystar. Выделенные солнечные телескопы Ha безопасны - телескопы были полностью разработаны для этой цели.
Этот механизм блокирует весь видимый спектр , за исключением для узкополосного около частоты Ha. Даже это становится немного сложнее, потому что фильтры позволят определенный полосовой диапазон, при котором более узкий полосовой диапазон будет все для большей детализации и контраста на поверхности, но характерные особенности на конечности будут казаться слабее. Чуть более широкие полосы пропускания будут захватывать больше деталей на конечности, но с меньшей контрастностью поверхности. В солнечной астрофотографии обычно снимают данные изображения для поверхности и для конечности отдельно, а затем объединяют их.
Традиционные камеры обычно не используются. Вместо этого, высокоскоростная CMOS-камера с электронным глобальным затвором (глобальный затвор может считывать весь датчик параллельно ... большинство камер имеют электронный скользящий затвор, который означает, что датчик считывает построчно). Это позволяет получать изображения с достаточно высокой скоростью, чтобы захватить несколько секунд несжатых видеокадров, которые будут объединены и обработаны в законченное изображение. (в то время как любимые модели камер меняются со временем, текущим фаворитом для этого типа работы является камера ZWO ASI174MM.)
Если вам интересен этот тип фотографии, я бы порекомендовал взять книгу Уроки мастеров под редакцией Роберта Геллера и прочитать главу под названием Catching Sunlight Алана Фридмана ,
Мартин Уайз снимает много солнечных изображений и размещает видеоролики на YouTube, подробно рассказывающие о его процессе. Вы можете найти его здесь: https://www.youtube.com/watch?v=G-41RMTCdTE
Примечание: Солнце в настоящее время находится в тихом периоде (солнечный минимум) в своем примерно 11-летнем цикле активности. Интересующие вас функции встречаются редко (дни или даже месяцы могут проходить без особой активности). Активность начнет возрастать через пару лет, и, вероятно, через пять лет она станет очень активной.