astrofarm

Made with ❤ for astrophotography

L’Imaging Planetario HIRES Concetti base

Alessandro Biasia

Alessandro Biasia

L’Imaging Planetario HIRES Concetti base

L’Imaging Planetario HIRES può farti raggiungere risultati davvero soddisfacenti ma è importante conoscerne le dinamiche di base. L’Imaging Planetario ad alta risoluzione (HIRES, High Resolution) è quella branca della fotografia astronomica che si occupa di fotografare in alta risoluzione i pianeti del Sistema Solare, la Luna e il Sole cercando di carpirne il maggior numero di dettagli possibili, in questa parte 1 esamineremo i concetti base necessari per affacciarci a questo tipo di fotografia astronomica.

L’Imaging Planetario HIRES Concetti base
Il Sistema Solare fotografato con un Newton da 200 mm di diametro

Questa prima parte tratta dei concetti base che sono necessari affinchè si comprendano le problematiche e le tecniche che verranno illustrate nelle parti successive.

Immergiamoci subito nell’imaging planetario e andiamo chiarire qualche concetto di base:

  • Il seeing
  • Il potere risolutivo di un telescopio
  • Il campionamento in imaging planetario
Seeing:

il seeing è la valutazione della turbolenza atmosferica.

Maggiore è la turbolenza, minori saranno i dettagli percepibili sia ad occhio nudo che in fotografia.

Esistono principalmente due scale di misura del seeing:

  • Antoniadi: la scala va da 5 (migliore) a 1 (peggiore).
  • Pickering: la scala va da 10 (migliore) a 1 (peggiore).

Il seeing è la variabile più importante che determinerà la qualità dell’immagine finale.

Esistono delle mappe utili a prevedere come sarà il seeing di una determinata serata (come ad esempio Meteoblue), ma non sono mai attendibili al 100%.

Se ad occhio nudo un cattivo seeing si manifesta con un pianeta “ballerino”, nella fotografia astronomica HIRES vedremo il pianeta deformato sulla maggior parte dei frames che avremo acquisito. 

Perché parliamo di frames (le immagini che compongono un video) se stiamo parlando di fotografie di pianeti?

La risposta è: a causa del seeing, appunto.

L’unico metodo che abbiamo a disposizione per fotografare un pianeta in modo che non risulti deformato, è fargli un video.

Un video è composto da migliaia di frames, i quali non sono altro che immagini catturate ad altissima frequenza una dopo l’altra.

Una volta fatto un video composto anche da decine di migliaia di frames, con appositi programmi potremo selezionare solo i frames migliori e mediarli insieme in modo da ottenere un’unica immagine raw (grezza) che poi potremo elaborare.

Per questo motivo, più frame riusciamo a catturare e meglio è.

Nota: i successivi concetti verranno trattati al netto del seeing.

Potere risolutivo:

il potere risolutivo è il limite massimo teorico della capacità del nostro telescopio di risolvere il dettaglio più piccolo in una fotografia HIRES.

Questo fattore si misura in secondi d’arco, che è la una misura di distanza angolare, dipende unicamente dal diametro di apertura del tubo e si calcola nel modo seguente:

Potere risolutivo: 120/D

Dove:

PR è il potere risolutivo in secondi d’arco

D è il diametro di apertura del nostro telescopio in millimetri.

Esempio 1:

Newton 200/1000

                                                               PR: 120/200 = 0,6 arcsec

Campionamento:

per fare in modo che il potere risolutivo del nostro strumento venga sfruttato al meglio, occorre campionare in modo corretto.

Per campionare correttamente dobbiamo, però, conoscere il campionamento ottimale del nostro strumento:

Co: 37/D

Dove:

Co è il campionamento ottimale in arcsec/pixel

D è il diametro di apertura del nostro telescopio in millimetri.

Esempio 2:

Newton 200/1000

                                                         Co: 37/200 = 0,185 arcsec/pix

Il campionamento di un setup, invece, si calcola nel modo seguente: 

C: d/Fx206265

Dove:

C è il campionamento in arcsec/pix

d è la dimensione dei pixel del camera di ripresa*

F è la focale dello strumento compreso di Barlow*

206265 è un fattore di conversione

*d e F devono avere la stessa unità di misura

Esempio 3:

Newton 200/1000

Cam planetaria con pixel da 3,75 micron

                                            C: 0,00375/1000×206265 = 0,773 arcsec/pix

Campionare correttamente significa avvicinarsi il più possibile al campionamento ottimale ma senza oltrepassarlo.

Per essere certi di campionare correttamente bisogna utilizzare una lente di Barlow adeguata.
Per capire quale Barlow ci serve bisogna fare varie prove calcolando il campionamento moltiplicando la focale dello strumento per il fattore di moltiplicazione della lente di Barlow che intendiamo utilizzare:

Esempio 4:

Newton 200/1000

Cam planetaria con pixel da 3,75 micron

Barlow 3x

                                           C: 0,00375/(1000×3)x206265 = 0,258 arcsec/pix

Esempio 5:

Newton 200/1000

Cam planetaria con pixel da 3,75 micron

Barlow 5x

                                           C: 0,00375/(1000×5)x206265 = 0,155 arcsec/pix

Ci sono due errori che si possono commettere se non si considera il campionamento in imaging planetario: il sottocampionamento e il sovracampionamento:

Il sottocampionamento si verifica se il nostro campionamento è maggiore rispetto a quello ottimale (come nell’esempio 3).

In questo caso verranno persi dei dettagli che sarebbero potenzialmente potuti essere catturati fotografando con un campionamento corretto.

In altre parole, non si sfruttano a pieno le potenzialità del telescopio.

Il sovracampionamento si verifica se il nostro campionamento è minore rispetto a quello ottimale (come nell’esempio 5).

In questo caso verrà sfruttato tutto il potenziale potere risolutivo dello strumento ma a scapito di una importante quantità di luminosità che comporta una diminuzione degli fps della ripresa e/o aumento di rumore causato dall’aumento del gain e/o dal minor numero di frame potenzialmente elaborabili.

Se campioniamo in modo corretto sfrutteremo al massimo il potere risolutivo del telescopio, ma senza buttare via frames e senza alzare inutilmente il gain.

Ora, dopo questa breve introduzione riguardante i concetti base, abbiamo le basi per procedere con le fasi più divertenti della fotografia astronomica planetaria.

Nell’articolo successivo “L’Imaging Planetario HIRES pt.2: Tecniche di acquisizione” tratteremo, insieme ad Andrea Vanoni, questa prima, importante fase dello sviluppo di un’astrofotografia planetaria.

CONTATTACI

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.

astrofarm contatti astrofotografia

DOVE SIAMO:

8204 S. Armstrong Ave.
Hermitage, TN 37076