Gerhana Matahari

GERHANA MATAHARI TOTAL DAN CARA MENGABADIKANNYA (BAGIAN 1: PERSIAPAN AWAL DALAM MEMOTRET GERHANA MATAHARI)


Oleh : Muhammad Rayhan
Planetarium & Observatorium Jakarta
Himpunan Astronomi Amatir Jakarta

Tidak lama lagi kita akan segera menyambut fenomena Gerhana Matahari total pada tanggal 9 Maret 2016. Fenomena astronomis ini sangat dinantikan terutama bagi para pecinta astronomi karena termasuk fenomena yang sangat langka. Untuk skala bumi saja, fenomena ini hanya terjadi paling cepat setiap 18 bulan sekali. Untuk wilayah Indonesia sekalipun, peristiwa ini terakhir kali terjadi pada 28 tahun yang lalu, dan setelah edisi tahun 2016 ini, baru akan berulang kembali 7 tahun yang akan datang. Jika dipersempit skalanya pada titik lokasi yang sama, fenomena ini bahkan baru akan berulang rata-rata setiap 400 tahun sekali!

Tidak hanya langka, Gerhana Matahari total juga merupakan salah satu fenomena astronomi paling indah nan mempesona serta akan menghadirkan rasa takjub bagi yang memandangnya. Melihatnya dengan mata kepala akan menjadi pengalaman yang sangat mengesankan, namun jika kita bisa mengabadikannya dalam sebuah foto, tentu akan menjadi buah kenang-kenangan yang sangat menyenangkan. Lalu bagaimana cara mengabadikannya?

Pilihan Komposisi Foto Menentukan Peralatan yang Harus Disiapkan

Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan foto gerhana seperti apa yang kita inginkan dan komposisi foto yang seperti apa yang ingin kita dapatkan. Apakah berupa foto panorama dengan indahnya kegelapan fase total yang dikombinasikan dengan suasana alam sekitar? atau dikombinasikan dengan kerumunan orang yang sedang mengamati dengan gambar fase total yang sedang terjadi di atasnya? Atau foto panorama dengan fase-fase gerhana yang teruntai indah seperti mutiara di langit? Atau foto gerhana close-up yang memenuhi frame foto dengan Diamond Ring Effect dan Baily’s Beads yang jelas, Korona, Kromosfer dan Prominensa yang merekah, besar dan menakjubkan?

 

Gambar 1. Macam-macam foto Gerhana Matahari total yang menentukan penggunaan instrumentasi yang juga bermacam-macam. Fotografer: Miloslav Druckmuller, Thanakrit Santikunaporn dan Fred Espenak.

Semua itu akan menentukan peralatan dan perlengkapan apa saja yang harus kita siapkan. Dapat juga membantu kita dalam mempersiapkan rencana perjalanan dalam kaitannya dengan jumlah barang yang harus kita bawa. Dapat pula membuat kita fokus dalam memilih tipe teknik fotografi seperti apa yang harus kita latih dan biasakan demi suksesnya pemotretan selama Gerhana Matahari total berlangsung.

Kamera Seperti Apa yang Dapat Digunakan?

                Pada dasarnya semua jenis kamera dapat digunakan. Mulai dari kamera analog yang masih menggunakan film roll negatif hingga kamera digital yang menggunakan sensor elektronik. Kamera digital ini dapat berupa kamera ponsel, webcam, kamera digital pocket, kamera Mirrorless, kamera DSLR hingga kamera CCD khusus astronomi. Perbedaan mendasar antara kamera analog dengan kamera digital adalah media penyimpan gambar, dan ini yang benar-benar perlu diperhatikan. Kamera analog menggunakan film roll negatif sebagai sensor penerima cahaya sekaligus sebagai media penyimpan gambar. Sebagai penerima cahaya atau gambar, film negatif berfungsi sama baiknya dengan sensor digital. Namun fungsinya sebagai media penyimpan gambar memiliki keterbatasan yang sangat besar dibandingkan dengan sensor digital. Film negatif biasanya hanya memiliki 24 hingga 36 frame dalam satu roll yang dapat kita gunakan untuk memotret. Lebih dari itu kita harus membuka badan kamera terlebih dahulu lalu memasukkan satu roll film negatif yang baru. Hal ini kurang begitu efektif jika kita sedang memotret fase gerhana total yang hanya berlangsung beberapa menit saja karena akan cukup banyak waktu yang terbuang sia-sia. Banyaknya jumlah roll film negatif yang harus dibawa juga membuat perjalanan kita menjadi kurang efisien jika harus mengejar gerhana ke daerah-daerah pelosok yang jauh dari tempat tinggal kita.

Sementara itu, kamera bersensor digital memiliki fitur yang sangat memudahkan kita. Sensor digital, baik itu CCD (Charge Couple Device) maupun CMOS (complementary metal-oxide-semiconductor) merupakan sebuah kepingan sirkuit terintegrasi yang memuat elemen sensitif cahaya berupa piksel. Setiap piksel dilengkapi dengan filter yang membuatnya dapat mengukur intensitas cahaya pada salah satu dari tiga warna primer (merah, biru dan hijau, RGB) dari posisi yang unik (koordinat x-y) pada sensor. Sensor digital kemudian menghasilkan gambar final dengan menggabungkan informasi warna yang saling melengkapi dari seluruh jumlah piksel yang ada. Gambar yang dihasilkan hanyalah sepertiga dari keseluruhan jumlah piksel karena setiap piksel memiliki informasi dalam semua tiga warna dasar. Itulah sebabnya, ketika sebuah merek kamera diiklankan memiliki angka jumlah piksel, angka yang tertera itu mengacu pada piksel yang terdapat di hasil gambar final, bukan pada piksel yang ada di kepingan sensor.

Singkatnya, sensor digital bekerja dengan cara merubah cahaya yang diterima oleh detektor sensitif menjadi elektron. Jumlah elektron-elektron ini sebanding dengan intensitas cahaya yang datang dan kemudian disimpan ke dalam media penyimpan digital. Media penyimpan dalam kamera digital berbentuk kartu elektronik dengan berbagai macam tipe dan dimensi ukuran, seperti Compact Flash (CF), Secure Digital (SD), Micro Secure Digital (Micro SD), Memory Stick (Sony) dan lain sebagainya. Setiap kartu memori ini memiliki kapasitas daya simpan yang berbeda-beda dan dinyatakan dalam satuan MB (Mega Bytes, 1 juta byte) atau GB (Giga Bytes, 1 Milyar byte). Dengan asumsi 1 foto dengan kualitas tinggi sebesar 10 MB, maka kartu memori sebesar 1 GB saja akan mampu menampung hingga 90 foto. Kartu memory yang beredar di pasaran saat ini dijual dengan kapasitas hingga 512 GB.

Elemen Penting, Filter Matahari

                Dalam memotret fase Gerhana Matahari Total, kita memang tidak membutuhkan filter matahari karena Bulan telah menutup sempurna lingkaran matahari dan memblok cahayanya sehingga mata dapat dengan aman dan nyaman melihatnya. Namun jika kita ingin membuat foto lengkap seluruh fase gerhana, kita akan membutuhkan filter matahari untuk dapat memotret fase parsial. Bahkan jika matahari telah tertutup 99% piringannya, cahaya dari 1% bagian matahari masih teramat kuat dan dapat merusak mata kita. Jangan pernah melihat matahari tanpa filter kecuali saat gerhana benar-benar memasuki fase total!

Filter matahari berfungsi sebagai penapis cahaya dan bekerja dengan mengurangi intensitas cahaya matahari. Filter matahari tipe ND5 sebagai contoh, memiliki rasio pengurangan intensitas 1:100.000. Artinya, dari 100.000 cahaya matahari yang datang, hanya 1 saja yang boleh terlewati, sehingga matahari dapat aman untuk dilihat. Filter matahari juga terbuat dari material yang berbeda-beda. Ada yang menggunakan bahan kaca yang dilapisi metal, ada juga yang menggunakan plastik perak Mylar, Black Polymer, atau ada juga yang menggunakan bahan resin yang berlapis logam. Bahan-bahan ini memiliki keunggulan dan kekurangannya sendiri, baik dari segi harga, durabilitilas, dan kualitas hasil gambar. Pada intinya gunakanlah filter matahari dengan bahan-bahan seperti yang telah disebutkan. Jangan pernah menggunakan filter matahari yang menggunakan bahan lain yang tidak direkomendasikan seperti film negatif, kaca yang diasapi, keping disket serta CD. Bahan-bahan ini TIDAK AMAN untuk digunakan sebagai filter matahari meskipun matahari nampak terlihat redup dan tidak terjadi ketidaknyamanan ketika menggunakannya. Kerusakan pada mata yang disebabkan oleh material tersebut tidak akan terasa secara konstan, namun perlahan seiring dengan bertambahnya usia.

Secara umum terdapat 3 macam konfigurasi fisik filter matahari, yaitu Filter Eyepiece,Filter Off-Axis dan Filter Full Aperture. Filter Eyepiece biasanya terdapat dalam bundel paket asesoris teleskop-teleskop kecil yang murah dan sederhana. Namun perlu ditekankan bahwa Filter Eyepiece sama sekali TIDAK AMAN untuk digunakan. Posisinya yang hanya menutupi Eyepiece tidak menyaring cahaya matahari sejak awal masuk ke dalam optik utama, hal ini akan menghasilkan panas tinggi yang dapat dengan mudah merusak lapisan filter Eyepiece sehingga tidak menjamin keamanan mata kita. Sekali lagi, jangan pernah gunakan filter Eyepiece.

 

Gambar 7. 3 Macam Filter Matahari.

Filter matahari yang aman digunakan hanyalah filter Off-Axis dan Full Aperture. Posisi kedua filter ini diletakkan di depan opik utama teleskop atau lensa kamera sehingga telah menapis cahaya matahari sejak awal sebelum cahaya masuk ke optik utama dan dikuatkan. Filter Full Aperture merupakan filter yang menggunakan material filter pada seluruh permukaan yang menutupi optik teleskop/lensa utama. Sedangkan Filter Off-Axis merupakan filter yang berbentuk seperti tutup teleskop namun terdapat lubang kecil di salah satu bagian sisinya yang dilapisi dengan Filter Matahari. Filter Off-Axis memiliki harga yang lebih murah karena filter yang digunakan berukuran lebih kecil dari Filter Full Aperture. Kekurangan utama pada Filter Off-Axis adalah ketika filter itu digunakan pada teleskop katadioptrik yang berbasis lensa dan cermin, fokus gambar matahari akan berubah secara signifikan ketika filter dibuka untuk memotret fase gerhana total, sehingga membuat kita harus mencari fokus kembali. Jika kita akan menggunakan Finderscope saat pengamatan gerhana, buatlah filter matahari kecil dari lembaran filter matahari pada bagian depan Finderscope. Jika tidak digunakan, tutuplah Finderscope dengan penutup kecilnya, atau sekalian saja lepas dari badan teleskop agar tidak terjadi hal-hal yang tidak diinginkan.

Filter matahari yang sudah dalam bentuk jadi dan berdiameter tertentu mungkin memiliki harga yang cukup mahal dan ukurannya tidak selalu pas dengan diameter lensa atau teleskop yang kita miliki. Alternatifnya adalah kita bisa membeli filter matahari yang terbuat dari Mylar atau Black Polymer dan membelinya dalam bentuk lembaran. Selain harganya lebih murah, juga kita bisa membuat ukuran filter yang disesuaikan dengan ukuran lensa atau teleskop kita.

Daftar Pustaka :
Totality Eclipse of the Sun
by Mark Littmann, Fred Espenak and Ken Willcox.
Lesson From the Master – Current Concepts in Astronomical Image Processing by Robert Gendler.
Digital Compositing Techniques for Coronal Imaging, By Fred Espenak.