راهنمای انتخاب آسمان نمای دیجیتال

آسمان نمای دیجیتال چیست و چرا مهم است؟

آسمان نمای دیجیتال تشکیل شده از گنبد توخالی بزرگی است که افراد داخل آن قرار می گیرند و پروژکتوری مخصوص به نام دستگاه آسمان نما تصویر آسمان را روی سطح داخلی این گنبد تشکیل می دهد و با آن می توان آسمان را شبیه سازی کرد و مفاهیم نجومی مانند گردش آسمان ، طلوع و غروب اجرام آسمانی ، صور فلکی و صدها مطلب نجومی دیگر را آموزش داد.  واضح است که محیط آسمان نما باید کاملا تاریک باشد تا بتوان به راحتی تصویر را روی سطح داخلی گنبد دید. آسمان نماهای قدیمی تر دیجیتال نبودند و تصاویری که تولید می کردند ثابت بودند. به عبارت ساده تر تصاویر به طور مثال قابل بزرگ و کوچک شدن نبودند. آسمان نماهای غیر دیجیتال همانند دستگاه پروژکتوری مبتنی بر اسلاید هستند که تصویر اسلاید ثابت بوده و تصویر غیر متحرکی را نشان می دادند. بدون شک آسمان نماهای غیر دیجیتال توان آموزشی کمتری دارند. اما آسمان نماهای دیجیتال می توانند همانند کامپیوتر و نرم افزارهای کامپیوتری تصاویر پویا و متحرک ایجاد کنند و توان آموزشی و نمایشی آنها ده ها برابر است. می توان با فشردن یک دکمه خطوط صور فلکی را نشان داد و یا آنها را حذف کرد. می توان گردش سیارات را شبیه سازی کرد و حرکت آنها را دید . می توان تصویر سیارات را بزرگ کرد و مثلا گردش قمرهای آنها را به تصویر کشید. 

اما آسمان نماها چرا مهم اند؟

آسمان نما قدرت آموزشی بسیار بالائی دارد. شاید از خود بپرسید رصدخانه ها چه جایگاهی دارند؟ رصدخانه ها جنبه آموزشی کمتری دارند و از دیدگاه آموزشی جایگاه پائین تری دارند. دیدن حلقه های زحل از پشت تلسکوپ بسیار لذت بخش است ولی همانطور که پیش تر گفتیم جنبه آموزشی کمتری دارد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید یکی از مشخصه های رشد علمی در دنیا تعداد آسمان نماهای موجود به ازای تعداد نفرات است.  

جهت کسب قیمت و اطلاعات کامل به مقاله آسمان نمای دیجیتال مراجعه کنید.   

دستگاه آسمان نمای دیجیتال 

دستگاه آسمان نمای دیجیتال از یک ویدئو پروژکتور و سیستم اپتیکی خاصی تشکیل شده است که می تواند تصویر تمام آسمان را روی سطح داخلی گنبد آسمان نما تشکیل دهد. البته آسمان نماهای چند پروژکتوره نیز وجود دارند که برای گنبد های بزرگ ( معمولا بالای 10 متر ) مناسب اند. ویدئو پروژکتورها دارای مشخصاتی هستند که حال به آنها می پردازیم. 

1. شدت روشنائی تصویر 

میزان نور تولیدی ویدئو پروژکتورها با واحدی به نام Lumens مشخص می شود. هر چه شدت نور تولیدی بیشتر باشد تصویر پرنورتر است و در نتیجه تصویر بهتر به نظر می آید و در واقع یکی از فاکتورهای کیفیت تصویر است. شدت نور ویدئو پروژکتورها معمولا از 3000 به بالا هستند. سعی کنید آسمان نمائی را انتخاب کنید که شدت نور تولیدی آنها بالا باشد. البته نکته مهم دیگری نیز وجود دارد و آن این است که عدد عنوان شده توسط سازنده ویدئو پروژکتور در بسیاری موارد با مقدار آزمایش شده یکی نیست. و چندان نمی توان به آن اعتماد کرد. ما از ویدئو پروژکتورهایی استفاده می کنیم که بیشترین شدت نور را داشته باشند و کیفیت لازم را تولید کنند.  شدت نور ویدئو پروژکتور استفاده شده در دستگاه آسمان نما رابطه مستقیمی با قطر گنبد آسمان نما دارد. هرچه گنبد آسمان نما بزرگ تر باشد پروژکتور باید توان بالاتری داشته باشد. گنبدهای آموزشی قطری بین 4 تا 6 متر دارند. و در ایران بسیار رایج اند. برای چنین قطر گنبدی دستگاهی با شدت نور بالای 3000 و ترجیحا 3500 مناسب است. البته ضریب بازتاب گنبد نیز بسیار مهم است. توصیه می شود جهت افزایش کنتراست تصویر رنگ سطح داخلی گنبد آسمان نما سفید مایل به خاکستری مات باشد.  

2. رزولوشن یا تعداد پیکسل های تصویر 

همانطور که احتمالا می دانید رزولوشن ویدئو پروژکتورها با اعدادی مانند 1024X768 پیکسل یا 1920X1080 پیکسل مشخص می شوند. رزولوشنی که در آسمان نماها دیده می شود عدد کوچکتر رزولوشن ویدئو پروژکتور است. مثلا اگر در آسمان نمائی از ویدئو پروژکتوری با رزولوشن 1024X768 پیکسل استفاده شود رزولوشن آسمان نما 768 پیکسل خواهد بود. دلیل این امر این است که تصویری که روی گنبد آسمان نما تابش می شود دایره ای با قطر درون مستطیل تصویر ویدئو پروژکتور است.  به شکل زیر توجه کنید. 

بنابراین هنگامیکه گفته می شود آسمان نمائی دارای رزولوشن تصویر مثلا 768 پیکسل است به این معنی است که قطر دایره ای که تصویر را تشکیل می دهد 768 پیکسل است. هرچه این عدد بیشتر باشد تصویر بهتر دیده می شود و هرچه کمتر باشد تصویر کیفیت کمتری دارد و پیکسل پیکسل دیده می شود. اصولا آسمان نماهای دیجیتال تک پروژکتور تا حدی موضوع پیکسل دیده شدن تصویر را دارند و این از ماهیت آنهاست. آسمان نماهای جدید تک پروژکتور با رزولوشن 2160 پیکسل بسیار با کیفیت اند و مشکل پیکسل در آنها وجود ندارند. مدل NP2160 از جمله این محصولات است.  

حال سوالی که مطرح می شود این است که بالاخره بین دستگاه های NP768II ، NP1080II  ، NP1200II ، NP2160II  چه مدلی انتخاب شود؟

اگر هدفتان اجرای سیار در مدارس است مدل های NP768 و یا NP1080 گزینه های مناسبی هستند. قیمت کمتری دارند و هزینه نگهداری آنها نیز کمتر است مخصوصا مدل NP768II .  

برای آسمان نماهای بزرگتر و ثابت بسته به بودجه می توانید از دستگاه های  با رزولوشن 1080 , 1200 و یا 2160  استفاده کنید.  بسیاری از مراکز علمی و مدارس در ایران مجهز به گنبد های پارچه ای 3 متری هستند. اگر شما هم از جمله این مراکز هستید و بودجه تان نیز محدود است می توانید برای چنین گنبدهای کوچکی به خوبی از مدل 768 پیکسل استفاده کنید. 

اگر قصد راه اندازی آسمان نمایی بزرگ مثلا با قطر بالا بین 8 تا 12 متر را دارید مدل NP1200Laser را در نظر داشته باشید. برای گنبدهای بزرگتر می توانید مدل NP1920DPDL را مشاهده کنید. همچنین برای ساخت آسمان نماهای بزرگ حتما با ما تماس بگیرید تا از مشاوره رایگان و تخصصی ما استفاده کنید.  

3. کنتراست تصویر 

کنتراست تصویر در واقع اختلاف بین بخش روشن و تاریک تصویر است. هرچه کنتراست تصویر بالاتر باشد تصویر زیباتر دیده می شود و هرچه کنتراست تصویر کمتر باشد تصویر کم جان تر و بی روح تر دیده می شود. به تصاویر زیر دقت کنید.

تصویر سمت راست کنتراست کمتری دارد و تصویر چپ کنتراست بالاتری را نشان می دهد.  

ویدئو پروژکتورها اصولا با کنتراست کمی مشکل دارند. یعنی ساخت ویدئو پروژکتورهائی با کنتراست های بسیار بالا بسیار سخت است و باعث افزایش قیمت می شود. کنتراست مانیتورها و تلویزیون ها اصولا بسیار بالاتر از ویدئو پروژکتورهاست. کنتراست به صورت نسبت 2 عدد نمایش داده می شود. مثلا 10000 به 1 . هرچه این نسبت بزرگ تر باشد بهتر است. ولی متاصفانه اعدادی که توسط سازندگان ویدئو پروژکتور عنوان می شوند در بسیاری مواقع صحیح نیستند و مثلا ممکن است ویدئو پروژکتوری با نسبت کنتراست 15000 به 1 از یک سازنده کنتراست بیشتری را از یک ویدئو پروژکتور با نسبت کنتراست 20000 به 1 نمایش دهد. بنابراین نسبت کنتراست نیز از اعدادی نیست که به شکل جدی در انتخاب آسمان نماهای ارزان قیمت تک پروژکتور باید جدی گرفته شود. البته آسمان نماهای بسیار گران قیمت میلیون دلاری کنتراست های بسیار بالائی ارائه می کنند. 

 4. عمر لامپ

عمر لامپ ویدئو پروژکتورها محدود است و پس از مدتی باید تعویض شوند. ویدئو پروژکتورهای معمولی عمر لامپی بین 2000 تا 15000 ساعت دارند. البته این عدد مقدار اعلام شده توسط کارخانه است و معمولا چندان قابل اعتماد نیست. در واقع عمر لامپ ویدئو پروژکتور به عوامل مختلفی بستگی دارد. از جمله این عوامل دمای محیط ویدئو پروژکتور و همچنین تعداد دفعات خاموش و روشن شدن دستگاه است. ویدئو پروژکتورهائی با تکنولوژی لیزر عمر لامپ بسیار بالاتری دارند. همچنین در طول عمر لامپ این دستگاه ها شدت نور در طول زمان ثابت است. ویدئو پروژکتورهای معمولی در طول زمان دچار کاهش شدت نور می شوند تا زمانیکه عمر لامپ تمام شود و لازم به تعویض گردد. عدد عنوان شده برای طول عمر لامپ دستگاه چندان نباید مد نظر باشد و ازفاکتورهای مهم در انتخاب آسمان نما به شمار نمی آید.  

5. گنبد آسمان نما

یکی از فاکتورهای اساسی در راه اندازی آسمان نما گنبد آن است. گنبدهای آسمان نما به 2 دسته بادی و ثابت تقسیم بندی می شوند. گنبد های بادی این قابلیت را دارند که در هر مکانی برپا شوند و سریعا شروع به کار کنند. گنبدهای بادی عملکردشان به این صورت است که توسط دمنده ای برقی باد می شوند و افراد داخل آن قرار گرفته و محیط آسمان نما را ایجاد می کنند. گنبد های بادی از جنس پارچه های مخصوصی ساخته می شوند که سطح داخلی شان همانند پرده سینما است. رنگی سفید مایل به خاکستری بهترین ترکیب است. البته دمنده الکتریکی در طول زمان روشن است و هوا را به داخل گنبد می دمد و گنبد به حالت نیم کره کامل قرار می گیرد.  

شکل فوق نمائی از یک گنبد بادی پارچه ای را نشان می دهد که توسط دمنده باد شده است. قطر این گنبد حدود 6 متر است و حدود 50 دانش آموز به راحتی درون آن جای می گیرند.  گنبدهای بادی با قطر بزرگتر از 4 متر تولید می شوند . برای اجرا در مکان هائی مانند مدارس بسیار ایده آل هستند. در تصویر فوق گنبدی مجهز به رینگ های دور گنبد و درب ورودی دیده می شود. رینگ های دور گنبد این حسن را دارند که لبه شروع گنبد از ارتفاع مشخصی شروع می شوند و در نتیجه افرادی که درون گنبد قرار می گیرند می توانند پائین تر از لبه گنبد قرار بگیرند و نور تولیدی آسمان نما به چشم آنها برخورد نمی کند و شرایط بهتری را برای دیدن تصاویر فراهم می کند. وجود درب ورودی نیزباعث می شود هنگامیکه درب گنبد برای ورود و خروج افراد باز می شود هوای گنبد به یکباره خارج نشود و گنبد از حالت نیم کره خارج نشود. جهت اجرا در مدارس گنبدی با قطر 5 متر یکی از بهترین انتخاب هاست. گنبد های 6 متری بزرگ و سنگین اند و حمل و نقل آنها سخت و مشکل است. گنبد های 4 متری هم در بعضی موارد فضای کافی برای اجرا در مدارس را تولید نمی کنند. گنبدی 5 متری با یک یا دو حلقه و درب ورودی پیشنهاد ما برای اجرا در مدارس است. گنبد های بادی را می توان در کمتر از نیم ساعت در هر مکانی برپاکرد و از آن استفاده است. البته این گنبدها معایبی نیز دارند. اول اینکه عمر محدودی دارند و پس از مدتی استفاده مستهلک می شوند و باید تعویض شوند. البته گنبد های با کیفیت سالها می توانند بدون هیچ مشکلی کار کنند. مساله بعدی این است که این گنبد ها به دلیل بسته بودن محیط داخلی با تهویه هوا کمی مشکل دارند و اگر ظرفیت بیش از حد داخل گنبد قرار گیرد کیفیت هوای داخل گنبد پائین می آید. در واقع این گنبد ها زمانی پیشنهاد می شوند که فقط قصد اجرا در مکانهای مختلف را دارید و در صورتی محل آسمان نمای شما ثابت است اصولا توصیه نمی شوند. و البته اینکه این گنبد ها اصولا گران قیمت هستند و برای گزینه های ثابت انتخاب های بهتری نیز وجود دارد. 

گنبد های ثابت

گنبد های ثابت منطقا زمانی استفاده می شوند که نیاز به جابجائی گنبد وجود ندارد و افراد به محل آسمان نما می آیند. گنبد های ثابت می توانند در اندازه های بسیار کوچک با قطر مثلا 3 متر برای استفاده های آموزشی ساده در مدارس تا گنبد هائی تا قطر حتی 30 متر ساخته شوند. گنبد های ثابت را می توان از مواد مختلفی ساخت. از پارچه ساده سفید گرفته تا گنبد های حرفه ای بزرگ که در آنها از ورقه های مشبک مخصوص استفاده می شود. برای موارد ارزان قیمت می توان از گنبد های پارچه ای با قطر 3 یا 4 متر استفاده کرد. این گنبد ها ساختاری فلزی دارند که از میله های فلزی ساخته می شود که نیم کره ای پارچه ای روی آن ساختار را می پوشاند و تشکیل گنبدی بسیار ارزان قیمت را می دهد.  این گنبد ها را در زمانی حدود 2 الی 3 ساعت می توان برپا کرد و در اتاقی معمولی نیز قابل نصب است. این گنبد ها از سقف آویزان می شوند و برای استفاده در مدارس و مراکزی که حداقل هزینه را در نظر دارند گزینه خوبی است. 

شکل فوق نمائی از این نوع گنبد را نشان می دهد. در این گنبد ها باید محیط اطراف کاملا تاریک باشد زیرا خود گنبد دارای دیواره نیست و نور وارد گنبد شده و تصویر را نورانی کرده و کیفیت کاهش می یابد.  بنابراین اگر به طور مثال چنین گنبدی را در اتاقی معمولی برپا می کنید هنگام اجرای آسمان نما محیط باید کاملا تاریک باشد و هیچ نور اضافی ای در اتاق وجود نداشته باشد. 

گنبد های گچی  

از دیگر گنبد های ثابت می توان به گنبد های ساخته شده از گچ نام برد. این گنبد ها ساختاری فلزی دارند که سطح داخلی آن گچ گرفته می شود و سطح مناسبی را برای تولید تصویر ایجاد می کند. البته الزامی به استفاده از ساختار فلزی هم نیست ولی با استفاده از آن کار راحت تر می شود. در واقح به هر شکلی که می توانید باید نیم کره ای تو خالی ایجاد کنید و سپس سطح داخلی آن را با رنگ مات سفید مایل به خاکستری پوشاند.  

شکل زیر نمائی از گنبد گچی کانون پرورش فکری سنندج را نشان می دهد که به دستگاه 1200 ساخت این شرکت مجهز شده است.  

گنبد های حرفه ای  

در دنیای آسمان نماهای دیجیتال برای ساخت گنبد های حرفه ای از مواد خاصی استفاده می شود. در گنبد های حرفه ای از ورقه های مشبک یا perforated عموما استفاده می شود که مشکل انعکاس صدا را نیز حل می کنند. گنبد های ساده گچی تا حدودی مشکل انعکاس صدا را ایجاد می کنند و در بعضی موارد ممکن است شنونده صداهای مزاحمی را بشنود. 

شکل زیر نمائی از این ورقه های مشبک را نشان می دهد. 

این سوراخ های بسیار ریز کمک فراوانی در جلوگیری از انعکاس های ناخواسته صدا دارند. همجنین در این سیستم می توان بلندگوهای سالن آسمان نما را پشت این صفحات جا داد.  برای استفاده از این روش باید اسکلتی فلزی به شکل نیم کره ساخته شود و ورقه های مشبک روی آن نصب شوند. 

تصویر زیر نمائی از یک گنبد آسمان نما را که توسط این صفحات ساخته شده است را نشان می دهد. 

لوازم جانبی آسمان نما 

در آسمان نماهای دیجیتال یکی از موارد بسیار مهم سیستم صوتی است. که برای پخش صدای مجری آسمان نما و یا صدای فیلم های fulldome استفاده می شود. اگر از آسمان نماهای با گنبد بادی استفاده می کنید توصیه می کنیم یه بلندگوی دستی قابل حمل به همراه داشته باشید. البته آسمان نماهای سری جدید ما مجهز به آمپلی فایر و دو بلندگوی داخلی هستند که می توانید با متصل کردن یک میکروفون به ورودی صدای روی دستگاه از آن استفاده کنید. ولی برای صدای قوی تر می توانید از بلندگوهای قابل حمل قوی نیز استفاده کنید.  در آسمان نماهای بزرگ تر و ثابت باید از سیستم های پیشرفته تری استفاده کنید. در این مورد می توانید با ما در تماس باشید تا بهترین گزینه را به شما پیشنهاد دهیم. 

نرم افزار و فیلم های آموزشی 

نرم افزار مورد استفاده در آسمان نماهای دیجیتال باید قابلیت نمایش آسمان در حالت Fisheye را داشته باشد. در این حالت نمایش آسمان با میدان دید 360 درجه در 180 درجه شبیه سازی می شود. بسیاری از نرم افزارهای نجومی شبیه سازی آسمان چنین حالت نمایشی را تولید نمی کنند. مثلا نرم افزار بسیار محبوب StarryNight چنین حالت نمایشی را ندارد. 2 نرم افزار در دسترس برای آسمان نماهای دیجیتال Stellarium و Nightshade هستند که نرم افزار دوم در واقع نسخه اختصاصی ای از Stellarium است. هر دو این نرم افزار ها بصورت رایگان قابل دانلود هستند و می توانید از اینترنت آنها را دریافت کنید. برای اطلاعات تکمیلی در این زمینه به این مقاله مراجعه کنید.  

اپراتور آسمان نما  

اپراتور آسمان نما شخصی است که با استفاده از نرم افزار شبیه ساز آسمان آموزش نجوم را انجام می دهد. چنین شخصی اصولا باید تا حدودی اطلاعات نجومی داشته باشد تا بتواند مفاهیم نجومی را آموزش دهد. اگر به نوم علاقمند هستید و اطلاعات نجومی دارید مشکلی با این بخش نخواهید داشت و با کمی تمرین با نرم افزار Stellarium و یا Nightshade می توانید با نرم افزار آسمان نما کار کنید. جهت آشنائی با نرم افزار Stellarium به این مقاله مراجعه کنید.