사진등급

겉보기등급(apparent magnitude)을 얻기 위해 카메라를 이용해 촬영한 후 천체가 얼마나 밝게 보이는지 환산한 등급이다. @@NAMATH_INLINE@@V@@NAMATH_INLINE@@ 필터로 관측한 겉보기등급에 해당하는 안시등급(visual magnitude)과 짝을 이루어 색지수(color index)를 구할 때 사용되기도 한다. 겉보기등급으로서 사진등급을 나타내는 기호는 @@NAMATH_INLINE@@m_{pg}@@NAMATH_INLINE@@이고 절대등급(absolute magnitude)으로서 사진등급은 @@NAMATH_INLINE@@M_{pg}@@NAMATH_INLINE@@이다.

과거에 사용했던 정색성(整色性) 사진 감광유제 필름(orthochromatic photoemulsive film)이나 사진 건판으로 촬영하면 인간의 눈보다 푸른색에 민감하다. 흑백 사진을 처리하는 암실에 주황색 등을 켜고 작업하는 이유가 바로 이런 필름이 붉은색에 민감하지 않기 때문이다. 결과적으로 푸른색 별이 사진에서 밝게 보여 측광계로 관측한 것보다 상대적으로 밝게(즉, 등급은 작게) 관측된다. 반대로 붉은색 별은 측광계로 관측한 것보다 상대적으로 어둡게 관측된다.

목차

17세기 초에 발명된 천체망원경으로 천문학은 멀리 있는 어두운 천체를 볼 수 있게 되었고 19세기 초에 도입된 분광학 관측 기술로 말미암아 천문학은 획기적인 물리 과학으로 발전하였다. 이와 더불어 19세기 중반에 사진술이 천문 관측에 도입되면서 망원경의 능력을 극대화하는 천문영상관측 분야가 탄생했다. 20세기에 도입된 전자결합소자(charge coupled device, CCD)에 힘입어 천문영상관측은 현대 관측천문학의 핵심으로 자리잡고 있다.

처음으로 천체를 사진에 담은 사람은 사진 기술 발명가인 다게르(Louis Jacques Mandé Daguerre)였다. 1839년 그는 처음으로 달을 촬영하였으나 망원경으로 달을 안정적으로 추적하는데는 실패하여 또렷한 영상을 얻지 못했다. 처음으로 달을 성공적으로 촬영한 사람은 드레이퍼(John William Draper)였다. 그는 5인치 반사망원경(reflecting telescope)을 이용하여 20분간 달을 추적하여 1840년 3월 23일 달의 영상을 얻었다. 1845년 푸코(Léon Foucault)는 태양을 성공하는데 성공했고 1851년 7월 28일에는 개기일식(total eclipse) 때 태양의 코로나(corona)영상을 얻게 되었다(그림 1 참조). 하버드대학교 천문대(Harvard College Observatory)의 초대 대장인 본드(William Cranch Bond)는 1850년 7월 16일과 17일 처음으로 15인치 굴절망원경(refracting telescope)을 이용하여 최초로 항성(베가)을 촬영하였다. 1863년 영국의 밀러(William Allen Miller)와 허긴스(William Huggins)는 시리우스(Sirius)와 카펠라(Capella)를 촬영하였다. 건식 건판이 도입되면서 본격적으로 연구를 위한 사진술이 시도되었다. 1880년 존 드레이퍼의 아들인 드레이퍼(Henry Draper)는 11인치 굴절망원경을 이용하여 51분 노출을 주어 오리온성운(Orion Nebula)을 처음으로 촬영하게 되었다. 1883년 커먼(Andrew Ainslie Common)이 36인치 반사망원경을 이용해 60분 노출로 촬영한 오리온성운에서는 별을 볼 수 있을 정도이다(그림 2 참조).

그림 1. 1851년 7월 28일 베르코프스키가 촬영한 개기일식 영상.()

그림 2. 1883년 커먼이 촬영한 오리온성운.()

본드(그림 3)는 사진 기술 개발자 휘플(John Adams Whipple)과 함께 사진 기법을 활용한 천체 관측법을 개발하였다. 사진을 이용하면 긴 시간 노출하는 것이 가능하기 때문에 인간의 눈으로 볼 수 없는 어두운 천체를 관측하는 것이 가능하다. 그는 습식 콜로지온 건판(wet collodion plate)을 써서 1850년 7월에 베가(Vega)를 처음으로 촬영하였다. 그는 밝은 천체일수록 사진 건판에 크게 나타나는 것을 인식하였으며, 사진 건판에 나타난 별의 지름을 이용하여 밝기를 정의할 수 있다고 제안하였다. 경험적으로 그는 사진 건판에 나타난 별의 영상의 크기가 밝기의 로그값에 비례한다는 것을 발표하였다.

그림 3. 윌리엄 크랜치 본드.()